DE3737701A1 - Kraftfahrzeug mit allradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, das einen von einem Antriebsmotor beaufschlagten Antriebs­ strang mit einem Verteilergetriebe aufweist, dessen erste An­ triebswelle wirkungsmäßig mit einer Vorderradachse und dessen zweite Antriebswelle wirkungsmäßig mit einer zwei Radantriebswellen aufweisenden Hinterachse verbunden ist, wobei wirkungsmäßig zwischen dem Verteilergetriebe und den Radantriebswellen der Hinterradachse zumindest eine über­ brückbare Freilaufvorrichtung angeordnet ist.

Bei einem derartigen bekannten Kraftfahrzeug mit Allradan­ trieb (DE-OS 33 17 247) ist ein Antriebsmotor vorgesehen, dessen Drehmoment über eine Schaltkupplung und ein an­ schließendes Schaltgetriebe einem Verteilergetriebe zuge­ führt wird. Eine erste der Vorderradachse zugeordnete Ab­ triebswelle des Verteilergetriebes beaufschlagt über ein übliches Differentialgetriebe zu den beiden Vorderrädern füh­ rende Radantriebswellen. Eine zweite Abtriebswelle des Ver­ teilergetriebes beaufschlagt über eine Freilaufvorrichtung und eine Kardanwelle eine Viskosekupplung, deren Abtriebssei­ te ihrerseits über ein Differentialgetriebe mit den Radan­ triebswellen der Hinterachse verbunden ist.

Die zwischen dem Verteilergetriebe und der Viskosekupplung im zur Hinterradachse führenden Antriebsstrang vorgesehene Freilaufvorrichtung hat nun die Aufgabe, den Antriebsstrang für die Hinterräder zu entkoppeln, wenn die Hinterräder schneller drehen als die Vorderräder. Dies ist beispielswei­ se dann der Fall, wenn die Vorderräder beim Bremsen insbeson­ dere auf nassen oder vereisten Straßen blockieren. Durch die Freilaufvorrichtung wird somit vermieden, daß das Blockieren der Vorderräder auf die Hinterräder übertragen werden kann.

Um jedoch auch bei Rückwärtsfahrt einen Allradantrieb zu er­ möglichen, ist es bei diesem bekannten Fahrzeug vorgesehen, daß die Freilaufvorrichtung manuell oder selbsttätig, z. B. beim Einlegen des Rückwärtsganges, gesperrt werden kann. Wie dies im einzelnen erfolgt, ist jedoch nicht gezeigt.

Aus der DE-OS 36 15 826 ist nun eine Antriebsverbindung mit einer Freilaufvorrichtung bekannt, bei der die Freilaufvor­ richtung mittels eines hydraulischen Stellzylinders über­ brückt bzw. gesperrt werden kann. Im hydraulischen Stellzy­ linder ist dabei ein in Axialrichtung feststehender Kolben angeordnet, während der die Sperrung der Freilaufvorrichtung bewirkende Zylindermantel durch eine Feder in seine Sperr­ stellung vorgespannt ist. Um die Freilauffunktion der Freilaufvorrichtung zu ermöglichen, ist es somit bei der be­ kannten Vorrichtung erforderlich, daß der hydraulische Stell­ zylinder stets mit einem entsprechenden Hydraulikdruck beauf­ schlagt ist.

Da bei dieser bekannten Vorrichtung der Zylinderraum des hy­ draulischen Stellzylinders zwischen drehenden Teilen einge­ schlossen ist, ist neben einer aufwendigen Hydraulik­ steuerung auch noch eine relativ komplizierte mechanische An­ ordnung von Kolben und Zylindermantel erforderlich.

Ferner ist aus der US-PS 45 97 467 noch eine in zwei Dreh­ richtungen wirksame Freilaufvorrichtung bekannt, die im zu den Hinterrädern führenden Antriebsstrang angeordnet ist. Dabei werden die zwischen einem Freilaufinnenring und einem Freilaufaußenstern befindlichen Freilaufrollen von einem Rol­ lenkäfig geführt, an dem Schleiffedern vorgesehen sind, die mit einem Schleifring zusammenwirken.

