WO2017016852A1 - Kupplungsmodul für einen antriebsstrang und antriebsanordnung mit einem kupplungsmodul - Google Patents

Kupplungsmodul für einen antriebsstrang und antriebsanordnung mit einem kupplungsmodul Download PDF

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drive shaft
clutch
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Jan Haupt
Moritz Abbenhaus
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Gkn Driveline International Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a coupling module, in particular for the drive train of a motor vehicle.
  • a coupling module if necessary, torque can be transmitted to a drive axle of the motor vehicle, or torque transmission can be interrupted.
  • the differential mechanism includes a differential carrier, multiple differential gears, and two side-shaft gears.
  • the first sowellenrad is rotatably connected to a first constant velocity joint for driving a first side shaft.
  • the second sowellenrad has an outer longitudinal toothing and an inner bearing bore in which a pivot pin of a second constant velocity joint is rotatably ge bearings.
  • the pivot pin has an externally toothed section, on which a hub rotatably seated.
  • the shift mechanism includes a sliding sleeve slidably disposed on the hub to connect or disconnect the hub with the second side shaft gear.
  • From DE 103 12 348 A1 discloses a differential gear with an integrated lock-up clutch for use as a final drive in a driven as needed drive axle of a motor vehicle with a plurality of driven drive axles is known.
  • the lock-up clutch is effectively inserted between a first side gear of the differential gear and an associated first side shaft.
  • the lock-up clutch which can be designed as a viscous coupling or as a controllable multi-plate clutch can, comprises a clutch basket, which is welded to an intermediate shaft, and a clutch hub, which is integrally connected to a joint outer part.
  • US 2010/0094519 A1 discloses a drive train of a motor vehicle having a permanently driven front axle and, if required, a drivable rear axle.
  • a separating device in the form of a form-locking coupling is provided in the rear axle.
  • the form-locking coupling is arranged in a divided side shaft of the rear axle adjacent to the rear axle differential.
  • US Pat. No. 4,625,584 B discloses a similar drive arrangement with a split drive axle, which can be connected via a clutch mechanism for torque transmission or can be separated for torque interruption.
  • a drive arrangement for a drive train of a vehicle which has a transmission element and a constant velocity joint.
  • the outer joint part of the constant velocity joint is axially displaceable by means of a sliding sleeve relative to the transmission element.
  • Adjacent to the Kugelbah- nen of the outer joint part a loose ring is provided, which is freely rotatably supported by bearing elements in the outer joint part.
  • the balls of the joint are optionally with the ball tracks of the outer joint part engaged, or are in the loose ring so that they can not transmit torque between the outer joint part and the inner joint part.
  • a transmission module for variable torque distribution in the drive train of a motor vehicle comprises two shafts, a transmission stage arranged therebetween with a plurality of planetary gears and a planet carrier and a coupling for coupling the carrier element relative to a stationary housing.
  • the present invention has for its object to provide a coupling module in particular for a drive train of a motor vehicle, which is compact and easy to mon monierbar.
  • the object is further to propose a drive arrangement in which a corresponding coupling module is easily integrated.
  • a solution consists in a clutch module, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising: a clutch housing having connecting elements for connection to a transmission housing; a drive shaft which is rotatably supported by a shaft bearing in the clutch housing about an axis of rotation, wherein an outer end portion of the drive shaft is outside the clutch housing and an inner end portion of the drive shaft within the clutch housing; a constant velocity joint having an outer joint part, an inner joint part and torque transmitting elements, which are arranged between the outer joint part and the inner joint part for transmitting torque, wherein the outer joint part is at least partially disposed within the clutch housing and is rotatably mounted in the clutch housing by means of a pivot bearing about the rotational axis; and a controllable clutch disposed in the clutch housing and configured to selectively drive or disconnect the drive shaft and the outer race.
  • the clutch housing encloses an interior in which the clutch is arranged.
  • the clutch is configured to connect or disconnect the end portion of the drive shaft disposed in the interior space with the outer joint portion for transmitting torque.
  • the drive shaft extends from the interior of the housing through a housing portion in which the shaft is rotatably mounted, outwardly to the outside. At the outer end portion of the drive shaft has means for torque introduction, for example, a spline, for non-rotatable connection with a gear drive part.
  • the coupling module can be handled well as a preassembled unit and can be easily connected to the gearbox by means of defined interfaces.
  • the drive shaft of the coupling module can be connected by means of a plug connection with an output element of the transmission for torque transmission.
  • the connector may in particular have a shaft toothing on the outer end portion of the drive shaft, which can be inserted non-rotatably in a gegentechnische shaft toothing of a transmission part.
  • the clutch housing and the gear housing can be connected to each other by means of the connecting means.
  • the connecting means may include conventional positive and / or non-positive connections such as screw and / or cohesive connections such as welds.
  • the coupling module can be used as a unit variable for different applications.
  • the clutch module can be connected to a transmission, wherein an arrangement in the power path in front of the transmission is possible, so that the transmission from the upstream drive train is optionally driven or unlocked, or an arrangement in the power path behind the transmission, so that the downstream drive train optionally driven or unlockable.
  • the transmission may have a different algetriebe, in particular an axle differential of the motor vehicle.
  • the coupling module can be located downstream of the axle differential and serves in this case for the drive-dependent coupling and uncoupling of a side shaft. It is understood that other uses are conceivable, for example, the coupling module can also be connected to a center differential of a multi-axis motor vehicle to drive an associated axle optional or turn torque-free, or with a transfer case (Power Takeoff Unit).
  • the coupling can be designed as a positive coupling.
  • positive clutch couplings are meant in which the torque is transmitted by positive engagement of at least two coupling parts.
  • positive couplings claw couplings or gear couplings may be mentioned here.
  • the clutch preferably has a first coupling part connected to the inner end portion of the drive shaft, a second coupling part connected to the outer joint part, and an axially movable coupling element for drivingly connecting the first coupling part to the second coupling part.
  • the first coupling part may be designed in one piece with the shaft journal and in particular have first positive locking elements.
  • the second coupling part may be designed in one piece with the outer joint part and in particular have second positive locking elements.
  • the coupling part is movable to a first position, in which the drive shaft is connected to the outer joint part for transmitting torque, and to a second position, in which the drive shaft and the outer joint part are freely rotatable relative to each other.
  • the coupling element may, for example, be designed in the form of a sliding sleeve which is non-rotatably engaged with one of the first and the second coupling part and by axial displacement with the other of the first and the second coupling member rotatably engageable.
  • the first positive locking elements and the second positive locking elements are the same design, that is, the coupling member may have unitary Liehe engagement means for positive connection with the drive shaft and the outer joint part.
  • the first and second coupling part, and the first and second positive locking elements, respectively can each have a largest outer diameter, which is larger than a pitch circle diameter of the torque-transmitting elements of the constant velocity joint.
  • the coupling parts or form-locking elements lie on a relatively large diameter, so that the axial size of the coupling module is particularly low.
  • a largest head diameter of the second positive locking elements is smaller than an inner bearing seat diameter of the spherical plain bearing.
  • an actuator for actuating the clutch or for displacing the coupling element is provided.
  • the actuator may for example be designed in the form of an electromagnetic actuator, wherein the displacement of the coupling element is effected by means of magnetic forces.
  • An electromagnetic actuator offers the advantage of a compact size and simple technical structure.
  • the actuator may comprise an axially movable piston rod, wherein a shift fork is provided, which is fixed to the piston rod and engages in an annular groove of the coupling element in order to transmit an axial movement of the piston rod to the coupling element.
  • the coupling housing may have a centering section for centering the coupling housing relative to the transmission housing, wherein the centering section is arranged in particular in an axial covering area with the shaft bearing.
  • the centering section facilitates the assembly of the clutch module to the transmission and ensures that the drive shaft is aligned coaxially to a rotational axis of the transmission.
  • the centering section may have a centering surface which is in or on a corresponding counter surface of the gearbox. Begekoruses is pushed so that the two housings are aligned coaxially with each other.
  • the outer joint part and the drive shaft are each rotatably mounted in the clutch housing.
  • a radial bearing can be provided between the outer joint part and the drive shaft, with which the outer joint part and the shaft journal are rotatably mounted relative to each other.
  • a joint sealing ring between an outer surface of the outer joint part and an inner surface of the coupling housing may be sealingly arranged, which seals the coupling housing to the outside.
  • the joint sealing ring can be arranged in axial overlap with the outer ball tracks or the cavity of the outer joint part.
  • the coupling housing is composed of several parts of interconnected housing sections.
  • the coupling housing may have a joint bearing portion in which the joint bearing is arranged, wherein a smallest opening diameter of the joint bearing portion is greater than a largest outer diameter of the outer joint part.
  • the coupling housing may have a shaft bearing portion in which the shaft bearing is arranged, wherein a smallest opening diameter of the shaft bearing portion is smaller than a largest outer diameter of the drive shaft.
  • the two housing sections are connected to each other after assembly of the components to be accommodated therein, in particular by means of a flange, which may for example be welded or screwed.
  • the closed housing has a wall portion, or a side wall, which is penetrated by the drive shaft, and an opposite wall portion, or a side wall, which is penetrated by the constant velocity joint.
  • the outer end portion of the shaft is designed for non-rotatable connection with a drive component.
