DE19837417A1

DE19837417A1 - Fahrzeugantriebszug

Info

Publication number: DE19837417A1
Application number: DE19837417A
Authority: DE
Inventors: Jon A Bigley
Original assignee: Warn Industries Inc
Current assignee: Warn Industries Inc
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 1999-04-22
Also published as: ES2152155B1; US6109411A; JPH11115531A; KR100560368B1; US6170628B1; ES2152155A1; KR19990036607A

Description

Diese Anmeldung ist eine Folgeanmeldung (continuation-in-part) der US Pa tentanmeldung mit der Seriennr. 08/651,384.

Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung eines Drehmoments zwischen Teilen eines Fahrzeugsantriebs (welcher manchmal auch als Antriebszug be zeichnet wird), und wird im folgenden beispielhaft durch das automatisierte Herstellen/Lösen des Kraftschlusses zwischen einem Rad und dem Antrieb ei nes Fahrzeugs veranschaulicht.

Ein weitverbreitetes herkömmliches Antriebssystem für bestimmte Typen von Fahrzeugen bietet die Möglichkeit, von einem Zweiradantrieb zu einem Vier radantrieb umzuschalten. Entweder sind die Vorderräder oder die Hinterräder permanent mit dem Antrieb des Fahrzeugs verbunden und der verbleibende Satz von Rädern wird mit dem Antrieb kraftschlüssig in Verbindung gebracht oder von diesem gelöst.

Für die vorliegenden Zwecke der Erläuterung wird davon ausgegangen, daß die Hinterräder permanent und die Vorderräder nur phasenweise mit dem An triebszug verbunden sind, wobei es dem Leser ohne weiteres einleuchten wird, daß die Erfindung ebenso anwendbar ist auf eine Anordnung, bei der die Vor derräder dauerhaft und die Hinterräder nur phasenweise mit dem Antriebszug verbunden sind.

Ein Fahrzeugantriebszug umfaßt eine Transmission, die eine Antriebskraft vom Motor des Fahrzeugs auf eine sich zum Differential hin erstreckende An triebswelle und dann zu den Radachsen (z. B. den Achsen der Hinterräder) überträgt. Bei einem Vierradantrieb gibt es noch eine weitere Antriebswelle, welche sich nach vorne zum Differential der Vorderräder erstreckt, z. B. über ein Getriebegehäuse, welches ebenfalls eine Antriebskraft von der Transmission erhält. Ein Verschiebungsmechanismus im Getriebegehäuse sorgt für ein Herbeiführen und Lösen des Kraftschlusses der Antriebskraft auf die Antriebswelle der Vorderräder.

In der Position, bei der Kraftschluß aufgehoben ist, werden die Vorderräder zwar nicht angetrieben, es kommt dann aber dazu, daß die sich passiv drehen den Vorderräder die Vorderradachsen sowie die Vorderradantriebswelle antrei ben, sofern es nicht eine Vorrichtung zum Lösen des Kraftschlusses zwischen einem jeden Vorderrad und seiner Achse gibt. Es ist eine solche Vorrichtung zum Lösen des Kraftschlusses zwischen dem Rad und der Achse, auf welche sich die vorliegende Erfindung hauptsächlich bezieht, obwohl es für den Fach mann einleuchtend ist, daß die weitere Anwendung der Erfindung sich auch auf andere Teile eines Antriebs beziehen kann.

Betrachtet man den Mechanismus zum Herbeiführen und Lösen des Kraft schlusses des Vorderrads, so stellt man bei historischer Rückschau fest, daß dieser Mechanismus in der Radnabe untergebracht war, und eine Entwicklung von einem Zustand manueller Betätigung zu einem Zustand automatischer Be tätigung durchlaufen hat. Die strukturelle Anordnung umfaßte eine zylin drisch ausgeführte Spindel, welche am Fahrgestell des Fahrzeugs fest ange bracht war, z. B. auf dem Steuerschenkel. Die Achse erstreckte sich durch die Mitte der Spindel, und eine Radnabe war auf die Außenseite der Spindel aufge setzt und umgab die Achse. Sowohl die Radnabe als auch die Achse waren un abhängig voneinander relativ zur Spindel drehbar und eine Kupplungsvorrich tung an der Außenbordseite der Spindel sorgte für das gewünschte Herbeifüh ren und Lösen des Kraftschlusses zwischen Radnabe und Achse. Eine spätere Version, welche als aktive (angetriebene) Spindel bezeichnet wurde, sorgte da für, daß die Spindel drehbar am Fahrgestell angesetzt war, und die Radnabe fest mit der Spindel verbunden war. Wie zuvor durchdrang die Achse die Spin del, und eine Kupplungsvorrichtung an der Außenbordseite der Spindel sorgte für das gewünschte. Herbeiführen und Lösen des Kraftschlusses.

Bei der weiterfolgenden Entwicklung der Kupplungsvorrichtung und insbeson dere bei automatisch betätigten Kupplungsvorrichtungen waren verschiedene Faktoren von Bedeutung. Das Material der verschiedenen Kupplungskompo nenten, welche sich von der Außenbordseite der Spindel weg erstreckten, fügten Gewicht hinzu und vergrößerten den Radius des Achsschenkelstifts, was beides unerwünscht war. Weiterhin mußten die Teile dicht zusammengepackt werden, um in den beschränkten Raum im Inneren der Radnabe zu passen, und soweit dies die Version der aktiven Spindel betraf, mußten alle Teile für die automatische Betätigung der Kupplungsvorrichtung auf ein sich drehendes Teil aufgesetzt werden, d. h. auf die sich drehende Radnabe, die sich drehende Spindel oder die sich drehende Achse. Soweit automatische hydraulische und pneumatische Betätigungsvorrichtungen entwickelt wurden, beruhten diese darauf, daß eine abgedichtete Kammer zwischen zwei sich relativ zueinander drehenden Teilen hergestellt wurde, und diese Kammern waren häufig nicht dicht.

Die vorliegende Erfindung überwindet die meisten oder alle dieser Nachteile dadurch, daß die Kupplungsvorrichtung an der Innenbordseite der Spindel un tergebracht ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Achse und die Spindel gemeinsam ausgelegt, um zueinander passende und aneinandergren zende Längsnutenabschnitte an längs des Umfangs außen gelegenen Positio nen bereitzustellen, welche an sich nicht drehenden Teilen des Fahrgestells, wie z. B. den Steuerschenkel, angrenzen. Die automatische Betätigungsvorrich tung ist mit dem Steuerschenkel fest verbunden, und der sich drehende Kupplungsring wird durch eine Lagerzwischenfläche hindurch zwischen dem Betätiger und dem Kupplungsring axial verschoben.