Der Schleifring ist dabei an seiner Außenseite mit einer Ver­ zahnung versehen, in deren Lücken der Anker eines Elektromag­ neten radial eingreifen kann, um den Schleifring drehfest mit einem die Freilaufvorrichtung aufnehmenden Gehäuse zu verbinden. Solange der Schleifring durch den in seine Ver­ zahnung eingreifenden Anker des nicht erregten Elektromagne­ ten drehfest am Gehäuse gehalten ist, werden die Freilaufrol­ len vom Rollenkäfig in ihre jeweilige Klemmposition verscho­ ben, da zwischen den Schleiffedern und dem Schleifring eine entsprechende Kraft bewirkt wird.

Außerdem ist bei dieser bekannten Freilaufvorrichtung noch eine den Rollenkäfig beaufschlagende Doppelfederanordnung vorgesehen, die sich so am Freilaufaußenstern abstützt, daß der Rollenkäfig die Freilaufrollen in einer Freilaufposition hält, sobald der Anker des Elektromagneten außer Eingriff mit der Verzahnung des Schleifrings gebracht wurde, so daß dieser keine Bremswirkung mehr auf den Rollenkäfig ausüben kann.

Diese bekannte Freilaufvorrichtung, bei der eine Sperrung oder Überbrückung des Freilaufs nicht vorgesehen ist, ist konstruktiv relativ aufwendig und kompliziert.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Freilaufvorrichtung für die Rückwärtsfahrt auf einfache Weise automatisch sperren läßt, ohne daß eine auf­ wendige Elektronik oder Hydraulik erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Freilaufvorrichtung eine magnetisch aus einer Freigabestel­ lung in eine Sperrstellung einrückbare Schaltklaue aufweist, die in ihrer Sperrstellung die Überbrückung der Freilaufvor­ richtung bewirkt.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene magnetisch einrückbare Schaltklaue läßt sich auf konstruktiv besonders einfache Weise eine überbrückbare Freilaufvorrichtung für ein Kraft­ fahrzeug mit Allradantrieb schaffen, ohne dadurch die Funktion des Freilaufs für die Unterbrechung des zur Hinter­ radachse führenden Antriebsstranges beim Bremsen oder beim Schubbetrieb des Fahrzeugs zu beeinträchtigen. Gleichzeitig wird durch die magnetische Beaufschlagung der Schaltklaue eine besonders einfache Steuerung der Überbrückung der Freilaufvorrichtung sichergestellt.

Um eine möglichst verschleißfreie Betätigung der Schaltklaue zu gewährleisten, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zum Einrücken der Schaltklaue in ihre Sperr­ stellung ein an einem die Freilaufvorrichtung aufnehmenden Gehäuse feststehend angeordnete Elektromagnet vorgesehen ist. Hierdurch brauchen keine mechanisch bewegten Teile, wie Schleifringkontakte oder ähnliches, vorgesehen zu werden, um den Elektromagneten für die Betätigung der Schaltklaue mit Strom zu beaufschlagen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vor­ gesehen, daß der Elektromagnet gleichzeitig mit einem am Fahrzeug vorgesehenen Rückfahrscheinwerfer in Abhängigkeit von der Stellung eines ein Schaltgetriebe betätigenden Schalthebels mit Strom beaufschlagt wird. Hierdurch läßt sich die Beaufschlagung des die Schaltklaue in ihre Sperr­ stellung einrückenden Elektromagneten auf äußerst einfache Weise sicherstellen. Insbesondere werden durch diese Maßnah­ me aufwendige elektrische oder elektronische Schaltungen ver­ mieden, um durch die Überbrückung des Freilaufs einen All­ radantrieb auch für die Rückwärtsfahrt zu ermöglichen.

Um einen möglichst einfachen und zuverlässigen Aufbau der überbrückbaren Freilaufvorrichtung für den Allradantrieb zu gewährleisten, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehen, daß die Schaltklaue auf einer einen Freilaufinnen­ ring drehfest tragenden Welle drehfest und axial verschieb­ bar gelagert ist, wobei zwischen der Welle und der Schalt­ klaue eine Keilverzahnung vorgesehen ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich da­ durch aus, daß die Schaltklaue von einer sich am Freilaufin­ nenring abstützenden Ringfeder in ihre Freigabestellung vorgespannt ist.

