DE19611058A1 - Verteilergetriebe mit parallelen Kupplungen und Sperre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung eines Fahr­ zeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Augenscheinlich bedienen sich alle Fahrzeuge mit Allradan­ trieben eines Verteilergetriebes für die permanente oder zeitweise Drehmomentübertragung zu einer zweiten Antriebs­ achse. Deshalb verdient die Bauweise der Verteilergetriebe große Aufmerksamkeit.

Die Drehmomentverteilung im Verteilergetriebe ist von sehr vielen Bedingungen abhängig, so der Getriebegröße, des Nenn­ drehmomentes, der Kupplungsgröße, wünschenswerten Be­ triebsprogrammen, Kupplungswirkungsgrad, Einschaltdauer der Kupplung, Kraftübertragung des Fahrzeuges, Wirkungsgrad und vielen anderen Überlegungen.

Dabei spielt auch eine Rolle, ob der Antrieb der zweiten Achse moduliert werden soll oder eine Drehmomentverteilung von 50-50 bzw. eine andere Drehmomentverteilung zwischen den beiden Antriebsachsen aufweisen soll. Wird letzteres ge­ wünscht, so kann man ein hohes Drehmoment mit direkter Kupp­ lung erzielen, aber dann ist ein weiches Kuppeln der An­ triebsstränge problematisch. Das Kuppeln kann bei stehendem Fahrzeug erfolgen oder sehr langsamer Bewegung, doch ver­ langt der Markt, das Kuppeln, also das Zuschalten im Fahrzu­ stand vorzunehmen.

So soll die Aufgabe gelöst werden, eine hohe Drehmomentüber­ tragung eines kleinen, also der Größe nach konventionellen Verteilergetriebes zu ermöglichen und dabei unmittelbar den Antrieb während der Fahrt zuzuschalten.

Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe mit einer Kupp­ lungsanordnung gelöst, die sich der Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 bedient. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß besitzt das Verteilergetriebe eine Kupp­ lungsanordnung mit einer Scheibenkupplung, einer Konuskupp­ lung und der Sperre in Form einer Nabe oder eines Kragens. Alle drei Kupplungskomponenten sind mechanisch parallel zwi­ schen der Ausgangswelle des primären Verteilergetriebes und dem zweiten Antrieb angeordnet. Die Drehmomentübertragung erfolgt zunächst über die elektromagnetisch betätigte Schei­ benkupplung von der Getriebeausgangswelle auf ein Zwischen­ glied, wie einem Kettenradantrieb zur zweiten Abtriebswelle. Die Konuskupplung liegt neben der Scheibenkupplung und ist ebenfalls elektromagnetisch betätigt.

Im Getriebegehäuse kann auch ein Planetenradsatz zur Dreh­ zahlverringerung vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Kupp­ lungsanordnung besitzt ein höheres Drehmomentübertragungs­ vermögen für ein Verteilergetriebe eines Vierradantriebes. Ferner ist eine Sperre vorgesehen, um die primäre Verteiler­ welle mit dem Sekundärabtrieb unmittelbar zu verbinden. Fer­ ner ist eine Komponente der Konuskupplung einstückig mit einem Kettenrad ausgeformt.

Die Scheibenkupplung und Konuskupplung sind in der Lage, die Drehmomentverteilung zwischen der Getriebeausgangswelle und dem primären sowie sekundären Antrieb vorzunehmen. Scheiben- und Konuskupplung werden von einer gemeinsamen Betätigungs­ einrichtung betätigt. Die gemeinsame Betätigung gilt auch für das Planetenradgetriebe und die Sperre. Das Planetenrad­ getriebe ist für direkten Antrieb (hohe Drehzahl), verrin­ gerte Drehzahl und Neutralstellung ausgelegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Übersicht eines Fahrzeugantriebes mit Vertei­ lergetriebe;

Fig. 2 einen Schnitt eines Verteilergetriebes mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des Verteilerge­ triebes mit erfindungsgemäßer Kupplungsanordnung;

Fig. 4 Einzelheiten der Kupplungsanordnung im Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der Konuskupplung und Sperre der Kupplungsanordnung; und

Fig. 6 eine Explosionsansicht einer Konuskupplung und Sperre der Kupplungsanordnung in geänderter Aus­ führungsform.