Während die vorgehenden Erläuterungen im wesentlichen den Inhalt der oben genannten US-Stammanmeldung wiedergeben, sind in der vorliegenden Anmel dung eine Reihe weiterer Verbesserungen zusätzlich offenbart. Die oben be schriebenen Merkmale lassen sich leicht auf andere Typen von Antriebszügen übertragen, z. B. auf solche, bei denen die Vorderräder bei einem Zustand des Vierradantriebs permanent kraftschlüssig mit den Vorderachsen verbunden sind, und wobei die Vorderräder während eines Zustands des Zweiradantriebs permanent vom Antrieb gelöst sind. Somit können eine Vielzahl von sich stark unterscheidenden Ausführungsarten für Räder in verschiedenen Typen von Antriebszügen vermieden werden. Eine weitere Verbesserung umfaßt eine Vielzahl von Sensoren, welche Rückkopplungssiguale für ein ABS-Bremssy stem bereitstellen, sowie andere Vorgaben für Signalerfassungen, z. B. das Überprüfen, ob die Kupplung eingelegt oder gelöst ist. Der reduzierte Mecha nismus zwischen dem Steuerschenkel und der Radnabe (an der Außenbordseite der Kupplungsvorrichtung) führt zu einem geringeren Abstand zwischen dem Lastschwerpunkt der Radnabe (Reifen) und der Steuerschenkelachse sowie ei ner reduzierten Masse für das Achsenende (was zu einer Gewichtsreduktion führt). Der dadurch ermöglichte größere Umfang des Kupplungsrings und da mit einhergehend eine größere Anzahl von Längsnutenabschnitten (was darauf beruht, daß sie nicht auf die Radnabe beschränkt sind) ermöglichen eine kürze re Überlappung der Längsnutenabschnitte im Kupplungsring mit den Längs nutenabschnitten der Achse und der Radnabe, wodurch wiederum die axiale Tiefe der Kupplungsvorrichtung verkürzt wird.

Ein weiterer Teil der gegenüber der obengenannten US-Stammanmeldung zu sätzlichen Offenbarung bezieht sich auf verbesserte Formen von Lagerelemen ten (Kartuschentyp; Kugeltyp; Schalenlager, bei dem eine Lagerhälfte mittels Befestigungsmitteln oder im Preßsitz im Steuerschenkel befestigt ist; etc.), wel che für eine leichtere Montage der Kupplungskomponenten sowie verbesserte Leistungseigenschaften sorgt.

Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Entwicklung ergeben sich auch aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs;

Fig. 2 eine Ansicht längs der Schnittlinien 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht eines integrierten Radendes, welches eine erfin dungsgemäße automatische Kupplung umfaßt;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche eine weitere Aus führungsform der automatischen Kupplung zeigt;

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 4 gezeigten automati schen Kupplungsvorrichtung;

Fig. 6, 7, 8 Ansichten weiterer Anordnungen für die Lageraufbauten einer Radspindel; und

Fig. 9, 10 Ansichten weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemä ßen automatischen Kupplung.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches entweder in einem Zweiradantriebsmodus oder in einem Vierradantriebsmodus gefahren werden kann. Typischerweise werden entweder die Hinterräder permanent an getrieben und die Vorderräder wahlweise kraftschlüssig mit dem Antriebszug verbunden oder von diesem gelöst, oder umgekehrt sind die Vorderräder per manent angetrieben und die Hinterräder wahlweise vom Antriebszug gelöst oder mit diesem kraftschlüssig verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß die Hinterräder permanent kraftschlüssig mit dem Antriebszug des Fahrzeugs verbunden sind. Eine Vorrichtung im Getriebege häuse legt fest, wann die Antriebskraft auf den auf die Vorderräder einwirken den Abschnitt des Antriebs gegeben oder von diesem weggenommen wird, und eine Kupplungsvorrichtung an den Vorderrädern hebt den Kraftschluß zwi schen den Vorderrädern und dem Antrieb auf, um den Bereich des Antriebs zugs zwischen dem Getriebegehäuse und den Vorderrädern zu deaktivieren.

Fig. 1 zeigt, daß das Fahrzeug einen Motor 10 hat, welcher mit einer Transmis sion 12 verbunden ist, um ein Drehmoment auf die Vorder- und Hinterräder auszuüben. Eine Antriebswelle 14 erstreckt sich von der Transmission 12 weg und ist mit dem hinteren Differential 16 verbunden. Achsen 18 erstrecken sich seitlich vom Differential 16 und sind mit diesem verbunden, um die Hinterrä der 19 anzutreiben. Die Hinterräder 19 sind mit den Achsen 18 im einem Dau erbetriebszustand verbunden. Ein Getriebegehäuse 20 ist mit der Transmis sion 12 verbunden. Das Getriebegehäuse 20 weist eine Schaltvorrichtung 22 auf, welche den Antriebszug des Getriebegehäuses 20 von der Transmission 12 löst. Eine vordere Antriebswelle 24 erstreckt sich vom Getriebegehäuse 20 und ist mit einem vorderen Differential 26 verbunden. Achsen 28 erstrecken sich vom vorderen Differential zu den Vorderrädern und damit verbundenen Vor richtungen, welche gemeinsam als Radaufbauten 30 bezeichnet werden.

Das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeug ist so ausgelegt, daß es entweder in einem Zweiradantriebsmodus oder in einem Vierradantriebsmodus angetrieben wird.

In der Zweiradantriebsweise stellen die Hinterräder 19 die Antriebskraft be reit, und beim Vierradantrieb stellen die Hinterräder 19 im Zusammenwirken mit den Vorderrädern die Antriebskraft bereit. Wenn ein Antrieb in der Zwei radantriebsweise stattfindet, ist das Getriebegehäuse 20 mittels der Kup plungsvorrichtung 22 von der Transmission 12 gelöst. Die Transmission 12 wird dann keine Antriebskraft auf die Vorderantriebswelle 24 und damit die vorderen Radaufbauten 30 bereitstellen. Die vorderen Radaufbauten 30 sind je doch bevorzugterweise von den Vorderachsen 28 gelöst, so daß die Vorderräder nicht passiv den vorderen Antriebszug antreiben, welcher die Vorderachsen 28 und die vordere Antriebswelle 24 umfaßt. Die vorderen Radaufbauten 30 um fassen Kupplungsvorrichtungen, welche selektiv von den Rädern der Vorder achsen 28 gelöst oder mit den Rädern der Vorderachsen 28 kraftschlüssig ver bunden werden.

Fig. 2 zeigt den Montageaufbau eines Vorderradaufbaus 30. Der Vorderradauf bau 30 ist drehbar an einem Teil des Fahrzeuggestellaufbaus aufgesetzt, wel cher als Steuerschenkel 32 bezeichnet wird. Der Steuerschenkel 32 ist seiner seits wiederum drehbar an einer Aufhängungsstruktur 33 des Fahrzeugge stells befestigt. Der Steuerschenkel 32 dient nicht nur dazu, den Radaufbau 30 zu tragen, sondern sorgt auch dafür, daß die Vorderräder lenkbar sind. Wie in der Figur gezeigt, erstreckt sich eine Achse 34 durch den Radaufbau 30. Eine andere Achse 36, welche der Drehachse des Steuerschenkels 32 entspricht und als Steuerschenkelachse bezeichnet wird, liegt so, daß sie sich mit der Achse 34 schneidet. Es ist wünschenswert, daß die Steuerschenkelachse 36 die Achse 34 an der Oberfläche der Straße schneidet, um einen sogenannten Achsschenkel radius ohne Versatz bereitzustellen. Viele frühere Vorrichtungen waren wegen konstruktiver Vorgaben für den Radaufbau und die zugehörigen Kupplungs vorrichtungen so ausgelegt, daß der Steuerschenkelradius entweder einen posi tiven Versatz hatte (d. h. die Achse 36 schneidet die Achse 34 unterhalb der Straßenoberfläche) oder einen negativen Versatz hatte (d. h. die Achse 36 schneidet die Achse 34 oberhalb der Radoberfläche). Die Anordnung des vorlie genden integriert ausgeführten Radendensystems sorgt dafür, daß kein Ver satz des Steuerschenkelradius vorliegt, und sorgt auch für einen kürzeren Ab stand zwischen der Achse 34 und der Steuerschenkelachse 36, welcher in axia ler Richtung längs der Radachse gemessen wird (Abstand X in Fig. 2).