Hierdurch läßt sich auf besonders einfache Weise sicherstel­ len, daß beim normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs die Ent­ koppelungsfunktion der Freilaufvorrichtung auch im Falle eines Defekts des Elektromagneten oder seiner Stromversor­ gung sichergestellt ist. Hierdurch wird also erreicht, daß die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs auch bei einer Störung des die Überbrückung bewirkenden Elektromagneten nicht beein­ trächtigt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgese­ hen, daß der Elektromagnet so am Gehäuse angeordnet ist, daß er im erregten Zustand die Schaltklaue gegen die Vorspannung der Schleifringfeder axial anzieht und in ihre Sperrstellung einrückt. Hierdurch läßt sich der Elektromagnet auf konstruk­ tiv einfache Weise in die Freilaufvorrichtung integrieren, ohne daß dazu besondere Bauteile erforderlich werden.

Um ferner eine zuverlässige Überbrückung der Freilaufvorrich­ tung zu gewährleisten, ist bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schaltklaue eine sich axial erstreckende Stirnverzahnung aufweist, mit der sie in ihrer Sperrstellung in eine entsprechende Stirnverzahnung an einem Freilaufaußenstern eingreift. Hierdurch wird der Dreh­ momentfluß bei der Überbrückung der Freilaufvorrichtung durch ein einziges Bauteil ermöglicht.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Schaltklaue eine sich axial erstreckende Stirnverzahnung aufweist, mit der sie in Rastausnehmungen eingreift, die an einem Freilaufrollen zwischen dem Freilauf­ außenstern und dem Freilaufinnenring führenden Rollenkäfig vorgesehen sind. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß der Elektromagnet schwächer ausgebildet sein kann, da die in den Rollenkäfig eingreifende Schaltklaue nur eine Verschiebung des Rollenkäfigs und damit die Klemmwirkung der Freilaufrollen herbeiführen muß.

Um ferner den Eingriff der Schaltklaue in den Rollenkäfig zu erleichtern, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung schließlich vorgesehen, daß die umfangsmäßige Länge der Rast­ zähne der an der Schaltklaue vorgesehenen Stirnverzahnung etwa ein Drittel der umfangsmäßigen Länge der Rastausneh­ mungen am Rollenkäfig beträgt, wobei die Rastzähne und die Rastausnehmungen in Umfangsrichtung jeweils einander entspre­ chend abgeschrägt sind. Durch diese Maßnahmen läßt sich neben dem guten Eingriff der Schaltklaue in den Rollenkäfig erreichen, daß es während des Eingreifens der Rastzähne der Schaltklaue in die Rastausnehmungen am Rollenkäfig praktisch nicht zu einem Rutschen der Rastzähne über die Rastausneh­ mungen kommen kann, so daß ein Verschleiß der Rastzähne und der Rastausnehmungen weitgehend herabgesetzt ist, so daß die Lebensdauer der bei der Erfindung vorgesehenen Freilaufvor­ richtung nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebs­ vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit All­ radantrieb auf der Grundlage eines Vorder­ radantriebs,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Freilaufvor­ richtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Freilaufvorrichtung mit daran angeordneter Viskosekupplung,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Stirnansicht der Freilaufvorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Freilaufvorrichtung nach Fig. 3 mit zu­ geordneter Schaltklaue,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer An­ triebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug auf der Grundlage eines Hinterradantriebs und

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Verteilergetriebe für die Antriebsvorrichtung nach Fig. 6.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent­ sprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeich­ net.

In Fig. 1 ist eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb gezeigt, die einen Motor 26 aufweist, dessen Abtriebsseite über eine Kupplung 27 mit der Antriebs­ seite eines Schaltgetriebes 14 verbunden ist. Die Ausgangs­ seite des Schaltgetriebes 14 beaufschlagt eine Gehäusewelle 28 eines Vorderachsdifferentials 29, über dessen Ausgleichs­ zahnräder 30 die zu den Vorderradantriebswellen 31, 31′ füh­ renden Abtriebswellen 32, 32′ beaufschlagt werden. Auf der Gehäusewelle 28 des Vorderachsdifferentials 29 ist ein Win­ kelgetriebe 33 angeordnet, dessen Abtriebswelle die zweite Abtriebswelle 34 eines vom Vorderachsdifferential 29 und dem Winkelgetriebe 33 gebildeten Verteilergetriebes darstellt.

