DE3877137T2

DE3877137T2 - Kraftuebertragungseinrichtung.

Info

Publication number: DE3877137T2
Application number: DE8888118434T
Authority: DE
Inventors: Masao C O Tochigifujis Teraoka
Original assignee: Viscodrive Japan Ltd
Current assignee: Viscodrive Japan Ltd
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2008-11-05
Also published as: EP0315200B1; DE3877137D1; EP0315200A1; ATE83983T1; JPH0542653Y2; US4899859A; JPH0172418U

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, insbesondere eine Kraftübertragungseinrichtung vom Typ einer Viskokupplung, die mit einem Schaltkupplungsmechanismus ausgestattet ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Es sind verschiedene konventionelle Kraftübertragungseinrichtungen für Fahrzeuge mit Vierradantrieb bekannt, die danach klassifiziert werden können, ob sie eine zentrale Differentialvorrichtung aufweisen oder nicht, um die Drehzahldifferenz zwischen Vorder- und Hinterachse auszugleichen, und/oder nach der Anzahl oder der Anordnung der Differentialbegrenzungsvirrichtungen, etc.
Figur 1 zeigt eine Kraftübertragungseinrichtung nach dem Stand der Technik, die folgendes aufweist: ein von einem Antriebsrad 203 eines Getriebes 201 angetriebenes Enduntersetzungsgetriebe 205, ein durch das Enduntersetzungsgetriebe in Drehung versetzte Vorderrad-Differential 207, eine vom Vorderrad-Differential 207 angetriebene, richtungsändernde Getriebeanordnung 209, um die Drehkraft um 90º umzulenken, und eine Viskokupplungsvorrichtung 213 und eine Antriebswelle zur Ubertragung der Drehkraft von der richtungsändernden Getriebeanordnung zum Hinterraddifferential 211.
Die Kraftübertragungseinrichtung wie oben beschrieben hat den Vorteil einer einfachen Konstruktion, da kein zentrales Differential eingebaut ist, das nur einen Drehzahlunterschied zwischen der Vorder- und Hinterachse absorbiert. Da, darüberhinaus, Leistung (ein Drehmoment) zu den Hinterachsen (indirekt gekoppelte Radwellen) über die Viskokupplungsvorrichtung 213 übertragen wird, ist es automatisch möglich, das Drehmoment auf beide Vorder- und Hinterräder in der gleichen Weise zu verteilen, als wenn manuell von Zweiradantrieb auf Vierradantrieb oder umgekehrt in Abhängigkeit von den Straßen- und Fahrverhältnissen geschaltet wird.
Bei dieser Kraftübertragungseinrichtung nach dem Stand der Technik wird jedoch, da ein großer Drehzahlunterschied bei einer Notbremsung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb zwischen den gesperrten (z.B. vorderen) Radwellen und den nicht-gesperrten (z. B. hinteren) Radwellen entsteht, eine große Bremskraft unvermeidlicherweise von den gesperrten (z.B. vorderen) Radwellen zu den nicht-gesperrten (z.B. hinteren) Radwellen aufgrund der charakteristischen Eigenschaften der Viskokupplung vertragen. Dieses Problem ist nachteilig, wenn ein Anti-Blockier-System (ABS) zur Erzielung sehr guter Bremseigenschaften vorgesehen ist, bei dem jede Radwelle mit einer entsprechenden Bremskraft beaufschlagt wird, d.h. das Problem besteht darin, daß es unmöglich ist, das Anti-Blockier-System zuverlässig zusammen mit der Kraftübertragungseinrichtung vom Typ der Viskokupplung zu betreiben. Andererseits gibt es, wenn das Fahrzeug für viele Stunden mit hoher Geschwindigkeit bei unterschiedlichem Reifendruck in den Vorder- und Hinterreifen fährt, da ein großer Drehzahlunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern hervorgerufen wird, ein weiteres Problem, das darin besteht, daß die Viskokupplung stark belastet wird und dadurch die Temperatur des Silikonöls im Arbeits- raum der Kupplung anormal stark steigt, wodurch die Viskokupplung beschädigt werden kann.
