DE4420410A1 - Nabenkupplungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nabenkupplungsvorrich­ tung zum Übertragen und Abschalten der Antriebskraft zwi­ schen der Vorderradachse und den Vorderradnaben, und auf einen diese Nabenkupplungsvorrichtung enthaltenden An­ triebskraft-Übertragungsmechanismus.

In einem gewöhnlichen Fahrbetrieb wird ein Fahrzeug mit zuschaltbarem Vierradantrieb meistens nur an den Hinterrä­ dern angetrieben, wobei die Vorderräder nicht angetrieben werden. Wenn in diesem Fall im Hinterrad-Antriebsmodus die Vorderräder im Gleichtakt mit dem Antriebsmechanismus des Fahrzeugs einschließlich der Antriebswelle, dem vorderen Differential und der Vorderradachse rotieren würden, hätte dies eine schlechte Auswirkung auf den Treibstoffverbrauch und/oder die Geräuschentwicklung während des Fahrens.

Somit ist ein herkömmliches Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb mit Nabenkupplungsvorrichtungen versehen zum Abschalten bzw. Anschließen der Antriebskraftübertragung zwischen den Vorderradnaben und der Vorderradachse. Bei gewöhnlichem Fahrbetrieb sind die Vorderräder von dem Antriebsmechanis­ mus des Fahrzeugs abgeschaltet.

Doch hat eine derartige herkömmliche Nabenkupplung nur die Funktion, einfach die Achse und die Radnaben miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Diese Vorrichtung kann somit lediglich eine Verringerung des Treibstoffver­ brauchs und der Geräusche bewirken, indem die Vorderräder von dem Vorderrad-Antriebsmechanismus während eines gewöhn­ lichen Fahrmodus getrennt werden.

Solange nämlich die Nabenkupplung in Eingriff ist, sind die Vorderräder und ihre Achse miteinander zu jeder Zeit direkt verbunden. Wenn das Fahrzeug in diesem Zustand scharf ab­ biegt, tritt ein Bremseffekt aufgrund einer Differenz der Kurvenradien zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern auf, und somit kommt es zwischen ihnen zu einem Rutschen.

Daher war es notwendig, den Antriebsmodus zwischen Zweirad­ antrieb und Vierradantrieb jedesmal umzuschalten, wenn sich das Fahrzeug von der normalen Fahrt auf einer befestigten Straße zu einer Fahrt im Gelände oder umgekehrt bewegte, indem man manuell die Nabenkupplungsvorrichtung oder das Verteilergetriebe bediente. Ein derartiger Handbetrieb war mühselig und zeitraubend.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Nabenkupplungs­ vorrichtung vorzusehen, die frei von den obigen Problemen ist und die automatisch die Vorderradachse und die Vorder­ radnaben gemäß der Differenz der Rotationsdrehzahl dazwi­ schen verbinden und trennen kann.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Leistungs­ übertragungsmechanismus für ein Fahrzeug vorzusehen, wel­ ches die oben erwähnte Nabenkupplungsvorrichtung enthält, die in ihrer Struktur einfach ist und die einen Direktver­ bindungs-Vollzeit-Vierrad-Antrieb zuläßt.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, umfaßt die Nabenkupplungs­ vorrichtung ein antreibendes Element, ein um das antrei­ bende Element herum drehbar gelagertes angetriebenes Ele­ ment, eine Vielzahl von eingreifenden Elementen, die zwi­ schen dem antreibenden Element und dem angetriebenen Ele­ ment angeordnet und ausgelegt sind, um das antreibende Ele­ ment und das angetriebene Element in Eingriff zu bringen, um sie zusammenzukoppeln, wenn sie sich in einer der beiden Richtungen drehen, eine zwischen dem antreibenden Element und dem angetriebenen Element montierte Haltereinrichtung, um die eingreifenden Elemente um einen vorbestimmten Win­ kelabstand voneinander beabstandet zu halten, wobei die Haltereinrichtung mit dem antreibenden Element gekoppelt ist, so daß die Haltereinrichtung sich zusammen mit dem an­ treibenden Element dreht, wobei ein Spiel in der Umfangs­ richtung zwischen dem gesamten Abschnitt oder einem Teil der Haltereinrichtung und dem antreibenden Element übrig ist, um ihnen zu gestatten, sich relativ zueinander zu dre­ hen, zwei Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen, um den Haltereinrichtungen Drehbeaufschlagungen in entgegengesetz­ ten Richtungen zuzuführen, und Einrichtungen zum Umschalten der Richtung von an die Haltereinrichtung gemäß der Rota­ tionsrichtung des angetriebenen Elements angelegter Drehbe­ aufschlagung.

Der Antriebskraft-Übertragungsmechanismus für ein Fahrzeug gemäß dieser Erfindung beinhaltet zwei Nabenkupplungsvor­ richtungen der oben beschriebenen Bauart, die zwischen der Vorderradachse und den Vorderradnaben montiert sind. Die Vorderradachse ist mit der Antriebswelle gekoppelt, welche ihrerseits mit der Hinterradachse durch ein Differential gekoppelt ist.

Wenn bei der Nabenkupplungsvorrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung sich das Fahrzeug vorwärts bewegt und die Vorderradachse rotiert, wirkt die Drehbeaufschlagung einer der beiden Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen auf den Halter ein, wodurch verursacht wird, daß sich der Halter und das antreibende Element relativ zueinander um einen Betrag drehen, der gleich der Größe des Spalts ist, der dazwischen in der Drehrichtung gebildet ist, und daß die eingreifenden Elemente zu einer Vorwärtsfahrt-Eingriffsposition gebracht werden. Wenn sich das Fahrzeug dagegen rückwärts bewegt und die Vorderradachse in Rückwärtsrichtung gedreht wird, ar­ beitet die Umschalteinrichtung so, daß die Richtung der an­ gelegten Drehbeaufschlagung umgeschaltet wird. In diesem Zustand wirkt die Drehbeaufschlagung der anderen Drehbeauf­ schlagungs-Zufuhreinrichtung auf den Halter ein, wodurch verursacht wird, daß sich der Halter und das antreibende Element relativ zueinander in den entgegengesetzten Rich­ tungen drehen. Die eingreifenden Elemente werden nun zu einer Rückwärtsfahrt-Eingriffsposition bewegt.

Wenn das Fahrzeug abzubiegen beginnt, wobei die eingreifen­ den Elemente eine der beiden obigen Eingriffs-Positionen einnehmen, beginnen die Radnaben, die mit den Vorderrädern rotieren, sich schneller zu drehen als die Vorderradachse, so daß das an jede Radnabe gekoppelte angetriebene Element das antreibende Element überholt und sich von ihm löst. Das Fahrzeug wird somit nur durch die Hinterräder angetrieben.