  • the constant velocity joint is rotatably connected to a side shaft.
  • the outer joint part has a cavity, in which the inner joint part is received, wherein the cavity at least partially an axial overlap with the joint bearing or the joint bearing portion of the clutch housing has.
  • the constant velocity joint thus protrudes relatively far into the coupling housing, so that the overall axial size of the coupling module is low overall. It can be provided that the largest axial length of the outer joint part is smaller than the largest axial length of the drive shaft, which also contributes to a short axial length of the coupling module.
  • the solution further consists in a drive arrangement with a differential gear and a clutch module, which is designed according to one or more of the above-mentioned embodiments, wherein the differential gear a gear housing, a differential cage, which is rotatably mounted in the gear housing about the axis of rotation (A) and is drivingly driven by a drive wheel, and having a differential gear set with two output wheels, wherein the clutch housing of the coupling module is connected by means of the connecting elements with the gear housing of the differential gear, wherein the outer end portion of the drive shaft is rotatably connected to one of the two output gears of the differential gear.
  • the coupling module can be easily connected as a preassembled unit with the differential gear.
  • a defined interface is provided at which the two units are firmly connected to each other by means of suitable connecting means.
  • a centering arrangement can be provided with which the coupling housing and the gear housing are centered relative to one another.
  • the centering arrangement is in particular designed so that the axis of rotation of the differential carrier and the axis of rotation of the drive shaft are aligned coaxially with each other.
  • the centering arrangement can have, for example, a centering section which is assigned to the gearbox housing and has a centering section which is assigned to the coupling housing and which are inserted into one another with a suitable fit.
  • the contact surfaces of the centering can be sealed by a sealing ring to the outside.
  • the connection of the two housings can be realized for example by means of flange or screw connections. Preferred embodiments will be explained below with reference to the drawing figures.
  • 1 shows a coupling module according to the invention in longitudinal section in the closed position of the coupling; the coupling module of Figure 1 in the open position of the clutch;
  • FIG. 3 shows the coupling module according to FIG. 1 in a first perspective view on the shaft side;
  • FIG. 4 shows the coupling module according to FIG. 1 in a second perspective view on the joint side
  • FIG. 5 shows a drive arrangement according to the invention with an inventive
  • a coupling module 2 can be used in the drive train of a motor vehicle to the power transmission from a drive source, such as an internal combustion engine or an electric motor, to a driven drive axle or within to control a drive axle as required.
  • the clutch module 2 may be arranged within the drive train between the drive source and the vehicle wheels to enable or interrupt torque transmission from the drive source to the downstream in the power path drive axle as needed.
  • the clutch module 2 can in principle be arranged at any point in the optionally drivable drive train and in particular be connected to a transmission unit, for example with a transfer case, a center differential and / or an axle differential.
  • the clutch module 2 comprises a clutch housing 3, a drive shaft 4 which can be driven in rotation, a constant velocity joint 5 which can be coupled to the drive shaft 4, and a controllable clutch 6 for drivingly connecting the drive shaft 4 to the constant velocity joint 5.
  • the clutch housing 3 includes an interior in which the clutch is arranged.
  • the drive shaft 4 extends through an opening 7 in a wall portion of the clutch housing 3, so that an outer end portion 8 of the drive shaft 4 outside of the clutch housing 3 and an inner end portion 9 of the drive shaft 4 is disposed within the clutch housing 3.
  • the outer end portion 8 of the drive shaft 4 has engagement means for introducing a torque from a drive member, which may be configured, for example, in the form of a spline or a spline profile. If necessary, the second end section 9 located in the coupling housing 3 can be connected to the constant velocity joint 5 by means of the controllable coupling 6.
  • the constant velocity joint 5 comprises an outer joint part 12, an inner joint part 13 and torque transmitting elements 14, which are arranged between the Gelenkau texteil and the inner joint part for transmitting torque.
  • the outer joint part 12 has a plurality of circumferentially distributed outer ball tracks 15 and the inner joint part 13 a plurality of circumferentially distributed inner ball tracks 16, wherein each have an outer and an inner ball track radially opposite and collectively receive a torque transmitting element 14.
  • the constant velocity joint 5 is designed in the present case in the form of a ball synchronous swivel joint.
  • the torque-transmitting elements 14 are correspondingly designed as balls which are received in circumferentially distributed windows of a ball cage 17 arranged between the outer joint part 12 and the inner joint part 13. It goes without saying that, as an alternative to the ball-and-socket joint shown here, any other type of joint would also be conceivable, for example a sliding-constant-velocity ball-and-socket joint, or a tripod joint.
  • the outer joint part 12 extends through a corresponding opening 18 in the clutch housing 3, so that a first portion 19 of the outer joint part 12th is disposed within the clutch housing 3 and a second portion 20 of the outer joint part 5 outside of the clutch housing 3.
  • the concretizations "inside” and “outside” refer to the clutch housing 2 as a reference element, in the axial direction.
  • the outer joint part 12 can be connected by means of the coupling 6 optionally with the second end portion 9 of the drive shaft 4 for transmitting torque or decoupled from this.
  • the inner joint part 13 is angularly movable relative to the outer joint part 12 and rotatably connected to a drive shaft 22, which may be part of a side shaft for driving a vehicle wheel, for example.
  • a sealing element 23 is provided between the outer joint part 12 and the drive shaft 22, which seals the joint space to the outside.
  • a larger first collar of the sealing element 23 is connected to the outer joint part 12 by means of a tension band 24, and a smaller second collar is connected to the drive shaft 22 by means of a second tension band 25.
  • the sealing element 23 is designed in the form of a rolling bellows, it being understood that any other form of sealing element can also be used, for example a bellows or diaphragm bellows.
  • the drive shaft 4, which can also be referred to as input shaft, and the outer joint part 12 are arranged coaxially with each other, that is, the axes of rotation A4, A12 coincide.
  • the inner joint part 13 is angularly movable relative to the outer joint part 12, wherein the two axis of rotation A12, A13 include an articulation angle in an angled state.
  • the drive shaft 4 is rotatably supported by means of a shaft bearing 26 about the axis of rotation A4 and axially supported by a support surface 27.
  • the outer joint part 12 is rotatably supported by means of a joint bearing 28 about the axis of rotation A12.
  • the outer joint part 12 is axially supported in both axial directions via the joint bearing 28 on the clutch housing 3.
  • the two bearings 26, 28 are designed as rolling bearings, in particular as ball bearings, it being understood that other types of bearings can be used, such as tapered roller bearings or plain bearings.
  • the clutch housing 3 is designed in particular in two parts and comprises a wel- leitige first housing part 32 in which the drive shaft 4 is rotatably mounted, and a hinge-side second housing part 33 in which the outer joint part 12 is rotatably mounted. The two housing parts 32, 33 are connected to one another after the assembly of the components ascending therein.
  • the connecting elements 34, 35 comprise a plurality of flange sections which are distributed over the circumference and which can be fixed to one another by means of threaded bolts or to a stationary connection component.
  • other connection means are conceivable, for example a welded joint.
  • the coupling housing 3 has on the shaft-side housing part 32 a cylindrical centering surface 10 which cooperates with a corresponding mating surface of the connection component, so that the coupling module 2 and the connection component are centered relative to each other.
  • the shaft-side housing part 32 has a bearing portion 36, or a side wall with bearing portion 36 in which the shaft bearing 26 is seated.
  • the arranged in the coupling housing 3 end portion 9 is designed flange-shaped and has a larger diameter D4 than the protruding from the housing 3 shaft portion. It is provided that the smallest opening diameter D36 of the bearing portion 36 is smaller than the largest outer diameter D4 of the drive shaft 4.
  • the drive shaft 4 is passed to the first end portion 8 from the inside through the opening 7.
  • the hinge-side housing part 32 has a bearing portion 37, or a side wall with bearing portion 37 in which the pivot bearing 28 is seated.
  • the joint bearing portion 37 has a smallest opening diameter D37, which is greater than a largest outer diameter D12 of the outer joint part 12.
  • a sealing ring 31 between an outer surface of the outer joint part 12 and an inner surface of the coupling housing 3rd arranged sealingly.
  • the two parts 4, 12 are rotatably supported by means of another bearing 30 relative to each other.
  • the drive shaft 4 and the outer joint part 12 at their mutually facing end portions each have a bearing seat 38, 39, between which the bearing 30 is received.
  • the bearing 30 is designed in the form of a needle bearing, with other types of bearings such as a plain bearing can be used.
  • the bearing seat 38 of the drive shaft 4 is formed by an end-side recess into which a front-side pin 40 of the outer joint part 12 is inserted. It is understood that the kinematic reversal is possible, that is, that the drive shaft has a pin which is inserted into a recess of the outer joint part. Between the end face of the drive shaft 4 and the opposite end face of the outer joint part 12, an axial gap 41 is formed, that is drive shaft 4 and outer joint part 12 are contactless relative to each other.
  • the outer joint part 12 has a cavity 21, in which the inner joint part 13 is received. It can be seen that the cavity 21 has a partial axial overlap with the spherical plain bearing 28 or the bearing section 37 of the coupling housing 3, so that the constant velocity joint 3 projects relatively far into the coupling housing 3.
  • the largest axial length L12 of the outer joint part 12 is smaller than the largest axial length L4 of the drive shaft 4, so that the axial length of the coupling module is low overall.
