DE19721091A1 - Zweistellungs-Antriebstrenneinrichtungen für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Zweistellungs-Antriebstrennvor­ richtungen für Differentiale bei Fahrzeugen, und insbesondere mit Zweistellungs-Antriebstrenneinrichtungen für Fahrzeuge mit Vierradantrieb, welche entweder mit Zweiradantrieb oder mit Vierradantrieb betreibbar sind.

Fahrzeuge mit Vierradantrieb, welche entweder in einer Betriebs­ art mit Zweiradantrieb oder einer Betriebsrat mit Vierradantrieb betreibbar sind, werden immer populärer. Achsabkopplungsein­ richtungen oder Differentialkopplungseinrichtungen oder Anord­ nungen hierfür bei derartigen Fahrzeugen sind an sich bekannt.

Übliche Trenn- bzw. Abkopplungseinrichtungen für Fahrzeuge mit Vierradantrieb trennen nur eine der beiden Antriebswelle einer Achsanordnung, welche nur zeitweilig angetrieben wird. Dies führt dazu, daß die Planetenräder und die seitlichen Abtriebsräder des Differentials infolge des Rücktriebs sich drehen, obgleich das Differentialgehäuse stationär bleibt. Dies ist nicht kompatibel mit Differentialeinrichtungen mit geschwindigkeitsabhängigem, begrenztem Schlupf. Auch können Einzelachs-Abkopplungsein­ richtungen Geräusche verursachen und zu Verschleiß führen, und insbesondere erhält man ungünstigere Verhältnisse hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs aufgrund der Drehbewegung der Differen­ tialkomponenten, wenn das Fahrzeug in der Betriebsart mit Zweiradantrieb betrieben wird.

Eine Vielzahl von unterschiedlichen Zweistellungs-Antriebstrenn­ einrichtungen für Differentialanordnungen wurden vorgeschlagen. Diese Einrichtungen haben im allgemeinen eine beträchtliche Anzahl von beweglichen Teilen, sind relativ kompliziert und sind nur für den Einbau bei relativ breit bemessenen Fahrzeugen aufgrund des Platzbedarfs geeignet. Keine von diesen Einrichtun­ gen haben im großen Umfang Akzeptanz gewonnen.

Nach der Erfindung wird ein Differential bereitgestellt, welches erste und zweite seitliche Abtriebsräder hat, welche um eine gemeinsame Querachse drehbar sind. Die drehbaren ersten und zweiten Abtriebswellen sind koaxial zu den seitlichen Abtriebs­ rädern, und eine Kupplungseinrichtung wird eingesetzt, um die Abtriebswellen gleichzeitig in Antriebseingriffsverbindung mit den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern oder außer Eingriff von diesen zu bringen. Eine Betätigungseinrichtung wird einge­ setzt, um die getriebenen Räder zwischen der Kupplungsein­ rückposition und der Kupplungsausrückposition gleitbeweglich zu bewegen. Ferner sind Kupplungselemente auf den jeweiligen seitlichen Abtriebsrädern vorgesehen, und es ist eine Mehrzahl von axial gleitbeweglichen Teilen hintereinander angeordnet vorgesehen, welche die ersten und die zweiten getriebenen Räder aufweisen, welche gleitbeweglich und drehfest an den ersten und zweiten Abtriebswellen jeweils angebracht sind. Die getriebenen Räder bzw. die getriebenen Zahnräder haben Kupplungselemente zum Zusammenarbeiten mit den Kupplungselementen der zugeordneten ersten und zweiten seitlichen Abtriebsräder, wobei die getriebe­ nen Zahnräder gleichzeitig gleitbeweglich in eine erste Richtung in eine Kupplungseinrückposition und gleichzeitig in eine zweite Richtung in eine Kupplungsausrückposition bewegbar sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Zweistellungs-Antriebs­ trenneinrichtung für ein Differential nach der Erfindung umfaßt ferner als axial gleitbewegliche Teile eine Gleitbuchse zwischen den ersten und zweiten getriebenen Rädern, und eine Kupplungs­ buchse, welche gleitbeweglich auf einer der Abtriebswellen an einer Stelle außerhalb eines benachbarten getriebenen Zahnrads vorgesehen ist. Eine Vorbelastungseinrichtung ist vorgesehen, welche die getriebenen Zahnräder in eine Kupplungsausrückposition vorbelastet. Das Fahrzeug befindet sich in der Betriebsart mit Zweiradantrieb, wenn die Kupplung ausgerückt ist, und in einer Betriebsart mit Vierradantrieb, wenn die Kupplung eingerückt ist.

