DE19963519A1 - Integrale Achsschenkel- und Nabenverriegelung - Google Patents

Abstract

Eine Radendanordnung, integriert in den Achsschenkel, wird zum Bereitstellen einer Antriebs-Einkupplung/Auskupplung eines Rads zum Wechseln zwischen angetriebenen und nicht angetriebenen Betriebsarten einer Radbewegung angegeben. Eine solche Radendanordnung nimmt ein Drehmoment von einer Halbwelle über ein Konstantgeschwindigkeits-("CV")-Verbindungsstück auf. Die Radendanordnung hat einen mit dem Kraftfahrzeug gekoppelten Achsschenkel mit einer integrierten Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung. An einem Außenumfang eines Antriebsflansches einer Radnabe ist eine Vielzahl von externen Zähnen vorgesehen. Ein Gehäuse hat externe Zähne, deren Größe und Anzahl mit den Zähnen am Antriebsflansch übereinstimmen. Ein Kupplungselement mit internen Zähnen, die zum Ineingriffgelangen mit den externen Zähnen am Gehäuse und am Antriebsflansch bestimmt sind, ist zwischen einer ersten Position, in welcher die Zähne des Kupplungselements nur mit den Zähnen des CV-Gehäuses in Eingriff gelangen und kein Drehmoment übertragen wird, und einer zweiten Position verschiebbar, in welcher die Kupplungszähne sowohl mit den Zähnen des CV-Gehäuses als auch den Zähnen des Antriebsflansches in Eingriff gelangen sowie ein Antriebsmoment auf die Radnabe übertragen wird. Die Radnaben-Betätigungsanordnung bewegt das Kupplungselement selektiv zwischen der ersten und der zweiten Position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsschenkel- und Nabenverriege­ lung für eine Fahrzeugachse, insbesondere eine Achsschenkel- und Na­ benverriegelungs-Betätigungsanordnung, die auf eine integrale Weise aus­ gebildet ist. Die Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung betätigt eine Kupplung, die zwischen Positionen zum Anschließen und zum Trennen von Antriebskomponenten und angetriebenen Komponenten des Kraftfahr­ zeugs umschaltbar ist, um ausgewählte Räder passiv oder durch Leistung betrieben werden zu lassen. Die Erfindung findet eine Anwendung bei Achsenanordnungen, die ein Antriebsmoment selektiv aufnehmen.

Es folgt eine kurze Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung.

Einige Kraftfahrzeuge mit vier Rädern können selektiv von einem Zustand eines Zweiradantriebs (der oft "4 × 2" genannt wird) zu einem Zustand eines Vierradantriebs (der oft "4 × 4" genannt wird) umgeschaltet werden. Ein solches Kraftfahrzeug erfordert, daß eine der Achsen eine Gruppe von Halbwellen aufweist, wobei eine Nabe mit der Halbwelle verriegelt ist und während eines Teils der Zeit ein Antriebsmoment aufnimmt, die Nabe aber zu anderen Zeiten von der Halbwelle rotationsmäßig ausgekuppelt sein kann, während welchen die Naben zu einem Freilauf fähig sind. Dies ist wünschenswert, da es eine erzwungene Drehung des Antriebsstrangs als Ergebnis dessen, daß die Vorderräder angetrieben werden, wenn das Kraftfahrzeug angetrieben wird, verhindert.

Bei einem Kraftfahrzeug mit zwei Achsen mit vier Rädern wird nur eine der Achsen mit lenkbaren Rädern versehen sein. Diese Achse ist normalerwei­ se diejenige Achse, welche ein Antriebsmoment auf einer selektiven Basis aufnimmt, wobei die nichtlenkbare Achse normalerweise während der ge­ samten Zeit mit einem Antriebsmoment versorgt wird. Während die techni­ schen Anforderungen für eine nichtlenkbare Vollzeit-Antriebsachse unter den am wenigsten komplexen der möglichen Konfigurationen sind, zeigt die Kombination einer Lenkbarkeit bei einer selektiven Antriebsachse das größte Ausmaß einer technischen Herausforderung. Unter anderem ist es aus diesem Grund äußerst wünschenswert, Strukturen bis zu dem vollstän­ digsten Ausmaß, das möglich ist, kombinieren und vereinfachen zu kön­ nen.