  • the rotationally drivable drive shaft 4 and the outer joint part 12 are coupled to each other by means of the clutch 6 drivingly coupled or decoupled.
  • the clutch 6 is designed here as a form-fitting coupling and comprises a first coupling part 42 with first positive locking elements, which are formed on the end portion 9 of the drive shaft 4, a second coupling part 43 with second interlocking elements, which are formed on the outer joint part 12, and an axially movable coupling element 44 for rotationally fixed connection of the first and second positive locking elements.
  • the coupling member 44 is movable to a first position in which the drive shaft 4 and the outer joint part 12 are connected to each other for transmitting torque, and in a second position in which the drive shaft 4 and the outer joint part 12 are freely rotatable relative to each other.
  • the first position which may also be referred to as a closed position, is shown in FIG. 1, while the second position, which may also be referred to as an open position, is shown in FIG.
  • the coupling element 44 is designed in the form of a sliding sleeve, which is rotatably engaged with the form-locking elements of the drive shaft 4 and by axial displacement in addition to the form-locking elements of the outer joint part 12 rotatably engaged, so that a torque transmission between the drive shaft 4 and outer joint part 12 can take place ,
  • the first and second interlocking elements are designed to be identical to one another, so that the coupling part 44 has uniform engagement means for engagement with both interlocking elements. It can be seen that the coupling parts 42, 43 or the form-locking elements have an outer diameter D42, D43 which is greater than the pitch circle diameter D14 of the torque-transmitting elements 14 of the constant velocity joint 3 and smaller than an inner bearing seat diameter D28 of the joint bearing 28th
  • the clutch 6 is actuated by means of a controllable actuator 45, which acts on the coupling element 44 in order to transfer this selectively into the closed position or the open position.
  • the actuator 45 is designed as an electromagnetic actuator, that is, the axial displacement of the coupling element 44 takes place by means of magnetic forces. It is understood, however, that other types of actuators can also be used, for example electromotive, hydraulic or pneumatic actuators.
  • the actuator 45 has an actuator housing 46, which is connected via a flange 47 with the clutch housing 3. Furthermore, the actuator 45 has an axially movable piston rod 48, the end remote from the actuator is received in a bore 49 of the clutch housing 3 axially movable.
  • a shift fork 50 is fixed, which engages in an annular groove 52 of the coupling member 44 in order to transmit an axial movement of the piston rod 48 to the coupling element 44.
  • An advantage of the clutch module 2 is that it can be used for many applications or in various installation situations within the drive train of a motor vehicle.
  • the clutch module 2 can be connected to a transfer case or a differential gear, in terms of the power path in front of or behind the transmission.
  • FIG. 5 shows a drive arrangement 53 according to the invention with a differential gear 54 and a clutch module 2 according to the invention according to FIGS. 1 to 4.
  • the differential gear 54 comprises a stationary housing 55, in which a differential cage 56 is rotatably supported by means of two bearings 57, 58 about an axis of rotation A56.
  • a ring gear 59 is provided, which is firmly connected to the differential carrier, for example by means of a welded connection or screw connections.
  • a plurality of differential wheels 60 are rotatably mounted on a pin 62 about a pin axis A62. The two differential wheels 60 revolve together with the differential cage 56 and are respectively in meshing engagement with a first and a second driven gear 63, 64 which are coaxial with the axis of rotation A56.
  • the two output gears 63, 64 which may also be referred to as side-shaft gears 63, 64, each have a spline 65 (splines) into which a corresponding counter-toothing 66 of a drive shaft 4 can engage for torque transmission.
  • the two driven wheels 63, 64 are supported axially via intermediate sliding disks 66, 67 with respect to the differential carrier 56.
  • the fixed gear housing 55 is fixedly connected to the clutch housing 3 via a connection assembly 68.
  • the connecting arrangement 68 is designed in the present case in the form of a flange connection, and comprises the connecting elements 34 on the coupling housing 3, which are designed as flange, corresponding flange portions 69 on the gear housing 55 and the two flange portions 34, 69 interconnecting bolts 70.
  • Between the gear housing 55 and the coupling housing 3 is also a centering 72nd provided, with which the two housings 3, 55 are centered relative to each other.
  • the centering arrangement 72 comprises the centering surface 10 of the coupling housing 3 and a corresponding centering surface 73 on the transmission housing 55, so that the two housings 3, 55 are centered relative to one another.
  • the centering surfaces 10, 73 are formed on corresponding sleeve-shaped centering portions of the housing 3, 55 and designed in particular cylindrical.
  • the centering arrangement 72 is arranged in particular in an axial covering area with the shaft bearing 38, so that an exact coaxial alignment of the drive shaft 4 is achieved.
  • a sealing ring 74 is disposed in an annular groove between the centering surfaces 10, 73.
  • the coupling module 2 according to FIG. 5 largely corresponds to that according to FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the above description to avoid repetition.
  • the same or corresponding components are provided with the same reference numerals as in the embodiment according to FIGS. 1 to 4.
  • a first difference is that, in the embodiment according to FIG. 5, the connecting elements 34 for connecting to the gear housing 55 are designed separately from the connecting means for connecting the two coupling housing parts 32, 33. Another difference is that the piston rod 48 is free of support at its end remote from the actuator 45. Furthermore, an annular groove for the sealing ring 74 is provided in the centering surface 10 of the coupling housing 3.
  • the coupling module 2 shown in FIG. 5 at least substantially corresponds to the coupling module 2 shown in FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the above description.
  • a coupling module 2 can be easily connected as a separate, preassembled structural unit with a transmission. At the same time, a defined interface with centering and connecting elements enables easy assembly. In addition, the coupling module 2 has a compact size, so that it is particularly suitable for use in an axle shaft or side shaft of a drive axle. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Kupplungsgehäuse (3) mit Verbindungselementen (34, 35); eine Antriebswelle (4), die mittels eines Wellenlagers (26) in dem Kupplungsgehäuse (3) um eine Drehachse (A4) drehbar gelagert ist, wobei ein äußerer Endabschnitt (8) der Antriebswelle (4) außerhalb des Kupplungsgehäuses (3) und ein innerer Endabschnitt (9) der Antriebswelle (4) innerhalb des Kupplungsgehäuses (3) liegt; ein Gleichlaufgelenk (5), wobei ein Gelenkaußenteil (12) des Gleichlaufgelenks (6) zumindest teilweise innerhalb des Kupplungsgehäuses (3) angeordnet ist und in dem Kupplungsgehäuse (3) mittels eines Gelenklagers (28) um die Drehachse (A12) drehbar gelagert ist; und eine steuerbare Kupplung (6), die in dem Kupplungsgehäuse (3) angeordnet ist und ausgestaltet ist, um die Antriebswelle (4) und das Gelenkaußenteil (12) optional zur Drehmomentübertragung zu verbinden oder zu trennen. Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebsanordnung (54) mit einem solchen Kupplungsmodul (2).

Description

Kupplungsmodul für einen Antriebsstrang und Antriebsanordnung
mit einem Kupplungsmodul
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsmodul, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Mit einem solchen Kupplungsmodul kann bedarfsweise Drehmoment auf eine Antriebsachse des Kraftfahrzeugs übertragen, oder eine Drehmomentübertragung zu unterbrochen werden.
Aus der US 6 634 978 B2 ist eine Differentialanordnung mit einem Differentialmechanismus und einem Schaltmechanismus bekannt, die in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind. Der Differentialmechanismus umfasst einen Differentialkorb, mehrere Differentialräder und zwei Seitenwellenräder. Das erste Seitenwellenrad ist drehfest mit einem ersten Gleichlaufgelenk zum Antreiben einer ersten Seitenwelle verbunden. Das zweite Seitenwellenrad hat eine äußere Längsverzahnung sowie eine innere Lagerbohrung, in der ein Gelenkzapfen eines zweiten Gleichlaufgelenks drehbar ge- lagert ist. Der Gelenkzapfen hat einen außenverzahnten Abschnitt, auf dem eine Nabe drehfest aufsitzt. Der Schaltmechanismus umfasst eine Schiebemuffe, welche auf der Nabe verschiebbar angeordnet ist, um die Nabe mit dem zweiten Seitenwellenrad zu verbinden oder von diesem zu trennen. Aus der DE 103 12 348 A1 ist ein Differentialgetriebe mit einer integrierten Sperrkupplung zur Verwendung als Achsgetriebe in einer bedarfsweise antreibbaren Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs mit mehreren angetriebenen Antriebsachsen bekannt. Die Sperrkupplung ist zwischen einem ersten Seitenwellenrad des Differentialgetriebes und einer zugeordneten ersten Seitenwelle wirksam eingesetzt. Die Sperr- kupplung, die als Viscokupplung oder als steuerbare Lamellenkupplung gestaltet sein kann, umfasst einen Kupplungskorb, der an einer Zwischenwelle angeschweißt ist, und eine Kupplungsnabe, die einstückig mit einem Gelenkaußenteil verbunden ist.
