DE4106203C2 - Kraftübertragungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebskraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug.

Aus der US 4 718 303 ist ein gattungsgemäßes Kraftübertragungssystem bekannt, bei welchem Elektromagneten als Betätigungsmittel für einen Kupplungsmechanismus vorgesehen sind. Die dort beschriebene Kupplungsvorrichtung umfaßt eine Hauptkupplung und eine elektromagnetische Hilfskupplung mit einem Reibungselement, um die Antriebsachsen so anzutreiben, daß die Relativdrehung zwischen den Antriebsachsen modulierbar ist. Das heißt, daß dieser Kupplungsmechanismus der langsameren Abtriebswelle Antriebsdrehmoment hinzufügt, und Antriebsdrehmoment von der sich schneller drehenden Abtriebswelle abzieht. Durch Veränderung des auf den Elektromagneten gegebenen Stromes kann der Kopplungsgrad zwischen den Abtriebswellen moduliert werden. So ist z. B. ein maximaler Differentialausgleich- bzw. eine Differentialsperre zwischen den Abtriebsachsen einstellbar.

Dabei ist die Hauptkupplung drehzahldifferenzabhängig durch einen Kugel-Rampen-Mechanismus beaufschlagt, sofern die elektromagnetische Hilfskupplung geschaltet ist.

Aus der US 4 804 061 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, mit der es möglich ist, zwischen verschiedenen, fest definierten Betriebsarten eines Allradantriebs für ein Kraftfahrzeug umzuschalten, nämlich zwischen Zweirad- und Vierradantrieb einerseits, bzw. differentialfreiem und differentialgekoppeltem Antrieb andererseits. Der Betätigungsmechanismus für die Kupplung weist hierbei einen Elektromotor auf, durch den ein Betätigungsstift verschoben wird, welcher eine starre Kupplungsverbindung zwischen den Abtriebswellen herstellt bzw. löst. Die Betätigungsmittel sind gemäß der US 4 804 061 im wesentlichen im Raum zwischen den jeweiligen Abtriebswellen für die Vorder- und Hinterräder angeordnet.

Zum Schalten der Antriebsart des Kraftfahrzeuges ist aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1-278841 ein weiteres Kraftübertragungssystem bekannt, bei dem ein Kupplungsmechanismus benutzt wird. Damit ist ein wahlweise eine Differentialbewegung zwischen den Abtriebswellen für die Vorräder und die Hinterräder zulassender und die Differentialbewegung verhindernder Betrieb einstellbar. Um diesen Betrieb des Kupplungsmechanismus zu erreichen, ist eine elektromatische Hilfskupplung in dem Mechanismus vorgesehen, der Strom zugeführt wird oder nicht.

Als nachteilig wird beim gesamten Stand der Technik bezüglich eines Kraftübertragungssystems zum Umschalten zwischen fest definierten Antriebsarten angesehen, daß die jeweils verwendeten Betätigungsmittel für den Kupplungsmechanismus groß bauen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Kraftübertragungssystem derart weiterzubilden, daß der Kupplungsmechanismus besonders kompakt baut.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, welches entsprechend den Merkmalen des kennzeichnenden Teils weitergebildet ist.

Bei Betrieb bewirkt das Betätigungsmittel, daß der Kupplungsmechnismus das Übertragungselement mit dem ersten Abtriebselement in Eingriff bringt, so daß die erste Abtriebswelle einstückig mit dem Übertragungselement gedreht wird. Die vorliegende Erfindung kann in herkömmlicher Weise für sowohl ein nicht permanentes Vierradantriebskraftfahrzeug als auch ein Permanent-Vierradantriebskraftfahrzeug verwendet werden.

Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein nicht permanentes Vierradantriebskraftfahrzeug wird die Rotation der Antriebswelle auf das Übertragungselement übertragen, was eine kontinuierliche Rotation der zweiten Abtriebswelle bewirkt. Wenn der Kupplungsmechanismus ausgekuppelt ist, wird die Antriebskraft nicht auf die erste Abtriebswelle übertragen, so daß der Zweiradantriebszustand (Zweiradantriebsart) eingeschaltet ist. Wenn andererseits der Kupplungsmechanismus eingekuppelt ist, steht das Übertragungselement mit der ersten Abtriebswelle in Eingriff, so daß der Vierradantriebszustand (Vierradantriebsart) eingeschaltet ist. Folglich dient bei dem Kraftfahrzeug mit nicht permanentem Vierradantrieb der Kupplungsmechanismus als ein Schaltmechanismus zwischen der Zweiradantriebsart und der Vierradantriebsart.