Die zweite Abtriebswelle 34 ist über ein Planetengetriebe 35, eine Freilaufvorrichtung 10 und eine Viskosekupplung 36 mit einer zu der Hinterradachse 37 führenden Kardanwelle 38 verbunden. Die Kardanwelle beaufschlagt über ein weiteres Winkelgetriebe 39 ein Hinterachsdifferential 40, dessen Ab­ triebsseiten mit den Radantriebswellen 41, 41′ der Hinter­ radachse 37 verbunden sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Freilaufvorrichtung 10 weist eine Antriebswelle 16 auf, die mittels eines Wälzlagers 42 dreh­ bar in einem Gehäuse 12 gelagert ist und auf der ein Freilaufinnenring 15 axial feststehend und drehfest gehalten ist. Der Freilaufinnenring 15 ist von einem Freilaufaußen­ stern 20 umgeben, der einstückig an einem Radialflansch 43 einer Abtriebswelle 44 der Freilaufvorrichtung 10 ausgebil­ det ist, die mittels Wälzlagern 45, 46 drehbar im Gehäuse 12 gelagert ist. Zwischen dem Freilaufinnenring 15 und dem Freilaufaußenstern 20 sind Freilaufrollen 21 angeordnet, die den Freilaufinnenring 15 kraftschlüssig mit dem Freilauf­ außenstern 20 verklemmen, wenn bei der Vorwärtsfahrt die An­ triebswelle 16 schneller dreht als die Abtriebswelle 44. Um­ gekehrt wird die Freilaufvorrichtung entkoppelt, wenn die An­ triebswelle 16 langsamer als die Abtriebswelle 44 läuft. Hierdurch läßt sich insbesondere beim Bremsen des Kraftfahr­ zeugs der vom Verteilergetriebe zur Hinterradachse führende Antriebsstrang, in dem die Freilaufvorrichtung 10 angeordnet ist, unterbrechen, um so eine unerwünschte Übertragung einer Bremswirkung von den Vorderrädern zu den Hinterrädern zu ver­ hindern.

Zwischen dem Freilaufinnenring 15 und dem die Antriebswelle haltenden Wälzlager 42 ist eine Schaltklaue 11 mittels einer Keilverzahnung 17 drehfest und axial verschiebbar auf der An­ triebswelle 16 gelagert. An der Schaltklaue 11 ist eine Ringfeder 18 vorgesehen, die sich am Freilaufinnenring 15 abstützt und die Schaltklaue 11 vom Freilaufinnen­ ring 15 bzw. vom Freilaufaußenstern 20 weg vorspannt. An der dem Freilaufaußenstern 20 gegenüberliegenden Stirnfläche 47 der Schaltklaue 11 ist eine Stirnverzahnung 19 vorgesehen, die mit dem Freilaufaußenstern 20 ausgerichtet ist. An der der Schaltklaue 11 zugewandten Stirnfläche des Freilaufaußen­ sterns 20 ist eine entsprechende Stirnverzahnung 23 vorge­ sehen, mit der die Stirnverzahnung 19 der Schaltklaue 11 in Eingriff bringbar ist.

Radial außerhalb des Freilaufaußensterns 20 ist parallel zu den An- bzw. Abtriebswellen 16; 44 ein Elektromagnet 13 am Gehäuse 12 befestigt, der mit seinem wirksamen Pol einem radial außerhalb der Stirnverzahnung 19 liegenden Abschnitt der Stirnfläche 47 der Schaltklaue 11 gegenüberliegt. Der Elektromagnet 13 ist in nicht dargestellter Weise mit einem Rückfahrscheinwerferschalter verbunden, so daß er gleichzei­ tig zusammen mit dem Rückfahrscheinwerfer mit Strom beauf­ schlagt und damit erregt wird, wodurch er die Schaltklaue 11 entgegen der von der Ringfeder 18 bewirkten Federvorspannung anzieht, so daß die Stirnverzahnung 19 der Schaltklaue 11 mit der Stirnverzahnung 23 des Freilaufaußensterns 20 in Eingriff gelangt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Freilaufrollen 21 von einem Rollenkäfig 22 geführt, der von umfangsmäßig angeordne­ ten Federn 48, die zwischen dem Rollenkäfig 22 und am Frei­ laufaußenstern 20 vorgesehenen Anschlägen 49 angeordnet sind.