Es gibt mehrere Vorrichtungen, die im Stand der Technik gezeigt sind, der Mechanismen zum rotationsmäßigen Einkuppeln und Auskuppeln einer Nabe offenbart. Viele dieser Vorrichtungen offenbaren Verriegelungs-Na­ benkupplungssysteme, die eine separate Vakuum- oder Druckkammer haben, die am äußeren Ende der Radnabe angeordnet ist. Das Problem bei diesen Vorrichtungen besteht darin, daß sie in Bereichen angebracht oder integriert werden müssen, wo es wenig Platz gibt. Dies kann in vielen anderen Problemen resultieren, wie beispielsweise in demjenigen, daß sich vorstehende Teile auf unsichtbare Weise von der Mitte des Rads erstrec­ ken. Eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik offenbart eine Naben­ verriegelungskupplungsvorrichtung, wobei der Verriegelungsbetätigungs­ kolben bzw. Verriegelungsschaltkolben in einem maschinell hergestellten Zylinder innerhalb der Achsschenkelwelle und des Achsenverbindungs­ jochs bzw. -rands arbeitet. Bei dieser Vorrichtung sind der Zylinder und der Verriegelungsbetätigungskolben ein integraler Teil der Achsenwelle. Wäh­ rend diese Vorrichtung kein Anbringen einer separaten Vakuum- oder Druckkammer erfordert, wie die Radendvorrichtungen, bietet der in der Achse verfügbare Raum einen relativ kleinen Durchmesser, der zum Über­ tragen eines Drehmoments zwischen ihren Elementen verfügbar ist, was in höheren Belastungen an ihren Elementen resultiert.

Bei einer weiteren Vorrichtung ist die Nabenverriegelungsbetätigungsein­ heit ein hydraulisch betätigter Ring und ein Diaphragma bzw. eine Mem­ bran, das bzw. die am Achsschenkel angebracht ist. Während diese Vor­ richtung einen viel größeren Durchmesser hat, der zum Übertragen eines Drehmoments verfügbar ist, als die vorherigen Vorrichtungen, erfordert sie noch das Hinzufügen einer separaten Druckkammer.

Es ist daher ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Ver­ sion einer Nabenverriegelungs-Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die als integraler Teil des Achsschenkels ausgebildet ist.

Dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung wird durch eine integrierte Ra­ dendanordnung für ein Kraftfahrzeug erreicht, die einen Achsschenkel aufweist, der mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt ist und auf integrale Weise eine Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung unterbringt, eine Lager­ anordnung, die am Achsschenkel montiert ist, eine zylindrische Radnabe, die an der Lageranordnung montiert ist, eine Flanschwelle und ein Kupp­ lungselement, wobei die Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung das Kupplungselement selektiv zwischen einer ersten nicht antreibenden Posi­ tion und einer zweiten antreibenden Position bewegt. Die Anordnung nimmt ein Antriebsmoment von einer Halbwelle über ein Konstantgeschwindigkeits-Verbindungsstück auf. Die Lageranordnung läßt eine relativ freie Drehung der Radnabe um ihre zentrale Achse zu. Die Radnabe hat einen Flansch zum Montieren des Rads an ihrem nach au­ ßen gerichteten Ende und einen Antriebsflansch an ihrem nach innen ge­ richteten Ende. Ein Außenumfang des Antriebsflanschs hat eine Vielzahl von externen Zähnen, die darum gleichmäßig beabstandet sind. Ein nach außen gerichtetes Ende der Flanschwelle ist in der Radnabe drehbar gela­ gert, und ihr nach innen gerichtetes Ende definiert ein Gehäuse für das CV-Verbindungsstück. Dieses Gehäuse hat eine Vielzahl von externen Zähnen, die größenmäßig und anzahlmäßig identisch zu den Zähnen am Antriebsflansch sind, und das Gehäuse und der Flansch sind in axialer Richtung nebeneinander positioniert. Das Kupplungselement hat interne Zähne, die zum Ineingriffgelangen bzw. Einkuppeln mit den externen Zäh­ nen am Gehäuse und am Antriebsflansch bemaßt und angepaßt sind, und ist in axialer Richtung zwischen einer ersten Position, in welcher die Zähne des Kupplungselements nur mit den Zähnen des CV-Gehäuses in Eingriff stehen und kein Antriebsmoment von der Halbwelle zu der Radnabe über­ tragen wird, und einer zweiten Position, in welcher die Zähne der Kupplung sowohl mit den Zähnen des CV-Gehäuses als auch den Zähnen des An­ triebsflanschs in Eingriff stehen und über das Ineingriffstehen bzw. die Kupplung ein Antriebsmoment von der Halbwelle zu der Radnabe über­ tragen wird, verschiebbar.

Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden, wenn auf die beigefüg­ ten Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei identische Teile mit identi­ schen Bezugszeichen bezeichnet sind, und wobei:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht der Achsenendanordnung zeigt; und

Fig. 2 eine Vergrößerung derselben Ansicht zeigt, die die integralen Achs­ schenkel- und Nabenverriegelungsanordnung detailliert zeigt.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels.

Eine Achsenendanordnung 10, die die vorliegende Erfindung enthält, ist in den Fig. 1 und 2 in Seitenansichten im Schnitt gezeigt, wobei Fig. 2 ver­ größert ist, um die erfinderischen Merkmale der vorliegenden Erfindung zu betonen. Es gibt eine allgemeine Symmetrieachse, die durch eine Mitten­ linie A der Anordnung vorgesehen ist. Viele der über der Mittenlinie A ge­ zeigten Strukturen werden auf eine Spiegelbildart unter der Mittenlinie reflektiert sein. Jedoch besteht ein wichtiger Unterschied im Merkmal der Nabenverriegelung. Die Darstellung über der Mittenlinie zeigt die Naben­ verriegelung in der "ausgekuppelten" Position, d. h. der 4 × 2-Position oder der freilaufenden Position. Die untere Hälfte der Fig. 1 zeigt die Nabenver­ riegelung in der "eingekuppelten" oder 4 × 4-Position. Ein Vorteil einer unter­ schiedlichen Darstellung dieser Strukturen oberhalb und unterhalb der Mittenlinie A besteht in der Möglichkeit, Vergleiche äquivalenter Strukturen schnell durchzuführen. Für Referenzzwecke sind Teile, die in diesen mögli­ chen unterschiedlichen Zuständen gezeigt sind, mit Bezugszeichen be­ zeichnet, die sich voneinander um 200 unterscheiden. Anders ausgedrückt ist ein Teil, der im ausgekuppelten Zustand mit dem Bezugszeichen "XX" bezeichnet ist, mit "2XX" bezeichnet, wenn er im eingekuppelten Zustand gezeigt ist.

Die Anordnung 10 hat eine Vielzahl von dargestellten Elementen, die all­ gemein bekannt sind und verstanden werden und die Bezugspunkte zum Identifizieren des spezifischen Bereichs des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen, wo die Erfindung gefunden wird. In der Achsenendanordnung 10 ist der Achsschenkel 12 mit einem oberen und einem unteren runden Mon­ tagevorsprung 14 bzw. 16 gezeigt. Diese stellen eine als Drehpunkt die­ nende Anbringung für den Achsschenkel 12 am Rahmen (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs zur Verfügung, und zwar über obere und untere Kugel­ gelenke (nicht gezeigt), die an Stellen zentriert wären, die jeweils mit 18 und 20 bezeichnet sind, wenn sie vollständig dargestellt wären. Obwohl es bei all den anderen Details, die gezeigt sind, etwas schwierig zu erkennen ist, enthält der Achsschenkel 12 auch eine zentrale Bohrung 22, deren Achse durch die Mittenlinie A gezeigt ist. Innerhalb dieser Bohrung ist eine Flanschwelle 24 eines Konstantgeschwindigkeits-(CV)-Verbindungsstücks, das allgemein als 26 gezeigt ist. In den Fig. 1 und 2 ist die rechte Seite der Figur die "nach innen gerichtete" Seite der Anordnung und ist die linke Seite die "nach außen gerichtete" Seite. Ein Antriebsmoment zur Versor­ gung dieser Achsenendanordnung 10 mit Leistung entsteht am nach innen gerichteten Ende der Halbwelle 28, das durch eine Drehmomentenquelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, die typischerweise ein Differential ist. Das nach außen gerichtete Ende der Halbwelle 28 beendet eine Verbindung zum nach innen gerichteten Ende der Flanschwelle 24 innerhalb des CV- Verbindungsstücks 26. Die Halbwelle 28 endet in einem inneren Laufring 30 mit der Flanschwelle 24, die in einem äußeren Laufring 32 endet, wobei der innere und der äußere Laufring 30, 32 bei einem gezeigten spezifi­ schen Ausführungsbeispiel durch eine Vielzahl von Kugeln 34 verbunden sind. Der Abschnitt der Flanschwelle 24, der innerhalb einer Radnabe 38 aufgenommen ist, ist darin an einem oder mehreren Lagern 36 gelagert bzw. gestützt. Eine ringförmige Lageranordnung 40 ist an der nach außen gerichteten Seite des Achsschenkels 12 befestigt und stützt die Radnabe in der Bohrung 22. Diese Lageranordnung 40 hat einen inneren Laufring 42, der an bzw. über der axialen Länge der Radnabe 38 in Richtung zum nach innen gerichteten Ende der Nabe gelagert ist, und einen äußeren Laufring 44. Zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring 42, 44 läßt eine Vielzahl von Rolleneinrichtungen, wie beispielsweise Kegelrollen 46, eine Drehung des inneren Laufrings innerhalb des äußeren Laufrings zu.