Wenn die vorliegende Erfindung auf das Permanent-Vierradantriebskraftfahrzeug angewandt wird, wird die Rotation der Antriebswelle auf das Übertragungselement und die erste Abtriebswelle übertragen, um die ersten und die zweiten Abtriebswellen kontinuierlich zu drehen. Wenn der Kupplungsmechanismus ausgerückt ist, wird die erste und die zweite Abtriebswelle mit einer bestimmten Geschwindigkeitsdifferenz gedreht (Zulassen der Differentialbewegung). Wenn der Kupplungsmechanismus eingekuppelt ist, ist die Differentialbewegung zwischen den ersten und den zweiten Abtriebswellen beschränkt (Beschränkung der Differentialbewegung). Wenn die vorliegende Erfindung auf das Permanent-Vierradantriebskraftfahrzeug angewandt wird, dient der Kupplungsmechanismus deshalb als ein Schaltmechanismus zwischen dem Zulassen der Differentialbewegung und ihrer Beschränkung.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kraftübertragungssystem nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1A einen Schnitt durch einen bei der vorliegenden Erfindung angewandten Differentialmechanismus;

Fig. 1B einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schnitt durch den Kugel-Rampen-Mechanismus einschließlich einer Stahlkugel;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kraftübertragungssystem nach einem bevorzugten Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Kraftübertragungssystem nach einem weiteren bevorzugten Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Kraftübertragungssystem nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 sind in einem Gehäuse 10 eine Antriebswelle 12, eine Abtriebswelle 14 zum Antreiben der Vorderräder, und eine Abtriebswelle 16 zum Antreiben der Hinterräder drehbar gelagert. Die Antriebswelle 12 ist in dem Gehäuse 10 mittels eines Lagerabschnitts 18 des Gehäuses 10 drehbar gelagert und wird durch eine Antriebskraft von einer Motorgetriebeeinheit (nicht gezeigt) gedreht.

Die Abtriebswelle 14 wird durch das Gehäuse 10 mittels der Lagerabschnitte 20, 22 drehbar gelagert und überträgt die Antriebskraft auf einen Vorderradantriebsmechanismus (nicht gezeigt). Die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder wird mittels des Lagerabschnitts 18 durch eine Innenfläche des Hinterendes der Antriebswelle 12 an einem vorderen Endabschnitt davon drehbar gelagert. Ein Hinterende 28 der Abtriebswelle 16 ist mittels des Lagerabschnitts 36 durch einen hinteren Abschnitt 34 eines drehbaren Elements 32 eines Kupplungsmechanismus drehbar gelagert, um die Antriebskraft auf einen Hinterradantriebsmechanismus (nicht gezeigt) zu übertragen. Das drehbare Element 32 wird mit der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder mittels einer Verzahnung 33 so in Verbindung gebracht, daß das drehbare Element 32 einstückig mit der Abtriebswelle 16 gedreht wird.

Ein Übertragungselement 38 ist drehbar auf der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder vor dem Kupplungsmechanismus 30 angeordnet. Auf der Abtriebswelle 14 ist am hinteren Ende ein Zahnkranz 40 angeordnet, der mit dem Übertragungselement 38 zusammenwirkt. Die Antriebswelle 12 erstreckt sich koaxial zu der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder. Die Abtriebswelle 14 erstreckt sich parallel zur Abtriebswelle 16. Das Übertragungselement 38 auf der Abtriebswelle 16 ist mit dem Zahnkranz 40 auf der Abtriebswelle 14 durch eine Kette 42 so verbunden, daß die Antriebskraft auf den Zahnkranz 40 über die Kette 42 übertragen wird, um so die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder zu drehen.