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Kupplung, die so ausgeführt ist, daß sie die Achse 28 mit der Radspindel 44 des Radaufbaus 30 kraftschlüssig verbindet oder davon löst. Die Spindel 44 ist im Steuerschenkel 32 drehbar auf Lagern 45, 46 aufgesetzt. Die äußeren Laufrin ge (Kegel) 47, 48 der Lager 45, 46 sind in einer Bohrung 52 des Steuerschen kels 32 eingesetzt, und zwar so, daß sie gegen einen einwärts hervorstehenden Ring 50 anstoßen. Ein Schalenaufbau (welcher einen inneren Laufring 53 so wie Wälzelemente 55 umfaßt) des Lagers 45 ist auf der Spindel 44 aufgesetzt, wobei der innere Laufring 53 an ein Flanschende 62 der Spindel anstößt. Die Spindel 44 ist am Steuerschenkel 32 angesetzt, wobei die Wälzelemente 55 des inneren Laufrings 53 am äußeren Laufring 47 anliegen. Ein Schalenaufbau (welcher einen inneren Laufring 57 und Wälzelemente 55 umfaßt) ist auf der Spindel aufgesetzt, wobei die Wälzelemente 55 des inneren Laufrings 57 am äußeren Laufring 48 anliegen. Ein Rotor 66 ist auf dem mit Längsnuten verse henen Ende 68 der Spindel 44 aufgesetzt und stößt an den inneren Laufring 57 an. Eine am Ende der Spindel 44 aufgeschraubte Mutter 70 sichert die Spindel und den Rotor auf dem Steuerschenkel 32.

Fig. 3 zeigt den Rotor 66 einstückig integriert mit einem Nabenbereich, wel cher an dem mit Längsnuten versehenen Ende 68 der Spindel 44 aufsetzt. Wie aus Fig. 6, 7 und 8 ersichtlich, kann der Rotor andere Formen aufweisen. Dort ist gezeigt, daß der Rotor auf ein separates Rotorstützteil aufgesetzt ist.

Das innere mit einem Flansch versehene Ende 62 der Spindel 44 hat an seinem Umfang Zahnausnehmungen 64. Ein Ende der Achse 28 wird von der Spindel 44 auf Lagern 74 und 76 aufgenommen und drehbar gelagert. Die Achse 28 hat im aufgesetzten Zustand einen Abschnitt, welcher an das mit einem Flansch versehenen Ende 62 der Spindel 44 anstößt, welche denselben Durchmesser wie das mit einem Flansch versehenen Ende 62 hat und ebenfalls mit Zahnaus nehmungen 78 versehen ist. Die Zahnausnehmungen 64 an dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 und die Zahnausnehmungen 78 am Endbereich der Achse 28 sind vom selben Typ und haben dasselbe Profil. Ein ringförmiges Element, welches als Kupplungsring 80 bezeichnet wird, weist an seiner inne ren Oberfläche Zahnausnehmungen 82 auf, welche dasselbe Profil haben wie die Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 sowie die Zahnausnehmungen 78 auf dem Achsenende 28 und in diese eingreifen können. Der Kupplungsring 80 ist so ausgelegt, daß er in axialer Richtung längs der Zahnausnehmungen 78 des Achsenendes 28 verschoben werden kann. Der Kupplungsring 80 ist in eine erste Richtung verschiebbar, so daß er nur mit den Zahnausnehmungen 78 des Achsenendes 28 verbunden werden kann (siehe die gestrichelte Linie in Fig. 3), und ist in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar, so daß die Zahnausnehmungen 82 des Kupplungsrings 80 sowohl in die Zahnausnehmungen 78 am Achsenende 28 als auch in die Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 eingreifen können (siehe die radial verlaufende Linie in Fig. 3). Der Kupplungsring 80 ist somit entweder so verschiebbar, daß er nur mit dem Achsenende 28 zusam menzuwirkt, oder ist so verschiebbar, daß er sowohl mit dem Achsenende 28 als auch mit dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 zusammenwirkt. Der Kupplungsring 80 ist somit so verschiebbar, daß entweder der Radaufbau 30 vom Antriebzug des Fahrzeugs gelöst wird, oder daß der Radaufbau mit dem Antriebszug des Fahrzeugs verbunden wird.

Der Kupplungsring 80 hat einen Flansch 84, welcher sich in axialer Richtung vom Hauptkörper des Kupplungsring 80 weg erstreckt. Ein kreisförmiger Elek tromagnet 88 ist auf dem Steuerschenkel 32 in an sich bekannter Weise so auf gesetzt, daß er auf den Kupplungsring 80 einwirken kann. Wird der Elektro magnet 88 aktiviert, so sorgt er dafür, daß der Kupplungsring 80 sich aus dem Zustand, in dem er mit dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 der Spin del 44 verbunden ist, löst (die mit einer gestrichelten Linie gezeichnete Posi tion), um nur mit den Zahnausnehmungen 78 des Achsenendes 28 in einen kraftschlüssige Eingriff zu kommen. Eine Feder 90, welche an einer Schulter 22 auf dem Kupplungsring 80 anstößt, sowie eine Schulter 94 auf dem Ach senende 28 sind vorgesehen, um den Kupplungsring 80 in einen Zustand zu drängen, in dem er mit dem Achsenende 28 und den mit einem Flansch verse henen Ende 62 der Spindel 44 in einen kraftschlüssigen Eingriff kommt (die mit durchgezogenen Linien gezeichnete Position). Bei Betätigung sorgt der Elektromagnet 88 für eine Kraft, welche ausreicht, um die Feder 90 mittels der Bewegung des Kupplungsrings 80 zusammenzupressen. Wird der Elektro magnet 88 deaktiviert, so zwingt die Feder 90 den Kupplungsring 80 sich nach vorne zu einer Stellung zu bewegen, wo er mit dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 der Spindel 44 zusammenwirkt, um somit den Radaufbau 30 mit der Achse 28 und somit mit dem Antrieb des Fahrzeugs in Verbindung zu bringen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automati schen Kupplung. Eine Spindel 44 ist, wie zuvor beschrieben, drehbar auf einem Steuerschenkel 132 aufgesetzt. Eine Kupplungsvorrichtung 100 ist fest mit dem Steuerschenkel 132 verbunden und dient zum Verschieben eines Kup plungsrings 130. Der Kupplungsring 130 ist in einer ersten Richtung axial ver schiebbar, um nur in die Achse 28 einzugreifen, und ist in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar, um sowohl in die Achse 28 als auch in die Spindel 44 einzugreifen. Die Kupplungsvorrichtung 100 ist weiterhin in der Explosions darstellung der Fig. 5 gezeigt.