Die beschriebene Antriebsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Die Freilaufrollen 21 der die Abtriebswelle 34 des Verteiler­ getriebes von der Kardanwelle 38 trennenden Freilaufvorrich­ tung 10 klemmen in der Position für die Vorwärtsfahrt, so daß der Freilaufinnenring 15 kraftschlüssig mit dem Freilaufaußen­ stern 20 verbunden ist. Solange das Fahrzeug auf trockener und griffiger Straße vorwärts fährt, wird nun über die Viskose­ kupplung 36, die als zentrales Sperrdifferential wirkt, prak­ tisch kein Antriebsdrehmoment auf die Hinterradachse 37 über­ tragen. Sobald jedoch besonders auf nasser und schlüpfriger Fahrbahn die Vorderräder infolge von Schlupf schneller drehen als die Hinterräder, wird nun über die gekoppelte Freilaufvor­ richtung 10 und die in Folge der an ihren Antriebs- und Ab­ triebswellen auftretenden Drehzahldifferenzen sperrenden Vis­ kosekupplung 36 ein Antriebsdrehmoment über den beschriebenen Antriebsstrang zu den Hinterrädern geführt, so daß die An­ triebsvorrichtung automatisch auf Allradantrieb umgeschaltet wird.

Werden nun beim Bremsen des Fahrzeugs die Vorderräder stär­ ker gebremst als die Hinterräder, wobei es insbesondere auf nassen und glatten Straßen zu einem Blockieren der Vorderrä­ der kommen kann, so entkoppelt die Freilaufvorrichtung 10 den zur Hinterradachse 37 führenden Antriebsstrang vom Vor­ derradantrieb, da nun der Freilaufaußenstern 20 schneller läuft als der Freilaufinnenring 15. Hierbei verhindern insbe­ sondere die den Rollenkäfig 22 beaufschlagenden Federn 48, daß die Freilaufrollen 21 über die Freilaufposition, die in der Mitte von Fig. 4 dargestellt ist, hinaus verschoben werden.

Somit wird durch die Freilaufvorrichtung verhindert, daß eine zusätzliche Bremsung oder ein Blockieren von den Vorder­ rädern zu den Hinterrädern übertragen werden kann.

Soll das Fahrzeug nun z. B. zum Einparken rückwärts gefahren werden, so muß dazu in üblicher Weise der Rückwärtsgang ein­ gelegt werden, wodurch der Rückfahrscheinwerferschalter ge­ schlossen wird, um den Rückfahrscheinwerfer einzuschalten. Gleichzeitig wird dabei auch der Elektromagnet 13 mit Strom beaufschlagt, so daß er erregt wird und die Schaltklaue 11 gegen die Federvorspannung der Ringfeder 18 in ihre Sperr­ stellung einrückt, in der die Stirnverzahnung 19 der Schaltklaue 11 in die Stirnverzahnung 23 des Freilaufaußen­ sterns 20 eingreift. Hierdurch ist nun die Freilaufvorrich­ tung 10 überbrückt und der Drehmomentfluß von der Antriebs­ welle 16 über die Schaltklaue 11 auf den Freilaufaußenstern 20 und damit auf die Abtriebswelle 44 der Freilaufvorrich­ tung 10 hergestellt. Das Fahrzeug kann nun in üblicher Weise rückwärts gefahren werden, wobei die Viskosekupplung 36 wie bei der Vorwärtsfahrt dafür sorgt, daß bei Schlupf besonders auf nasser oder glatter Fahrbahn neben den Vorderrädern auch die Hinterräder angetrieben werden.