Zwischen dem Lagerabschnitt 18 und dem Übertragungselement 38 sind koaxial ein Geschwindigkeitsschaltmechanismus 44 und ein Differentialmechanismus 46 in axialer Richtung der Abtriebswelle 16 angeordnet. Der Schaltmechanismus 44 schaltet den Kraftübertragungsweg so, daß die Antriebskraft mit einer hohen Geschwindigkeit oder einer niedrigen Geschwindigkeit von der Antriebswelle 12 auf den Differentialmechanismus 46 übertragen wird. Der Differentialmechanismus 46 überträgt die Antriebskraft von dem Geschwindigkeitsschaltmechanismus 44 auf die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder über das Übertragungselement 38, die Kette 42 und den Zahnkranz 40 und läßt dabei eine Differentialbewegung zwischen den Abtriebswellen 14 und 16 zu.

Der Kupplungsmechanismus 30 wird betrieben zum Einkuppeln und Auskuppeln des Übertragungselements 38 mit der Abtriebswelle 16, um so das Zulassen der Differentialbewegung zwischen den Abtriebswellen 14 und 16 für die Vorder- und die Hinterräder zu steuern.

Auf der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder ist ein Planetenträger 48 drehbar angeordnet, der ein Planetenrad 52 auf einer Welle 50 drehbar lagert. Auf der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder ist ein Sonnenrad 54 drehbar angeordnet, dessen Zähne 55 mit dem Planetenrad 52 kämmt. In dem Gehäuse 10 befindet sich ein Getriebegehäuse 56, in dem ein Hohlrad 58 angeordnet ist, dessen Zähne 59 mit dem Planetenrad 52 kämmen. Eine Außenfläche des hinteren Endabschnitts der Antriebswelle 12 ist mit einer Verzahnung 60 ausgebildet, mit der eine an einer Innenfläche des Zahnkranzaufbaus 62 ausgebildete Verzahnung 64 normal in Eingriff steht. Mit einer Außenfläche des Zahnkranzaufbaus 62 steht ein Betätigungselement 66, das in axialer Richtung der Antriebswelle 12 bewegt werden kann, in Eingriff. Eine axiale Bewegung des Betätigungselements 66 verursacht die Bewegung des Zahnkranzaufbaus 62 in axialer Richtung. Der Zahnkranzaufbau 62 ist relativ zum Betätigungselement 66 drehbar. Eine Außenverzahnung 68 des Betätigungselements 66 steht mit einer auf einer Innenfläche des Gehäuses 56 ausgebildeten Innenverzahnung 70 in Eingriff. Wenn das Betätigungselement 66 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird, wird die Verzahnung 68 des Betätigungselements 66 in Eingriff mit einer Innenverzahnung 72 des Hohlrades 58 gebracht. Die Innenverzahnung 64 des Zahnkranzaufbaus 62 steht mit einer Außenverzahnung 74 des Sonnenrades 54 in Eingriff. Wenn der Zahnkranzaufbau 62 nach rechts bewegt wird, wird eine Außenverzahnung 76 des Zahnkranzaufbaus 62 außer Eingriff mit einer an einem vorderen Endabschnitt der Welle 50 des Planetenträger 48 ausgebildeten Innenverzahnung 78 gebracht.

Bei Betrieb steht die Innenverzahnung 64 des Zahnkranzaufbaus 62 mit der Verzahnung 60 der Antriebswelle 12 und der Außenverzahnung 76 des Zahnkranzaufbaus 62 mit der Verzahnung 78 der Welle 50 des Planetenträgers 48 in der gezeigten Weise in Eingriff. Somit ist die Antriebswelle 12 mit dem Planetenträger 48 über den Zahnkranzaufbau 62 so verbunden, daß der Planetenträger 48 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Antriebswelle 12 gedreht wird. In diesem Fall steht die Verzahnung 68 des Betätigungselements 66 mit der Verzahnung 70 des Gehäuses 56 und nicht mit der Verzahnung 72 des Hohlrades 58 in Eingriff, so daß sich das Hohlrad 58 in einem Freilaufzustand befindet.

Daher ist der Schaltmechanismus 44, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, auf eine hohe Geschwindigkeit geschaltet.