Die Differentialanordnung nach der Erfindung hat mehrere Vorteile einschließlich eines günstigeren Kraftstoffverbrauches, eines geringeren Verschleißes und weniger Geräuschen im Vergleich zu üblichen Trenneinrichtungen, bei denen nur eine einzige Abtriebs­ welle und die Achswelle von der Antriebseingriffsverbindung abgekoppelt werden, wenn ein Differential in der Betriebsart mit Zweiradantriebs betrieben wird. Vorteile der Erfindung im Vergleich zu üblichen Zweistellungs-Antriebstrennanordnungen für Differentiale umfassen die Tatsache, daß weniger Teile benötigt werden, und die Gesamtanordnung kompakter ausgelegt ist, wodurch ermöglicht wird, daß diese Zweistellungs-Antriebstrenneinrichtung nach der Erfindung bei Fahrzeugen mit niedriger Größe ein­ schließlich sogenannten Kleinwagen eingesetzt werden kann. Hierdurch wird ermöglicht, daß ein Vierradantrieb auch bei kleineren Fahrzeugen bereitgestellt werden kann, welche sogenann­ te Kleinwagen umfassen, bei denen bisher nicht die Option für einen Vierradantrieb gegeben war, da die bisherigen Zweistel­ lungs-Antriebstrenneinrichtungen einen relativ großen Platzbedarf hatten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Längsschnittansichten in vergrößertem Maßstab von einem linksliegenden, seitlichen Abtriebsrad und einem rechtsliegenden, seitlichen Abtriebsrad jeweils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Gleitbuchse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig. 5 ist eine Endansicht eines getriebenen Zahnrads gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 hat eine Zweistellungs-Antriebs­ trennvorrichtung 10 für ein Differential (oder eine Einrichtung hierfür) nach der Erfindung eine Anordnung, welche für eine Vorderachse eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb (4WD) bestimmt ist, bei dem die Hinterachse ständig angetrieben ist, und die Vorderachse nur zeitweilig angetrieben wird.

Die Differentialanordnung 10 wird im allgemeinen mittels einer in Längsrichtung verlaufenden Ritzelantriebswelle (oder Eingangs­ welle) nicht gezeigt angetrieben, welche ihrerseits durch eine Antriebswelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, welche in Längsrichtung ausgehend von einem Fahrzeuggetriebe aus verläuft. Die Ritzelantriebswelle kann mit einem Hohlrad bzw. Tellerrad (nicht gezeigt) zusammenarbeiten, welches (beispielsweise mittels Schrauben) fest mit einem Differentialgehäuse verbunden ist. Das Differentialgehäuse 12 ist in einem Differentialaufnahmegehäuse (nicht gezeigt) drehbeweglich mit Hilfe von Lagern (nicht gezeigt) gelagert. Das Differentialgehäuse 12 und das fest daran angebrachte Hohlrad drehen sich um eine horizontale Querachse, bei der es sich um die Achse der Abtriebswellen (welche nach­ stehend näher beschrieben werden) und die Achswellen handelt, welche hiermit gekoppelt sind.