In der DE-A-37 08 193 wird vorgeschlagen, ein Fahrzeug mit Vierradantrieb bereitzustellen, bei dem die Vorderradantriebswel len direkt vom Motor und die Hinterradantriebswellen vom Motor über eine Viskokupplung angetrieben werden. Der Antrieb vom Motor zum Eingang der Viskokupplung verläuft über eine Freilauf- Schaltkupplung, die so angeordnet ist, daß, wenn die Betriebsbremsen des Fahrzeugs betätigt werden, der Freilauf entsperrt wird, so daß die Hinterräder schneller laufen können als die Vorderräder, wodurch ein Sperren der Hinterräder verhindert wird, wenn die Betriebsbremse betätigt wird. Dieses Dokument stellt die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 der Ansprüche für Frankreich dar.
Die EP-A-0 296 527, die ein früheres Prioritätsdatum hat als die vorliegende Erfindung, die aber nach dem Prioritätstag der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurde, beschreibt ebenfalls ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, bei dem die Vorderradantriebswellen direkt vom Motor und die Hinterradantriebswellen über eine Viskokupplung vom Motor angetrieben werden. In dieser Anordnung ist eine im Normalfall eingerückte unter Federspannung stehende Schaltkupplung in Reihe mit der Viskokupplung im Antrieb zu den Hinterradantriebswellen vorgesehen. Wenn die Betriebsbremsen des Fahrzeugs betätigt werden, wird die Schaltkupplung durch eine hydraulische Zylinder- Kolben-Vorrichtung ausgerückt, um den Antrieb von den Hinterradantriebswellen zu trennen. Dieses Dokument bildet die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 der Ansprüche für Österreich, Deutschland, Großbritannien und Italien.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb bereitzustellen, bei der die Drehmomentübertragung durch eine Schaltkupplung unterbrochen werden kann, die in Abhängigkeit von der relativen Drehverstellung zwischen zwei Teilen der Einrichtung betätigt wird, wenn es die Umstände erfordern.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftübertragung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Staaten AT, DE, GB und IT definiert ist, durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs spezifizierten Merkmale und in einer Kraftübertragung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 für Frankreich definiert ist, durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs spezifizierten Merkmale gelöst.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile der Kraftübertragungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, von denen
Figur 1 ein Diagramm eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb zeigt, das mit einer Kraftübertragungseinrichtung nach dem Stand der Technik ausgestattet ist,
Figur 2 ein Diagramm eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb zeigt, das mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
Figur 3 eine vergrößerte Querschnittansicht zeigt, die den essentiellen Teil der Ausführung darstellt,
Figur 4(A) eine Querschnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 3 zeigt, und
Figur 4(B) eine Hilfsansicht zur Erklärung der Nockenbetätigung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben, wobei die Richtungen rechts und links in der Beschreibung sich auf die Richtungen in diesen Zeichnungen beziehen.