Wenn das Betätigungselement 66 von der gezeigten Position aus nach rechts bewegt wird, bleibt die Innenverzahnung 64 des Zahnkranzaufbaus 62 weiter in Eingriff, aber die Außenverzahnung 76 des Zahnkranzaufbaus 62 wird außer Eingriff mit der Verzahnung 78 der Welle 50 des Planetenträgers 48 gebracht. Die Verzahnung 68 des Betätigungselements 66 steht mit der Verzahnung 70 des Gehäuses 56 und der Verzahnung 72 des Hohlrades 58 in Eingriff. Folglich steht die Antriebswelle 12 mit dem Sonnenrad 54 über den Zahnkranzaufbau 62 in Eingriff. Das Hohlrad 58 steht über das zu befestigende Betätigungselement 66 mit dem Gehäuse 56 in Eingriff. Somit dreht sich das Sonnenrad 54 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Antriebswelle 12. Da sich das Hohlrad 58 jedoch nicht dreht, wird der Planetenträger 48 über das Planetenrad 52 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Antriebswelle 12 gedreht.

Folglich stellt die Rechtsbewegung des Betätigungselements 66 und des Zahnkranzaufbaus 62 aus der gezeigten Position in Fig. 1 den Niedriggeschwindigkeitszustand des Schaltmechanismus 44 her.

Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung des Differentialmechanismus 46 gegeben.

Eine Außenfläche des Planetenträgers 48 steht über eine Verzahnung 80 mit einem Hohlrad 82 in Eingriff. An einem hinteren Endabschnitt des Planetenträgers 48 sind eine Außenwelle 86 eines weiteren Planetenträgers 84 und ein vorderer Stützabschnitt 90 einer Innenwelle 88, wie in Fig. 1A gezeigt, drehbar gelagert. Die Außenwelle 86 und die Innenwelle 88 des Planetenträgers 84 weisen drehbar darauf angeordnet ein Planetenrad 94 und ein Planetenrad 96 auf, wobei das Planetenrad 94 jeweils mit dem Planetenrad 96 in Eingriff steht. Das Planetenrad 94 steht mit den Zähnen 98 des Hohlrades 82 in Eingriff. Die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder steht über eine Verzahnung 100 mit einem Sonnenrad 102 in Eingriff. Die Zähne 104 des Sonnenrades 102 stehen mit dem Planetenrad 96 in Eingriff. Der Planetenträger 84 steht über eine Verzahnung 106 mit dem Übertragungselement 38 in Eingriff, der die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder dreht.

Bei Betrieb des Differentialmechanismus 46 werden das Hohlrad 82, die Planetenräder 94, 96 und das Sonnenrad 102 für den Fall einstückig als eine einzige Einheit gedreht, daß kein Durchdrehen oder Schleudern in den Vorder- und Hinterrädern erzeugt wird. Deshalb bewirkt die Drehung des Planetenträgers 48, daß das Übertragungselement 38 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder gedreht wird. Daraus resultiert, daß die Abtriebswellen 14 und 16 mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht werden.

Wenn das Hinterrad durchdreht oder schleudert, wird mehr Antriebskraft auf die Vorderräder übertragen, wohingegen merklich weniger Antriebskraft auf die Hinterräder übertragen wird. Daraus resultiert, daß der Planetenträger 84 für die Rotation der Abtriebswelle 14 für die Vorderräder mehr oder weniger am Rotieren gehindert wird. Unter dieser Bedingung wird die Rotation des anderen Planetenträgers 48 auf die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder über das Hohlrad 82, die Planetenräder 94, 96 und das Sonnenrad 102 übertragen.

Wenn dagegen das Vorderrad durchdreht, wird die Antriebskraft zum größten Teil auf die Hinterräder übertragen, wohingegen die Antriebskraft, die tatsächlich an die Vorderräder übertragen wird, merklich reduziert wird. Deshalb wird die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder mehr oder weniger am Rotieren gehindert.

In diesem Zustand wird die Rotation des Planetenträgers 48 zur Abtriebswelle 14 für die Vorderräder über den Zahnkranz 82, die Planetenräder 94, 96, den Planetenträger 84 und das Übertragungselement 38 übertragen.

Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung des Kupplungsmechanismus 30 gegeben.