In Fig. 3 ist nun eine weitere Freilaufvorrichtung 10 darge­ stellt, auf deren Antriebswelle 16 ein Freilaufinnenring 15 mittels einer Keilverzahnung 50 drehfest gelagert ist. Der Freilaufinnenring 15 wird von einer an der Antriebswelle 16 angebrachten Stützfeder 51 gegen einen Anschlagring 52 ge­ drückt, so daß der Freilaufinnenring 15 axial fest auf der Antriebswelle 16 angeordnet ist. Radial außerhalb des Freilaufinnenrings 15 ist ein Freilaufaußenstern 20 ange­ ordnet, der einstückig mit einem Radialflansch 43′ ausgbil­ det ist, der mittels Wälzlagern 45′ und 53 im Gehäuse 12 bzw. auf der Antriebswelle 16 drehbar gelagert ist. Auf der vom Freilaufaußenstern 20 abgewandten Seite des Radialflan­ sches 43′ ist ein Axialflansch 54 angebracht, der mit der Eingangsseite einer Viskosekupplung 36 verbunden ist. Die Ausgangsseite der Viskosekupplung 36 ist auf einem weiteren Axialflansch 55 befestigt, der durch ein Wälzlager 56 auf der Eingangswelle 16 abgestützt ist und mit der Abtriebswel­ le 44 verbunden ist, die über ein Wälzlager 46 am Gehäuse 12 drehbar gelagert ist.

Zwischen dem Freilaufinnenring 15 und dem Freilaufaußenstern 20 sind Freilaufrollen 21 angeordnet, die von einem Rollenkä­ fig 22 geführt werden. Der Rollenkäfig 22 besitzt an seinem der Antriebsseite der Freilaufvorrichtung 10 zugewandten axialen Ende einen Radialflansch 56′, an dem Rastausnehmun­ gen 24 vorgesehen sind. Gegenüber den Rastausnehmungen 24 sind Rastzähne 25 einer Stirnverzahnung 19′ angeordnet, die an einer Schaltklaue 11 einstückig ausgebildet sind. Die Schaltklaue 11 ist mittels einer Keilverzahnung 17 axial ver­ schiebbar und drehfest auf der Antriebswelle 16 gelagert. Zwischen der Schaltklaue 11 und dem Freilaufinnenring 15 ist eine Ringfeder 18 angeordnet, die die Schaltklaue 11 vom Freilaufinnenring 15 weg vorspannt, so daß sie die Rast­ zähne 25 außer Eingriff mit den Rastausnehmungen 24 am Rollenkäfig 22 hält.

Radial außerhalb des Freilaufaußensterns 20 ist ein Elektro­ magnet 13 parallel zur Antriebswelle 16 am Gehäuse 12 befe­ stigt, so daß sein wirksamer Pol einem radial außerhalb der Rastzähne 25 liegenden Abschnitt einer Stirnfläche 47 der Schaltklaue 11 gegenüberliegt. In nicht dargestellter Weise ist der Elektromagnet 13 mit einem Rückfahrscheinwerferschal­ ter verbunden.

Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, ist der die Freilaufrollen 21 führende Rollenkäfig 22 mittels Federn 48 an Anschlägen 49 des Freilaufaußensterns so abgestützt, daß er in die Vorwärtsfahrstellung vorgespannt ist, in der die Frei­ laufrollen 21 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenstern 20 für die Vorwärtsfahrt bewirken.

Die den Rastausnehmungen 24 am Radialflansch 56′ des Rollenkä­ figs 22 gegenüberliegenden Rastzähne 25 der Stirnverzahnung 19′ sind in Umfangsrichtung gesehen etwa ein Drittel so lang wie die Rastausnehmungen 24 und weisen wie diese eine Ab­ schrägung auf, durch die das Einrasten der Rastzähne 25 in die Rastausnehmungen 24 begünstigt wird.

Die Freilaufvorrichtung 10 nach Fig. 3 arbeitet wie folgt:

Beim Antrieb für die Vorwärtsfahrt und beim Bremsen wirkt die anhand von Fig. 3 beschriebene Freilaufvorrichtung 10 mit zugeordneter Viskosekupplung 36 in gleicher Weise wie die Freilaufvorrichtung nach Fig. 2.