Ein sich radial erstreckender Flansch 48 an der nach außen gerichteten Seite der Radnabe 38 hat eine Vielzahl von Bohrungen 40, die um den Flansch gleich beabstandet sind. Diese Bohrungen 50 nehmen Stiftschrau­ ben 52 auf, die in axialer Richtung nach außen gerichtet schauen. Die Stiftschrauben 52 können (mit Radmuttern, die nicht gezeigt sind) zum Montieren einer Bremsscheibe 54 an der Radnabe 38 verwendet werden. Diese Bremsscheibe 54 interagiert mit einer Bremsanordnung 56 vom Satteltyp, die nicht drehbar am Achsschenkel 12 angebracht ist. Diese Bremsanordnung läßt zu, daß Bremsbeläge (nicht gezeigt) gegen einen äußeren Flanschabschnitt 66 der Bremsscheibe 54 gedrückt werden, um der Radendanordnung 10 ein Bremsen zu liefern. Von der Bremsscheibe 54 nach außen gerichtet werden dieselben Stiftschrauben 52 zum Montie­ ren einer Felge 58 an der Radnabe 38 verwendet. Das Montieren eines Reifens (nicht gezeigt) an der Felge 58 ist wohlbekannt und nicht darge­ stellt. Ein äußerer Abschnitt der Felge 58 bietet einen Sitz zum Montieren eines Reifens (nicht gezeigt).

Das nach außen gerichtete Ende 60 der Flanschwelle 24 wird typischer­ weise geeignet sein, eine Vorrichtung zum Verriegeln der Radnabe 38 an der Flanschwelle 24 aufzunehmen. In Fig. 1 ist ein Sicherungsring 61 als die Verriegelungsvorrichtung gezeigt. Ein nach außen gerichtetes Ende kann auch mit einer transversalen Bohrung (nicht gezeigt) zum Aufnehmen eines Splints (nicht gezeigt) oder von ähnlichem versehen sein. Eine Kap­ pe 62 ist oft vorgesehen, um das nach außen gerichtete Ende der Radna­ be 38 abzudecken und die Bohrung in der Radnabe und ihre inneren Inhal­ te zu schützen.

Wendet man sich nun Elementen der spezifischen Erfindung zu, und ins­ besondere denjenigen, wie sie in einer vergrößerten Ansicht in Fig. 2 ge­ zeigt sind, hat das nach innen gerichtete Ende 68 der Radnabe 38 externe Keilwellennuten 70, die an ihrem Außenumfang ausgebildet sind. Ein de­ montierbarer Flansch 72 hat eine Gruppe von internen Gegen-Keilwellen­ nuten 74, die an seiner inneren Bohrung ausgebildet sind. Der Flansch 72 dreht sich zusammen mit der Radnabe 38 und kann ein Drehmoment von der Halbwelle 28 zur Radnabe selektiv übertragen, wie es unten beschrie­ ben wird. Der Flansch 72 hat auch einen Außenumfang mit einer Vielzahl von externen Zähnen 78, die gleichmäßig darum beabstandet sind. Eine entsprechende Vielzahl von externen Zähnen 80 ist an der nach außen gerichteten Seite des Gehäuses 82 des CV-Verbindungsstücks 26 in axia­ ler Richtung benachbart zu den Zähnen 78 positioniert. Eine drehbare ringförmige Schiebeeinfassung bzw. -schulter 84, die auch Kupplungsele­ ment genannt wird, hat eine umfangsmäßige Vertiefung bzw. Nut 85 dar­ um ausgebildet und eine Vielzahl von interen Zähnen 86 in ihre innere Bohrung geschnitten. Diese interen Zähne 86 sind derart bemaßt und posi­ tioniert, daß sie mit den Zähnen 80 am Gehäuse 82 sowie mit den Zähnen 78 am Flansch 72 ineinandergreifen. Wie es durch sequentielles Bezug­ nehmen auf die obere und die untere Hälfte der Fig. 2 gesehen werden kann, ist die Schalt- bzw. Schiebeeinfassung 84 relativ zur Achse A ver­ schiebbar. Im obersten Abschnitt der Figur ist die Schiebeeinfassung 84 in einer ersten nicht antreibenden Position gezeigt, wobei die Ringgetriebe­ zähne 86 nur mit den Zähnen 80 eingekuppelt sind. Die Zähne 78 am Flansch 72 nehmen in dieser Position kein Antriebsmoment durch die Schiebeeinfassung 84 auf. Nimmt man nun Bezug auf den unteren Ab­ schnitt der Figur läßt eine axiale Verschiebung der Schiebeeinfassung 284 in der nach außen gerichteten Richtung zu einer zweiten antreibenden Position zu, daß die Zähne 286 daran gleichzeitig mit den Zähnen 280 am Gehäuse 282 des CV-Verbindungsstücks 26 und den Zähnen 78 am Au­ ßenumfang des Flanschs 72 in Eingriff gelangen bzw. einkuppeln. Dies erzeugt eine Antriebsverbindung zwischen der Halbwelle 28 und der Rad­ nabe 38 zum Antreiben des Rads 58. Die Schiebeeinfassung 84 bietet effektiv eine Kupplung zum selektiven Schalten des Rads aus einem ange­ triebenen in einen nicht angetriebenen Zustand und umgekehrt.