Wie oben erwähnt, steht die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder mit dem inneren rotierenden Element 32 über die Verzahnung 33 in Eingriff. Das Übertragungselement 38 steht mit einem Kupplungskorb 110 über eine Verzahnung 108 in Eingriff. Eine Innenfläche des Kupplungskorbes 110 ist drehbar auf dem inneren rotierenden Element 32 am hinteren Ende angeordnet. Zwischen einem Vorderende eines Außenabschnitts 114 des inneren rotierenden Elements 32 und dem Kupplungskorb 110 befindet sich eine Hauptkupplung 116 mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Kupplungsscheiben, die sich radial zu einer Mittelachse der Abtriebswelle 16 erstreckt. Ein Betätigungselement 118 befindet sich hinter der Hauptkupplung 116, um mit der hinteren Kupplungsscheibe der Hauptkupplung 116 in Eingriff gebracht zu werden. Das Betätigungselement 118 steht mit dem inneren rotierenden Element 32 über eine Verzahnung 120 zum Zwecke einer axialen Bewegung der Abtriebswelle 16 in Eingriff.

Wenn das Betätigungselement 118 axial bewegt wird, um die Hauptkupplung 116 ein- und auszukuppeln, wird das innere rotierende Element 32 zusammen mit und getrennt von dem Kupplungskorb 110 aufgrund der axialen Bewegung des inneren rotierenden Elements 32 bewegt.

Ein hinter dem Betätigungselement 118 angeordneter Lagerring 122 ist axial beweglich vor einem sich radial erstreckenden hinteren Endabschnitt 112 des Kupplungskorbes 110 angeordnet. Zwischen dem Lagerring 122 und dem Kupplungskorb 110 befindet sich eine Hilfskupplung 124, die eine Vielzahl von in axialer Richtung der Abtriebswelle 16 nebeneinanderliegenden Kupplungsscheiben hat und sich radial zur Mittelachse der Abtriebswelle 16 erstreckt. Ein Anker 126 ist axial beweglich durch den Kupplungskorb 110 vor der Hilfskupplung gelagert. Ein Elektromagnet 128 ist auf dem Gehäuse 10 hinter der Hilfskupplung 124 vorgesehen. Wenn der Elektromagnet 128 mit Strom versorgt wird, wird der Anker 126 hin zu dem Elektromagneten 128 gezogen, so daß die Hilfskupplung 124 eingekuppelt wird. Somit ist der Kupplungskorb 110 mit dem Lagerring 122 zu einer einzigen Einheit verbunden.

Auf einander gegenüberliegenden Oberflächen 130, 132 des Betätigungselementes 118 und des Lagerringes 122, wie in Fig. 1B gezeigt, sind eine Vielzahl von Aussparungen 134, 136 ausgebildet, in denen sich eine Stahlkugel 138 befindet.

Bei Betrieb des Kupplungsmechanismus 30, wenn der Elektromagnet 128 nicht mit Strom versorgt wird, bewirkt der Anker keine Betätigung der Hilfskupplung 124. Somit bleibt die Hilfskupplung 124 ausgekuppelt. Unter dieser Bedingung dreht sich der Lagerring 122 zusammen mit dem Betätigungselement 118 mittels der Stahlkugel 138. In diesem Fall dreht sich das Betätigungselement 118 zusammen mit dem inneren rotierenden Element 32. Da die Hauptkupplung 116 ausgekuppelt ist, kann sich das innere rotierende Element 32 getrennt von dem Kupplungskorb 110 drehen. Deshalb ist der Zahnkranz 38 nicht mit der Abtriebswelle verbunden, um unabhängig voneinander gedreht zu werden, so daß die Differentialbewegung zwischen der Abtriebswelle 14 für die Vorderräder und der Abtriebswelle 16 für die Hinterräder ermöglicht wird.

Wenn dem Elektromagneten jedoch Strom zugeführt wird, bewegt sich der Anker 126 axial auf den Elektromagneten zu, um so zu veranlassen, daß die Hilfskupplung 124 eingekuppelt wird, so daß der Lagerring 122 zusammen mit dem Kupplungskorb 110 gedreht wird. In diesem Fall dreht sich das Betätigungselement 118 zusammen mit dem inneren rotierenden Element 32. Wenn die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder mit einer höheren Geschwindigkeit als die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder gedreht wird, dreht sich das Betätigungselement 118 mit einer hohen Geschwindigkeit, wohingegen der Lagerring 122 mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, was in Fig. 1B gezeigt ist. Das bedingt den Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Betätigungselement 118 und dem Lagerring 122, so daß die Stahlkugel 138 mit einer schrägen Oberfläche 134a der Aussparung 134 des Betätigungselements 118 sowie mit einer schrägen Oberfläche 136a der Aussparung 136 des Lagerringes 122 in Eingriff gebracht wird. Daraus resultiert, daß das Betätigungselement 118 veranlaßt wird, sich in einer durch Pfeile 140, 142 in Fig. 1B gezeigten Richtung zu bewegen oder voneinander getrennt zu werden. Die Bewegung des Betätigungselements 118 bewirkt das Einkuppeln der Hauptkupplung 116, so daß die inneren rotierenden und die äußeren rotierenden Elemente einstückig miteinander verbunden werden.