In Fig. 2 ist ein Motor 1 im Fahrzeugvorderteil angeordnet, wobei dessen Kurbelwelle quer zum Fahrzeug angeordnet ist. Eine in einem Gehäuse 7 der Kraftübertragungseinheit eingebaute Kraftübertragungseinheit 5 weist ein Getriebe 11 in Reihe mit einer Schaltkupplung 9 und einem Motor 1 auf. Dieses Getriebe besteht aus einer über die Schaltkupplung 9 mit der Kurbelwelle 3 verbundene Antriebswelle 13, einer parallel zu dieser Antriebswelle angeordneten Abtriebswelle 15 und einer Geschwindigkeitswechselgetriebeanordnung 17.
Ein Antriebsrad 19 ist am rechten Ende der Abtriebswelle 15 vorgesehen. Dieses Antriebsrad 19 kämmt mit einem Enduntersetzungsgetrieberad 23.
Innerhalb eines Verteilergetriebegehäuses 25, das nahe dem Gehäuses der Kraftübertragungseinheit 7 oder nahe dem Zentrum der Vorderradantriebswelle angeordnet ist, befindet sich ein koaxial zur Vorderradantriebswelle 27 angeordnetes erstes (Vorderrad-)Differentialgetriebe 29 aus Kegelrädern. Das Enduntersetzungsgetrieberad 23 ist am Gehäuse 31 des Vorderraddifferentials 29 befestigt.
Innerhalb dieses Gehäuses 31 sind zwei Kegelräder 33 und 35 vorgesehen, die drehbar auf einer Welle montiert sind, die vom Gehäuse 31 senkrecht zu der rotierenden Welle des Gehäuses 31 gelagert ist, und zwei Ausgleichskegelräder 37 und 39, die im Eingriff mit den Kegelrädern 33 und 35 sind. Das linke Ausgleichskegelrad 37 ist über eine Keilverzahnung mit der linken Vorderradantriebswelle 27 verbunden, und das rechte Ausgleichskegelrad 39 ist über eine Keilverzahnung mit der rechten Vorderradantriebswelle 41 verbunden. Jede der Vorderradantriebswellen 27 und 41 ist jeweils über ein Gelenk 43, einer Antriebswelle 45 und einem Gleichlaufgelenk 47 mit dem linken 49 bzw. rechten 51 Vorderrad verbunden.
Das Gehäuse 31 ist über eine erste von der Vorderradantriebswelle 41 getragene rohrförmige Antriebswelle 53 mit einer richtungsändernden Getriebeanordnung 55 (vorgesehen innerhalb eines Verteilergehäuses 25) verbunden. Diese richtungsändernde Getriebeanordnung 55 umfaßt ein Kraftübertragungsgetrieberad 57, das am rechten Ende der ersten Antriebswelle 53 angeordnet ist, ein Zwischengetrieberad 61, das über eine Keilverzahnung mit dem rechten Ende einer parallel zur ersten Antriebswelle 53 angeordneten Zwischenwelle 59 verbunden ist, wobei das Getrieberad 61 mit dem Kraftübertragungsgetrieberad 57 kämmt, ein erstes Kegelrad 63, das über eine Keilverzahnung mit der Zwischenwelle 59 an ihrem linken Ende verbunden ist, ein zweites Kegelrad 65, das mit dem ersten Kegelrad 63 kämmt, um den Drehantrieb um 90º umzulenken und eine Antriebswelle 67, um die Drehkraft des zweiten Kegelrades 65 auf die Hinterachsen zu übertragen.
Diese Antriebswelle 67 umfaßt eine vorderseitige (in Fig. 2) oder linke (Fig. 3) rotierende Antriebswelle 67a und eine hinterseitige (Fig. 2) oder rechte (Fig. 3) rotierende Antriebswelle 67b. Wie in Fig. 3 erkennbar, ist eine Bohrung 69 mit kleinem Durchmesser und eine Bohrung 71 mit großem Durchmesser in der linken Endfläche der Antriebswelle 67b ausgebildet, und ein Ende der Antriebswelle 67a ist in die Bohrung 69 mit kleinem Durchmesser eingepaßt, so daß die beiden Wellen 67a und 67b koaxial zueinander drehbar sind.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist eine Viskokupplung 73 auf dem linken Teil der rotierenden Antriebswelle 67a angeordnet. Eine innere Habe 75 der Viskokupplung 73 wird durch die äußere Oberfläche der Antriebswelle 67a gebildet, und ein äußeres Gehäuseteil 77, das einen Teil des Kupplungsgehäuses darstellt, ist drehbar auf der Antriebswelle 67a gelagert.