Falls die Hinterräder rutschen, während die eingreifenden Elemente in der Eingriffs-Position sind, fällt die Rota­ tionsdrehzahl der Radnaben unter diejenige der Achse, so daß die eingreifenden Elemente sowohl mit dem antreibenden Element als auch dem angetriebenen Element in Eingriff kom­ men. In diesem Zustand wird die antreibende Kraft auf die Vorderräder übertragen, und das Fahrzeug wird an allen vier Rädern angetrieben.

Der Antriebskraft-Übertragungsmechanismus für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet Nabenkupplungs­ vorrichtungen der oben beschriebenen Bauart. Sie sind zwi­ schen den Vorderrädern und ihrer Achse montiert und dienen als ein mittiges Differential zum Umschalten des Antriebs­ modus gemäß der Differenz der Umdrehungsdrehzahl zwischen der antreibenden Seite und der angetriebenen Seite. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Direktverbindungs- Vollzeit-Vierrad-Antrieb zu erzielen, wobei ein Differen­ tial in dem Vorderrad-Antriebsmechanismus ausgelassen ist.

Die Nabenkupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet die Eingriffs- und Freilaufcharakteristiken einer mechanischen Kupplung, um die Antriebsverbindung zwischen der Vorderradachse und den Vorderradnaben gemäß der Diffe­ renz der Rotationsdrehzahl dazwischen in Eingriff zu brin­ gen und zu lösen. Somit ist es möglich, einen Vollzeit-Di­ rektverbindungs-Vierrad-Antrieb zu erzielen, ohne daß die Möglichkeit eines Bremsens auftritt, während scharf abgebo­ gen wird, selbst wenn vier Räder zusammengekoppelt sind.

Auch weil die eingreifenden Elemente in der zum Eingriff bereiten Position jederzeit gehalten werden, wenn sich die Achse selbst geringfügig schneller dreht als die Radnaben aufgrund eines Rutschens der Hinterräder, etc., kommen die eingreifenden Elemente sofort zum Eingriff. Somit kann mit dieser Anordnung der Antriebsmodus schnell ansprechend um­ geschaltet werden, und eine große Antriebskraft kann über­ tragen werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, wo­ bei:

Fig. 1 eine Vorderansicht mit zum Teil vertikalem Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels ist;

Fig. 2 eine partielle, vergrößerte Schnittansicht dessel­ ben ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 2 ist;

Fig. 5 eine Ansicht ist, wie man sie von der Linie V-V von Fig. 2 sieht.

Fig. 6 eine Schnittansicht der Einwegkupplung ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von Fig. 2 ist;

Fig. 8 eine Schnittansicht ist, die zeigt, wie die Frei­ laufeinrichtungen betrieben werden, während sich das Fahrzeug vorwärts bewegt;

Fig. 9 eine Schnittansicht ist, die zeigt, wie die Frei­ laufeinrichtungen betrieben werden, während sich das Fahrzeug rückwärts bewegt;

Fig. 10 eine Ansicht ist, die ein Beispiel des Antriebs­ kraft-Übertragungsmechanismus eines Fahrzeugs zeigt;

Fig. 11 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbei­ spiels ist;

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11 ist;

Fig. 13 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbei­ spiels ist;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV von Fig. 13 ist;

Fig. 15 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbei­ spiels ist;

Fig. 16 eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbei­ spiels ist;

Fig. 17 eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII von Fig. 16 ist;

Fig. 18A eine vertikale Schnittansicht der Kupplungsfeder ist;

Fig. 18B eine Schnittansicht derselben von der Linie XVIII-XVIII aus betrachtet ist;

Fig. 19A und 19B Schnittansichten sind, die unterschiedli­ che Betriebszustände der Freilaufeinrichtungen zeigen;

Fig. 20 eine partielle vertikale Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Kupplungsfeder ist;

Fig. 21 eine Schnittansicht von der Linie XXI-XXI von Fig. 20 aus betrachtet ist;

Fig. 22 eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungs­ beispiels ist;

Fig. 23 eine Schnittansicht entlang der Linie XXIII-XXIII von Fig. 22 ist;

Fig. 24 eine Schnittansicht entlang der Linie XXIV-XXIX von Fig. 22 ist;

Fig. 25 eine Schnittansicht eines siebten Ausführungsbei­ spiels ist;

Fig. 26 eine Schnittansicht entlang der Linie XXIV-XXIV von Fig. 25 ist;

Fig. 27 eine Schnittansicht entlang der Linie XXVII-XXVII von Fig. 25 ist;

Fig. 28A und Fig. 28B Schnittansichten sind, die unter­ schiedliche Betriebszustände der Walzen zeigen; und

Fig. 29 eine Schnittansicht eines achten Ausführungsbei­ spiels ist, die zeigt, wie es arbeitet.

Fig. 1 bis 9 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der Er­ findung.

Fig. 1 zeigt eine an einer Vorderradachse B eines Fahrzeugs montierte Nabenkupplungsvorrichtung A. Eine Gelenkverbin­ dung D sitzt passend auf der Vorderradachse B und ist an der Fahrzeugkarosserie außer ihrem vorderen Abschnitt befe­ stigt. Eine Radnabe C ist an der Gelenkverbindung D durch Lager drehbar gelagert.

Die Radnabe C trägt ein Reifenrad E und eine Bremsvorrich­ tung F. Eine wasser- und staubdichte Kappe G wird auf das Vorderende der Radnabe C aufgesetzt.

Ein innerer Ring, der das antreibende Element der Naben­ kupplungsvorrichtung A ist, ist fest an dem Vorderende der Vorderradachse B durch eine Verzahnung 7 montiert. Ein äußerer Ring 1 als ein antreibendes Element ist an dem in­ neren Ring 2 durch ein Lager 3 (Fig. 2) montiert.

Der äußere Ring 1 hat eine Endfläche 1a, die gegenüber einer Endfläche 9 der Radnabe C mit einem Spalt dazwischen angeordnet ist. An den Endflächen 1a und 9 sind jeweils Drehmoment übertragende Vorsprünge 4 und 5 vorgesehen, die ausgelegt sind, um miteinander in Eingriff zu kommen. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Vorsprünge 4 und 5 in der Rota­ tionsrichtung abwechselnd angeordnet, wobei Spiele Y (Y = Y1 + Y2) dazwischen gebildet sind. Wenn Drehmoment übertra­ gen wird, sind der äußere Ring 1 und die Radnabe C nicht direkt, sondern durch die Spiele Y in der Rotationsrich­ tung miteinander gekoppelt.

Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, sind konzentrische zylindri­ sche Oberflächen 10 und 11 an der inneren Oberfläche des Randbereichs des äußeren Rings 1 und an der äußeren Ober­ fläche des Randbereichs des inneren Rings 2 jeweils ausge­ bildet. Zwischen den zylindrischen Oberflächen 10 und 11 sind ein erster Halter 12 und ein zweiter Halter 13 mon­ tiert.

Der erste Halter 12 hat einen einstückigen Arm 14, der sich von seinem hinteren Ende aus erstreckt. Der Arm 14 wird durch ein Lager 8 gestützt, so daß er relativ zu dem äuße­ ren Ring 1 und dem inneren Ring 2 drehbar ist.