Die Kupplungsvorrichtung 100 weist ein Gehäuse 102 auf, welches auf dem Steuerschenkel 132 aufsetzbar ist. Das Gehäuse 102 hat aufstehende Nasen 104, welche das Aufsetzen der Kupplungsvorrichtung auf dem Steuerschenkel 132 erleichtern. Die aufstehenden Nasen 104 weisen Bohrungen 106 auf, um herkömmliche Befestigungsmittel aufzunehmen. Das Gehäuse 102 ist ringför mig und weist eine kreisförmige Bohrung 108 an seiner Innenseite auf. Die in nere kreisförmige Bohrung 108 bildet in Verbindung mit der äußeren Seiten wand 110 der Basis 102 einen kreisförmigen Einsatz oder eine Nut 112. Die kreisförmige Nut 112 ist so aufgebaut, daß sie eine Vorspannfeder 115 sowie ei nen Verstärkungsring 114 aufnimmt. Eine Schulter 111 ist in der Seitenwand 110 des Gehäuses 102 angesetzt. Eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 109 ist in der Seitenwand 110 vorgesehen, um das Aufsetzen eines Paßteils, wie z. B. eines herkömmlichen Nippels zu ermöglichen, welcher z. B. mit einem Luftschlauch verbindbar ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Feder 115 wellenförmig geformt, es ist je doch ohne weiteres einsehbar, daß auch andere Typen von Federn verwendet werden können. Der Verstärkungsring 114 hat einen axial aufstehenden Flansch 116, welcher in die Ringnut 112 einsetzbar ist. Der Verstärkungsring 114 hat Öffnungen 118 um Befestigungsmittel 120 aufzunehmen. Eine elasti sche Membrane 124 hat einen axial aufstehenden Flansch 126, welcher engan liegend in die Bohrung 108 des Gehäuses 102 paßt. Der enganliegend in die Bohrung 108 passende Flansch 126 sorgt dafür, daß Luft weder in das Gehäuse 102 eintreten noch aus diesem austreten kann. Ein radial aufstehender Flansch 128 weist einen solchen Durchmesser auf, daß er auf die Schulter 111 des Gehäuses 102 aufsetzbar ist. Öffnungen 129, welche mit den Öffnungen 118 im Verstärkungsring ausrichtbar sind, sind im Flanschbereich 128 vorge sehen.

Ein kreisförmiger Kupplungsring 130 hat sich radial nach innen erstreckende Zahnausnehmungen 133, welche in die Zahnausnehmungen 78 am Ende der Achse 28 und in die Zahnausnehmungen 64 am Flansch der Spindel 44 eingrei fen können. Der Kupplungsring 130 weist eine längs seines Umfangs geformte Nut 134 auf, wobei die Nut 134 so ausgerichtet ist, daß sie einen Flansch einer Schaltgabel 140 aufnehmen kann.

Die Schaltgabel 140 weist Öffnungen 142 in einem sich in radialer Richtung er streckenden Flansch 144 auf, welche mit den Öffnungen 118 im Verstärkungs ring 114 und den Öffnungen 129 in der Membran 124 ausrichtbar sind. Die Schaltgabel ist von kreisförmiger Gestalt und entspricht einem Kreisabschnitt dessen Bogen größer als 180° ist. Die Schaltgabel 140 ist aus einem elastischen Material und kann somit verformt werden, um in den Kupplungsring 130 ein gesetzt zu werden. Die Schaltgabel 140 hat einen sich radial nach innen er streckenden Flansch 146, welcher bei der Endmontage in der Nut 134 des Kupplungsrings 130 aufgenommen wird. Eine Vielzahl von Nasen 148 sind auf dem äußeren Umfangsrand des Kupplungsrings 130 an den Flansch 144 an grenzend angebracht.

Der Verstärkungsring 114, die Membran 124, und die Schaltgabel 140 werden durch die Befestigungsmittel 120 als eine Einheit zusammengehalten. Die Schaltgabel 140 ist auf den Kupplungsring 130 aufgesetzt, wobei der sich radi al nach innen erstreckende Flansch 146 in der Nut 134 des Kupplungsrings 130 aufgenommen wird. Der Kupplungsring 130 ist relativ zur Schaltgabel 140 verdrehbar.

Die Membran 124 ist bei dieser Ausführungsform mittels Befestigungsmitteln 120 auf den Verstärkungsring 114 sowie die Schaltgabel 140 aufgesetzt. Es ist ohne weiteres einsehbar, daß die Membran 124 auch mittels anderer Befesti gungsmittel auf den aufzusetzenden Verstärkungsring 114 und auf die Gabel 140 aufgesetzt werden könnte. Ein alternatives Verfahren besteht darin, ein schnappende Befestigungsmittel vorzusehen, wie z. B. Rasthaken auf der Mem bran 124, welche in den Verstärkungsring 114 und die Gabel 140 eingreifen, um sie als eine Montageeinheit fest zusammenzuhalten.

Ein Feststellring 150 wird bereitgestellt, um die Drehung der Schaltgabel 140 zu verhindern, wenn die Einheit zusammengefügt wird. Der Ring 150 hat sich nach innen erstreckende Nasen 156, welche zwischen angrenzenden Nasen des Kupplungsrings 140 aufgenommen werden. Der Ring 150 hat weiterhin einen sich radial erstreckenden kreisförmigen Abschnitt 158, welcher in nächster Nä he zur Seitenwand 110 des Gehäuses 102 eingepaßt werden kann. Der kreisför mige Abschnitt 158 sichert den aufstehenden Flanschbereich 128 der Membran 124 an der Schulter 111. Ein kreisförmiger Schnappring 162 ist vorgesehen, um das Zusammenfügen der Montageeinheit in an sich bekannter Weise zu er möglichen.

Fig. 4 zeigt, daß die automatische Kupplungsvorrichtung 100 auf den Steuer schenkel 132 aufgesetzt wird. Das Gehäuse 102 ist mittels herkömmlicher Be festigungsmittel am Steuerschenkel 132 befestigt, welche sich durch die Boh rungen 106 hindurch erstrecken und aufschraubbar an mit einem Gewinde ver sehenen Löchern im Steuerschenkel 132 befestigt sind. Diese sind in den Zeich nungen nicht gezeigt, da sich um eine herkömmliche Ausführungsform han delt, welche dem Fachmann wohlbekannt sind. Die Achse 28 erstreckt sich durch die Bohrung 108 des Gehäuses 102 und ist drehbar auf der Spindel 44 befestigt. Der Zahnausnehmungen 133 aufweisende Kupplungsring 130 umgibt die Achse 28 und, wie im folgenden noch erläutert werden wird, ist der Kupplungsring 130 axial in einer ersten Richtung verschiebbar, um nur mit den Zahnausnehmungen 78 der Achse 28 (in Fig. 4 gezeigt) in Eingriff zu kom men, und ist in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar, um sowohl mit den Zahnausnehmungen 78 der Achse als auch den Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 der Spindel 44 in Eingriff zu kommen.