Die innere Nabe 75 und das äußere Gehäuseteil 77 der Viskokupplung 73 bilden einen geschlossenen Arbeitsraum 79, der mit einer Viskoflüssigkeit, wie z.B. hoch-viskoses Silikonöl, gefüllt ist. In diesem abgeschlossenen Arbeitsraum 79 ist eine Vielzahl von inneren Lamellen 81 über Keilverzahnungen mit der inneren Nabe 75 verbunden, und eine Vielzahl von äußeren Lamellen 83 ist über Keilverzahnungen mit dem Innenumfang des äußeren Gehäuseteiles 77 verbunden und außerdem mit den Lamellen 81 einander überlappend angeordnet.
Ein Schaltkupplungsmechanismus 85 ist auf dem linken Ende der Antriebswelle 67b angeordnet. Eine innere Nabe 87 der Schaltkupplung 85 ,wird durch die äußere Oberfläche der rotierenden Antriebswelle 67b gebildet, und ein äußeres Gehäuseteil 89, das einen Teil des Schaltkupplungsgehäuses darstellt, ist einstückig mit dem äußeren Gehäuseteil 77 der Viskokupplung 73 ausgeführt. Eine Vielzahl von Kupplungslamellen 91 ist über Keilverzahnungen mit dem äußeren Umfang der inneren Nabe 87 verbunden und eine Vielzahl von Kupplungslamellen 93 ist über Keilverzahnungen mit dem inneren Umfang des äußeren Gehäuseteils 89 verbunden. Die Lamellen 91 und 93 sind einander überlappend angeordnet und sind axial beweglich, um das Ein- und Ausrücken der Kupplung zu erlauben.
Zwischen der Viskokupplung 73 und der Schaltkupplung 85 ist ein Flansch 95 vorgesehen, der mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, der im wesentlichen die gleiche Größe aufweist, wie die Bohrung 69 kleinen Durchmessers der Antriebswelle 67b und ein zylindrischer Abschnitt 97, der mit einem äußeren Durchmesser ausgebildet ist, der in die Bohrung 71 größeren Durchmessers in der Antriebswelle 67b paßt. Die Kupplungsseitenwand 99 dieses Flansches 95 bildet eine rechte Wand des Arbeitsraumes 79 der Viskokupplung 73.
Eine Gleitbuchse 101 zur Freigabe der Schaltkupplung 85 umfaßt einen Flanschabschnitt 103 und einen Buchsenabschnitt 105 und ist drehbar auf der Antriebswelle 67b montiert, wobei der Flanschabschnitt 103 mit den Kupplungslamellen 91 und 93 Kontakt hat. Darüberhinaus ist eine Keilverzahnung 107 auf dem rechten Ende des Außenumfangs der Buchse 105 ausgebildet und eine Eindrehung 109 ist am Flanschabschnitt 103 ausgebildet.
Eine ringförmige Druckplatte 111, die die Schaltkupplungsplatten 91 und 93 in Kontakt miteinander drängt, ist lose auf einer äußren Oberfläche eines Flanschabschnitts 103 der Gleitbuchse 101 montiert. Diese Druckplatte 111 ist ungefähr in seinem radialen Mittelteil mit einem kreisrunden konvexen Abschnitt 113 ausgeführt, um eine gleichförmige Kraft auf die Oberflächen der Kupplungslamellen 91 und 93 ausüben zu können. Es ist möglich, die Druckplatte 111 und die Gleitbuchse 101 einstückig auszuführen.
Auf der rechten Seite des äußeren Gehäuseteils 89 der Schaltkupplung 85 ist ein Teil angeordnet, das aus einem Flanschabschnitt 115 und einem zylindrischen Abschnitt 117 zusammengesetzt ist, wobei der zylindrische Abschnitt 117 drehbar auf dem Buchsenabschnitt 105 der Gleitbuchse 101 montiert ist.
Eine Kupplungsfeder 119 ist innerhalb des äußeren Gehäuseteils 89 der Schaltkupplung 85 in einer solchen Weise angeordnet, daß deren äußerer Umfangsrand mit dem Flanschabschnitt 115 in Kontakt ist, deren innerer Umfangsrand mit einer Eindrehung 109 der Gleitbuchse 101 in Kontakt ist und deren kreisrunder Mittelabschnitt mit dem konvexen Teil 113 der Druckplatte 111 in Kontakt ist. Unter diesen Bedingungen drückt die Kupplungsfeder 119 gleichzeitig die Druckplatte 111 und die Gleitbuchse 101 nach links, wobei ein Punkt in Kontakt mit dem Flansch 115 als Stützpunkt dient. Dadurch werden die Kupplungsplatten 91 und 93 zwischen der Druckplatte 111 und dem Flansch 95 gegeneinander gedrückt, um die Kupplung einzurvcken.