Das in der Praxis nach der Erfindung eingesetzte Differential kann ferner einen Differential-Kreuzzapfen 16 und Zahnräder 18 umfassen, welche drehbeweglich bezüglich des Kreuzzapfens 16 gelagert sind. Das Differential kann ferner ein erstes (links­ liegendes) und zweites (rechtsliegendes) zeitliches Abtriebsrad 20 und 21 jeweils (siehe Fig. 1, 2 und 3) umfassen. Die seitlichen Abtriebsräder 20 und 21 sind koaxial angeordnet und drehen sich um eine gemeinsame Querachse, bei der es sich ebenfalls um die gemeinsame Achse der vorstehend beschriebenen Abtriebswellen und Achswellen handelt.

Die seitlichen Abtriebsräder 20, 21 haben zugeordnete Kupplungs­ teile in Form von Keilen 22, 23, welche jeweils aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen sind. Diese Keile sind an zentralen Bohrungen der zugeordneten seitlichen Abtriebsräder 20, 21 in der Nähe der linksliegenden Enden hiervon und an dem außenliegenden Ende des links liegenden, seitlichen Abtriebsrads 20 und an dem innenlie­ genden Ende des rechts liegenden, seitlichen Abtriebsrads 21 ausgebildet.

Die Zweistellungs-Antriebstrennvorrichtung 10 für ein Differenti­ al nach der Erfindung umfaßt ferner koaxiale erste (links­ liegende) und zweite (rechtsliegende) Abtriebswellen 24. Diese Abtriebswellen 24 verlaufen in Querrichtung und koaxial zu den seitlichen Abtriebsrädern 20, 21. Diese Abtriebswellen 24 erstrecken sich von den innenliegenden Enden in der Nähe des Kreuzzapfens 16 zu den außenliegenden Enden, welche aus dem Differentialgehäuse vorstehen. Keile 26 sind an den innenliegen­ den Enden der Abtriebswellen zum Antreiben derselben vorgesehen. Verbindungen oder Flansche können, wie beispielsweise bei Kreuzgelenken üblich, an den jeweils zugeordneten außenliegenden Enden der Abtriebswelle 24 zur koppelnden Verbindung von Achswellen mit den zugeordneten Abtriebswellen 24 in Antriebsver­ bindung hiermit vorgesehen sein. Diese Achswellen sind koaxial zu den Abtriebswellen 24 und verlaufen in Querrichtung außerhalb der Räder (nicht gezeigt) an den Seiten des Fahrzeugs.

Die Zweistellungs-Antriebstrennvorrichtung 10 für ein Differenti­ al nach der Erfindung umfaßt eine Kupplungseinrichtung, welche entweder gleichzeitig die beiden Abtriebswellen 24 in eine Antriebseingriffsverbindung mit den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 oder außer Eingriff von denselben bringt. Die Keile 22, 23 auf den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 bilden einen Teil dieser Kupplungsanordnung oder dieser Kupplungseinrichtung.

Die Kupplungseinrichtung umfaßt ferner eine Mehrzahl von axial gleitbeweglichen, koaxialen Ringelementen in hintereinanderlie­ gender Anordnung. Die axial gleitbeweglichen Elemente sind in Fig. 1 von links nach rechts gesehen ein erstes oder links­ liegendes, getriebenes Zahnrad 30, welches Kupplungsteile in Form von Außenkeilanordnungen hat, welche auf der Außenfläche hiervon ausgebildet sind, und Innenkeilanordnungen 32, welche zur Herstellung einer Antriebsverbindung mit den zugeordneten Abtriebswellen 24 dienen. Eine Gleitbuchse 34 (in Fig. 4 in Draufsicht gesehen) hat diametral gegenüberliegende, querver­ laufende Schlitze 35, und diese sind einem zweiten oder rechts­ liegenden getriebenen Zahnrad 30 zugeordnet, welches identisch bezüglich des ersten oder linksliegenden angetriebenen Zahnrads 30 ausgebildet ist. Eine Kupplungsbuchse 36 ist vorgesehen und hat an ihrer äußeren Fläche ein Paar von beabstandeten Bundteilen 37, welche eine Ausnehmung 38 zur Aufnahme der Kupplungsbetäti­ gungseinrichtung 40 bilden.