Eine Dichtung, wie z. B. ein Nippel 170, ist in der Bohrung 109 vorgesehen, und eine Luftleitung 172 ist mit dem Nippel 170 verbunden. Die Luftleitung 172 ist mit einer Luftquelle verbunden, wie z. B. der Ladeluftleitung des Fahr zeugmotors 10.

Das Gehäuse 102 legt in Verbindung mit der elastischen Membran 124 eine Kammer oder Kavität fest, welche ausgedehnt oder zusammengepreßt werden kann. Das Gehäuse 102 ist fest auf den Steuerschenkel 32 aufgesetzt und der einzige sich drehende Teil der Vorrichtung 100 ist der Kupplungsring 130. Dies macht Drehdichtungen überflüssig. Wie gezeigt ist der Dichtungsring 130 au ßerhalb der festgelegten Kammer aufgesetzt.

Bei dieser Ausführungsform wird Luft aus der in der Vorrichtung 100 festge legten Kammer herausgepreßt, um die Kammer zu verkleinern. Wenn Luft aus der Kammer durch den Nippel 170 und die Luftleitung 172 entfernt wird, sorgt der Luftdruckunterschied dafür, daß die Membran 124 und der aufgesetzte Ring 124 sowie die Schaltgabel 140 sich nach innen in das Gehäuse 102 hinein bewegen. Der Luftdruckunterschied erzeugt eine Kraft, die ausreichend ist, um die Feder 115 zusammenzupressen. Dies sorgt dafür, daß der Kupplungsring 130 sich längs der Zahnausnehmungen 78 der Achse 28 in axialer Richtung von den Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 der Spindel 44 verschiebt. Wenn der negative Luftdruck aufgehoben wird (d. h. wenn der Druck innerhalb des Gehäuses 102 sich wieder an den Umgebungs druck anpaßt), so drängt die Feder 115 die Membran 124 sowie damit verbun dene Teile nach außen aus dem Gehäuse 102 hinaus und sorgt dafür, daß sich die Kammer erweitert. Dies sorgt dafür, daß die Gabel 140 den Kupplungsring 130 axial zu den Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 der Spindel 44 hin verschiebt. Der Kupplungsring 130 wird dann mit den Zahnausnehmungen 78 der Achse 28 und den Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes der Spindel 44 in Eingriff gebracht.

Fig. 4 zeigt mit durchgezogenen Strichen den Kupplungsring 130, welcher durch die Evakuierung der Luft axial verschoben worden ist, um nur mit den Zahnausnehmungen 78 auf der Achse 28 in Eingriff zu kommen. Dies löst die Spindel 44 von der Achse 28, und damit wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Radaufbau 30 und dem Antrieb des Fahrzeugs aufgehoben. Fig. 4 zeigt den durch die Feder 105 axial verschobenen Kupplungsring 130 in ge strichelten Linien, welcher sowohl mit den Zahnausnehmungen 78 der Achse 28 als auch mit den Zahnausnehmungen 64 des mit einem Flansch versehenen Endes 62 der Spindel 44 in Eingriff kommt. Dies bringt die Spindel 44 mit der Achse 28 in Eingriff, um den Radaufbau 30 mit dem Antrieb des Fahrzeugs zu verbinden.

Obwohl sowohl die Vorrichtung in Fig. 3 als auch die in Fig. 4 von Federn in den Eingriffszustand gedrängt werden und mittels einer externen Kraft aus dem Eingriffszustand gelöst werden, kann dies auch ohne weiteres umgekehrt werden, so daß die Feder für ein Herausdrängen aus dem Eingriffszustand sorgt. Die gezeigte Anordnung sorgt im Ruhezustand für einen kraftschlüssi gen Eingriff. Wird sie umgekehrt, so sorgt sie im Ruhezustand dafür, daß die kraftschlüssige Verbindung gelöst ist. Eine andere Art von Eingriffsmechanis mus, welche als impulsbetätigte Eingriffs-/Lösevorrichtung bezeichnet wird, und keinen Ruhezustand im obigen Sinne aufweist, d. h. welche keine Rückhol feder aufweist, ist im US Patent Nr. 5,586,632 offenbart.

Fig. 4 zeigt auch Sensoren, welche auf dem Steuerschenkel 132 aufgesetzt sind, um Rückkoppelungsinformationen bereitzustellen. Ein Ring 180 ist auf der Spindel 44 zwischen dem inneren Laufring 53, 57 der Lager 45, 46 aufgesetzt und sorgt für eine drehbare Lagerung zwischen der Spindel 44 und dem Steu erschenkel 132. Man beachte, daß der Ring 180 von den inneren Laufringen 53, 57 beabstandet angebracht ist, so daß der Ring 180 nicht auf die Vorspannung der Lager 45 einwirkt, welche durch das Anziehen der Mutter 70 verursacht wird. Der Ring 180 ist so beschaffen, daß er ein Signal erzeugt, wenn ein Sen sor an ihm vorbeiläuft. Ein Sensor 182 ist in eine Bohrung 184 im Steuerschen kel 132 eingeschraubt. Der Sensor 182 ist in nächster Nähe zum Ring 180 an gebracht. Wenn die Spindel 44 gedreht wird, erzeugen und emittieren der Ring 180 und der Sensor 182 zusammen ein Signal, welches auf eine Steuervorrich tung 200 (Fig. 1) des Fahrzeugs 10 gegeben wird. Der Ring 180 und der Sensor 182 geben Informationen bezüglich der Drehrate auf die Spindel 44 aus, was z. B. für nichtblockierende Bremsen hilfreich ist.

Ein Berührungssensor 186 ist so angebracht, daß er mit dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 der Spindel 44 zusammenwirkt, und wird dazu benutzt, um festzustellen, ob der Kupplungsring 130 mit den Zahnausneh mungen 64 der Spindel 44 in Eingriff gebracht worden ist, oder ob der Kup plungsring 130 von den Zahnausnehmungen 64 der Spindel 44 gelöst ist. In ei ner alternativen Ausführungsform kann der Sensor 186 auch so ausgeführt sein, daß er die Drehrate des mit einem Flansch versehenen Endes 62 und so mit der Spindel 64 zum Zwecke einer Antiblockierbremse erfaßt, wobei sich ein Sensor 182 erübrigt.

Der Sensor 186 kann so angeordnet sein, daß er die Position anderer Elemente der Kupplungsvorrichtung 100 erfaßt oder erspürt, um zu bestimmen, ob der Kupplungsring 130 mit der Spindel 44 in Eingriff steht oder nicht. Der Sensor kann z. B. so angeordnet sein, daß er die Position der Schaltgabel 140 oder der Membran 124 des Feststellrings 150 ermittelt.

Ein nichtgezeigter aber im Sensor 182 integrierter Sensor ist so beschaffen, daß er die Betriebstemperatur innerhalb des Steuerschenkels 132 übermittelt und z. B. auch die Temperatur der Lager 45, 46 überträgt.