Aus der US 2010/0094519 A1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer permanent angetriebenen Vorderachse und einer bedarfsweise antreibbaren Hinterachse bekannt. Die Drehmomentverteilung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse erfolgt über ein Verteilergetriebe mit einer Reiblamellenkupplung, die von einer elektronischen Regeleinheit steuerbar ist. Um bei geöffneter Reiblamellenkupplung Reibungsverluste durch unnötiges Rotieren des nachgelagerten Antriebsabschnitts zu vermeiden, ist in der Hinterachse eine Trennvorrichtung in Form einer Formschlusskupplung vorgesehen. Die Formschlusskupplung ist in einer geteilten Seitenwelle der Hinterachse benachbart zum Hinterachsdifferential angeordnet.
Aus der US 4 625 584 B ist eine ähnliche Antriebsanordnung mit einer geteilten An- triebsachse bekannt, die über einen Kupplungsmechanismus zur Drehmomentübertragung verbindbar oder zur Drehmomentunterbrechung trennbar ist.
Aus der DE 10 2009 037 428 A1 ist eine Achswellen-Trennanordnung mit einem Differentialgetriebe und einer Kupplungsanordnung bekannt. Das Differentialgetriebe weist zwei Seitenwellenräder auf, die jeweils mit einer zugehörigen Hohlwelle drehfest verbunden sind. Durch die Hohlwelle ist der Wellenzapfen eines Gelenkaußenteils durchgesteckt, das relativ zur Hohlwelle drehbar ist. Zwischen der Hohlwelle und dem Wellenzapfen ist eine Kupplungsanordnung mit einer Kupplungsmuffe vorgesehen, die von einem fluidbetriebenen Kupplungsstellglied axial verschiebbar ist.
Aus der DE 10 2012 022 01 1 A1 ist eine Antriebsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs bekannt, die ein Übertragungselement und ein Gleichlaufgelenk aufweist. Das Gelenkaußenteil des Gleichlaufgelenks ist mittels einer Schiebemuffe gegenüber dem Übertragungselement axial verschiebbar. Angrenzend an die Kugelbah- nen des Gelenkaußenteils ist ein Losring vorgesehen, der über Lagerelemente im Gelenkaußenteil frei drehbar gelagert ist. Je nach Schiebeposition des Gelenkaußenteils sind die Kugeln des Gelenks wahlweise mit den Kugelbahnen des Gelenkaußenteils in Eingriff, oder befinden sich im Losring, so dass sie kein Drehmoment zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkkinnenteil übertragen können.
Aus der DE 10 2005 004 290 A1 ist ein Getriebemodul zur variablen Drehmomentver- teilung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Getriebemodul umfasst zwei Wellen, eine dazwischen angeordnete Getriebestufe mit mehreren Planetenrädern und einem Planetenträger sowie eine Kupplung zum Ankoppeln des Trägerelements gegenüber einem ortsfesten Gehäuse. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsmodul insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, die kompakt aufgebaut und einfach monierbar ist. Die Aufgabe besteht weiter darin, eine Antriebsanordnung vorzuschlagen, in die ein entsprechendes Kupplungsmodul einfach integrierbar ist.
Eine Lösung besteht in einem Kupplungsmodul, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Kupplungsgehäuse, das Verbindungselemente zum Verbinden mit einem Getriebegehäuse aufweist; eine Antriebswelle, die mittels eines Wellenlagers in dem Kupplungsgehäuse um eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei ein äußerer Endabschnitt der Antriebswelle außerhalb des Kupplungsgehäuses und ein innerer Endabschnitt der Antriebswelle innerhalb des Kupplungsgehäuses liegt; ein Gleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil, einem Gelenkinnenteil und drehmomentübertragenden Elementen, die zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil zur Drehmomentübertragung angeordnet sind, wobei das Ge- lenkaußenteil zumindest teilweise innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet ist und in dem Kupplungsgehäuse mittels eines Gelenklagers um die Drehachse drehbar gelagert ist; und eine steuerbare Kupplung, die in dem Kupplungsgehäuse angeordnet ist und ausgestaltet ist, um die Antriebswelle und das Gelenkaußenteil optional antriebsmäßig zu verbinden oder zu trennen.
Ein Vorteil besteht darin, dass das Kupplungsmodul eine separate Baueinheit bildet und einfach an ein vom Kupplungsmodul separat ausgeführtes Getriebe angeschlos- sen werden kann, so dass sich eine besonders einfache Montage ergibt. Unter Baueinheit wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine vormontierte, funktionsfähige Einheit mit unverlierbaren Teilen verstanden. Dabei ist der konstruktive Anpassungsaufwand des Getriebes zum Verbinden mit dem Kupplungsmodul gering. Das Kupplungsgehäuse schließt einen Innenraum ein, in dem die Kupplung angeordnet ist. Die Kupplung ist ausgestaltet, um den in dem Innenraum angeordneten Endabschnitt der Antriebswelle mit dem Gelenkaußenteil zur Übertragung von Drehmoment zu verbinden oder von diesem zu trennen. Die Antriebswelle erstreckt vom Innenraum des Gehäuses durch einen Gehäuseabschnitt, in dem die Welle drehbar gelagert ist, hin- durch nach außen. An dem außenliegenden Endabschnitt hat die Antriebswelle Mittel zur Drehmomenteinleitung, beispielsweise eine Wellenverzahnung (Splines), zum drehfesten Verbinden mit einem Getriebeantriebsteil.
Das Kupplungsmodul lässt sich als vormontierte Baueinheit gut handhaben und kann mittels definierter Schnittstellen einfach mit dem Getriebe verbunden werden. Hierfür kann die Antriebswelle des Kupplungsmoduls mittels einer Steckverbindung mit einem Abtriebselement des Getriebes zur Drehmomentübertragung verbunden werden. Die Steckverbindung kann insbesondere eine Wellenverzahnung am äußeren Endabschnitt der Antriebswelle aufweisen, welche in eine gegengleiche Wellenverzahnung eines Getriebeteils drehfest eingesteckt werden kann. Anschließend können das Kupplungsgehäuse und das Getriebegehäuse mittels der Verbindungsmittel miteinander verbunden werden. Die Verbindungsmittel können übliche formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungen wie beispielsweise Schraubverbindungen und/oder stoffschlüssige Verbindungen wie beispielsweise Schweißverbindungen umfassen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Kupplungsmodul als Baueinheit variabel für verschiedene Anwendungsfälle einsetzbar ist. Beispielsweise kann das Kupplungsmodul mit einem Getriebe verbunden werden, wobei eine Anordnung im Leistungspfad vor dem Getriebe möglich ist, so dass das Getriebe vom vorgelagerten Antriebsstrang optional antreibbar oder freischaltbar ist, oder eine Anordnung im Leistungspfad hinter dem Getriebe, so dass der nachgelagerte Antriebsstrang optional antreibbar oder freischaltbar ist. Nach einer möglichen Konkretisierung kann das Getriebe ein Differenti- algetriebe, insbesondere ein Achsdifferential des Kraftfahrzeugs sein. Das Kupplungsmodul kann dem Achsdifferential nachgelagert sein und dient in diesem Fall zum antriebsmäßigen An- und Abkoppeln einer Seitenwelle. Es versteht sich, dass auch andere Verwendungen denkbar sind, beispielsweise kann das Kupplungsmodul auch mit einem Mittendifferential eines mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeugs verbunden werden, um eine zugehörige Achse optional anzutreiben oder drehmomentfrei zu schalten, oder mit einem Verteilergetriebe (Power Takeoff Unit).
Nach einer möglichen Ausführungsform kann die Kupplung als formschlüssige Kupp- lung gestaltet sein. Mit formschlüssiger Kupplung sind Kupplungen gemeint, bei denen die Drehmomentübertragung durch formschlüssiges Ineinandergreifen von zumindest zwei Kupplungsteilen erfolgt. Als Beispiele für formschlüssige Kupplungen seien hier Klauenkupplungen oder Zahnkupplungen genannt. Durch Schließen der Kupplung wird erreicht, dass die Antriebswelle und das Gleichlaufgelenk gemeinsam rotieren, während die in geöffneten Zustand frei gegeneinander drehbar sind. Es versteht sich jedoch, dass die Kupplung prinzipiell auch eine andere Ausgestaltung haben kann, beispielsweise in Form einer Reibungs- oder Lamellenkupplung.
Die Kupplung weist vorzugsweise ein erstes Kupplungsteil auf, das mit dem inneren Endabschnitt der Antriebswelle verbunden ist, ein zweites Kupplungsteil, das mit dem Gelenkaußenteil verbunden ist, sowie ein axial bewegliches Koppelelement zum antriebsmäßigen Verbinden des ersten Kupplungsteils mit dem zweiten Kupplungsteil. Das erste Kupplungsteil kann einteilig mit dem Wellenzapfen gestaltet sein und insbesondere erste Formschlusselemente aufweisen. Alternativ oder in Ergänzung kann das zweite Kupplungsteil einteilig mit dem Gelenkaußenteil gestaltet sein und insbesondere zweite Formschlusselemente aufweisen.