Eine Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung, die allgemein als 88 ge­ zeigt ist, erzeugt die axiale Verschiebung der Schiebeeinfassung 84. Die Anordnung 88 ist in den Achsschenkel 12 integriert. Sie weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine ringförmige Nut bzw. Vertiefung 90 auf, die zentriert um die Achse A in eine nach innen gerichtete Fläche des Achsschenkels 12 maschinell eingearbeitet bzw. eingebaut ist. Mit der Nut 90 wirkt ein Schiebeeinfassungs-Betätiger zusammen, der allgemein als 92 gezeigt ist. Dieser Schiebeeinfassungs-Betätiger 92 weist wenigstens eine Schaltgabel 93 auf, wenigstens eine Vorspanneinheit 94, eine Laufbuchse 95 und einen ringförmigen Kolben 96. Beim bevorzugten Ausführungsbei­ spiel weist die Schaltgabel 93 einen halbkreisförmigen Abschnitt eines vollständigen ringförmigen Rings mit einem radialen Abschnitt 97 und mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 98 auf, wobei der sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitt am Außenumfang des ra­ dialen Abschnitts angeordnet ist. Am Innenumfang des radialen Abschnitts 97 ist die Laufbuchse 95 eingepaßt. Diese Laufbuchse 95 ist zwischen der Schiebe- bzw. Schalteinfassung 84 und der Schaltgabel 93 angeordnet, wenn die Schaltgabel und die Laufbuchse in die umfangsmäßige Nut 85 der Schalteinfassung eingefügt sind. Wenn die wenigstens eine Schaltga­ bel 93 und die Laufbuchse 95 in der umfangsmäßigen Nut 85 an einer Stelle sind, wird die Laufbuchse wenigstens einen halbkreisförmigen Ab­ schnitt eines ringförmigen Rings ausbilden, innerhalb welchem die Schalt­ einfassung 84 sich durch ihre Verbindung mit dem CV-Verbindungsstück­ gehäuse 82 drehen kann. Die wenigstens eine Schaltgabel 93 wird sich nicht mit der Schalteinfassung 84 zusammen drehen. Wenigstens eine Vorspanneinheit 94 ist um den Umfang des axialen Abschnitts 98 jeder Schaltgabel 93 plaziert. Ein Ende der Vorspanneinheit 94, die in den Zeichnungen als Schraubenfeder gezeigt ist, ist gegen eine Bodenfläche 99 der ringförmigen Nut 90 gestützt, und das andere Ende ist durch ein Stützen gegen den axialen Abschnitt 98 gegenüber der Schaltgabel 93 gestützt. Der Kolben 96 ist um die axialen Abschnitte 98 der Schaltgabeln 93 eingebaut, so daß der Kolben sich abdichtend gegen die Innen- und Außenseitenflächen der ringförmigen Nut 90 stützt, die eine Vakuumtasche 100 definieren. Eine Vakuumquelle (nicht gezeigt), die im Kraftfahrzeug verfügbar ist, steht durch herkömmliche Mittel (die auch nicht gezeigt sind) mit dieser Vakuumtasche in Verbindung, und zwar vorzugsweise durch die Bodenfläche 99 oder eine der Seitenflächen der ringförmigen Nut 90. Die­ se Vakuumquelle wird letztlich durch den Kraftfahrzeugbediener als Ein­ richtung zum Betreiben der Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung 88 gesteuert.