Die Spindel 44 ist so dargestellt, daß sie durch Lager 45, 46 drehbar auf den Steuerschenkeln 32 und 132 in Fig. 3 und 4 aufgesetzt ist. Andere Lageranord nungen können vorgesehen sein, um die Spindel 44 im Steuerschenkel 32 dreh bar zu lagern. Einige Beispiele sind in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigt.

Fig. 6 zeigt eine Spindel 44, welche drehbar in einem Steuerschenkel 210 ein gesetzt ist. Der Steuerschenkel 210 weist eine Bohrung 212 auf, in welchem ein äußerer Laufring 220 angebracht ist, wobei der äußere Laufring 220 an eine Schulter 214 stößt. Der Steuerschenkel 210 weist eine weitere Bohrung 216 auf, welche einen anderen Durchmesser als die Bohrung 212 zeigt, und die Bohrung 216 hat eine angeformte Schulter 218. Ein äußerer Laufring 222 ist in der Bohrung 216 vorgesehen, wobei der Laufring 222 an die Schulter 218 stößt. Ein schalenförmiger Aufbau, welcher einen inneren Laufring 224 sowie Wälze lemente 226 umfaßt, ist auf der Spindel 44 aufgesetzt, wobei der innere Lau fring 224 an das mit einem Flansch versehene Ende 62 der Spindel 44 anstößt. Ein Rotorstützteil 230 hat einen schalenförmigen Aufbau und umfaßt einen in neren Laufring 232 und Wälzelemente 234, welche auf einem abgedrehten Durchmesser 236 aufgesetzt sind. Der abgedrehte Durchmesser 236 stößt an einer Schulter 238 an, und der innere Laufring 232 stößt an der Schulter 238 an. Die Spindel 44 ist im Steuerschenkel 210 mit den Wälzelementen 226 in stalliert, welche am äußeren Laufring 222 anliegen. Das Rotorstützteil 230 ist mit den Wälzelementen 234 auf der Spindel 44 angesetzt, welche am äußeren Laufring 220 anliegen. Eine Mutter 70 ist am Ende der Spindel 44 einge schraubt, um die Spindel 44 sowie die Rotoraufhängung 230 am Steuerschen kel 210 zu befestigen.

Fig. 7 zeigt einen anderen Lageraufbau, um die Spindel 44 an einem Steuer schenkel 240 drehbar zu lagern. Wie in der Figur gezeigt, ist der Steuerschenkel 240 so ausgelegt, daß er einen Adapter 242 aufnehmen kann. Der Adapter 242 ist mittels Befestigungselementen 244 am Steuerschenkel 240 befestigt. Der Adapter 242 umfaßt geneigte Oberflächen 246 und 248, welche als äußere Laufringe für die Lager dienen, welche die Spindel 44 drehbar tragen. Ein Kä figaufbau, welcher einen inneren Laufring 250 sowie Wälzelemente 252 um faßt, ist auf der Spindel aufgesetzt, wobei der innere Laufring 250 gegen das mit einem Flansch versehene Ende 62 der Spindel 44 stößt. Die Spindel 44 ist im Adapter 242 eingesetzt, wobei die Wälzelemente 255 am äußeren Laufring bereich 248 anliegen. Ein anderer Käfigaufbau umfaßt einen inneren Laufring 254 und Wälzelemente 256 und ist an der Spindel 44 angebracht, wobei die Wälzelemente 256 den äußeren Laufringbereich 256 des Adapters 242 berüh ren. Eine Rotoraufhängung 258 ist auf der Spindel angebracht, wobei die Ro toraufhängung 258 an den inneren Laufring 254 anstößt. Eine Mutter 70 ist am Ende der Spindel 44 eingedreht, um die Spindel 44 am Adapter 242 und da mit am Steuerschenkel 240 zu befestigen. Das in Fig. 7 gezeigte Kartuschenla ger mit einem Flansch ist dort mit Wälzelementen gezeigt. Es kann jedoch auch mit Kugellagern versehen sein.

Fig. 8 zeigt eine andere Anordnung eines Lagers zum Stützen der Spindel 44 in einem Steuerschenkel 270. Ein äußerer Kombinationslaufring 272 ist auf dem Steuerschenkel 270 angebracht, wobei der Kombinationslaufring 272 im Schulter 274 anstößt. Der Kombinationslaufring 272 ist mittels eines her kömmlichen Schnapprings 276 auf dem Steuerschenkel 270 festgehalten. Der Kombinationslaufring 272 hat geneigte Auflageflächen 278 und 280, welche als äußere Laufringe dienen. Ein einen inneren Laufring 284 umfassender Käfig aufbau und Wälzlager 286 sind auf der Spindel 44 derartig aufgesetzt, daß der innere Laufring 284 mit dem mit einem Flansch versehenen Ende 62 der Spin del 64 zusammenstößt. Die Spindel 44 ist auf dem Steuerschenkel 270 aufge setzt und ein weiterer einen inneren Laufring 288 umfassender Schalenaufbau und Wälzelemente 290 sind auf der Spindel 44 aufgebracht, wobei die Wälzele ment 290 an dem äußeren Laufringbereich 278 anliegen. Eine Rotoraufhän gung 294 ist auf der Spindel befestigt, wobei die Rotoraufhängung 294 mit dem inneren Laufring 288 in Kontakt kommt. Eine Mutter 70 ist am Ende der Spin del 44 eingedreht und sichert den Spindelaufbau im Steuerschenkel 270.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines integrierten Radendes und ei ner automatischen Kupplung. Eine Spindel 300 ist drehbar auf einen Steuer schenkel 302 mittels einer Lagergruppe 304 aufgesetzt. Die Lagergruppe 304 ist in an sich bekannter Weise mittels Befestigungen 306 am Steuerschenkel 302 gesichert. Die Lagergruppe 304 ist auf der Spindel 300 aufgesetzt und wird zwischen einem mit einem Flansch versehenen Ende 308 der Spindel 300 und einem auf das Ende der Spindel 300 aufgesetzten Koppelelement 310 einge schlossen. Das Koppelelement 310 weist innenliegende Längsnutenabschnitte 314 auf, welche in außenliegenden Längsnutenabschnitten 315 auf der Spindel 300 eingreifen. Eine gewalzte Nabe 312 hält die Lagergruppe 304 und das Kop pelelement 310 auf der Spindel 300. Ein Rotor 299 und ein Rad 301 sind auf die Spindel 300 in an sich bekannter Weise aufsetzbar.

Eine Kupplungsvorrichtung 100, wie sie zuvor beschrieben worden ist, ist auf dem Steuerschenkel 302 aufgesetzt. Die Zahnausnehmungen 133 des Kupplungsrings 130 greifen in Zahnausnehmungen 320 ein, welche auf der Achse 322 vorgesehen sind. Ein Ende einer Achse 322 erstreckt sich in die Spindel 300 und ist drehbar auf den Lagern 324 und 326 gelagert.