Es ist noch zu erwähnen, daß nur eine Kupplungsbuchse 36 erforderlich ist. Diese Kupplungsbuchse ist gleitbeweglich und drehbeweglich an einer der Abtriebswellen 24 (in diesem Fall an der rechtsliegenden Abtriebswelle) und außerhalb von und angrenzend an die hintereinander liegende Anordnung mit einem benachbarten, getriebenen Zahnrad 30 vorgesehen bzw. angeordnet.

Die getriebenen Zahnräder 30 sind gleitbeweglich aber nicht drehbeweglich auf zugeordneten Abtriebswellen 24 gelagert. Innenkeile 32 auf den getriebenen Zahnrädern 30 und Außenkeile 26 auf den Abtriebswellen 24 verhindern eine relative Drehbewe­ gung, während aber eine axiale Gleitbewegung der getriebenen Zahnräder zugelassen wird. Somit drehen sich die getriebenen Räder 30 bezüglich den zugeordneten Abtriebswellen 24, auf denen sie vorgesehen sind.

Die gesamte Anordnung der axial gleitbeweglichen Teile ein­ schließlich der getriebenen Zahnräder 30, der Gleitbuchse 34 und der Kupplungsbuchse 36 sind in Fig. 1 in einer Kupplungsaus­ rückposition gezeigt, bei der es sich um die Grundstellung handelt. Bei einer Betätigung gemäß der nachstehenden Beschrei­ bung werden die axial gleitbeweglichen Teile 30, 34 und 36 in Fig. 1 nach links in eine Kupplungseinrückposition bewegt, in welcher die Kupplungsteile oder Keile 31 auf den zugeordneten getriebenen Zahnräder 30 in Eingriff mit den zugeordneten Keilen 22, 23 auf den entsprechenden seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 sind. Die Abtriebswellen 24 drehen sich mit den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern 20, 21, wenn die Kupplungseinrichtung in der Kupplungseinrückposition ist. Die Abtriebswellen drehen sich unabhängig von den zugeordneten seitlichen Abtriebswellen 20, 21, wenn die Kupplungseinrichtung in der Kupplungsaus­ rückposition ist.

Die Gleitbuchse 34 ist auf den Abtriebswellen 24 gleitbeweglich und drehbeweglich an den innenliegenden Enden hiervon angeordnet. Die Gleitbuchse 34 erstreckt sich über den Zwischenraum zwischen den innenliegenden Wellen 24. Diametral gegenüberliegende Schlitze 35 in der Gleitbuchse 34 nehmen die Differentialquerwel­ le 16 auf, so daß die Gleitbuchse 34 und die Querwelle sich miteinander drehen. Die Enden der Gleitbuchse 34 liegen hinter­ einander im Hinblick auf die zugeordneten getriebenen Zahnräder 30 auf jeder Seite. Die Gleitbuchse 34 dreht sich daher mit dem Kreuzzapfen 16 und unabhängig von dem jeweiligen getriebenen Zahnrad 30.

Die Kupplungsbuchse 36 ist auf der zweiten oder rechtsliegenden Abtriebswelle 24 gleitbeweglich und drehbeweglich gelagert. Ein Ende der Kupplungsbuchse 36 (das in Fig. 1 linksliegende Ende) stößt an deren Ende an das zweite (oder nahegelegene) getriebene Zahnrad 30 an, so daß, wenn die Kupplungsbuchse 36 nach links axial bewegt wird (in die Kupplungseinrückposition) der gesamte Satz der axial gleitbeweglichen, ringförmigen Teile 30, 34 und 36 sich gleichzeitig nach links bewegt.