Andererseits ist der zweite Halter 13 mit einem gebogenen Abschnitt 15 ausgebildet, der sich radial nach innen er­ streckt. Der gebogene Abschnitt 15 ist gleitbar und drehbar mit einer Endfläche 2a des inneren Rings 2 in Kontakt. Zwi­ schen dem gebogenen Abschnitt 15 und einem Sprengring 17 des Lagers 3 ist eine Kröpffeder 16 in Form einer Scheiben­ feder vorgesehen, um den gebogenen Abschnitt 15 gegen die Endfläche 2a des inneren Rings 2 zu drücken. Der zweite Halter 13 wird gegen den inneren Ring 2 durch die an dem Kontaktabschnitt zwischen dem gebogenen Abschnitt 15 und der Endfläche 2a erzeugte Reibungskraft gepreßt.

Wie in Fig. 4 und 8 gezeigt, haben der erste Halter 12 und der zweite Halter 13 eine Vielzahl jeweils zueinander ge­ genüberliegender Taschen 18 und 19. In jedem Paar gegen­ überliegender Taschen 18, 19 sind eine Freilaufeinrichtung 20 als ein eingreifendes Element und die Freilaufeinrich­ tung 20 haltende Federn 21 montiert.

Die Freilaufeinrichtungen 20 haben symmetrische, bogenför­ mige, äußere und innere periphere Oberflächen 22a und 22b, deren Krümmungsmittelpunkte jeweils innerhalb oder außer­ halb der Freilaufeinrichtung liegen. Wenn die Freilaufein­ richtungen 20 um einen vorbestimmten Winkel in einer der beiden Richtungen geneigt werden, kommen sie mit beiden zy­ lindrischen Oberflächen 10 und 11 in Eingriff, wodurch der äußere Ring 1 und der innere Ring 2 miteinander gekoppelt werden. Bei den Federn 21 ist ein Ende an dem ersten Halter 12 gestützt, und sie drücken gegen die jeweiligen Freilauf­ einrichtungen 20 von beiden Seiten. Die Freilaufeinrichtun­ gen 20 werden so gehalten, daß, wenn sich der zweite Halter 13 relativ zu dem ersten Halter 12 dreht, die Freilaufein­ richtungen 20 mit den zylindrischen Oberflächen 10 und 11 in Eingriff kommen.

Wie in Fig. 2 und 5 gezeigt, hat der zweite Halter 13 einen Anschlagzapfen 23 an seinem vorderen Ende, der in ein in dem ersten Halter 12 gebildetes quadratisches Loch 24 hin­ einpaßt. Ein Spalt X ist um den Anschlagzapfen 23 in der Rotationsrichtung gebildet. Der Spalt X ist kleiner als die Spiele Y in der Rotationsrichtung, die zwischen den ein Drehmoment übertragenen Vorsprüngen 4 und 5 gebildet sind (X < Y).

Schlitze 25 und 26 sind in den peripheren Oberflächen des ersten Halters 12 und zweiten Halters 13 jeweils gebildet. Bei einer C-förmigen Schaltfeder 27 sind beide Enden mit den Schlitzen 25, 26 in Eingriff. Die Schaltfeder 27 ist in einem komprimierten Zustand eingestellt, wobei eines ihrer Enden gegen den ersten Halter 12 und das andere gegen den zweiten Halter 13 gepreßt wird, um die Halter 12 und 13 in in Umfangsrichtung entgegengesetzte Richtungen zu drücken. Somit wird dem ersten Halter 12 eine Drehbeaufschlagung in einer Richtung zugeführt, die der Richtung der Drehbeauf­ schlagung entgegengesetzt ist, die daran angelegt wird, wenn eine später zu beschreibende Einweg-Kupplung 28 in Eingriff ist, und er dreht sich, bis die Wand des quadrati­ schen Lochs 24 gegen den Anschlagzapfen 23 stößt, der in dem zweiten Halter 13 durch Preßpassung befestigt ist.

Wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, ist der in der Rotationsrich­ tung zwischen dem Anschlagzapfen 23 und dem quadratischen Loch 24 gebildete Spalt X groß genug, um es den Freilauf­ einrichtungen 20 zu gestatten, sich zu neigen, bis sie mit den zylindrischen Oberflächen 10, 11 in Eingriff kommen. Durch die Federkraft der Schaltfeder 27 werden die Halter 12, 13 und Freilaufeinrichtungen 20 in einem zum Eingriff bereiten Zustand gehalten, in welchem sie in Eingriff kom­ men können, wenn sich der innere Ring dreht, wenn das Fahr­ zeug sich vorwärts bewegt. In dieser Anordnung dient die Schaltfeder 27 als die erste Drehbeaufschlagungs-Zufuhrein­ richtung zum Zuführen einer Drehbeaufschlagung an den er­ sten Halter 12.

Andererseits ist an dem hinteren Ende des Verlängerungsarms 14 des ersten Halters 12 eine Einwegkupplung 28 montiert zum An- und Ausschalten der Kopplung des ersten Halters 12 und der zweiten Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 6, was später zu diskutieren ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Einweg-Kupplung 28 einen äußeren Kupplungsring 29, der in dem Eingabering 31 durch Preßpassung befestigt und an seinem inneren Randbereich mit einer Vielzahl geneigter Nockenoberflächen 30 versehen ist, die in Umfangsrichtung unter regelmäßigen Intervallen angeordnet sind. Ein kreis­ ringförmiger Halter 32 ist zwischen dem äußeren Kupplungs­ ring 29 und dem Verlängerungsarm 14 vorgesehen. Der Halter 32 ist mit Taschen versehen, in welchen Walzen 33 als ein­ greifende Elemente und Federn 34 zum Drücken der Walzen 33 gegen die Oberflächen der geneigten Nockenoberflächen 30 und des Verlängerungsarms 14 montiert sind.

Wenn bei der Anordnung der Einweg-Kupplung 28 der erste Halter 12 in der Richtung des Pfeils A von Fig. 6 gedreht wird, beißen sich die Walzen 33 zwischen die Nockenoberflä­ chen 30 und dem Verlängerungsarm 14 fest, wodurch der erste Halter 12 und ein Eingabering 31 einer Drehbeaufschlagungs- Zufuhreinrichtung 6 gekoppelt werden. Wenn sich im Gegen­ satz hierzu der erste Halter 12 in der Richtung des Pfeils B in Fig. 6 dreht, werden die Walzen 33 gelöst, wodurch es zu einer Lösung des Eingriffs zwischen dem ersten Halter 12 und dem Eingabering 31 kommt.