Von links nach rechts sind ein Nockenring 121, eine erste Scheibe 123 und eine zweite Scheibe 129 fest mit der Keilverzahnung 107 verbunden, die in der Gleitbuchse 101 ausgebildet ist.
Eine Bremsscheibe 127 greift lose in die Keilverzahilung 107 ein, so daß sie entlang der Keilverzahnung 107 zwischen den beiden Scheiben 123 und 129 axial beweglich ist. Eine scheibenförmige Feder 125 ist zwischen der ersten Scheibe 123 und der Bremsscheibe 127 angeordnet, um den Nockenring 121 mittels der Scheibe 123 in Richtung auf den Nockenabschnitt des zylindrischen Abschnitts 117 zu drükken. Die Scheibe 129 begrenzt die Bewegung der Bremsscheibe 127 nach rechts.
Wie in Fig. 4(A) dargestellt, umfassen die Nockenmittel 130 einen rechtwinkeligen Nocken 131, der an einer Endfläche des zylindrischen Abschnitts 117 ausgebildet und am rechten Ende des äußeren Gehäuses 89 angeordnet ist und einen rechtwinkeligen Hocken 133, der am Nockenring 121 ausgebildet ist. Diese zwei Nocken 131 und 133 sind durch die Federkraft der scheibenförmigen Feder 125 miteinander in Eingriff.
Die Viskokupplung 73 und die Schaltkupplung 85 sind über Lager 135 und 137 drehbar im Fahrzeug gehalten.
Ein Bremsrahmen 139 mit U-förmigem Querschnitt ist so angeordnet, daß die Scheibenbremse 127 zwischen seinen Schenkeln liegt. Eine feste Bremsbacke 141 ist auf der einen und eine bewegliche Bremsbacke 143 ist auf der anderen der zwei inneren gegenüberliegenden Oberflächen des U-förmigen Rahmens 139 vorgesehen. Ein hydraulischer Zylinder 145 ist hinten an der beweglichen Bremsbacke 143 vorgesehen und eine Hydraulik-Rohrleitung 147 ist mit dem Zylinder 145 verbunden.
In Fig. 2 ist die Hydraulik-Rohrleitung 147 mit einem Steuerzylinder 153 verbunden, mit dem auch eine Hydraulikrohrleitung 149 der Vorderradbremse und eine Hydraulikrohrleitung 151 der Hinterradbremse verbunden sind. Bei Betätigung des Bremspedals 155 wird die resultierende Kraft zum Steuerzylinder 153 mittels eines Unterdruckver stärkers 157 übertragen, um so einen Hydraulikdruck in diesen Hydraulikrohrleitungen 147, 149 und 151 auszuüben. Die Bremsmittel 140 umfassen die Bremsscheibe 127, den Bremsrahmen 139, die Bremsbacken 141 und 143, den Hydraulikzylinder 145 und die hydraulische Rohrleitung 147.
Die Antriebswelle 67b ist mit einer Hinterrad-Enduntersetzungsgetriebevorrichtung 165 mittels eines Kreuzgelenkes 159, einer Gelenkwelle 161 und eines weiteren Kreuzgelenkes 163 verbunden. Die Schaltkupplungsbetätigungsmittel umfassen die Gleitbuchse 101, die Nockenmittel 130 und die Bremsmittel 140.
Dieses Hinterradenduntersetzungsgetriebe 165 umfaßt eine Zahnradanordnung (ein Paar Kegelräder 167 und 169), um die Drehkraft vom Kreuzgelenk 163 auf die Hinterradwelle zu übertragen, nachdem eine Untersetzung und ein Richtungswechsel um 90º stattgefunden hat, und eine zweite (Hinterrad-) Differentialgetriebe 171, das mit dem Kegelrad 169 und drehbar koaxial mit den Hinterradantriebswelle verbunden ist. Dieses Hinterraddifferentialgetriebe 171 hat die gleiche Konstruktion wie das Vorderraddifferentialgetriebe 29 und ist mit dem rechten und dem linken Hinterrad 179,181 über je ein Gleichlaufgelenk 173, einer Radantriebswelle 175 und einem weiteren Gleichlaufgelenk 171 verbunden.
Die Funktion der erfindungsgemäßen und derart konstruierten Kraftübertragungseinrichtung wird nachfolgend beschrieben.
Drehkraft wird vom Motor 1 über die Schaltkupplung 9 zur Antriebswelle 13 des Getriebes 11 übertragen. Die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 13 wird durch die geschwindigkeitsändernde Getriebeanordnung 17 ins Langsame untersetzt und zur Abtriebswelle 15 übertragen, um das Enduntersetzungsgetrieberad 23 über das Antriebsrad 19 anzutreiben.