Für die Rückwärtsfahrt wird entsprechend dem obigen Ausfüh­ rungsbeispiel wiederum der Elektromagnet 13 mit Strom beauf­ schlagt und erregt, so daß er die Schaltklaue 11 gegen die Vorspannkraft der Ringfeder 18 anzieht, so daß die Rast­ zähne 25 in die Rastausnehmungen 24 am Rollenkäfig 22 ein­ greifen. Der Rollenkäfig 22 wird nun von der mit der An­ triebswelle 16 drehenden Schaltklaue 11 gegen die Kraft der Federn 48 verschoben, wie dies im linken Teil der Fig. 4 dar­ gestellt ist, so daß die Klemmrollen 21 sich in einer Klemm­ stellung für die Rückwärtsfahrt befinden und so den Freilauf­ außenstern 20 kraftschlüssig an den Freilaufinnenring 15 an­ koppeln. Hierdurch wird eine Sperrung der Freilaufvorrich­ tung 10 bewirkt, so daß auch für die Rückwärtsfahrt ein All­ radantrieb ermöglicht ist.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß ein schwächerer Elektromagnet 13 vorgesehen werden kann, um die Schaltklaue 11 in ihre Sperrstellung einzurücken, da der Drehmomen­ tenfluß von der Antriebswelle 16 über den Freilaufinnenring 15, die in Klemmposition befindlichen Freilaufrollen 21 zum Freilaufaußenstern 20 erfolgt. Die Schaltklaue 11 trägt hier­ bei also praktisch nichts zur Übertragung des Antriebsdrehmo­ mentes bei, sondern hält lediglich den Rollenkäfig 22 gegen die Kraft der Federn 48 in der Klemmstellung für die Rück­ wärtsfahrt.

In Fig. 6 ist nun eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahr­ zeug auf der Grundlage eines Hinterradantriebs gezeigt, die einen Motor 26, an den sich über eine Kupplung ein Schaltge­ triebe 14 anschließt. Die Abtriebsseite des Schaltgetriebes 14 beaufschlagt die Antriebsseite eines Verteilergetriebes 57, dessen erste Abtriebswelle 32′′ zu einem Vorderachsdiffe­ rential 29 führt. Die zweite Abtriebswelle 34 ist wirkungsmä­ ßig mit einer Kardanwelle 38 verbunden, die über ein Hinter­ achsdifferential 40 die zu den Hinterrädern führenden Radan­ triebswellen 41, 41′ beaufschlagt. Anhand von Fig. 7 wird nun das Verteilergetriebe 57, in dem eine Viskosekupplung 36 und eine Freilaufvorrichtung 10 integriert sind, näher beschrie­ ben.

In einem Gehäuse 12′ des Verteilergetriebes 57 ist eine mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes 14 verbindbare An­ triebswelle 16′ drehbar gelagert, auf der drehfest und axial unverschieblich ein Kettenzahnrad 58 aufgesteckt ist. Paral­ lel zum der Antriebsseite des Verteilergetriebes 57 zuge­ ordneten Kettenzahnrad 58 ist ein zweites, der Abtriebsseite zugeordnetes Kettenzahnrad 59 drehbar im Gehäuse 12′ gela­ gert, das mit der ersten Abtriebswelle 32′′ drehfest verbind­ bar ist. Über die beiden Kettenzahnräder 58, 59 läuft eine Antriebskette 60, die den Drehmomentenfluß von der Antriebs­ welle 16′ zur in Fig. 7 nicht dargestellten Abtriebswelle 32′′ bewirkt.