Die zweite Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 6 hat, wie in Fig. 2 und 7 gezeigt, den Eingabering 31 und ein Wider­ standsgehäuse 36 in nicht rotierbarem Eingriff in einer axialen, in der Gelenkverbindung D gebildeten Rille. Der Eingabering 31 hat einen Flansch 35, der zwischen dem Wi­ derstandsgehäuse 36 und einem Drehmoment-Einstellelement 37 angeordnet und durch Widerstandselemente 38 damit in Rei­ bungskontakt ist. Gegen einen Reibungskontaktabschnitt 39 wird durch eine zwischen dem Drehmoment-Einstellelement 37 und einem Sprengring 40 montierte Feder 41 gedrückt.

Die Feder 41 hat eine derartige Federkraft, daß sie eine vorbestimmte Reibungskraft an dem Reibungskontaktabschnitt 39 verursacht. Durch die somit erzeugte Reibungskraft wird ein Mitnahmedrehmoment an dem Reibungskontaktabschnitt 39 erzeugt. Das somit erzeugte Mitnahmedrehmoment führt eine Drehbeaufschlagung in einer negativen Richtung zu, um die Rotation des Eingaberings 31 zu verlangsamen, der ansonsten dazu neigt, sich zusammen mit dem ersten Halter 12 zu dre­ hen.

Die bei dem Reibungskontaktabschnitt 39 erzeugte Drehbeauf­ schlagung P1 wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die an dem ersten Halter 12 durch die Kraft der Schaltfeder 27 angelegte Drehbeaufschlagung P2 und kleiner als die Drehbeaufschlagung P3, die auf eine Vorderradachse B von dem Antriebspfad einwirkt. Es muß nämlich die Bezie­ hung P2 < P1 < P3 erfüllt werden. Wenn bei dieser Anordnung die Einweg-Kupplung 28 in Eingriff kommt, so daß der erste Halter 12 und der Eingabering 31 sich im Gleichtakt drehen, übersteigt die an dem Reibungskontaktabschnitt 39 erzeugte Drehbeaufschlagung die durch die Schaltfeder 27 erzeugte Drehbeaufschlagung, wodurch die Phasen des ersten Halters 12 und des zweiten Halters 13 in entgegengesetzte Richtun­ gen geschaltet werden.

Die Nabenkupplungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist montiert, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. Ihr innerer Ring 2 ist nämlich an die Vorderradachse B gekoppelt, während ihr äußerer Ring 1 an die Radnabe C durch die Drehmoment übertragenden Vorsprünge 4, 5 gekoppelt ist. Sie ist so montiert, daß, während sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, sich der innere Ring 2 in einer derartigen Richtung dreht, daß die Einweg-Kupplung 28 gelöst wird (Richtung von Pfeil B von Fig. 6), und während sich das Fahrzeug rückwärts be­ wegt, er sich in einer solchen Richtung bewegt, daß die Einweg-Kupplung 28 in Eingriff kommt (Richtung von Pfeil A von Fig. 6).

Fig. 10 zeigt die Antriebskraftübertragung eines mit der Nabenkupplungsvorrichtung A versehenen Fahrzeugs mit Vier­ rad-Antrieb. Die Vorderradachse B, die an die Nabenkupp­ lungsvorrichtungen A gekoppelt ist, ist durch ein Tellerrad J und ein Ritzel K an eine vordere Antriebswelle I gekop­ pelt, die sich von einem Verteilergetriebe H verzweigt. Eine sich von dem Verteilergetriebe H erstreckende, hintere Antriebswelle L ist an eine Hinterradachse N durch ein hin­ teres Differential M gekoppelt.

Wenn sich das Fahrzeug vorwärts zu bewegen beginnt, dreht sich der innere Ring 2 durch den Antrieb durch die Vorder­ radachse B. Der an den inneren Ring 2 einstückig gekoppelte zweite Halter 13 dreht sich zusammen mit dem inneren Ring 2. Der erste Halter 12 dreht sich unter der Vorspannung der Schaltfeder 27 (Fig. 8) auch. Doch während sich das Fahr­ zeug vorwärts bewegt, bleibt die Einweg-Kupplung 28 gelöst, so daß der Eingabering 31 der Drehbeaufschlagungs-Zufuhr­ einrichtung 6 sowie das Widerstandsgehäuse 36 und die Feder 41 stationär bleiben.

Während sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, beginnen sich der innere Ring 2 und der zweite Halter 13 zu drehen. Der erste Halter 12 dreht sich unter der Vorspannung der Feder 27 ebenso, und zwar zusammen mit dem zweiten Halter 13. In diesem Zustand ist die Einweg-Kupplung 28 in Eingriff, so daß sich der erste Halter 12 und der Eingabering 31 im Gleichtakt drehen. Da die Drehbeaufschlagung P1 bei dem Reibungskontaktabschnitt 39, an den der Eingabering 31 ge­ koppelt ist, auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als die durch die Schaltfeder 27 erzeugte Drehbeauf­ schlagung P2, wird der erste Halter 12 durch den Widerstand verzögert, der durch die Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrich­ tung 6 angelegt wird. Die Freilaufeinrichtungen 20 neigen sich somit in der zu der obigen entgegengesetzten Richtung, und zwar zu der zum Eingriff bereiten Position für einen Eingriff zwischen den zylindrischen Oberflächen 10, 11, wie in Fig. 9 gezeigt. Daraufhin dreht sich der erste Halter 12 weiterhin unter der Einwirkung der Drehbeaufschlagung durch den Reibungskontaktabschnitt 39, wodurch die Freilaufein­ richtungen 20 in der zum Eingriff bereiten Position gehal­ ten werden.

Während sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, läßt man die Einweg-Kupplung 28 weiterhin leer laufen, so daß nur der Widerstand durch die Schaltfeder 27 auf den ersten Halter 12 einwirkt, der dazu dient, die Phase der Freilaufeinrich­ tungen 20 zu ändern. Während sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, übersteigt der Gleitwiderstand an dem Reibungskon­ taktabschnitt 39 den Widerstand durch die Schaltfeder 27 und wirkt auf den ersten Halter 12. Wenn sich somit das Fahrzeug vorwärts bewegt, erwärmen sich die Lager und der Reibungskontaktabschnitt 39 niemals, und die Abnutzung des Reibungskontaktabschnitts 39 wird unterdrückt, selbst wenn sich der innere Ring 2 zusammen mit der Vorderradachse B dreht.

Da gegen den Reibungskontaktabschnitt 39, der in gleitendem Kontakt gehalten wird, die Feder 41 drückt, um ein Mitnah­ medrehmoment zu erzeugen, selbst wenn sich die Kontaktober­ fläche abnützt, ändert sich die Vorspannungskraft der Feder 41 niemals, so daß es möglich ist, jegliche ausgeprägte Drehmomentfluktuation zu vermeiden.