Nun wird der Betrieb der Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung 88 diskutiert. Nimmt man zuerst auf den oberen Abschnitt der Fig. 2 Bezug, ist die nicht antreibende Position der Radanordnung gezeigt. In dieser Position ist der Druck in der Vakuumtasche 100 ausreichend nahe dem Umgebungsdruck außerhalb der Vakuumtasche, so daß die Vorspannein­ heit 94 gegen den axialen Abschnitt 98 der Schaltgabel 93 wirkt, um die Schalteinfassung 84 in axialer Richtung in Richtung nach innen zu drüc­ ken, so daß keine angetriebene Drehung des demontierbaren Flanschs 72 und folglich der Radnabe 38 aus einem Antriebsmoment resultiert, das über die Halbwelle 28 zum CV-Verbindungsstückgehäuse 82 kommt. Wenn durch Betätigung der Vakuumquelle Vakuum in die Vakuumtasche 100 hineingezogen wird, ist das Ergebnis im unteren Abschnitt der Fig. 2 ge­ zeigt. In der im unteren Abschnitt gezeigten antreibenden Position ist der Druck in der Vakuumtasche 200 relativ zur Umgebung ausreichend redu­ ziert worden, so daß die durch die Vorspanneinheit 294 gelieferte Kraft, die den axialen Abschnitt 298 von der Bodenfläche 99 wegzwängt, effektiv zu der Stelle überwunden wird, daß der Kolben 296 in die ringförmige Nut gezogen worden ist, was das Volumen der Vakuumtasche 100 stark redu­ ziert. In dieser Position wird der axiale Abschnitt 298 gegenüber der Bo­ denfläche 99 den tiefsten Punkt erreichen, was für einen Stop für die axia­ le Mobilität der Schaltgabel 293 sorgt. Bei diesem Stop wird sich die Schaltgabel 293 ausreichend in Richtung nach außen bewegt haben, um die Schalteinfassung 284 und ihre Zähne 286 dazu zu bringen, daß sie mit den Zähnen 278 des Flanschs 272 in Eingriff gelangen. Dies überträgt ein Antriebsmoment vom CV-Verbindungsstückgehäuse 82 direkt durch zu der Radnabe 38, was in einer angetriebenen gemeinsamen Drehung der Rad­ nabe mit der Halbwelle 28 resultiert. Während bei einigen Ausführungsbei­ spielen ein Paar von Schaltgabeln 93 verwendet werden, um eine vollstän­ dige umfangsmäßige Abdeckung der Schalteinfassung 86 zur Verfügung zu stellen, ist zu verstehen, daß in vielen Fällen eine Verwendung von nur einer einzigen Schaltgabel 93 ausreichend sein wird, obwohl es wichtig ist, daß der Kolben 96 ringförmig ist und in die ringförmige Nut 90 um ihren gesamten Umfang eingepaßt ist.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Anschlagkom­ ponente 102, die am Achsschenkel 12 durch eine Vielzahl von Bolzen 104 umfangsmäßig um den Achsschenkel in radialer Richtung nach außen von der ringförmigen Nut 90 angebracht ist. Die Anschlagkomponente 102 erstreckt sich in axialer Richtung nach innen gerichtet und in radialer Rich­ tung nach innen in einer Reihe von Stufen, wie es gezeigt ist, so daß sie die Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung 88 vollständig umschließt. An einem ersten Ende wird die Anschlagkomponente 102 direkt gegenüber der nach innen gerichteten Fläche des Achsschenkels gehalten, und am zweiten Ende ruht das Ende 105 direkt gegenüber dem Außenumfang des CV-Gehäuses 82 von den Zähnen daran in axialer Richtung nach innen gerichtet. Es wird natürlich verstanden werden, daß sich das CV-Gehäuse frei von irgendeiner Störung vom Ende 105 drehen wird. Diese zwei Enden der Anschlagkomponente dichten die Nabenverriegelungs-Betätigungsan­ ordnung 88 effektiv ab, was den Betätiger vor Schmutz, Wasser oder an­ deren Kontaminierungsmitteln schützt. Eine radiale Fläche der Anschlag­ komponente 102 dient auch als Stop zum Begrenzen des Hubs der Schalt­ gabel 93. Die sich radial erstreckenden Abschnitte 97 der wenigstens ei­ nen Schaltgabel 93 werden diese radiale Fläche der Anschlagkomponente 102 kontaktieren, wenn der Kolben 96 bei seiner vollständig ausgezogenen Position ist. Dies verhindert, daß der Kolben 96 aus der ringförmigen Nut 90 entfernt wird, was die darin ausgebildete Vakuumtasche 100 schützt sowie die axiale Bewegung der Schalteinfassung 84 begrenzt.