An der Antriebswelle 16′ ist eine Eingangsseite der Viskose­ kupplung 36 befestigt, an deren Ausgangsseite über einen Ra­ dialflansch 43′ ein Freilaufaußenstern 20 der Freilaufvor­ richtung 10 einstückig ausgebildet ist. Radial innerhalb des Freilaufaußensterns 20 ist ein Freilaufinnenring 15 vorgese­ hen, der seinerseits drehfest und axial unverschieblich auf der zweiten Abtriebswelle 34 des Verteilergetriebes 57 auf­ sitzt. Zwischen dem Freilaufaußenstern 20 und dem Freilaufin­ nenring 15 sind Freilaufrollen 21 angeordnet, die von einem Rollenkäfig 22 geführt werden. Radial außerhalb des Freilauf­ außensterns 20 ist ein Elektromagnet 13 vorgesehen, dessen wirksamen Pol eine Schaltklaue 11 gegenüberliegt, die dreh­ fest und axial verschieblich auf der Abtriebswelle 34 gehal­ ten ist. Zwischen der Schaltklaue 11 und dem Freilaufinnen­ ring 15 ist eine Ringfeder 18 angeordnet, die die Schalt­ klaue 11 so vorspannt, daß an ihr angeordnete Rastzäh­ ne 25 außer Eingriff mit entsprechenden Rastausnehmungen 24 am Rollenkäfig 22 gehalten werden.

Die Freilaufvorrichtung 10, die den zur Hinterradachse 37 führenden Antriebsstrang von der Abtriebsseite des Schaltge­ triebes 14 trennt, arbeitet entsprechend der anhand von Fig. 3 oben beschriebenen Freilaufvorrichtung 10.

Claims (11)

1. Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, das einen von einem An­ triebsmotor beaufschlagten Antriebsstrang mit einem Ver­ teilergetriebe aufweist, dessen erste Abtriebswelle wir­ kungsmäßig mit einer Vorderradachse und dessen zweite Ab­ triebswelle wirkungsmäßig mit einer zwei Radantriebswel­ len aufweisenden Hinterachse verbunden ist, wobei wir­ kungsmäßig zwischen dem Verteilergetriebe und den Radan­ triebswellen der Hinterradachse zumindest eine überbrück­ bare Freilaufvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufvorrich­ tung (10) eine magnetisch aus einer Freigabestellung in eine Sperrstellung einrückbare Schaltklaue (11) auf­ weist, die in ihrer Sperrstellung die Überbrückung der Freilaufvorrichtung (10) bewirkt.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einrücken der Schaltklaue (11) in ihre Sperrstellung ein an einem die Freilaufvorrichtung (10) aufnehmenden Gehäuse (12) fest­ stehend angeordnete Elektromagnet (13) vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (13) gleichzeitig mit einem am Fahrzeug vorgesehenen Rückfahrscheinwerfer in Abhängigkeit von der Stellung eines ein Schaltgetriebe (14) betätigenden Schalthebels mit Strom beaufschlagt wird.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklaue (11) auf einer einen Freilaufinnenring (15) drehfest tragen­ den Welle (16) drehfest und axial verschiebbar gelagert ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (16) und der Schaltklaue (11) eine Keilverzahnung (17) vorgesehen ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ klaue (11) von einer sich am Freilaufinnenring (15) ab­ stützenden Ringfeder (18) in ihre Freigabestellung vor­ gespannt ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (13) so am Gehäuse (12) angeordnet ist, daß er im erreg­ ten Zustand die Schaltklaue (11) gegen die Vorspannung der Ringfeder (18) axial anzieht und in ihre Sperrstel­ lung einrückt.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ klaue (11) eine sich axial erstreckende Stirnverzahnung (19) aufweist, mit der sie in ihrer Sperrstellung in eine entsprechende Stirnverzahnung (23) an einem Freilaufaußenstern (20) eingreift.

9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklaue (11) eine sich axial erstreckende Stirnverzahnung (19′) auf­ weist, mit der sie in die Rastausnehmungen (24) ein­ greift, die an einem Freilauf (21) zwischen dem Freilauf­ außenstern (20) und dem Freilaufinnenring (15) führenden Rollenkäfig (22) vorgesehen sind.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsmäßige Länge der Rastzähne (25) der an der Schaltklaue (11) vor­ gesehenen Stirnverzahnung (19′) etwa ein Drittel der um­ fangsmäßigen Länge der Rastausnehmungen (24) am Rollenkä­ fig (22) beträgt.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastzähne (25) und die Rastausnehmungen (24) in Umfangsrichtung jeweils ein­ ander entsprechend abgeschrägt sind.