Während sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts ohne Rut­ schen bewegt, wobei die Freilaufeinrichtungen 20 in der zum Eingriff bereiten Position gehalten werden, drehen sich der äußere Ring 1 und der innere Ring 2 mit der gleichen Ge­ schwindigkeit, wodurch die Freilaufeinrichtungen 20 in der zum Eingriff bereiten Position gehalten werden. Es wird in diesem Zustand keine Antriebskraft von dem inneren Ring 2 zu dem äußeren Ring 1 übertragen, und das Fahrzeug wird of­ fensichtlich nur durch die beiden Hinterräder angetrieben (tatsächlich wird jedoch ein bestimmter Drehmomentbetrag auf die Vorderräder verteilt, da sich die Hinterräder leicht durchdrehen).

Wenn das Fahrzeug mit einem gewissen Lenkwinkel abbiegt, kommt es zu einem Überholen bezüglich der Freilaufeinrich­ tungen 20, da der äußere an das Vorderrad gekoppelte Ring 1 sich schneller dreht als der innere Ring 2. Somit drehen sich die Vorderräder und die Hinterräder getrennt voneinan­ der. Dies verhindert einen Bremseffekt, wenn scharf abgebo­ gen wird.

Falls andererseits das Hinterrad durchdreht, während sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt, verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und somit die Drehzahl der Vorderräder, so daß die Rotation des an die Vorderradachse B gekoppelten inneren Rings 2 die Rotationsdrehzahl der Vorderräder überschreitet. Dies verursacht, daß die Frei­ laufeinrichtungen mit den zylindrischen Oberflächen 10, 11 in Eingriff kommen, wodurch der äußere Ring 1 und der in­ nere Ring 2 zusammengekoppelt werden. Nun wird die An­ triebskraft auf die Vorderräder übertragen, so daß das Fahrzeug an allen vier Rädern angetrieben wird.

Falls ein großes Drehmoment an die Freilaufeinrichtungen 20 angelegt wird, werden die Freilaufeinrichtungen 20 und die zylindrischen Oberflächen 10 und 11 elastisch verformt, und die Freilaufeinrichtungen 20 greifen in den zweiten Halter 13 ein. Somit wirkt eine große Kraft auf den zweiten Halter 13.

Falls diese Kraft, die bei dem Kontaktabschnitt zwischen dem gebogenen Abschnitt 15 des zweiten Halters 13 und dem inneren Ring 2 aufgrund der Vorspannkraft der Kröpffeder 16 erzeugte Reibungskraft übersteigt, beginnt der zweite Hal­ ter 13 relativ zu dem inneren Ring 2 um eine Entfernung zu rutschen, die gleich dem Ausmaß des Eingreifens in die Freilaufeinrichtungen 20 ist. Dies verringert die auf den zweiten Halter 13 wirkende Kraft, wodurch der zweite Halter 13 und die Freilaufeinrichtungen 20 vor übermäßig großen Kräften geschützt werden. Dies wiederum verhindert einen Bruch des Halters und eine abnormale Abnutzung der Frei­ laufeinrichtungen.

Falls der zweite Halter 13 relativ zu dem inneren Ring 2 rutscht und sich dreht, während das Ausmaß seiner Rotation klein ist, verbleibt der erste Halter 12 stationär. Falls das Ausmaß an Rotation die Größe des in der Rotationsrich­ tung zwischen dem Anschlagzapfen 23 und dem quadratischen Loch 24 gebildeten Spalts X überschreitet, wird der erste Halter 12 durch die Anschlagzapfen 23 angetrieben und dreht sich zusammen mit dem zweiten Halter 13. In diesem Zustand bleibt die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Halter 12 und dem zweiten Halter 13 im wesentlichen unverändert, so daß ihre Schaltfunktion für die Freilaufeinrichtungen auf­ rechterhalten bleibt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird, anstatt den äußeren Ring 1 direkt mit der Radnabe C zu verbinden, Drehmoment durch die Drehmoment übertragenden Vorsprünge 4, 5 übertra­ gen, wobei Spiele Y dazwischen in der Rotationsrichtung ge­ bildet sind. Diese Anordnung hat die gleiche Funktion wie die Anordnung, in welcher Spiele in der Rotationsrichtung zwischen der Vorderradachse B und der Radnabe C gebildet sind, und sie funktioniert wie folgt:

Wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, und an einer Stei­ gung zum Stillstand kommt, werden die Freilaufeinrichtungen 20 in der zum Eingriff bereiten Vorwärtsfahrt-Position ge­ halten. Falls sich aufgrund der Schwerkraft das Fahrzeug spontan rückwärts zu bewegen beginnt, beginnt sich nur die Radnabe C und der äußere Ring 1 rückwärts zu drehen, wobei die Vorderradachse B stationär gehalten wird. In diesem Zu­ stand werden die Freilaufeinrichtungen 20 in die Vorwärts­ richtung gedreht, wobei ihre zum Eingriff bereite Position beibehalten wird. Wenn somit das Lenkrad in diesem Zustand gedreht wird, um scharf abzubiegen, kann es vorkommen, daß das Fahrzeug abgebremst wird.

Indem man die Spiele Y in der Rotationsrichtung zwischen dem äußeren Ring 1 und der Radnabe C im Gegensatz dazu vor­ sieht (nämlich zwischen der Vorderradachse B und der Rad­ nabe C), wird die Vorderradachse B, selbst wenn die Radnabe C in der Rückwärtsrichtung bezüglich der stationären Vor­ derradachse B gedreht wird, durch die Antriebswelle ge­ dreht, während sich die Radnabe 52 um eine Entfernung dreht, die gleich der Größe der Spiele Y ist (d. h. bevor die Rotation an den äußeren Ring 1 übertragen wird). Somit werden die Freilaufeinrichtungen 20 von der zum Eingriff bereiten Vorwärtsfahrt-Position zu der zum Eingriff berei­ ten Rückwärtsfahrt-Position bewegt. Der äußere Ring 1 ist nun in der Lage, bezüglich der Freilaufeinrichtungen 20 freizulaufen bzw. sie zu überholen. Somit kommt es zu kei­ nem Bremsen, während das Fahrzeug scharf abbiegt.

Fig. 11 und 12 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein äußeres Gehäuse 43 drehbar um den äußeren Ring 1 durch ein Lager 42 gelagert. Das äußere Gehäuse 43 ist an der Endfläche der Radnabe C durch ein kreisringförmiges Element 44 befestigt.

Drehmoment übertragende Vorsprünge 4 und 5, die ausgelegt sind, um miteinander in der Rotationsrichtung in Eingriff zu kommen, sind an einer inneren Endfläche 43a des äußeren Gehäuses 43 und einer Endfläche 1a des äußeren Rings 1 je­ weils vorgesehen. Es sind Spiele Y = Y1 + Y2 in der Rota­ tionsrichtung zwischen den Drehmoment übertragenden Vor­ sprüngen 4 und 5 gebildet.

Das äußere, die gesamte Nabenkupplung A abdeckende Gehäuse 43 dient dazu, das Eindringen von Regenwasser, Erde und Sand zu vermeiden und ebenfalls zu vermeiden, daß die Vor­ richtung durch kleine Steine oder ähnliches getroffen wird.