Wenn das Enduntersetzungsgetrieberad 23 rotiert, dreht sich das Gehäuse 31 des Vorderraddifferentials 29. Die Drehkraft des Gehäuses 31 wird differential über die Kegelräder 33 und 35 und die Ausgleichskegelräder 37 und 39 verteilt und dann über die rechte bzw. linke Vorderradantriebswellen 27 bzw. 41, den Gleichlaufgelenken 43, den Radantriebswellen 45 und den Gleichlaufgelenken 47 auf beide, das rechte und das linke Vorderrad 49 bzw. 51 übertragen
Die Drehkraft des Gehäuses 31 der Vorderraddifferentialgetriebe 29 wird erst über die erste Antriebswelle 53 zur Kraftübertragungseinrichtung 57 übertragen, um das Zwischengetriebe 61 anzutreiben und dann zur Antriebswelle 67a, nachdem die Drehbewegung durch das zweite Kegelrad 65 um 90º umgelenkt wurde.
Die Drehkraft der Antriebswelle 67a wird von der inneren Nabe 75 auf das äußere Gehäuseteil 77 der Viskokupplung 73 übertragen und von dem äußeren Gehäuseteil 89 zur inneren Nabe 87 der Schaltkupplung 85, um die Antriebswelle 67b drehend anzutreiben.
Die Drehkraft der Antriebswelle 67b wird über das Kreuzgelenk 159, die Gelenkwelle 161 und das Kreuzgelenk 163 auch auf die Hinterrad-Enduntersetzungsgetriebevorrichtung 165 übertragen, um das Hinterraddifferentialgetriebe 171 nach der Untersetzung ins Langsame und der Änderung der Drehrichtung drehend anzutreiben.
Das Hinterraddifferentialgetriebe 171 verteilt die Drehkraft differential, um das rechte bzw. linke Hinterrad 179 bzw. 181 über die Gleichlaufgelenke 173, die Hinterradantriebswellen 175 und die Gleichlaufgelenke 177 anzutreiben.
Bei Betätigung des Bremspedals 155 wird jede der Hydraulikrohrleitungen 147, 149 und 151 mit Hydraulikdruck vom Steuerzylinder 153 beaufschlagt. Der in den Hydraulikrohrleitungen 149 und 151 erzeugte Druck wird zum Bremsen der Vorder- und Hinterräder benutzt. Mit dem in der Hydraulikrohrleitung 147 entstandenen Druck wird der Zylinder 145 beaufschlagt, um die bewegliche Bremsbacke 143 nach rechts in Figur 3 zu bewegen, so daß die Bremsscheibe 127 beim Bremsen zwischen der beweglichen Bremsbacke 143 und der festen Bremsbacke 141 eingeschlossen wird, um diese abzubremsen. Da, bei Abbremsung der Bremsscheibe 127 der zylindrische Abschnitt 117 des äußeren Gehäuseteils 89 der Schaltkupplung 85 schneller rotiert als der auf der Keilverzahnung 107 der Gleitbuchse 101 fest montierte Nockenring 121, rotiert die Nocke 131 über die Nocke 133 gegen die Federkraft der scheibenförmigen Feder 125, wie in Fig. 4(B) gezeigt. Als Resultat entsteht eine Druckkraft, die den Nockenring nach rechts in Figur 4(B) bewegt, wodurch die Gleitbuchse 101 entlang der Welle 67b nach rechts gleitet, und so die Schaltkupplung 85 gegen die Federkraft der Kupplungsfeder 119 ausrückt. Dementsprechend ist die Drehmomentübertragung zwischen der ersten rotierenden Antriebswelle 67a und der zweiten rotierenden Antriebswelle 67b unterbrochen.
Da die Vorder- und Hinterachsen über die Viskokupplung 73 verbunden sind, wenn das Fahrzeug mit einem geringem Drehzahlunters chied zwischen den Vorder- und Hinterrädern gefahren wird, fährt das Fahrzeug im wesentlichen mit Zweiradantrieb, wenn die Schaltkupplung 85 eingerückt ist. Wenn jedoch die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern steigt, wird, da ein großes Drehmoment auf die Hinterräder übertragen wird, das Fahrzeug im Vierradantriebsmodus gefahren. Der oben beschriebene Wechsel von Zwei- auf vierradbetrieb und umgekehrt erfolgt automatisch.