Das Koppelteil ist in eine erste Stellung bewegbar, in welcher die Antriebswelle mit dem Gelenkaußenteil zur Drehmomentübertragung verbunden ist, und in eine zweite Stellung, in welcher die Antriebswelle und das Gelenkaußenteil relativ zueinander frei drehbar sind. Das Koppelelement kann beispielsweise in Form einer Schiebemuffe gestaltet sein, die mit einem von dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil drehfest in Eingriff ist und durch axiales Verschieben mit dem anderen von dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil drehfest in Eingriff bringbar ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind die ersten Formschlusselemente und die zweiten Formschlusselemente gleich gestaltet, das heißt das Koppelteil kann einheit- liehe Eingriffsmittel zum formschlüssigen Verbinden mit der Antriebswelle und dem Gelenkaußenteil aufweisen. Das erste und zweite Kupplungsteil, beziehungsweise die ersten und zweiten Formschlusselemente, können jeweils einen größten Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als ein Rollkreisdurchmesser der drehmomentübertragenden Elemente des Gleichlaufgelenks. Damit liegen die Kupplungsteile bezie- hungsweise Formschlusselemente auf einem verhältnismäßig großen Durchmesser, so dass die axiale Baugröße des Kupplungsmoduls besonders gering ist. Für eine einfache Montierbarkeit kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein größter Kopfdurchmesser der zweiten Formschlusselemente kleiner ist als ein innerer Lagersitzdurchmesser des Gelenklagers.
Nach einer Ausgestaltung ist ein Aktuator zur Betätigung der Kupplung beziehungsweise zum Verschieben des Koppelelements vorgesehen. Der Aktuator kann beispielsweise in Form eines elektromagnetischen Aktuators gestaltet sein, wobei die Verschiebung des Koppelelements mithilfe magnetischer Kräfte erfolgt. Ein elektro- magnetischer Aktuator bietet den Vorteil einer kompakten Baugröße und einfachen technischen Aufbaus. In Konkretisierung kann der Aktuator eine axial bewegbare Kolbenstange aufweisen, wobei eine Schaltgabel vorgesehen ist, die an der Kolbenstange befestigt ist und in eine Ringnut des Koppelelements eingreift, um eine axiale Bewegung der Kolbenstange auf das Koppelelement zu übertragen.
Nach einer Ausführungsform kann das Kupplungsgehäuse einen Zentrierabschnitt zum Zentrieren des Kupplungsgehäuses relativ zum Getriebegehäuse aufweisen, wobei der Zentrierabschnitt insbesondere in einem axialen Überdeckungsbereich mit dem Wellenlager angeordnet ist. Der Zentrierabschnitt erleichtert die Montage des Kupp- lungsmoduls an das Getriebe und gewährleistet, dass die Antriebswelle koaxial zu einer Drehachse des Getriebes ausgerichtet wird. Der Zentrierabschnitt kann eine Zentrierfläche aufweisen, die in oder auf eine entsprechende Gegenfläche des Getrie- begehäuses geschoben wird, so dass die beiden Gehäuse koaxial zueinander ausgerichtet werden.
Das Gelenkaußenteil und die Antriebswelle sind jeweils drehbar im Kupplungsgehäuse gelagert. In Ergänzung kann zwischen dem Gelenkaußenteil und der Antriebswelle ein Radiallager vorgesehen sein, mit dem das Gelenkaußenteil und der Wellenzapfen relativ zu einander drehbar gelagert sind. Zur gelenkseitigen Abdichtung des Kupplungsgehäuses kann ein Gelenkdichtring zwischen einer Außenfläche des Gelenkaußenteils und einer Innenfläche des Kupplungsgehäuses dichtend angeordnet sein, welcher das Kupplungsgehäuse nach außen hin abdichtet. Der Gelenkdichtring kann in axialer Überdeckung mit den äußeren Kugelbahnen beziehungsweise dem Hohlraum des Gelenkaußenteils angeordnet sein.
Nach einer Ausführungsform ist das Kupplungsgehäuse mehrteilig aus miteinander verbundenen Gehäuseabschnitten zusammengesetzt. Insbesondere kann das Kupplungsgehäuse einen Gelenklagerabschnitt aufweisen, in dem das Gelenklager angeordnet ist, wobei ein kleinster Öffnungsdurchmesser des Gelenklagerabschnitts größer ist als ein größter Außendurchmesser des Gelenkaußenteils. Ferner kann das Kupplungsgehäuse einen Wellenlagerabschnitt aufweisen, in dem das Wellenlager ange- ordnet ist, wobei ein kleinster Öffnungsdurchmesser des Wellenlagerabschnitts kleiner ist als ein größter Außendurchmesser der Antriebswelle. Die beiden Gehäuseabschnitte werden nach der Montage der hierin aufzunehmenden Komponenten miteinander verbunden, insbesondere mittels einer Flanschverbindung, die beispielsweise geschweißt oder geschraubt sein kann. Das geschlossene Gehäuse hat einen Wan- dungsabschnitt, beziehungsweise eine Seitenwand, die von der Antriebswelle durchdrungen wird, und einen gegenüberliegenden Wandungsabschnitt, beziehungsweise eine Seitenwand, die von dem Gleichlaufgelenk durchdrungen wird. Der außenliegende Endabschnitt der Welle ist zur drehfesten Verbindung mit einem Antriebsbauteil ausgestaltet ist. Das Gleichlaufgelenk ist mit einer Seitenwelle drehfest verbindbar.
Das Gelenkaußenteil weist einen Hohlraum auf, in dem das Gelenkinnenteil aufgenommen ist, wobei der Hohlraum zumindest teilweise eine axiale Überdeckung mit dem Gelenklager beziehungsweise dem Gelenklagerabschnitt des Kupplungsgehäuses aufweist. Das Gleichlaufgelenk ragt damit relativ weit in das Kupplungsgehäuse hinein, so dass die axiale Baugröße des Kupplungsmoduls insgesamt gering ist. Es kann vorgesehen sein, dass die größte axiale Länge des Gelenkaußenteils kleiner ist als die größte axiale Länge der Antriebswelle, was ebenfalls zu einer kurzen axialen Länge des Kupplungsmoduls beiträgt.
Die Lösung besteht weiter in einer Antriebsanordnung mit einem Differentialgetriebe und einem Kupplungsmodul, das nach einer oder mehrerer der oben genannten Aus- führungen gestaltet ist, wobei das Differentialgetriebe ein Getriebegehäuse, einen Differentialkorb, der in dem Getriebegehäuse um die Drehachse (A) drehbar gelagert und von einem Antriebsrad drehend antreibbar ist, sowie einen Differentialrädersatz mit zwei Ausgangsrädern aufweist, wobei das Kupplungsgehäuse des Kupplungsmoduls mittels der Verbindungselemente mit dem Getriebegehäuse des Differentialgetriebes verbunden ist, wobei der äußere Endabschnitt der Antriebswelle mit einem der zwei Ausgangsräder des Differentialgetriebes drehfest verbunden ist.
Mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ergeben sich im Wesentlichen dieselben Vorteile, wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kupplungsmodul beschrieben, worauf abkürzend verwiesen wird. Insbesondere kann das Kupplungsmodul als vormontierte Baueinheit einfach mit dem Differentialgetriebe verbunden werden. Hierfür ist eine definierte Schnittstelle vorgesehen, an der die beiden Einheiten mittels geeigneter Verbindungsmittel fest miteinander verbunden werden. Für eine genaue Ausrichtung der beiden Einheiten zueinander kann eine Zentrieranordnung vor- gesehen sein, mit dem das Kupplungsgehäuse und das Getriebegehäuse relativ zueinander zentriert sind. Die Zentrieranordnung ist insbesondere so gestaltet, dass die Drehachse des Differentialkorbs und die Drehachse der Antriebswelle koaxial zueinander ausgerichtet sind. Hierfür kann die Zentrieranordnung beispielsweise einen dem Getriebegehäuse zugeordneten und einen dem Kupplungsgehäuse zugeordne- ten Zentrierabschnitt aufweisen, die mit geeigneter Passung ineinander gesteckt werden. Die Kontaktflächen der Zentrierabschnitte können über einen Dichtring nach außen abgedichtet werden. Die Verbindung der beiden Gehäuse kann beispielsweise mittel Flansch- beziehungsweise Schraubverbindungen realisiert werden. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt: ein erfindungsgemäßes Kupplungsmodul im Längsschnitt in geschlossener Position der Kupplung; das Kupplungsmodul gemäß Figur 1 in offener Position der Kupplung; Figur 3 das Kupplungsmodul gemäß Figur 1 in einer ersten perspektivischer Ansicht auf die Wellenseite;
Figur 4 das Kupplungsmodul gemäß Figur 1 in einer zweiten perspektivischer Ansicht auf die Gelenkseite;
Figur 5 eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit einem erfindungsgemäßen
Kupplungsmodul nach Figur 1 sowie einem Differentialgetriebe im Längsschnitt. Die Figuren 1 bis 4, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen ein erfindungsgemäßes Kupplungsmodul 2. Ein Kupplungsmodul 2 kann im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, um die Leistungsübertragung von einer Antriebsquelle, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, auf eine angetriebene Antriebsachse beziehungsweise innerhalb einer An- triebsachse bedarfsweise zu steuern. Hierfür kann das Kupplungsmodul 2 innerhalb des Antriebsstranges zwischen der Antriebsquelle und dem Fahrzeugrädern angeordnet sein, um je nach Bedarf eine Drehmomentübertragung von der Antriebsquelle auf die im Leistungspfad nachgelagerte Antriebsachse zu ermöglichen, oder zu unterbrechen. Dabei kann das Kupplungsmodul 2 prinzipiell an beliebiger Stelle im optional antreibbaren Antriebsstrang angeordnet sein und insbesondere mit einer Getriebeeinheit verbunden werden, beispielsweise mit einem Verteilergetriebe, einem Mitteldifferential und/oder einem Achsdifferential. Das Kupplungsmodul 2 umfasst ein Kupplungsgehäuse 3, eine drehend antreibbare Antriebswelle 4, ein mit der Antriebswelle 4 koppelbares Gleichlaufgelenk 5 und eine steuerbare Kupplung 6 zum antriebsmäßigen Verbinden der Antriebswelle 4 mit dem Gleichlaufgelenk 5.