Fig. 13 und 14 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel, bei dem ein den äußeren Ring 1 abdeckendes äußeres Gehäuse 45 direkt an der Radnabe C durch Bolzen 46 befestigt ist.

Eine Vielzahl von Rillen 47 zur Drehmomentsübertragung sind in der inneren peripheren Oberfläche des äußeren Gehäuses 45 gebildet. An der äußeren peripheren Oberfläche des äuße­ ren Rings 1 sind Vorsprünge 48 zur Drehmomentsübertragung vorgesehen, die mit den jeweiligen Rillen 47 in Eingriff sind. Spiele Y = Y1 + Y2 sind in der Rotationsrichtung zwi­ schen den Vorsprüngen 48 und den Rillen 47 gebildet.

Mit der Ausnahme, daß das äußere Gehäuse 43 oder 45 an der Radnabe c befestigt ist, sind das zweite und dritte Ausfüh­ rungsbeispiel in ihrer Struktur und Funktion im wesentli­ chen die gleichen wie das erste Ausführungsbeispiel. Somit werden gleiche Teile durch die gleichen Bezugsziffern be­ zeichnet, und ihre Beschreibung ausgelassen.

Fig. 15 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der äußere Ring 1 als das angetriebene Element der Nabenkupplungsvorrichtung A ein­ stückig mit der Radnabe C mit Hilfe von Bolzen 49 gekop­ pelt, so daß das durch den inneren Ring 2 und die Freilauf­ einrichtungen 20 übertragene Drehmoment direkt von dem äußeren Ring 1 zu der Radnabe C ohne Spiele dazwischen übertragen wird.

Da der äußere Ring 1 und die Radnabe C direkt miteinander gekoppelt sind, kann es vorkommen, daß, falls sich das Fahrzeug rückwärts mit den Freilaufeinrichtungen 20 wei­ terhin in der zum Eingriff bereiten Vorwärtsfahrt-Position bewegt, daß das Fahrzeug gebremst werden kann, falls das Lenkrad für ein scharfes Abbiegen bedient wird. Doch ist eine derartige Möglichkeit tatsächlich vernachlässigbar klein, und selbst wenn dieses Phänomen auftritt, ist der Grad der Bremsung in den meisten Fällen innerhalb des zu­ lässigen Bereichs. Somit weist die Nabenkupplungsvorrich­ tung mit einer derartigen Direktverbindungsstruktur eine praktisch ausreichende Leistung auf.

Fig. 16 bis 19 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein an die Radnabe C ge­ koppeltes äußeres Gehäuse 51 an dem äußeren Ring 1 mon­ tiert.

Der erste Halter 12 hat Taschen 18, in welchen keine Federn zum Halten der Positionen der Freilaufeinrichtungen 20 vor­ gesehen sind. Die Taschen 18 und 19 des ersten Halters 12 und des zweiten Halters 13 haben derartige Breiten, daß die Seiten der Taschen 18 und 19 direkt gegen die Freilaufein­ richtungen 20 in Anschlag kommen und sie neigen, bis sie in Eingriff kommen, wie in Fig. 19 gezeigt.

Zwischen dem ersten Halter 12 und der Drehbeaufschlagungs- Zufuhreinrichtung 6 ist eine Kupplungsfeder 52 anstelle der Einweg-Kupplung einschließlich Walzen montiert.

Wie in Fig. 18A und 18B gezeigt, ist die Kupplungsfeder 52 eine schraubenförmige Feder, die aus einer großen Anzahl von Windungen 53 besteht, die kontinuierlich in Längsrich­ tung angeordnet sind, und ist so montiert, daß sie den Ver­ längerungsarm 14 des ersten Halters 12 und den Eingabering 31 der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 6 überspannt. In diesem Fall ist die Windung 53a an dem vorderen Ab­ schnitt der Kupplungsfeder 52 mit einer schwachen Kraft auf den Verlängerungsarm 14 aufgepaßt, während die Wicklung 53b an dem hinteren Abschnitt auf den Eingabering 31 mit einer starken Kraft aufgepaßt ist. Da die vordere Windung 43a mit einer schwachen Kraft aufgepaßt ist, ist ihre innere Ober­ fläche in leichtem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Verlängerungsarms 14. Durch die durch diesen Kontaktdruck erzeugte Reibungskraft, ist die Windung 53a ausgelegt, um sich entweder in der lösenden oder anziehenden Richtung zu drehen.

Wenn bei dieser Kupplung 52 der erste Halter 12 durch den inneren Ring 2 in der Richtung des Pfeils A in Fig. 18B ge­ dreht wird, drehen sich der Verlängerungsarm 14 und der Eingabering 31 relativ zueinander in solchen Richtungen, daß die Windung 53 angezogen (verriegelt) wird, so daß die Kupplungsfeder 52 gegen den äußeren Randbereich des Verlän­ gerungsarms 14 angezogen wird. Somit sind der erste Halter 12 und die Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 6 mitein­ ander gekoppelt, so daß Drehmoment durch sie hindurch über­ tragen werden kann. Wenn im Gegensatz dazu der erste Halter 12 sich in der Richtung des Pfeils B von Fig. 18B dreht, wird die Kupplungsfeder 52 in einer solchen Richtung ver­ formt, daß sich die Wicklung löst, so daß sich die Windung 53 und der Verlängerungsarm 14 voneinander lösen. Der erste Halter 12 trennt sich somit von der Drehbeaufschlagungs-Zu­ fuhreinrichtung 6.

Die Nabenkupplungsvorrichtung muß so an einem Fahrzeug mon­ tiert werden, daß sich, wenn sich das Fahrzeug vorwärts be­ wegt, der innere Ring 2 in einer solchen Richtung bewegt, daß der Eingriff der Kupplungsfeder 52 gelöst wird (Rich­ tung von Pfeil B von Fig. 18B), und während das Fahrzeug sich rückwärts bewegt, er sich in einer solchen Richtung dreht, daß die Kupplungsfeder 52 angezogen wird (Richtung von Pfeil A in Fig. 18B).

Fig. 20 und 21 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Kupplungsfeder 52. Bei ihrer Windung 53b an dem hinteren Abschnitt ist das freie Ende in einem in dem Eingabering 31 gebildeten Loch 54, wodurch die Kupplungsfeder 52 an den Eingabering 31 gekoppelt wird. Die Windung 53a an dem vorde­ ren Abschnitt ist mit einer schwachen Kraft auf den äußeren Randbereich des Verlängerungsarms 14 gepaßt wie in dem obi­ gen Ausführungsbeispiel.

Fig. 22 bis 24 zeigen das sechste Ausführungsbeispiel der Nabenkupplungsvorrichtung.

Dieses Ausführungsbeispiel ist dasselbe wie das fünfte Aus­ führungsbeispiel mit der Ausnahme, daß Polsterungselemente 55 aus zum Beispiel Gummi an beiden Seiten der Rillen 47 befestigt sind für eine in dem inneren Randbereich des äußeren Gehäuses 51 gebildete Drehmomentübertragung, um Stöße zu absorbieren, die erzeugt werden, wenn die Vor­ sprünge 48 des äußeren Rings 1 gegen die Seitenwand der Rillen 47 stoßen, um eine glattere Drehmomentübertragung zu bekommen.