Deshalb werden das Übertragungselement 38 und die Abtriebswelle 16 als eine einstückige Einheit gedreht, so daß die Differentialbewegung zwischen den Abtriebswellen 14 und 16 für die Vorder- und Hinterräder verhindert wird.

Der Schaltmechanismus 44, der Differentialmechanismus 46, der Zahnkranz 38, der Kupplungsmechanismus 30 und der Elektromagnet 128 sind koaxial hinten zwischen den Lagerabschnitten 18 und 36 auf der Abtriebswelle 16 in dieser Reihenfolge angeordnet.

In Fig. 2 wird ein Kraftübertragungssystem nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Das dargestellte System weist im Gegensatz zu dem vorherigen, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel keinen Geschwindigkeitsschaltmechanismus auf. So ist die Antriebswelle 14 mit dem Planetenträger 48 über ein Verbindungselement 144 verbunden. Die Antriebswelle 12 steht mit dem Verbindungselement 144 über eine Verzahnung 146 in Eingriff. Das Verbindungselement 144 ist mit dem Planetenträger 48 über eine Verzahnung 148 verbunden.

Der Betrieb des in Fig. 2 gezeigten Antriebskraftübertragungssystems entspricht im wesentlichen dem des vorigen Ausführungsbeispiels. Deshalb wird auf eine detaillierte Beschreibung desselben verzichtet.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung.

Das dargestellte Antriebskraftübertragungssystem ist wie das in Fig. 1 gezeigte System mit einem Geschwindigkeitsschaltmechanismus versehen. Das in Fig. 3 gezeigte System ist jedoch das eines nicht permanenten Vierradantriebssystems, bei dem die Vorderräder normal angetrieben werden und die Hinterräder dem Antrieb zugeschaltet oder nicht zugeschaltet werden. Somit weist das dargestellte System im Gegensatz zu den in Fig. 1 und 2 gezeigten Systemen keinen Differentialmechanismus auf. Der Planetenträger 48 ist mit dem Übertragungselement 38 über Verbindungselemente 150, 152 verbunden. In diesem Fall steht der Planetenträger 48 mittels einer Verzahnung 154 mit dem Verbindungselement 150 in Eingriff. Das Verbindungselement 152 steht mit dem Übertragungselement 38 mittels einer Verzahnung 158 in Eingriff.

In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dient der Kupplungsmechanismus 30 als ein Schaltmechanismus zum Schalten der Zulassung oder des Verhinderns der Differentialbewegung. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Kupplung 30 jedoch als ein Schaltmechanismus zum Schalten zwischen dem Zweiradantriebszustand und dem Vierradantriebszustand.

Wenn der Kupplungsmechanismus 30 nicht eingekuppelt ist, kann die Abtriebswelle 16 getrennt von der Abtriebswelle 14 gedreht werden, so daß die Rotation der Antriebswelle 12 an die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder (Zweiradantriebszustand) über den Schaltmechanismus übertragen wird.

Wenn die Kupplung 30 aber eingekuppelt ist, steht die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder einstückig mit dem Übertragungselement 38 und der Abtriebswelle 14 für die Vorderräder in Eingriff, so daß die Rotation der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 für die Vorderräder über das Übertragungselement 38 übertragen wird und danach an die Abtriebswelle 16 für die Hinterräder über das Übertragungselement 38 und den Kupplungsmechanismus 30, um so den Vierradantriebszustand herzustellen.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung.

Das gezeigte System ist das eines nicht permanenten Vierradantriebssystems und hat den gleichen Aufbau wie das System nach Fig. 3, außer daß kein Geschwindigkeitsschaltmechanismus vorgesehen ist. So steht die Antriebswelle 12 mit dem Übertragungselement 38 über die Verbindungselemente 144, den Planetenträger 48 und die Verbindungselemente 150, 152 in Eingriff.