Das Kupplungsgehäuse 3 schließt einen Innenraum ein, in dem die Kupplung angeordnet ist. Die Antriebswelle 4 erstreckt sich durch eine Öffnung 7 in einem Wandungsabschnitt des Kupplungsgehäuses 3 hindurch, so dass ein äußerer Endabschnitt 8 der Antriebswelle 4 außerhalb des Kupplungsgehäuses 3 und ein innerer Endabschnitt 9 der Antriebswelle 4 innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 angeordnet ist. Der äußere Endabschnitt 8 der Antriebswelle 4 hat Eingriffsmittel zum Einleiten eines Drehmoments von einem Antriebsbauteil, die beispielsweise in Form einer Wellenverzahnung (Splines) oder eines Keilwellenprofils gestaltet sein können. Der in dem Kupplungsgehäuse 3 liegende zweite Endabschnitt 9 kann bei Bedarf mittels der steuerbaren Kupp- lung 6 mit dem Gleichlaufgelenk 5 verbunden werden.
Das Gleichlaufgelenk 5 umfasst ein Gelenkaußenteil 12, ein Gelenkinnenteil 13 und drehmomentübertragende Elementen 14, die zwischen dem Gelenkau ßenteil und dem Gelenkinnenteil zur Drehmomentübertragung angeordnet sind. Das Gelenkaußenteil 12 hat mehrere umfangsverteilte äußere Kugelbahnen 15 und das Gelenkinnenteil 13 mehrere umfangsverteilte innere Kugelbahnen 16, wobei sich jeweils eine äußere und eine innere Kugelbahn radial gegenüberliegen und gemeinsam ein drehmomentübertragendes Element 14 aufnehmen. Es ist erkennbar, dass das Gleichlaufgelenk 5 vorliegend in Form eines Kugelgleichlaufdrehgelenks gestaltet ist. Die drehmomentüber- tragenden Elemente 14 sind entsprechend als Kugeln gestaltet, die in umfangsverteil- ten Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußenteil 12 und dem Gelenkinnenteil 13 angeordneten Kugelkäfigs 17 aufgenommen sind. Es versteht sich, dass alternativ zu dem hier gezeigten Kugelgleichlaufgelenk als Festgelenk auch jede andere Gelenkbauart denkbar wäre, beispielsweise ein Kugelgleichlaufdrehgelenk nach Verschiebe- bauart, oder ein Tripodegelenk.
Das Gelenkaußenteil 12 erstreckt sich durch eine entsprechende Öffnung 18 im Kupplungsgehäuse 3 hindurch, so dass ein erster Abschnitt 19 des Gelenkaußenteils 12 innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 und ein zweiter Abschnitt 20 des Gelenkaußenteils 5 außerhalb des Kupplungsgehäuses 3 angeordnet ist. Dabei beziehen sich die Konkretisierungen„innerhalb" und„außerhalb" auf das Kupplungsgehäuse 2 als Bezugselement, und zwar in axialer Richtung. Das Gelenkaußenteil 12 kann mittels der Kupplung 6 optional mit dem zweiten Endabschnitt 9 der Antriebswelle 4 zur Übertragung eines Drehmoments verbunden oder von dieser entkoppelt werden. Das Gelenkinnenteil 13 ist gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 winkelbeweglich und mit einer Antriebswelle 22 drehfest verbunden, welche beispielsweise Teil einer Seitenwelle zum Antreiben eines Fahrzeugrads sein kann.
Zwischen dem Gelenkaußenteil 12 und der Antriebswelle 22 ist ein Dichtungselement 23 vorgesehen, welches den Gelenkraum nach außen hin abdichtet. Ein größerer erster Bund des Dichtungselements 23 ist mittels eines Spannbandes 24 mit dem Gelenkaußenteil 12 verbunden, und ein kleinerer zweiter Bund ist mittels eines zweiten Spannbandes 25 mit der Antriebswelle 22 verbunden. Das Dichtungselement 23 ist in Form eines Rollbalgs gestaltet, wobei es sich versteht, dass auch jede andere Form von Dichtelement verwendbar ist, beispielsweise ein Faltenbalg oder Membranbalg.
Die Antriebswelle 4, die auch als Eingangswelle bezeichnet werden kann, und das Gelenkaußenteil 12 sind koaxial zueinander angeordnet, das heißt die Drehachsen A4, A12 fallen zusammen. Das Gelenkinnenteil 13 ist gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 winkelbeweglich, wobei die beiden Drehachse A12, A13 in abgewinkeltem Zustand einen Beugewinkel miteinander einschließen. Die Antriebswelle 4 ist mittels eines Wellenlagers 26 um die Drehachse A4 drehbar gelagert und über eine Stützfläche 27 axial abgestützt. Das Gelenkaußenteil 12 ist mittels eines Gelenklagers 28 um die Drehachse A12 drehbar gelagert. Das Gelenkaußenteil 12 ist in beide axiale Richtungen über das Gelenklager 28 am Kupplungsgehäuse 3 axial abgestützt. Zur Axialsicherung werden Axialsicherungsringe in entsprechende Ringnuten 29 eingesetzt. Die beiden Lager 26, 28 sind als Wälzlager gestaltet, insbesondere als Kugellager, wobei es sich versteht, dass auch andere Lagertypen verwendet werden können, beispielsweise Kegelrollenlager oder Gleitlager. Das Kupplungsgehäuse 3 ist insbesondere zweiteilig ausgeführt und umfasst ein wel- lenseitiges erstes Gehäuseteil 32, in dem die Antriebswelle 4 drehbar gelagert ist, und ein gelenkseitiges zweites Gehäuseteil 33, in dem das Gelenkaußenteil 12 drehbar gelagert ist. Die beiden Gehäuseteile 32, 33 werden nach der Montage der hierin auf- zunehmenden Komponenten miteinander verbunden. Hierfür haben die beiden Gehäuseteile 32, 33 entsprechende Verbindungselemente 34, 35, mit denen die Gehäuseteile miteinander beziehungsweise mit einem Anschlussbauteil, beispielsweise einem Getriebegehäuse, verbunden werden können. Die Verbindungselemente 34, 35 umfassen vorliegend mehrere über den Umfang verteilte, einander entsprechende Flanschabschnitte, die mittels Schraubbolzen miteinander beziehungsweise an einem ortsfesten Anschlussbauteil fixiert werden können. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Verbindungsmittel denkbar sind, beispielsweise eine Schweißverbindung. Zum Ausrichten des Kupplungsmoduls 2 gegenüber dem ortsfesten Anschlussbauteil hat das Kupplungsgehäuse 3 an dem wellenseitigen Gehäuseteil 32 eine zylindrische Zentrierfläche 10, die mit einer entsprechenden Gegenfläche des Anschlussbauteils zusammenwirkt, so dass das Kupplungsmodul 2 und das Anschlussbauteil relativ zueinander zentriert werden.
Das wellenseitige Gehäuseteil 32 hat einen Lagerabschnitt 36, beziehungsweise eine Seitenwand mit Lagerabschnitt 36, in dem das Wellenlager 26 einsitzt. Der in dem Kupplungsgehäuse 3 angeordnete Endabschnitt 9 ist flanschförmig gestaltet und hat einen größeren Durchmesser D4 als der aus dem Gehäuse 3 herausragende Wellenabschnitt. Es ist vorgesehen, dass der kleinste Öffnungsdurchmesser D36 des Lagerabschnitts 36 kleiner ist als der größte Außendurchmesser D4 der Antriebswelle 4. Zu Montagezwecken wird die Antriebswelle 4 mit dem ersten Endabschnitt 8 von innen durch die Öffnung 7 hindurchgeführt. Das gelenkseitige Gehäuseteil 32 hat einen Lagerabschnitt 37, beziehungsweise eine Seitenwand mit Lagerabschnitt 37, in dem das Gelenklager 28 einsitzt. Es ist erkennbar, dass der Gelenklagerabschnitt 37 einen kleinsten Öffnungsdurchmesser D37 aufweist, der größer ist als ein größter Außen- durchmesser D12 des Gelenkaußenteils 12. Zur gelenkseitigen Abdichtung des Kupplungsgehäuses 3 ist ein Dichtring 31 zwischen einer Außenfläche des Gelenkaußenteils 12 und einer Innenfläche des Kupplungsgehäuses 3 dichtend angeordnet. Zusätzlich zur Lagerung der Antriebswelle 4 und des Gelenkaußenteils 12 im ortsfesten Kupplungsgehäuse 3 sind die beiden Teile 4, 12 mittels eines weiteren Lagers 30 relativ zueinander drehbar gelagert. Hierfür haben die Antriebswelle 4 und das Gelenkaußenteil 12 an ihren einander zugewandten Endabschnitten jeweils einen Lager- sitz 38, 39, zwischen denen das Lager 30 aufgenommen ist. Das Lager 30 ist in Form eines Nadellagers gestaltet, wobei auch andere Lagertypen wie ein Gleitlager verwendbar sind. Der Lagersitz 38 der Antriebswelle 4 ist durch eine stirnseitige Ausnehmung gebildet, in die ein stirnseitiger Zapfen 40 des Gelenkaußenteils 12 eingesteckt ist. Dabei versteht es sich, dass auch die kinematische Umkehr möglich ist, das heißt, dass die Antriebswelle einen Zapfen aufweist, der in eine Ausnehmung des Gelenkaußenteils eingesteckt wird. Zwischen der Stirnseite der Antriebswelle 4 und der gegenüberliegenden Stirnseite des Gelenkaußenteil 12 ist ein axialer Spalt 41 gebildet, das heißt Antriebswelle 4 und Gelenkaußenteil 12 sind insgesamt berührungslos relativ zueinander.