Eine Druckfeder 42 dient als eine Vorbelastungseinrichtung, welche die axial gleitbeweglichen, ringförmigen Teile 30, 34 und 36 in die Kupplungsausrückposition drückt, das heißt in Fig. 1 in Richtung nach rechts. Die Feder 42 umgibt die erste oder linksliegende Abtriebswelle 24. Die Enden der Feder 42 arbeiten mit dem äußeren (oder links liegenden) Ende des ersten getriebenen Zahnrads 30 und mit einer Schulter an der linksliegenden Abtriebswelle 24 zusammen.

Zur Betätigung der Kupplungseinrichtung kann eine Kupplungs­ betätigungseinrichtung 40, wie eine Schaltgabel, vorgesehen sein, welche einen gegabelten Endabschnitt hat, welcher in der Ausnehmung 38 der Kupplungsbuchse 36 aufgenommen ist. Die Schaltgabel 40 kann mit Hilfe von bekannten Einrichtungen, beispielsweise mittels Unterdruck (was bevorzugt wird) oder hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch betätigt werden. Die Betätigung kann entweder automatisch oder mittels Handbedienung eingeleitet werden, was beispielsweise manuell oder mittels eines Pedals in gesteuerter Weise vom Fahrzeuginnenraum aus ausgeführt werden kann.

Die getriebenen Zahnräder 30 und die Kupplungsbuchse 36 sind im Grundzustand der Kupplungsausrückposition, das heißt in der in Fig. 1 rechtsliegenden Position. Das Fahrzeug befindet sich in der Betriebsart "Zweiradantrieb" (2WD), wenn die Kupplung ausgerückt ist. Zum Einrücken der Kupplungseinrichtung und zum Schalten des Fahrzeugs in eine Vierradbetriebsart (4WD) bewegt die Kupplungsbetätigungseinrichtung 40 die Kupplungsbuchse 36 in Fig. 1 in Richtung nach links entgegen der Vorbelastung der Druckfeder 42. Die Kupplungsbuchse 36 drückt gegen die getriebe­ nen Zahnräder 30 und die Gleitbuchse 34 in Richtung nach links entgegen der Vorbelastung durch die Feder 42, wodurch die Kupplungsteile oder die Keile 31 an den zugeordneten getriebenen Zahnrädern in Eingriff mit den zugeordneten Kupplungsteilen oder Keilen 22, 23 auf den jeweiligen seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 gebracht werden. Wenn die Kupplungseinrichtung auf diese Weise eingerückt ist, drehen sich die Abtriebswellen 24 mit derselben Geschwindigkeit wie die zugeordneten, seitlichen Abtriebsräder 20, 21 und es wird Leistung auf die zugeordneten Achswellen (nicht gezeigt) übertragen. Wenn man einen Fahrbetrieb mit Vierradantrieb nicht mehr benötigt, wird die Kupplungsbetäti­ gungseinrichtung 40 in Richtung nach rechts bewegt. Hierdurch wird auch die Kupplungsbuchse 36 nach rechts verschoben. Die Druckfeder 42 drückt die getriebenen Zahnräder 30 und die Gleitbuchse 34 in Richtung nach rechts, d. h. in die Kupplungsaus­ rückposition, so daß das Fahrzeug auf die Betriebsart mit Zweiradantrieb zurückgeführt wird.

Die Zeichnung zeigt eine Differentialanordnung für eine Vorder­ achse eines Fahrzeugs. Die meisten vorhandenen Fahrzeuge mit Vierradantrieb haben eine ständige angetriebene Hinterachse und eine zeitweilig angetriebene Vorderachse. Jedoch gibt es auch einige Fahrzeug mit Vierradantrieb, bei denen ständig die Vorderachse angetrieben ist und die Hinterachse nur zeitweilig angetrieben wird. Die Differentialanordnung nach der Erfindung kann entweder bei einem zeitweiligen Vorderachsantrieb oder Hinterachsantrieb eingesetzt werden.