Der Kupplungsring 130 ist in einer ersten Richtung mittels der Kupplungsvor richtung 100 verschiebbar, um nur mit den Zahnausnehmungen 320 auf der Achse 322 in Eingriff zu kommen, und ist in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar, um sowohl mit den Zahnausnehmungen 320 auf der Achse 322 als auch den am äußeren Umfang des Koppelelements 310 vorgesehenen Zahn ausnehmungen 318 in Eingriff zu kommen. Wenn der Kupplungsring 130 in die Richtung bewegt wird, wo er nur mit den Zahnausnehmungen 320 auf der Achse 322 in Eingriff kommt, wird die Spindel 300 (und das darauf aufgesetzte Rad 301) nicht mit der Achse 322 verbunden. Wenn der Kupplungsring 130 verschoben wird, um mit den Zahnausnehmungen 320 auf der Achse 322 und den Zahnausnehmungen 318 auf dem Koppelelement in Eingriff zu kommen, wird die Spindel 300 mit der Achse 322 verbunden, um sich mit der Achse 322 zu drehen.

Fig. 10 ähnelt der Fig. 9, mit dem Unterschied, daß eine Rückhaltemutter 330 in einem Gewinde auf der Spindel eingedreht ist, und dazu verwendet wird, das Koppelelement 310 und die Lagergruppe 304 auf der Spindel 300 zu hal ten. Das Ende der Spindel, welche an die Längsnutenabschnitte 316 angrenzt, ist in an sich bekannter Weise mit einem Gewinde versehen, um die Mutter 330 aufzunehmen.

Es ist ohne weiteres einsehbar, daß andere Lageranordnungen, welche nicht beschrieben oder erläutert worden sind, bereitgestellt werden können, um die Spindel in dem entsprechend gestalteten Steuerschenkel 32 drehbar aufzuneh men. Es ist weiterhin ohne weiteres einsehbar, daß der Aufbau des Kupplungs ringmechanismus nicht von der Außenseite der Radnabe einsehbar ist, und we der Gewicht noch eine zusätzliche Radendenausdehnung relativ zur Steuer schenkelachse hinzufügt. Eine simple Modifikation, bei der der Kupplungsring entweder in seiner sich im kraftschlüssigen Eingriff befindlichen oder in seiner sich nicht im kraftschlüssigen Eingriff befindlichen Stellung befestigt wird (oder auch eine vollständige Eliminierung des Rings), erzeugt entweder einen permanenten Vierradantrieb oder einen permanenten Zweiradantrieb. Dies würde den Betätiger und die damit verbundenen Teilen im Falle einer Nur- Zweiradantriebsversion überflüssig machen, so daß diese nicht mehr am ge samten Vorderradantriebszug (oder Hinterradantriebszug) gebraucht würden, wodurch Kosten gespart werden könnten. Für einen permanenten Vierradan trieb sind die Betätigungskomponenten nicht notwendig, da dabei zu jeder Zeit alle Räder mit dem Antriebszug in Eingriff stehen. Der Betätiger könnte durch ein passendes Gehäuse oder eine passende Abdeckung ersetzt werden, um die Lagerkavität zu bedecken, und den Eintritt von Fremdpartikeln zu verhindern. Wichtiger ist noch, daß ein Autohersteller diese verschiedenen Typen von An triebszügen herstellen könnte, ohne dabei wesentliche Designänderungen durchführen zu müssen.

Der Fachmann wird ohne weiteres erkennen, daß Änderungen und Variationen gemacht werden können, ohne vom wahren Erfindungsgedanken abzuweichen.

Die Erfindung ist deshalb nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern von den angefügten Ansprüchen ausgehend zu ermitteln.

Claims

1. Automatische Kupplung für einen Fahrzeugantriebszug, wobei ein Fahrgestell eines Fahrzeugs einen Antriebszug drehbar trägt, welcher sich von einem Motor zu einem Rad hin erstreckt, und wobei an einem Trennpunkt im Antriebszug eine Antriebskraft selektiv auf das Rad zur Einwirkung gebracht werden kann, wobei diese automatische Kupplung umfaßt:
ein Antriebsteil und ein anzutreibendes Teil, welche eng nebeneinan der liegend angebracht sind und den Trennpunkt im Antriebszug festlegen so wie weiterhin eine Drehachse, einen sich nicht drehenden Stützbereich des Fahrzeuggestells am Punkt der Trennung, ein auf den sich nicht drehenden Stützbereich aufgesetztes Betätigungselement, und ein drehbar befestigtes La gerelement, welches von dem Betätigungselement getragen wird, wobei das Be tätigungselement abhängig von einer Krafteinleitung einer Kraftquelle mit ei ner selektiven Verschiebungsbewegung des Lagerelements längs der festgeleg ten Achse reagiert;
zueinander ausgerichtete Längsnutenabschnitte, welche vom An triebsteil und vom anzutreibenden Teil des Antriebzugs am Trennungspunkt getragen werden, und einen Kupplungsring, welcher kraftschlüssig mit den Längsnutenabschnitten eines der beiden Teile verbunden ist, und in kraft schlüssigen Eingriff mit den Längsnutenabschnitten des anderen Teils verscho ben werden kann, um die Teile miteinander zu verbinden, wobei der Kupplungsring mit dem Lagerelement drehbar aber relativ dazu nicht axial verschiebbar verbunden ist, wobei die axiale Verschiebung des Lagerelements durch das Betätigungselement eine Verschiebungsbewegung des Kupplungs rings in einen Eingriffs-/Nichteingriffszustand mit wahlweise dem Antriebsteil und dem anzutreibenden Teil erzeugt.

2. Automatische Kupplung nach Anspruch 1, wobei das Betätigungsele ment eine Feder umfaßt und einen Elektromagneten, welcher durch eine elek trische Spannungsquelle aktiviert und deaktiviert wird, wobei die Feder das Lagerelement in einer axialen Richtung nach vorne drängt und der Elektro magnet, dann wenn er aktiviert wird, das Lagerelement in die axial entgegen gesetzte Richtung drängt.

3. Automatische Kupplung nach Anspruch 2, wobei die Feder das La gerelement in die Richtung drängt, in der der Kupplungsring sowohl mit den Längsnutenabschnitten des Antriebsteils als auch mit denen des angetriebenen Teils in Eingriff kommt.

4. Automatische Kupplung nach Anspruch 1, wobei das Betätigungsele ment einen kreisförmigen Ring umfaßt, welcher eine ringförmige ausdehnbare bzw. zusammenziehbare Kammer festlegt, und die Kraftquelle die Quelle von Medien ist und mit der ringförmigen Kammer zum Einführen von Medien in bzw. zum Ablassen von Medien aus der Kammer verbunden ist, wodurch ein Ausdehnen und Zusammenziehen der Kammer verursacht wird, wobei die Aus dehnung und Zusammenziehung der Kammer eine axiale Verschiebung eines Teils der Kammer und des auf dem axial verschiebbaren Teil der Kammer an gebrachten Lagerrings bewirkt, um dadurch eine selektive axiale Verschiebung des Lagerrings und des Kupplungsrings zu bewirken.

5. Automatische Kupplung nach Anspruch 4, wobei die ineinandergrei fenden Längsnutenabschnitte des Antriebsteils und des anzutreibenden Teils an einer Umfangsaußenseite des Antriebsteils und des anzutreibenden Teils angebracht sind und die Teile umgeben, wobei der Ring die Teile umgibt, und die ringförmige Anordnung die Anzahl der Längsnutenabschnitte für einen Eingriff ineinander maximiert und eine sichere Verbindung mit einer begrenz ten Längsnutenabschnittslänge ermöglicht.