Das Gelenkaußenteil 12 weist einen Hohlraum 21 auf, in dem das Gelenkinnenteil 13 aufgenommen ist. Es ist erkennbar, dass der Hohlraum 21 eine teilweise axiale Überdeckung mit dem Gelenklager 28 beziehungsweise dem Lagerabschnitt 37 des Kupplungsgehäuses 3 aufweist, so dass das Gleichlaufgelenk 3 relativ weit in das Kupp- lungsgehäuse 3 hineinragt. Die größte axiale Länge L12 des Gelenkaußenteils 12 ist kleiner als die größte axiale Länge L4 der Antriebswelle 4, so dass die axiale Länge des Kupplungsmoduls insgesamt gering ist.
Die drehend antreibbare Antriebswelle 4 und das Gelenkaußenteil 12 sind mittels der Kupplung 6 miteinander antriebsmäßig koppelbar oder entkoppelbar. Die Kupplung 6 ist vorliegend als Formschlusskupplung gestaltet und umfasst ein erstes Kupplungssteil 42 mit ersten Formschlusselementen, die am Endabschnitt 9 der Antriebswelle 4 gebildet sind, ein zweites Kupplungsteil 43 mit zweiten Formschlusselementen, die am Gelenkaußenteil 12 gebildet sind, sowie ein axial bewegliches Koppelelement 44 zum drehfesten Verbinden der ersten und zweiten Formschlusselemente. Das Koppelteil 44 ist in eine erste Stellung bewegbar, in der die Antriebswelle 4 und das Gelenkaußenteil 12 zur Drehmomentübertragung miteinander verbunden sind, und in eine zweite Stellung, in welcher die Antriebswelle 4 und das Gelenkaußenteil 12 relativ zueinander frei drehbar sind. Die erste Stellung, welche auch als Schließstellung bezeichnet werden kann, ist in Figur 1 gezeigt, während die zweite Stellung, die auch als Offenstellung bezeichnet werden kann, in Figur 2 dargestellt ist. Das Koppelelement 44 ist in Form einer Schiebemuffe gestaltet, die mit den Formschlusselementen der Antriebswelle 4 drehfest in Eingriff ist und durch axiales Verschieben zusätzlich mit den Formschlusselementen des Gelenkaußenteils 12 drehfest in Eingriff bringbar ist, so dass eine Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle 4 und Gelenkaußenteil 12 erfolgen kann.
Die ersten und zweiten Formschlusselemente sind untereinander gleich gestaltet, so dass das Koppelteil 44 einheitliche Eingriffsmittel zum Eingreifen mit beiden Formschlusselementen aufweist. Es ist erkennbar, dass die Kupplungsteile 42, 43 beziehungsweise die Formschlusselemente einen Außendurchmesser D42, D43 aufweisen, der größer ist als der Rollkreisdurchmesser D14 der drehmomentübertragenden Elemente 14 des Gleichlaufgelenks 3 und kleiner ist als ein innerer Lagersitzdurchmesser D28 des Gelenklagers 28.
Die Kupplung 6 wird mittels eines steuerbaren Aktuators 45 betätigt, welcher auf das Koppelelement 44 einwirkt, um dieses wahlweise in die Schließstellung oder die Offenstellung zu überführen. Der Aktuator 45 ist als elektromagnetischer Aktuator gestaltet, das heißt, dass die axiale Verschiebung des Koppelelements 44 mithilfe magnetischer Kräfte erfolgt. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Aktuatortypen verwendbar sind, beispielsweise elektromotorische, hydraulische oder pneumatische Ak- tuatoren. Der Aktuator 45 hat ein Aktuatorgehäuse 46, das über eine Flanschverbindung 47 mit dem Kupplungsgehäuse 3 verbunden ist. Ferner weist der Aktuator 45 eine axial bewegbare Kolbenstange 48 auf, deren vom Aktuator entferntes Ende in einer Bohrung 49 des Kupplungsgehäuses 3 axial beweglich aufgenommen ist. An der Kolbenstange 48 ist eine Schaltgabel 50 befestigt, die in eine Ringnut 52 des Kop- pelelements 44 eingreift, um eine axiale Bewegung der Kolbenstange 48 auf das Koppelelement 44 zu übertragen. Ein Vorteil des Kupplungsmoduls 2 ist, dass es für viele Anwendungsfälle beziehungsweise in diversen Einbausituationen innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist. Beispielsweise kann das Kupplungsmodul 2 mit einem Verteilergetriebe oder einem Differentialgetriebe verbunden werden, und zwar hinsichtlich des Leistungspfads vor oder hinter dem Getriebe.
Eine mögliche Anwendung für das Kupplungsmodul 2 ist in Figur 5 gezeigt, die nachstehend erläutert wird. Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung 53 mit einem Differentialgetriebe 54 und einem erfindungsgemäßen Kupplungsmodul 2 ge- mäß den Figuren 1 bis 4.
Das Differentialgetriebe 54 umfasst ein ortsfestes Gehäuse 55, in dem ein Differentialkorb 56 mittels zweier Lager 57, 58 um eine Drehachse A56 drehbar gelagert ist. Zur Einleitung eines Drehmoments in den Differentialkorb 56 ist ein Ringrad 59 vorgese- hen, das mit dem Differentialkorb fest verbunden ist, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung oder Schraubverbindungen. In dem Differentialkorb 56 sind mehrere Differentialräder 60 auf einem Zapfen 62 um eine Zapfenachse A62 drehbar gelagert. Die beiden Differentialräder 60 laufen gemeinsam mit dem Differentialkorb 56 um und sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Abtriebsrad 63, 64 in Verzah- nungseingriff, die koaxial zur Drehachse A56 angeordnet sind. Die beiden Abtriebsräder 63, 64, die auch als Seitenwellenräder 63, 64 bezeichnet werden können, haben jeweils eine Längsverzahnung 65 (Splines), in die eine entsprechende Gegenverzahnung 66 einer Antriebswelle 4 zur Drehmomentübertragung eingreifen kann. Die beiden Abtriebsräder 63, 64 sind über zwischengeschaltete Gleitscheiben 66, 67 gegen- über dem Differentialkorb 56 axial abgestützt.
Das ortsfeste Getriebegehäuse 55 ist mit dem Kupplungsgehäuse 3 über eine Verbindungsanordnung 68 fest verbunden. Die Verbindungsanordnung 68 ist vorliegend in Form einer Flanschverbindung gestaltet, und umfasst die Verbindungselemente 34 am Kupplungsgehäuse 3, welche als Flanschabschnitte gestaltet sind, hierzu korrespondierende Flanschabschnitte 69 am Getriebegehäuse 55 sowie die beiden Flanschabschnitte 34, 69 miteinander verbindende Schraubbolzen 70. Zwischen dem Getriebegehäuse 55 und dem Kupplungsgehäuse 3 ist ferner eine Zentrieranordnung 72 vorgesehen, mit der die beiden Gehäuse 3, 55 relativ zueinander zentriert sind. Die Zentrieranordnung 72 umfasst die Zentrierfläche 10 des Kupplungsgehäuses 3 und eine korrespondierende Zentrierfläche 73 am Getriebegehäuse 55, so dass die beiden Gehäuse 3, 55 relativ zueinander zentriert sind. Die Zentrierflächen 10, 73 sind an entsprechenden hülsenförmigen Zentrierabschnitten der Gehäuse 3, 55 ausgebildet und insbesondere zylindrisch gestaltet. Die Zentrieranordnung 72 ist insbesondere in einem axialen Überdeckungsbereich mit dem Wellenlager 38 angeordnet, so dass auch eine genaue koaxiale Ausrichtung der Antriebswelle 4 erreicht wird. Zum Abdichten des Gehäuseinnenraums ist zwischen den Zentrierflächen 10, 73 ein Dichtring 74 in einer Ringnut angeordnet.
Das Kupplungsmodul 2 gemäß Figur 5 entspricht weitestgehend demjenigen gemäß den Figuren 1 bis 4, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Gleiche beziehungsweise einander entspre- chende Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wie bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 4.