Die Druckfeder 42 (oder die Vorbelastungseinrichtung) wirkt im Grundzustand derart, daß die Teile in die Kupplungsausrückposi­ tion bewegt werden, so daß die zeitweilig angetriebene Achse abgekoppelt wird, da es normalerweise bevorzugt ist, bei einem Fahrzeugantrieb mit Zweiradantrieb eine der Achsen zeitweilig anzutreiben und diese hierbei auszurücken, aber dann einzurücken, wenn die Antriebsverhältnisse einen Betrieb mit Vierradantrieb erforderlich machen. Die Feder kann jedoch gegebenenfalls auch eine Vorbelastung in Richtung der Kupplungseinrückposition bereitstellen. Weitere Vorbelastungseinrichtungen, wie beispiels­ weise eine Luftfeder, kann an Stelle der Druckfeder gegebenen­ falls eingesetzt werden.

Ferner kann die Vorbelastungseinrichtung vollständig entfallen, vorausgesetzt, daß Einrichtungen, wie Magnete, an den anstoßenden Enden der jeweils koaxialen Teile 34 und 36 vorgesehen sind (abgesehen davon, daß derartige Magnete an den außenliegenden Enden des linksliegenden, getriebenen Zahnrads 30 oder an der Kupplungsbuchse 36 nicht erforderlich sind), um die axial gleitbeweglichen Teile 30, 34 und 36 in anstoßender Anordnung zu halten. Wenn derartige Magnete eingesetzt werden, sollten sie nicht so stark gewählt werden, daß eine relative Drehbewegung zwischen benachbarten, axial gleitbeweglichen Teilen verhindert oder behindert wird. Andere mechanische Einrichtungen können ebenfalls in Betracht kommt, welche derart funktionieren, daß die getriebenen Zahnräder 30 und die Gleitbuchse 34 in die Kupplungs­ ausrückposition gebracht werden können.

Es ist möglich, eine magnetische Betätigungseinrichtung, beispielsweise einen Ringmagnet-Betätigungseinrichtung ein­ zusetzen, welche die Abtriebswellen 24 unmittelbar außerhalb des am weitesten außenliegenden axial gleitbeweglichen Teils umgibt, und in diesem Fall kann die Kupplungsbuchse 36 gegebenenfalls entfallen. Die vorliegende Einrichtung, welche eine Kupplungs­ buchse 36 und eine Betätigungseinrichtung 40 umfaßt, wird jedoch bevorzugt, da man hierbei Vorteile hinsichtlich der Bauart und der Anordnung der Betätigungseinrichtung erhält.

Auch ist es möglich, einen sternförmigen Körper einzusetzen (welcher vorzugsweise einen Ring im Mittelbereich mit einer Mehrzahl von radial verlaufenden Armen umfaßt, die sich von dem Ring nach außen erstrecken), welcher an Stelle des Kreuzzapfens 16 gegebenenfalls vorgesehen wird. In diesem Fall ist es möglich (obgleich es nicht bevorzugt ist), die Gleitbuchse 34 wegzulas­ sen, und die beiden getriebenen Zahnräder 30 axial nach innen verlaufend derart zu gestalten, daß sie direkt in anstoßender Hintereinanderanordnung vorgesehen sind.

Während die getriebenen Räder 30 Außenkeile dazu haben, daß sie sich über die gesamte Länge, wie dargestellt, erstrecken, kann natürlich die axiale Länge der getriebenen Zahnräder größer als bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform gewählt werden. Diese Außenkeileinrichtungen brauchen nicht notwendigerweise sich über die gesamte Längserstreckung zu erstrecken. In diesem Fall wäre der Keilabschnitt rechtsliegend in Fig. 1 vorgesehen. Dies wird im allgemeinen nicht bevorzugt, da man dann linke und rechte Getrieberäder bräuchte, welche in den meisten Fällen nicht identisch ausgelegt sind. Eine Ausnahme bildet der Fall, daß die axiale Länge des Keilabschnitts genau die Hälfte der gesamten axialen Erstreckung der getriebenen Räder beträgt.