Die hier verwendete Kupplungsfeder 52 ist eine Spiralfeder, die gebildet wird durch Aufeinanderschichten einer Vielzahl von Windungen 56 in einer radialen Richtung. Bei der Spule 56 ist das innere Ende mit dem Verlängerungsarm 14 des er­ sten Halters 12 und das äußere Ende mit dem inneren Ring 31 in Eingriff.

Wenn sich bei dieser Anordnung der erste kalter 12 in der Richtung des Pfeils A von Fig. 24 dreht, wird die Windung 56 der Kupplungsfeder 52 angezogen, wodurch verursacht wird, daß sich der Halter 12 und die Drehbeaufschlagungs- Zufuhreinrichtung 6 miteinander koppeln. Wenn sich im Ge­ gensatz hierzu der erste Halter 12 in der Richtung des Pfeils B von Fig. 24 dreht, löst sich die Windung 56 der Kupplungsfeder 52, wodurch der erste Halter 12 von der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 6 entkoppelt wird.

Fig. 25 bis 28 zeigen das siebte Ausführungsbeispiel, bei dem die eingreifenden Elemente keine Freilaufeinrichtungen, sondern Walzen sind.

Der äußere Ring 1 ist nämlich mit einer zylindrischen Ober­ fläche 51 an seinem inneren Randbereich gebildet. Der en­ gere Ring 2 ist in seinem äußeren Randbereich mit einer Vielzahl flacher Nockenoberflächen 62 bei vorbestimmten In­ tervallen versehen, so daß sie auf die zylindrische Ober­ fläche 61 weisen. Jede Nockenoberfläche 62 legt in Zusam­ menwirkung mit der zylindrischen Oberfläche 61 des äußeren Rings 1 einen Keilraum fest, der sich allmählich zu seinen beiden Seiten hin verengt.

Ein kreisringförmiger Halter 64 ist zwischen dem äußeren Ring 1 und dem inneren Ring 2 durch ein Lager 63 vorgese­ hen. An den Halter 64 sind Anschlagzapfen 66 gekoppelt, die in einem in der peripheren Wand des inneren Rings 2 gebil­ deten Zapfenloch 65 aufgenommen sind.

Der Halter 64 ist mit in Umfangsrichtung angeordneten Ta­ schen 67 gebildet, und zwar so vielen, wie es Nockenober­ flächen 62 gibt. Jede Tasche 67 enthält eine Walze 68 und Federn 69. Das heißt, eine Walze 68 ist an jeder Nocken­ oberfläche 62 des inneren Rings 2 vorgesehen. Wenn die Wal­ zen 68 um eine vorbestimmte Entfernung durch den Halter 64 in Umfangsrichtung bewegt werden, kommen sie mit den Nockenoberflächen 62 und der zylindrischen Oberfläche 61 in Eingriff, wodurch der äußere Ring 1 und der innere Ring 2 gekoppelt werden. Die Federn 69 sind zwischen den Walzen 68 und den Seitenwänden der Taschen 67 montiert, um gegen die Walzen 68 von beiden Seiten zu drücken, und sie in neutra­ len Positionen zu halten, in denen sie nicht im Eingriff sind. Wenn sich der Halter 64 um eine vorbestimmte Entfer­ nung in Umfangsrichtung relativ zu der Nockenoberfläche 62 bewegt, wirken nur die Federn an einer Seite der Walzen 68 darauf, wodurch sie gegen die eingreifenden Oberflächen ge­ schoben werden.

Ein Federsitz 74 ist an der vorderen Endfläche des inneren Rings 2 gebildet. Eine Torsionsschraubenfeder 70 ist zwi­ schen dem inneren Randbereich des Halters 64 und dem äuße­ ren Randbereich des inneren Rings 2 gebildet. Bei der Tor­ sionsschraubenfeder 70 ist ein Ende an dem Federsitz 74 und das andere Ende an dem Halter 64 befestigt. Ihre Federkraft bewirkt, daß gegen den Halter 64 gedrückt wird, um ihn in der Richtung zu drehen, die der Richtung entgegengesetzt ist, in welcher sich der innere Ring 2 dreht, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt (diese Torsionsschraubenfeder 70 wirkt nämlich als die erste Drehbeaufschlagungs-Zufuhrein­ richtung).

Andererseits hat der Halter 64 einen Verlängerungsarm 71, der sich von seinem hinteren Ende nach hinten erstreckt, um eine Einwegkupplung 72 zu bilden. Eine zweite Drehbeauf­ schlagungs-Zufuhreinrichtung 73 ist an die Einweg-Kupplung 72 gekoppelt.

Die Einweg-Kupplung 72 und die zweite Drehbeaufschlagungs- Zufuhreinrichtung 73 haben die gleiche Struktur wie die Einweg-Kupplung 28 und die zweite Drehbeaufschlagungs-Zu­ fuhreinrichtung 6 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die durch die zweite Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 73 erzeugte Drehbeaufschlagung wird auf einen Wert einge­ stellt, der größer ist als die dem Halter 64 durch die Tor­ sionsschraubenfeder 70 zugeführte Drehbeaufschlagung.

In der Anordnung des siebten Ausführungsbeispiels wird sowohl bei dem sich vorwärts bewegenden Fahrzeug als auch dem sich rückwärts bewegenden Fahrzeug die Rotation des Halters 64 relativ zu der Rotation des inneren Rings 2 ver­ zögert. Somit werden die Walzen 68 zu der in Fig. 28 ge­ zeigten Position bewegt, wo sie mit der zylindrischen Ober­ fläche 61 und den Nockenoberflächen 62 in Eingriff sind.

Fig. 29 zeigt das achte Ausführungsbeispiel. Dieses Ausfüh­ rungsbeispiel ist dem siebten Ausführungsbeispiel ähnlich, unterscheidet sich jedoch von ihm darin, daß zwei Walzen 75 und 76 zwischen jeder Nockenoberfläche 62 und der zylindri­ schen Oberfläche 61 vorgesehen sind. Eine Feder 77 ist zwi­ schen den Walzen 75 und 76 montiert, um sie voneinander weg vorzuspannen.

Wenn sich bei dieser Anordnung der innere Ring 2 in der Richtung des in Fig. 29 gezeigten Pfeils dreht, drückt der verzögernde Halter 64 die Walze 76 durch die Feder 77 in die Eingriffs-Position.

In dem ersten bis zum sechsten Ausführungsbeispiel zeigten wir Freilaufeinrichtungen, die in beiden Richtungen als eingreifendes Element in Eingriff bringbar sind, um den äußeren Ring mit dem inneren Ring in Engriff zu bringen. Doch können derartige eingreifende Elemente Paare symme­ trisch angeordneter Freilaufeinrichtungen aufweisen, wobei eine von jedem Paar in die eine Richtung und die andere in die entgegengesetzte Richtung zum Eingriff bringbar ist.