Wenn das Fahrzeug anfährt oder beschleunigt wird, werden die Hinterräder mit einer großen Last stark belastet, da sich der Fahrzeugschwerpunkt nach hinten verschiebt. Da jedoch ein großes Drehmoment auf die Hinterräder aufgrund der Drehzahldifferenz zwischen Vorder- und Hinterrädern übertragen wird, ist es möglich, das Fahrzeug wirksam zu beschleunigen.
Wenn das Fahrzeug im Schlamm feststeckt und aus diesem Grund die Vorder- oder Hinterräder rutschen oder festkleben, ist es möglich, das Fahrzeug aus diesen Verhältnissen herauszufahren, da ein größeres Drehmoment zu einem der Vorder- oder Hinterräder übertragen wird.
Wird das Fahrzeug bei geringer Geschwindigkeit in die Garage gefahren, tritt kein Bremsphänomen aufgrund enger Kurven auf, da ein Drehzahlunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch die Viskokupplung 73 ausgeglichen werden kann.
Wenn beim Fahrzeug eine Notbremsung erfolgt und deshalb die Vorder- oder Hinterräder blockieren, wird ein wesentlicher Teil der Bremskraft über die Viskokupplung zu den nicht-blockierten Rädern übertragen, um die nichtblockierten Räder abzubremsen. Dieser Effekt ist nachteilig, wenn ein Anti-Blockier-System (ABS) zur kontrollierten Verteilung der Bremskraft auf jedes Rad vorgesehen ist. Um das obengenannte Problem zu überwinden wird die Drehmomentübertragung von den Vorderrädern auf die Hinterräder in der vorliegenden Erfindung durch die Schaltkupplung 85 unterbrochen.
Da die Drehmomentübertragung durch die Schaltkupplung 85 unterbrochen werden kann, ist es möglich, die Viskokupplung vor übermäßiger Belastung zu schützen, wenn die Viskoflüssigkeitstemperatur anormal stark ansteigt.
Bei dieser Ausführung kann die erfindungsgemäße Einrichtung ohne zusätzliche Betriebsmittel in ein Anti-Blockier- System eingebaut werden, da die Schaltkupplung 85 mit der Fußbremse verbunden ist. In diesem Fall ist die Betätigung der Schaltkupplung 85 von kurzer Dauer und der Energieverlust für die Kraftübertragungseinrichtung aufgrund der Schaltkupplungsbetätigung gering.
In der obigen Ausgestaltung findet eine Scheibenbremse für die Schaltkupplungsbetätigungsmittel Verwendung. Es ist auch möglich, ein anderes geeignetes Bremssystem wie beispielsweise eine Trommel- oder eine Bandbremse je nach Kosten- und Platzerwägungen zu wählen. In diesem Fall würden die Hydraulikelemente zur Steuerung des Schaltkupplungsmechanismus 85 entfallen.
Sollten Kugeln zwischen dem zylindrischen Abschnitt 117 des äußeren Gehäuseteils 89 und den Nockenmitteln 130 Verwendung finden (der Nockenring 121), ist es möglich, durch eine geringe Bremskraft eine große Druckkraft zu erzeugen
Der Hydraulikdruck zur Betätigung der Bremsmittel 140 kann separat vom Fußbremssystem bereitgestellt werden. In diesem Fall ist es möglich, den Schaltkupplungsmechanismus unabhängig vom Bremssystem ein- und auszurücken.
Ein Temperatursensor Ts kann in der Viskokupplung 73 vorgesehen sein, um ein Ausrücken der Schaltkupplung zu veranlassen, wenn die Temperatur der Viskoflüssigkeit in der Kupplung über einen vorbestiffiten Wert steigt, um so automatisch die Viskokupplung vor Überlastung zu schützen. In diesem Fall wird der hydraulische Zylinder über ein geeignetes Ventil von einer Hydraulikquelle mit hydraulischem Druck beaufschlagt, z.B. geöffnet in Reaktion auf ein Signal, das vom Temperatursensor Ts erzeugt wird, wenn die Temperatur der Viskoflüssigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Wie oben beschrieben, kann die erfindungsgemäße Kraftübertragungseinrichtung trotz ihrer einfachen Konstruktion in ein Anti-Blockier-System integriert werden und kann die Viskokupplung vor Überlastung schützen.