Ein erster Unterschied besteht darin, dass bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 die Verbindungselemente 34 zum Verbinden mit dem Getriebegehäuse 55 separat von den Verbindungsmitteln zum Verbinden der beiden Kupplungsgehäuseteile 32, 33 ausgeführt sind. Ein weiterer Unterschied ist, dass die Kolbenstange 48 an ihrem vom Aktuator 45 entfernten Ende abstützungsfrei ist. Ferner ist in der Zentrierfläche 10 des Kupplungsgehäuses 3 eine Ringnut für den Dichtring 74 vorgesehen. Im Übrigen entspricht das in Figur 5 gezeigte Kupplungsmodul 2 zumindest im Wesentlichen dem in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Kupplungsmodul 2, so dass auf obige Beschreibung verwiesen wird.
Ein Vorteil eines erfindungsgemäßen Kupplungsmoduls 2 ist, dass dieses als separate, vormontierte Baueinheit einfach mit einem Getriebe verbunden werden kann. Da- bei ermöglicht eine definierte Schnittstelle mit Zentrier- und Verbindungselementen eine einfache Montage. Außerdem hat das Kupplungsmodul 2 eine kompakte Baugröße, so dass es insbesondere zum Einsatz in einer Achswelle beziehungsweise Seitenwelle einer Antriebsachse geeignet ist. Bezugszeichenliste
1
2 Kupplungsmodul
3 Kupplungsgehäuse
4 Antriebswelle
5 Gleichlaufgelenk
6 Kupplung
7 Öffnung
8 Endabschnitt
9 Endabschnitt
10 Zentrierfläche
1 1
12 Gelenkaußenteil
13 Gelenkinnenteil
14 drehmomentübertragende Elemente
15 äußere Kugelbahn
16 innerer Kugelbahn
17 Kugelkäfig
18 Öffnung
19 Abschnitt
20 Abschnitt
21 Hohlraum
22 Antriebswelle
23 Dichtungselement
24 Spannband
25 Spannband
26 Wellenlager
27 Stützfläche
28 Gelenklager
29 Ringnut
30 Lager
31 Gelenkdichtring erstes Gehäuseteil zweites Gehäuseteil Verbindungselement Verbindungselement Lagerabschnitt Lagerabschnitt Lagersitz
Lagersitz
Zapfen
Spalt
Formschlusselemente Formschlusselemente Koppelteil
Aktuator
Aktuatorgehäuse Flanschverbindung Kolbenstange
Bohrung
Schaltgabel
Ringnut
Antriebsanordnung Differentialgetriebe Getriebegehäuse Differentialkorb Lager
Lager
Ringrad
Differentialrad Zapfen
Seitenwellenrad Seitenwellenrad Längsverzahnung Gleitscheibe 67 Gleitscheibe
68 Verbindungsanordnung
69 Verbindungselement
70 Schraubbolzen
72 Zentrieranordnung 73 Zentrierfläche
74 Dichtring
A Drehachse
D Durchmesser
L Länge

Claims

Ansprüche
1 . Kupplungsmodul, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
ein Kupplungsgehäuse (3), das Verbindungselemente (34, 35) zum Verbinden mit einem Getriebegehäuse (55) aufweist;
eine Antriebswelle (4), die mittels eines Wellenlagers (26) in dem Kupplungsgehäuse (3) um eine Drehachse (A4) drehbar gelagert ist, wobei ein äußerer Endabschnitt (8) der Antriebswelle (4) außerhalb des Kupplungsgehäuses (3) und ein innerer Endabschnitt (9) der Antriebswelle (4) innerhalb des Kupplungsgehäuses (3) liegt;
ein Gleichlaufgelenk (5) mit einem Gelenkaußenteil (12), einem Gelenkinnenteil (13) und drehmomentübertragenden Elementen (14), die zwischen dem Gelenkaußenteil (12) und dem Gelenkinnenteil (13) zur Drehmomentübertragung angeordnet sind, wobei das Gelenkaußenteil (12) zumindest teilweise innerhalb des Kupplungsgehäuses (3) angeordnet ist und in dem Kupplungsgehäuse (3) mittels eines Gelenklagers (28) um die Drehachse (A12) drehbar gelagert ist; und
eine steuerbare Kupplung (6), die in dem Kupplungsgehäuse (3) angeordnet ist und ausgestaltet ist, um die Antriebswelle (4) und das Gelenkaußenteil (12) optional antriebsmäßig zu verbinden oder zu trennen.
2. Kupplungsmodul nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (6) ein erstes Kupplungsteil (42) aufweist, das mit dem zweiten Endabschnitt (9) der Antriebswelle (4) verbunden ist, ein zweites Kupplungsteil (43), das mit dem Gelenkaußenteil (12) verbunden ist, sowie ein axial bewegliches Koppelelement (44) zum antriebsmäßigen Verbinden des ersten Kupplungsteils (42) und des zweiten Kupplungsteils (43).
Kupplungsmodul nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Kupplungsteil (42) und das zweite Kupplungsteil (43) jeweils einen größten Außendurchmesser (D42, D43) aufweisen, der größer ist als ein Rollkreisdurchmesser (D14) der drehmomentübertragenden Elemente (14) des Gleichlaufgelenks (5), wobei das erste Kupplungsteil (42) und das zweite Kupplungsteil (43) insbesondere gleich gestaltet sind.
Kupplungsmodul nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein größter Kopfdurchmesser (D43) des zweiten Kupplungsteils (43) kleiner ist als ein innerer Lagersitzdurchmesser (D28) des Gelenklagers (28).
Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Koppelelement (44) als Schiebemuffe gestaltet ist, die mit einem von dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil (42, 43) drehfest und axial beweglich verbunden ist und durch axiales Verschieben mit dem anderen von dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil (43, 42) drehfest in Eingriff bringbar ist.
Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Aktuator (45) zum Verschieben des Koppelelements (44) vorgesehen ist, der insbesondere in Form eines elektromagnetischen Aktuators gestaltet ist, wobei die Verschiebung des Koppelelements (44) mithilfe magnetischer Kräfte erfolgt.
7. Kupplungsmodul nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktuator (45) eine axial bewegbare Kolbenstange (48) aufweist, wobei eine Schaltgabel (50) vorgesehen ist, die an der Kolbenstange (48) befestigt ist und in eine Ringnut (52) des Koppelelements (44) eingreift, um eine axiale Bewegung der Kolbenstange (48) auf das Koppelelement (44) zu übertragen.
8. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
wobei das Kupplungsgehäuse (3) eine Zentrierfläche (10) zum Zentrieren des Kupplungsgehäuses (3) relativ zum Getriebegehäuse (55) aufweist, wobei die Zentrierfläche (10) insbesondere in einem axialen Überdeckungsbereich mit dem Wellenlager (26) angeordnet ist.
9. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kupplungsgehäuse (3) einen Gelenklagerabschnitt (37) aufweist, in dem das Gelenklager (28) angeordnet ist, wobei ein kleinster Öffnungsdurchmesser (D37) des Gelenklagerabschnitts (37) größer ist als ein größter Außendurchmesser (D12) des Gelenkaußenteils (12).
10. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kupplungsgehäuse (3) einen Wellenlagerabschnitt (36) aufweist, in dem das Wellenlager (26) angeordnet ist, wobei ein kleinster Öffnungsdurchmesser (D36) des Wellenlagerabschnitts (36) kleiner ist als ein größter Außendurchmesser (D4) der Antriebswelle (4).
1 1 . Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Gelenkaußenteil (12) und der Antriebswelle (4) ein Radiallager (30) vorgesehen ist, mit dem das Gelenkaußenteil (12) und die Antriebswelle (4) relativ zu einander drehbar gelagert sind.
12. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gelenkaußenteil (12) einen Hohlraum (21 ) aufweist, wobei zumindest eines von dem Gelenklagerabschnitt (37) und dem Gelenklager (28) mit dem Hohlraum (21 ) zumindest teilweise eine axiale Überdeckung aufweist.
13. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Gelenkdichtring (31 ) zwischen einer Außenfläche des Gelenkaußenteils (12) und einer Innenfläche des Kupplungsgehäuses (3) dichtend angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse (3) nach außen hin abdichtet, wobei der Gelenkdichtring (31 ) mit dem Hohlraum (21 ) des Gelenkaußenteils (12) zumindest teilweise eine axiale Überdeckung aufweist.
14. Kupplungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die größte axiale Länge (L12) des Gelenkaußenteils (12) kleiner ist als die größte axiale Länge (L4) der Antriebswelle (4).
15. Antriebsanordnung mit einem Differentialgetriebe (54) und einem Kupplungsmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
wobei das Differentialgetriebe (54) ein Getriebegehäuse (55), einen Differentialkorb (56), der in dem Getriebegehäuse (55) um eine Drehachse (A56) drehbar gelagert und von einem Antriebsrad (59) drehend antreibbar ist, sowie einen Differentialrädersatz (60, 63, 64) mit zwei Ausgangsrädern (63, 64) aufweist,
wobei das Kupplungsgehäuse (3) des Kupplungsmoduls (2) mittels der Verbindungselemente (34, 35) mit dem Getriebegehäuse (55) des Differentialgetriebes (54) verbunden ist,
wobei der äußere Endabschnitt (8) der Antriebswelle (4) mit einem der zwei Ausgangsräder (63, 64) des Differentialgetriebes (54) drehfest verbunden ist.
16. Antriebsanordnung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass das Kupplungsgehäuse (3) und das Getriebegehäuse (55) mittels einer Zentrieranordnung (72) relativ zueinander zentriert sind.
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