6. Automatische Kupplung für das radseitige Ende eines Fahrzeugan triebszugs, welche auf ein Fahrgestell eines Fahrzeugs aufgesetzt ist und um faßt:
eine Radnabe mit einem hervorstehenden Bereich, welcher sich nach innen zum Fahrgestell hin erstreckt und drehbar auf dem Fahrgestell aufge setzt ist und hierdurch eine Montageposition festlegt, wobei der hervorstehen de Bereich ein inneres Ende innerhalb der Montageposition aufweist,
eine Achse, welche einen Bereich umfaßt, der an das innere Ende des hervorstehenden Bereichs angrenzend angebracht ist, wobei der hervorstehen de Bereich und der angrenzende Bereich der Achse ineinander eingreifende Längsnutenabschnitte aufweisen, und ein Kupplungsring auf den Längsnuten abschnitten von entweder dem Fahrgestell oder dem hervorstehenden Bereich angebracht und in axialer Richtung auf die jeweils anderen Längsnutenab schnitte verschiebbar angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen Achse und Radnabe herzustellen;
ein am Fahrgestell montiertes Betätigungselement, ein am Betäti gungselement vorgesehenes Lagerelement, und eine mit dem Betätigungsele ment zur axialen Verschiebung des Lagerelements verbundene Kraftquelle;
wobei der Kupplungsring am Lagerelement montiert ist, um eine Drehung relativ zum Lagerelement und eine axiale Verschiebung hiermit zu ermöglichen, wobei der Kupplungsring selektiv verschiebbar ist zwischen Posi tionen, bei denen es zu einem Eingriff bzw. zu einem Nichteingriff in die Rad nabe und die Achse kommt.

7. Automatische Kupplung nach Anspruch 6, wobei eine Lagergruppe zwischen dem Fahrgestell und dem hervorstehenden Bereich der Radnabe vor gesehen ist.

8. Automatische Kupplung nach Anspruch 6, wobei ein Lager zwischen dem Fahrgestell und dem Äußeren der Radnabe einen äußeren Laufringbereich vorsieht, welcher auf das Fahrgestell aufgepreßt ist, sowie in einem Käfig ge haltene Wälzlagerelemente, welche auf den äußeren Laufring zum Zusammen bau aufsetzbar sind, und einen inneren Laufringbereich, welcher vom hervor stehenden Bereich der Radnabe getragen wird, wobei die Kombination so aus geführt ist, daß sie ein Verschieben der Radnabe in ihre Zusammenbauposition ermöglicht.

9. Automatische Kupplung nach Anspruch 7, wobei der äußere Laufring einen Flansch umfaßt, welcher am Fahrgestell anbringbar ist.

10. Radendenbaugruppe an einem Fahrzeug mit einem Antriebszug, wel che umfaßt:
ein Fahrzeuggestell;
eine Radnabe mit einem feststehenden Spindelabschnitt, welcher sich nach innen vom Radende weg erstreckt und drehbar auf dem Fahrzeugge stell aufgesetzt ist, wobei die Radendbaugruppe für unterschiedliche Arten von Antriebszügen ausgelegt ist, welche umfassen:
eine erste Art, bei der sich in einem Antriebszug, der nur für einen permanenten Zweiradantrieb ausgelegt ist, der Antrieb nicht zu dem Radende montageaufbau hin erstreckt;
wobei der Aufbau ausgelegt ist, um eine Radachse aufzunehmen, wo bei diese Radachse eines Antriebszugs in einem Antrieb einer zweiten Art auf genommen wird, wobei die Radachse und ein innenliegendes Ende des Spindel bereichs ineinander greifende Längsnutenabschnitte aufweisen, und ein fixier ter Ring diese ineinander greifenden Längsnutenabschnitte überbrückt, um die Radnabe in einem Antriebszug anzutreiben, der nur für einen permanenten Vierradantrieb ausgelegt ist;
wobei dieser fixierte Ring durch einen verschiebbaren Kupplungs ring ersetzt ist, wobei ein Betätigungselement den Kupplungsring wahlweise zwischen einem Zustand des Eingriffs und einem Zustand des Nichteingriffs der ineinander greifenden Längsnutenabschnitte verschiebt, um wahlweise die Radnabe in einem Antriebszug, der für Zweiradantrieb und Vierradantrieb ausgelegt ist, von einem angetriebenen in einen nichtangetriebenen Zustand umzuschalten.

11. Radendenbaugruppe an einem Fahrzeug mit einem Antriebszug, wel che umfaßt:
eine Radnabe, eine angetriebene Achse und ein Koppelstück, welches die Achse und die Radnabe verbindet;
einen Spindelabschnitt, welcher auf der Radnabe einstückig ausge formt ist und sich axial nach innen zum Fahrgestell des Fahrzeugs erstreckt und auf dem Fahrgestell drehbar aufgesetzt ist, wodurch eine Montageposition für die Nabe festgelegt wird;
wobei der Spindelabschnitt ein inneres Ende innerhalb der Naben montierposition enthält und einen äußeren Umfang, welcher das innere Ende umgibt; und
wobei die Achse einen Umfang angrenzend an den Umfang des inne ren Endes des Spindelbereichs aufweist, und einen äußeren Umfang des Rand bereichs der Achse und einen äußeren Umfang des Randbereichs des Spindel abschnitts, welche ausgelegt sind, um das Koppelstück aufzunehmen und hier durch die Achse und die Nabe zu verbinden.

12. Betätigungselement für ein Kupplungselement im Antriebzug eines Fahrzeugs, welches umfaßt:
einen ersten Teil und einen zweiten Teil eines Antriebszugs, welche einen Verbindungsbereich im Antrieb eines Fahrzeugs bilden, bei dem die Teile unabhängig voneinander drehbar sind, wobei der Verbindungsbereich an einen feststehenden Fahrgestellabschnitt des Fahrzeugs angrenzend angebracht ist;
einen Betätigungsring, welcher den Verbindungsbereich umgibt und an dem feststehenden Fahrgestellabschnitt angebracht ist,
eine dehnbare ring förmige Kammer innerhalb dieses Rings und
eine Quelle für Medien, welche mit der Kammer zum Ausdehnen und Zusammenziehen der Kammer verbun den ist, wobei dieses Ausdehnen und Zusammenziehen eine axiale Verschie bung eines Teils der Kammer bewirkt; und
einen Kupplungsring, welcher diesen Verbindungsbereich umgibt und verschiebbar ist zwischen einem Bereich, bei dem es zu einem Kraftschluß mit entweder dem ersten oder dem zweiten Teil kommt, und
einer Position bei der es zu einem Kraftschluß mit sowohl dem ersten und zweiten Teil kommt, wobei der Kupplungsring mit dem verschiebbaren Bereich der Kammer ver bunden ist und wahlweise durch das Zuführen von Medien in die und Abführen von Medien aus der Kammer zwischen diesen beiden Eingriffspositionen be wegt werden kann.