Die Antriebskraftübertragung des in Fig. 10 gezeigten Fahr­ zeugs ist von einer Bauart, bei der die vordere Antriebs­ welle I direkt mit der Vorderradachse 3 gekoppelt ist. Sie können aber auch durch ein vorderes Differential miteinan­ der gekoppelt sein.

Claims (10)

1. Nabenkupplungsvorrichtung mit einem antreibenden Ele­ ment (2), einem daran drehbar gelagerten angetriebenen Ele­ ment (2), einer Vielzahl eingreifender Elemente (20), die zwischen dem antreibenden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) angeordnet und ausgelegt sind, um mit dem an­ treibenden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) in Eingriff zu kommen, um sie miteinander zu koppeln, wenn sie sich in der einen oder der anderen Richtung drehen, einer zwischen dem antreibenden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) montierten Haltereinrichtung (12, 13), um die eingreifenden Elemente (20) voneinander um eine vorbe­ stimmte Winkelentfernung beabstandet zu halten, wobei die Haltereinrichtung (12, 13) mit dem antreibenden Element (12) gekoppelt ist, so daß sich die Haltereinrichtung (12, 13) zusammen mit dem antreibenden Element (2) dreht, wobei ein Spiel in der Umfangsrichtung zwischen der gesamten Hal­ tereinrichtung (12, 13) oder einem Teil davon und dem an­ treibenden Element (2) verbleibt, so daß diese sich relativ zueinander drehen können, zwei Drehbeaufschlagungs-Zufuhr­ einrichtungen (6), um der Haltereinrichtung (12, 13) Dreh­ beaufschlagungen in entgegengesetzten Richtungen zuzufüh­ ren, und einer Einrichtung zum Umschalten der Richtung der an die Haltereinrichtung (12, 13) angelegten Drehbeauf­ schlagung je nach der Rotationsrichtung des antreibenden Elements (2).

2. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingreifenden Elemente in Form von Freilaufeinrichtungen (20) vorliegen, die eingreifende, bo­ genförmige Oberflächen (22a, 22b) an beiden ihrer Enden ha­ ben, wobei das antreibende Element (2) und das angetriebene Element (1) mit konzentrischen zylindrischen Oberflächen (10, 11) an ihren gegenüberliegenden Oberflächen gebildet sind, wobei die Haltereinrichtung (12, 13) einen an das an­ treibende Element (2) gekoppelten ersten Halter (12) mit einem dazwischen in der Rotationsrichtung festgelegten Spiel und einen zweiten durch das antreibende Element (2) gehaltenen Halter (13) aufweist, und wobei der erste Halter (12) und der zweite Halter (13) mit einer Vielzahl von Ta­ schen (18, 19) gebildet sind, die einander diametral gegen­ über liegen, um die Enden der Freilaufeinrichtungen (20) aufzunehmen.

3. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Halter (13) an das antrei­ bende Element (2) gekoppelt ist, so daß sie sich relativ zueinander drehen, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment an den zweiten Halter (13) angelegt wird, und wobei ein Element (21) zur federnden Aufrechterhaltung der relativen Position zwischen dem ersten Halter (12) und dem zweiten Halter (13) zwischen dem ersten und dem zweiten Halter montiert ist.

4. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Drehbeaufschla­ gungs-Zufuhreinrichtungen (6) ein elastisches Element ist, das zwischen dem ersten Halter (12) und dem zweiten Halter (13) angeordnet ist, um dem ersten Halter (12) eine Drehbe­ aufschlagung in eine Richtung zuzuführen und wobei die durch die andere der beiden Drehbeaufschlagungs-Zufuhrein­ richtungen erzeugte Drehbeaufschlagung auf einem größeren Wert ist als die durch das elastische Element erzeugte Drehbeaufschlagung.

5. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsfeder (52) mit Windungen an dem Kopplungsabschnitt zwischen der anderen Drehbeauf­ schlagungs-Zufuhreinrichtung und dem ersten Halter (12) vorgesehen ist, so daß, wenn sich die andere Drehbeauf­ schlagungs-Zufuhreinrichtung und der erste Halter (12) re­ lativ zueinander in einer Richtung drehen, sich die Windun­ gen (53a, 53b) der Kupplungsfeder (52) lösen, wodurch die Drehmomentsübertragung dazwischen abgeschaltet wird und, wenn sie sich relativ zueinander in der anderen Richtung drehen, die Windungen (53a, 53b) der Kupplungsfeder (52) angezogen werden, wodurch eine Drehmomentsübertragung da­ zwischen ermöglicht wird.

6. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Halter (12) und dem zweiten Halter (13) gebildete Taschen (18, 19) Seiten­ wände haben, die beiden Enden der Freilaufeinrichtungen (20) gegenüber angeordnet sind, wobei dazwischen ein Spiel übrig ist, so daß, wenn sich die Halter relativ zueinander drehen, gegen die Freilaufeinrichtungen (20) direkt durch die Seitenwände der Taschen gedrückt wird und sie geneigt werden, um die eingreifenden Positionen einzunehmen.

7. Nabenkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingreifenden Elemente (20) Walzen sind und wobei eine der gegenüberliegenden Oberflächen des antreibenden Elements (2) und des angetriebenen Elements (1) zylindrisch (61) geformt ist, während die andere der gegenüberliegenden Oberflächen eine polygonförmige (62) Form hat, um eine Vielzahl keilförmiger Räume zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen festzulegen, wobei Walzen (20) zu eingreifenden Positionen in den keilförmigen Räumen bewegbar sind.

8. Nabenkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein größeres Spiel als das Spiel zwischen der Haltereinrichtung (12, 13) und dem an­ treibenden Element (2) in der Rotationsrichtung bei dem Kopplungsabschnitt zwischen dem angetriebenen Element (1) und der Radnabe gebildet ist.

9. Nabenkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, weiterhin mit einem äußeren Gehäuse (43), das an dem an­ getriebenen Element (1) montiert und an die Radnabe gekop­ pelt ist, wobei das äußere Gehäuse (43) und das angetrie­ bene Element (1) miteinander gekoppelt sind, so daß sie miteinander drehbar sind, wobei ein Spiel dazwischen in der Rotationsrichtung übrig ist und das Spiel zwischen dem äußeren Gehäuse (43) und dem angetriebenen Element (1) größer ist als das Spiel zwischen der Haltereinrichtung (12, 13) und dem antreibenden Element (2).

10. Antriebskraft-Übertragungsmechanismus für ein Fahr­ zeugs mit einer Nabenkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, welche zwischen einer Vorderradachse und Vorderradnaben montiert ist, wobei die Vorderradachse an eine Antriebswelle gekoppelt ist und eine Hinterradachse an diese Antriebswelle durch ein Differential gekoppelt ist.