Die Erfindung stellt eine einfache und zuverlässige Einrichtung zum gleichzeitigen Kuppeln und Abkoppeln eines Differentials bereit. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß beide Abtriebswellen 24 gleichzeitig mit den zugeordneten, seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 bei der Vorrichtung nach der Erfindung verbunden oder von diesen abgekoppelt werden. Die neu Zwei­ stellungs-Antriebstrenneinrichtung nach der Erfindung vermeidet die bisher bekannten Nachteile bei einer einzelnen Trenneinrich­ tung, wie den Rücktrieb, welcher auch zuvor erörtert worden ist.

Die Zweistellungs-Antriebstrennvorrichtung für ein Differential nach der Erfindung ist auch kompakt ausgelegt. Hierdurch kann man einen Vierradantrieb auch für kompakte Fahrzeuge und Kleinfahr­ zeuge bereitstellen, um eine zeitweilige Zuschaltung einer zweiten Antriebsachse zu ermöglichen.

Die beiden seitlichen Abtriebsräder 20, 21 können sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten frei drehen, und zwar unabhängig davon, ob die Abtriebswellen 24 in Eingriff mit den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern 20, 21 oder außer Eingriff von diesen sind. Wenn es jedoch erwünscht ist, kann eine Differentialanordnung mit einer zeitweiligen Achszuschaltung gemäß der hiermit dargestellten bevorzugten Ausführungsform gegebenenfalls auch mit einer Differentialsperreinrichtung versehen sein, welche auf übliche Weise ausgelegt sein kann.

Obgleich die Erfindung voranstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert worden ist, ist die Erfindung natürlich hierauf nicht beschränkt, und es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (12)