Claims (8)

1. Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer drehbaren Antriebswelle (12) zum Einleiten der Antriebskraft in das System, einer ersten drehbaren Abtriebswelle (16) und einer zweiten drehbaren Abtriebswelle (14) zum Übertragen der Antriebskraft vom System, einem drehbar auf der ersten Abtriebswelle (16) zum Drehen der zweiten Abtriebswelle (14) befestigten Übertragungselement (38), einem nahe dem Übertragungselement (38) befindlichen und koaxial auf der ersten Abtriebswelle (16) angeordneten mehrteiligen Kupplungsmechanismus (30), bestehend aus einer Hauptkupplung (116) mit Kupplungskorb (110) mit darin angeordneten Lamellen und einem Betätigungselement (118) sowie aus einer Hilfskupplung (124) mit einem stationären Elektromagneten (128) als Betätigungsmittel und einem Anker (126), durch den das Übertragungselement (38) mit der ersten Abtriebswelle (16) in Eingriff bringbar ist, und Betätigungsmitteln, die koaxial zu der ersten Abtriebswelle (16) angeordnet sind, zum Betätigen des Kupplungsmechanismus (30) sowie einem drehzahldifferenzabhängigen Kugel-Rampen-Mechanismus mit Ausnehmungen (134, 136) und einer Stahlkugel (138) zum Einschalten der Hauptkupplung bei geschalteter Hilfskupplung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfskupplung (124) zusätzlich Lamellen aufweist, durch die ein Lagerring (122) mit dem Kupplungskorb (110) verbindbar ist,
daß mit dem Übertragungselement (38) der Kupplungskorb (110) drehfest verbunden ist, in dem die Lamellen der Hauptkupplung (116) und deren Betätigungselement (118) sowie der Anker (126), die Lamellen und der Lagerring (122) der Hilfskupplung (124) angeordnet sind, wobei das Betätigungselement (118) und der Lagerring (122) die einander zugewandten Ausnehmungen (134, 136) mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rampen (134a, 136a) und die jeweils dazwischen angeordnete Stahlkugeln (138) aufweisen,
daß der Lagerring (122) durch das Einschalten der Hilfskupplung (124) drehfest mit dem Kupplungskorb (110) verbunden wird, wodurch der Kugel-Rampen-Mechanismus (134, 136, 138) die Hauptkupplung (116) in Abhängigkeit von Drehzahlunterschieden des Kupplungskorbes (110) und der Abtriebswelle (16) teilweise oder vollständig schließt.

2. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (128) auf der dem Übertragungselement (38) abgewandten Seite des Kupplungsmechanismus (30) angeordnet und an dem Gehäuse (10) des Kraftübertragungssystems befestigt ist.

3. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abtriebswelle (16) über einen in dem Gehäuse (10) ausgebildeten hinteren Lagerabschnitt (36) drehbar gelagert ist, wobei der Elektromagnet (128) radial außerhalb des Lagerabschnitts (36) in dem Gehäuse befestigt ist.

4. Kraftübertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsmechanismus (30) die Übertragung der Antriebskraft zwischen den Vorder- und den Hinterrädern steuert.

5. Kraftübertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schaltmittel (44) zum Schalten zwischen einem Hochgeschwindigkeitsantriebszustand und einem Niedriggeschwindigkeitsantriebszustand für das Kraftfahrzeug, wobei die Schaltmittel (44) vor dem Übertragungselement (38) auf der ersten Abtriebswelle (16) angeordnet sind.

6. Kraftübertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Differentialmechanismus (46) zwischen der ersten und der zweiten Abtriebswelle, wobei der Differentialmechanismus (46) vor dem Übertragungselement (38) auf der ersten Abtriebswelle (16) angeordnet ist.

7. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Anordnung des Differentialmechanismus (46) vor dem Übertragungselement (38) und hinter den Schaltmitteln (44).

8. Kraftübertragungssystem nach den Ansprüchen 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (44), der Differentialmechanismus (46), das Übertragungselement (38), der Kupplungsmechanismus (30) und die Betätigungsmittel (128) hintereinander in dieser Reihenfolge angeordnet sind.