Die vorliegende Erfindung weist auch eine Erweiterung 106 der standard­ mäßigen CV-Schutzmanschette 108 auf. Diese Erweiterung 106 erstreckt sich nach hinten über die Stelle hinaus, wo sie am Gehäuse des CV-Ver­ bindungsstücks 26 angeschlossen ist, um in radialer Richtung nach außen vorzustehen, und erstreckt sich weiter in axialer Richtung nach außen gerichtet von der Schutzmanschette um das Ende 105 der Anschlagkom­ ponente 102. Die Erweiterung 106 wirkt auf eine Weise zum weiteren Schützen der bei dem Gehäuse 82 ausgebildeten Abdichtung. Sie ver­ stärkt die Fähigkeit der Anschlagkomponente 102, die Nabenverriegelungs- Betätigungsanordnung 88 und andere Antriebskomponenten, die darin angeordnet sind, vor Schmutz, Wasser oder anderen Kontaminierungsmit­ teln zu schützen.

Obwohl die vorliegende Erfindung oben detailliert beschrieben worden ist, erfolgt diese Beschreibung nur anhand einer Darstellung und eines Bei­ spiels und soll nicht als Beschränkung für die vorliegende Erfindung ange­ sehen werden.

Claims (16)

1. Integrierte Radendanordnung für ein Kraftfahrzeug, die zum Bereit­ stellen einer Antriebs-Einkupplung/Auskupplung eines Rads geeig­ net ist, um zwischen angetriebenen und nicht angetriebenen Be­ triebsarten einer Radbewegung zu wechseln, wobei die Radendan­ ordnung ein Antriebsmoment von einer Halbwelle (28) durch ein Konstantgeschwindigkeits-("CV")-Verbindungsstück (26) aufnimmt, wobei die Anordnung folgendes aufweist:
einen Achsschenkel (12), der mit dem Kraftfahrzeug gekop­ pelt ist, wobei der Achsschenkel eine Nabenverriegelungs-Betäti­ gungsanordnung (88) integriert unterbringt;
eine Lageranordnung (40), die am Achsschenkel montiert ist;
eine zylindrische Radnabe (38), die an der Lageranordnung montiert ist, zur relativ freien Drehung um eine zentrale Achse (A) der Nabe, wobei die Radnabe einen Flansch (48) zum Montieren des Rads an ihrem nach außen gerichteten Ende aufweist, und einen Antriebsflansch (72) an ihrem nach innen gerichteten Ende, wobei ein Außenumfang des Flansches eine Vielzahl von externen Zähnen (78) aufweist, die darum gleichmäßig beabstandet sind;
eine Flanschwelle (24), von welcher ein nach außen gerichte­ tes Ende in der Radnabe drehbar gestützt ist und von welcher ein nach innen gerichtetes Ende ein Gehäuse (82) für das CV-Verbin­ dungsstück definiert, wobei das Gehäuse eine Vielzahl von externen Zähnen (80) aufweist, die in bezug auf die Größe und die Anzahl identisch zu den Zähnen am Antriebsflansch sind, wobei das Ge­ häuse und der Flansch in axialer Richtung benachbart zueinander positioniert sind; und
ein Kupplungselement (84) mit internen Zähnen (86), die zum Einkuppeln bzw. zum Ineingriffgelangen mit den externen Zähnen am Gehäuse und am Antriebsflansch bemaßt und geeignet sind, wobei das Kupplungselement in axialer Richtung zwischen einer ersten Position, in welcher die Zähne des Kupplungselements nur mit den Zähnen des CV-Gehäuses in Eingriff stehen und kein An­ triebsmoment von der Halbwelle auf die Radnabe übertragen wird, und einer zweiten Position, in welcher die Kupplungszähne sowohl mit den Zähnen des CV-Gehäuses als auch mit den Zähnen des Antriebsflanschs in Eingriff stehen und durch das Ineingriffstehen ein Antriebsmoment von der Halbwelle auf die Radnabe übertragen wird, verschiebbar ist;
wobei die Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung das Kupplungselement selektiv zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Nabenverriegelungs-Betäti­ gungsanordnung (88) folgendes aufweist:
eine ringförmige Nut (90), die an der nach innen gerichteten Fläche des Achsschenkels (12) ausgebildet ist, wobei die Nut eine untere Oberfläche und innere und äußere Seitenflächen hat; und
eine Kupplungselement-Betätigungseinheit (92), die mit dem Kupplungselement (84) in Kommunikationsverbindung steht, wobei die Kupplungselement-Betätigungseinheit einen daran befestigten ringförmigen Dichtungsring aufweist, wobei der Dichtungsring ab­ dichtend in der ringförmigen Nut eingesetzt ist, um eine Vakuumta­ sche (100) zu definieren, so daß Druckänderungen in der Vakuum­ tasche eine Erweiterung oder ein Zusammenziehen der Tasche verursachen, was in einer axialen Bewegung der Kupplungselement- Betätigungseinheit zum selektiven Schalten des Kupplungselements zwischen den jeweiligen Positionen resultiert.