1. Zweistellungs-Antriebstrennvorrichtung für ein Differential bei einem Kraftfahrzeug, welches ein Differential aufweist, das erste und zweite, seitliche Abtriebsräder (20, 21) hat, welche um eine gemeinsame Querachse drehbar sind, drehbare erste und zweite Abtriebswellen (24) hat, welche koaxial zu den seitlichen Abtriebsrädern (20, 21) sind, eine Kupplungs­ einrichtung aufweist, welche die Abtriebswellen (24) gleichzeitig in und außer Antriebseingriffsverbindung mit den zugeordneten seitlichen Abtriebsrädern (20, 21) bringt, und eine Betätigungseinrichtung (40) aufweist, welche die getriebenen Zahnräder (30) zwischen der Kupplungseinrückpo­ sition und der Kupplungsausrückposition gleitbeweglich verschiebt, wobei ferner folgendes vorgesehen ist:
(1) Kupplungsteile (34, 36) auf jedem der seitlichen Abtriebsräder (20, 21),
(2) eine Mehrzahl von axial gleitbeweglichen Teilen in hintereinanderliegender Anordnung, wobei eine Mehrzahl von axial gleitbeweglichen Teilen erste und zweite getriebene Zahnräder (30) aufweist, welche gleitbeweglich aber nicht drehbeweglich auf den ersten und zweiten Abtriebswellen (24) jeweils gelagert sind, wobei die getriebenen Zahnräder (30) Kupplungsteile zum Zusammenarbei­ ten mit den Kupplungsteilen der zugeordneten ersten und zweiten, seitlichen Abtriebsräder (20, 21) hat, und wobei die ersten und zweiten ge­ triebenen Zahnräder (30) gleichzeitig gleitbe­ weglich in eine erste Richtung in eine Kupplungs­ einrückposition und gleichzeitig gleitbeweglich in eine zweite Richtung in eine Kupplungsaus­ rückposition bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Gleitbuchse (34) zwischen den ersten und zweiten getriebenen Zahnrädern (30) umfaßt, wobei die Gleitbuchse (34) anstoßend zu den jeweiligen getriebenen Zahnrädern (30) angeordnet und unabhängig drehbeweglich mit den jeweiligen getriebenen Zahnrädern (30) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von axial gleitbeweglichen Teilen ferner eine Kupplungsbuchse (36) umfaßt, welche an einer der Abtriebswellen (24) angebracht ist, um die getriebenen Zahnräder (30) gleichzeitig in die gleiche Richtung zwischen einer Kupplungseinrückposition und einer Kupplungsaus­ rückposition axial zu bewegen, und wobei die Betätigungseinrichtung (40) einen Arm umfaßt, welcher mit der Kupplungsbuchse (36) zusammenarbeitet, um die Kupplungsbuchse (36) und die getriebenen Zahnräder (30) zwischen der Kupplungseinrückposition und der Kupplungsaus­ rückposition zu verschieben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von axial gleitbeweglichen Teilen ferner (1) eine Gleitbuchse (34) zwischen den ersten und zweiten getriebenen Zahnrädern (30) umfaßt, die Gleit­ buchse (34) anstoßend zu den jeweiligen getriebenen Zahnrä­ dern (30) vorgesehen ist und unabhängig drehbeweglich von den jeweiligen getriebenen Zahnrädern (30) ist, und (2) eine Kupplungsbuchse (36) umfaßt, welche auf einer der Abtriebs­ wellen (24) angeordnet ist, um die getriebenen Zahnräder (30) gleichzeitig in die gleiche Richtung zwischen einer Kupplungseinrückposition und einer Kupplungsausrückposition zu bewegen; und wobei weiter eine Betätigungseinrichtung (40) vor­ gesehen ist, welche einen Arm umfaßt, welcher mit der Kupplungsbuchse (36) zusammenarbeitet, um die Kupplungs­ buchse (36) und die getriebenen Zahnräder (30) zwischen der Kupplungseinrückposition und der Kupplungsausrückposition zu bewegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächen der Abtriebswellen (24) und die inneren Flächen der getriebenen Zahnräder (30) komplementäre Keilanordnungen haben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Abtriebsräder (20, 21) axial verlaufende Mittelbohrungen haben, die Kupplungsteile der seitlichen Abtriebsräder (20, 21) Keile an den Ab­ schnitten der Bohrungen haben, und die Kupplungsteile der getriebenen Zahnräder (30) Keile habe, welche auf den Außenflächen ausgebildet sind, wobei die Keile an den seitlichen Abtriebsrädern (20, 21) und die Keile an den getriebenen Zahnrädern (30) in Eingriff sind, wenn die getriebenen Zahnräder (30) in einer Kupplungseinrückposition sind, und daß sie außer Eingriff sind, wenn die getriebenen Zahnräder (30) in einer Kupplungsausrückposition sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Vorbelastungseinrichtung (42) vorgesehen ist, welche die getriebenen Zahnräder (30) in Richtung einer der beiden Positionen vorbelastet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung die Abtriebsräder (24) in Richtung der Kupplungsausrückposition beaufschlagt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung eine Druckfeder (42) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (42) die Abtriebszahnräder (30) und die Kupplungs­ buchse (36) in Richtung der Kupplungsausrückposition beaufschlagt.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswellen (24) in Antriebsein­ griffsverbindung mit den seitlichen Abtriebsrädern (20, 21) sind, wenn die getriebenen Zahnräder (30) in der Kupplungs­ einrückposition sind, und daß sie sich in einem Freilaufbe­ triebszustand befinden, wenn die getriebenen Zahnräder (30) in der Kupplungsausrückposition sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswellen (24) und die seitlichen Abtriebszahnräder (20, 21) sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bei beiden Betriebsarten auch in der Freilaufsbetriebsart der Abtriebswellen (24) drehen können.