Claims

1. Eine Kraftübertragungseinrichtung mit

a) einer ersten rotierenden Antriebswelle (67a);

b) einer zweiten umlaufenden Antriebswelle (67b), die drehbar und koaxial zur ersten genannten drehbaren Übertragungswelle angeordnet ist;

c) einem Kupplungsgehäuse aus ersten und zweiten äußeren Gehäuseteilen (77, 89), die drehbar und koaxial um die genannten ersten und zweiten rotierenden Antriebswellen derart angeordnet sind, daß im ersten äußeren Gehäuseteil (77) ein abgeschlossener Arbeitsraum (79) entsteht, in dem eine Viskokupplungsvorrichtung (73) zur Verbindung der genannten ersten rotierenden Antriebswelle (67a) mit dem genannten ersten äußeren Gehäuseteil (77) angeordnet ist;

d) einem Schaltkupplungsgehäuse, das durch das zweite äußere Gehäuseteil (89) zwischen der genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b) und dem genannten ersten äußeren Gehäuseteil (77) gebildet wird;

e) einer im Schaltkupplungsgehäuse angeordneten Schaltkupplung (85) zum Verbinden und Trennen des genannten Kupplungsgehäuses (77, 89) und der genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b), und einer Druckplatte (111);

f) Federmitteln (119), die so angeordnet sind, daß sie die genannte Druckplatte (111) zur eingerückten Position der Kupplung beaufschlagen;

g) Schaltkupplungsausrückmittel, die eine drehbar und axial zur genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b) angeordnete und axial zu ihr bewegliche Gleitbuchse (101) aufweisen, wobei die besagte Gleitbuchse (101) gegen die Federmittel anliegt und mit Betätigungsmitteln (130, 140) zum axialen Bewegen der Gleitbuchse (101), um die Federmittel (119) außer Wirkung zu setzen, die Schaltkupplung (85) auszurücken;

dadurch gekennzeichnet, daß

h) die genannten Betätigungsmittel vom Kupplungsgehäuse (77, 89) und der Gleitbuchse (101) getragene komplementäre Nockenmittel (130) umfassen und Bremsmittel (140) aufweisen, die selektiv benutzt werden können, um die Gleitbuchse (101) abzubremsen, wodurch eine relative Drehverstellung zwischen der Gleitbuchse und dem Kupplungsgehäuse verursacht wird, wenn die Schaltkupplung (85) eingerückt ist und das Kupplungsgehäuse rotiert, wobei eine solche Verschiebung verursacht, daß die Nockenmittel am Kupplungsgehäuse bzw. an der Gleitbuchse sich relativ zueinander bewegen, so daß die Gleitbuchse axial verschoben wird, um die Federmittel außer Kraft zu setzen und so die Schaltkupplung auszurücken.

2. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nockenmittel (130)

a) einen Nockenabschnitt (131) umfassen, der auf einer Endfläche eines zylindrischen Abschnitts (117) des Kupplungsgehäuses (77, 89) gebildet ist, und

b) einen Nockenring (121) umfassen, der an der Gleitbuchse (101) befestigt ist und in den Nockenabschnitt (131) des zylindrischen Abschnitts (117) eingreift.

3. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Bremsmittel (140)

a) eine Bremsscheibe (127) aufweisen, die über eine Keilverzahnung mit der genannten Gleitbuchse (101) derart verbunden ist, daß sie zwar umfangsfest montiert, aber zur genannten Gleitbuchse axial beweglich ist und

b) einen U-förmigen Bremsrahmen (139), der eine bewegliche Bremsbacke (143) und eine feststehende Bremsbacke (141) aufweist, zwischen denen die Bremsscheibe (127) angeordnet ist, so daß, wenn die genannten Bremsmittel zum Bremsen der genannten Bremsscheibe betätigt werden, die Gleitbuchse (101) durch den genannten Nockenring (121) axial zur genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b) bewegt wird, der mit dem genannten Nockenabschnitt (131) des genannten zylindrischen Abschnitts (117) in Eingriff ist, um die Federmittel außer Kraft zu setzen, die Schaltkupplung (85) auszurücken und die genannte zweite rotierende Antriebswelle (67b) vom genannten Kupplungsgehäuse zu trennen.

4. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die in einem Fahrzeug mit einem Bremssystem montiert ist, in dem die genannten Bremsmittel (140) bei Betätigung der Fußbremse des Fahrzeugbremssystems betätigt werden, wodurch dann die Schaltkupplung (85) ausgerückt wird und das Kupplungsgehäuse (77,89) von der genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b) ge*trennt wird.

5. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die einen Temperatursensor (Ts) zum Messen der Temperatur innerhalb des Arbeitsraumes (79) und druckmittelbetriebene Mittel umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie, wenn die Temperatur im Inneren des Raumes (79) über eine vorbestimmte Temperatur steigt, die Bremsmittel (140) betätigen, um die Schaltkupplung (85) auszurücken und so das genannte Kupplungsgehäuse (77, 89) von der genannten zweiten rotierenden Antriebswelle (67b) zu trennen.