3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei das Kupplungselement (84) eine Schalteinfassung mit einer externen umfangsmäßigen Nut (85) ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Kommunikation der Kupp­ lungselement-Betätigungseinheit (88) zu der Schalteinfassung (84) durch ein Ende der Kupplungselement-Betätigungseinheit, die in der umfangsmäßigen Nut (85) der Schalteinfassung (84) eingesetzt ist, mit einer zwischen dem Ende und der Nut angeordneten Laufbuch­ senanordnung (95) zum Zulassen einer Drehung der Schalteinfas­ sung erreicht wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Kupplungselement-Betä­ tigungseinheit (88) wenigstens eine Schaltgabel (93) aufweist, wobei jede der wenigstens einen Schaltgabeln einen radialen Abschnitt (97) aufweist, von welchem ein Ende das Kupplungselement-Betäti­ gungseinheitenende ist, das in der umfangsmäßigen Nut eingesetzt ist, und einen axialen Abschnitt (98), der sich in die ringförmige Nut erstreckt und den Dichtungsring daran befestigt hat.

6. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Laufbuchsenanordnung (95) wenigstens einen halbkreisförmigen Laufbuchsenabschnitt aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, wobei die Kupplungselement-Betä­ tigungseinheit (88) weiterhin wenigstens eine Vorspanneinheit (94) aufweist, die zwischen der Bodenfläche (99) der ringförmigen Nut (90) und dem axialen Abschnitt (98) jeder des Paars von Schaltga­ beln (93) angeordnet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Vorspann­ einheit (94) innerhalb der Vakuumtasche (100) positioniert ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Vorspanneinheit (94) eine Kompressions-Schraubenfeder ist.

10. Anordnung nach Anspruch 5, wobei ein nach außen gerichtetes Ende des axialen Abschnitts (98) jeder der wenigstens einen Schalt­ gabeln (93) sich in die Vakuumtasche (100) erstreckt und als Stop für eine nach außen gerichtete axiale Bewegung der Schalteinfas­ sung (84) durch Kontaktieren der Bodenfläche (99) der ringförmigen Nut (90) wirkt.

11. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die ringförmige Nut (90) in Kommunikationsverbindung mit einer Vakuumquelle im Kraftfahr­ zeug steht, um Druckänderungen in der Vakuumtasche (100) selek­ tiv zu bewirken.

12. Anordnung nach Anspruch 5, wobei die Anordnung weiterhin ein Gehäuse (82) für die Nabenverriegelungs-Betätigungsanordnung (88) aufweist, wobei ein erstes Ende des Gehäuses am Achsschen­ kel (12) in radialer Richtung nach außen von der ringförmigen Nut (90) angebracht ist und ein zweites Ende davon gegen das Kon­ stantgeschwindigkeits-Verbindungsstückgehäuse in Richtung nach innen von den externen Zähnen (80) daran abdichtend eingepaßt ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, wobei eine innere Oberfläche des Gehäuses (82) als Stop für eine nach innen gerichtete axiale Bewe­ gung der Schalteinfassung (84) durch Kontaktieren des radialen Abschnitts (97) der Schaltgabel (93) wirkt.

14. Anordnung nach Anspruch 12, wobei das CV-Verbindungsstück (26) durch eine CV-Verbindungsstück-Schutzmanschette umgeben ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, wobei eine nach außen gerichtete Erweiterung der CV-Verbindungsstück-Schutzmanschette sich in radialer Richtung nach außen und in axialer Richtung um das zweite Ende des Gehäuses bzw. der Umhüllung erstreckt.

16. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das nach innen gerichtete Ende der Radnabe (38) mit externen Keilwellennuten (70) versehen ist, und der Antriebsflansch (72) mit entsprechenden internen Keilwel­ lennuten (74) versehen ist, so daß der Antriebsflansch an der Rad­ nabe entfernbar bzw. demontierbar in Eingriff steht.