In Fig. 1 besitzt ein Fahrzeugantrieb 10 einen Motor 12, mit dem ein Getriebe 14 verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Verteilergetriebe 16 verbunden ist. Es besitzt eine primäre hintere Abtriebswelle 18 und eine sekundäre vordere Ab­ triebswelle 20. Die primäre Abtriebswelle 18 des Verteiler­ getriebes 16 treibt eine hintere Welle 22 mit einem-hinteren Ausgleichsgetriebe 24 an. Universalgelenke 26 werden zur Verbindung der hinteren Antriebswelle 22 mit der primären Abtriebswelle 18 und dem hinteren Ausgleichsgetriebe 24 vor­ gesehen. Der Abtrieb des hinteren Ausgleichsgetriebes 24 er­ folgt über hintere Antriebsachsen 28 an Räder 30. In der dargestellten Antriebsanordnung bilden die hintere Abtriebs­ welle 22, das hintere Ausgleichsgetriebe 24, die Universal­ gelenke 26, die Antriebsachse 28 und Räder 30 einen perma­ nenten primären Antriebsstrang 32.

In entsprechender Weise treibt die sekundäre vordere Ab­ triebswelle 20 des Verteilergetriebes 16 eine vordere An­ triebswelle 34 mit einem vorderen Ausgleichsgetriebe 36 über Universalgelenke 38. Das vordere Ausgleichsgetriebe 36 treibt Vorderachsen 40 mit Rädern 42 an. Mit Hilfe von zwei Sperrnaben 44 lassen sich die Vorderachsen 40 nach Wahl je­ weils mit einem der Vorderräder 42 kuppeln. Die Sperrnaben 44 sind entweder manuell oder automatisch-betätigt. Erfolgt die Betätigung automatisch, so sind vorzugsweise elektri­ sche, pneumatische oder hydraulische Betätigungseinrichtun­ gen (nicht dargestellt) vorgesehen, die ferner bedient sind. In der dargestellten Ausführungsform bilden die vordere An­ triebswelle 34, das vordere Ausgleichsgetriebe 36, die Uni­ versalgelenke 38, die Vorderradachsen 40 und Vorderräder 42 mit den Sperrnaben 44 einen sekundären, zuschaltbaren An­ triebsstrang 46.

Auch wenn diese Anordnung die häufiger anzutreffende Bau­ weise ist, so läßt sich erfindungsgemäß umgekehrt auch das Fahrzeug mit einem primären Permanentantrieb der Vorderräder und zuschaltbaren Antrieb für die Hinterräder ausrüsten.

In den Fig. 2 und 3 besteht das Verteilergetriebe aus einem mehrteiligen Gehäuse 50 zur Lagerung und Montage der einzel­ nen Bauteile. In das Gehäuse 50 ragt eine Antriebswelle 52 mit einer abgestuften Durchgangsbohrung 54, deren größerer Durchmesser mit Nuten 56 versehen ist, die zur Verbindung mit einer entsprechenden nicht dargestellten Abtriebswelle des Verteilergetriebes 14 dienen. Die Eingangswelle 52 ist zum Teil mit Hilfe eines Kugellagers 58 gelagert und mit Hilfe einer Dichtung 62 an der Vorderseite des Gehäuses 50 abgedichtet.

Im Bereich des größeren Durchmessers der Innenbohrung 54 liegt eine tassenförmige Wellendichtung 64 und ein Rollenla­ ger 66 zur Lagerung des im Durchmesser verringerten Berei­ ches 68 der primären Abtriebswelle 18. Neben dem Innenende der Eingangswelle 52 und zwischen der Bohrung 54 und dem Be­ reich 68 liegt eine Wellendichtung 74. Das andere Ende der Welle 18 ist mit Hilfe des Kugellagers 76 gelagert und trägt ein Gewinde, mit dem das Universalgelenk 26 verschraubbar ist. Eine Dichtung 82 liegt zwischen dem Flansch 78 und dem Gehäuse 50.

In das Gehäuse 50 reicht ferner die primäre Abtriebswelle 20, an der eine Kupplung 86 als Teil eines Universalgelenkes o. ä. angeformt ist. Die Lagerung erfolgt mit den beiden Ku­ gellagern 88. Auf der Welle 20 ist bei 92, 94 ein Kettenrad 96 mit Zähnen 98 aufgekeilt.

Ferner ist ein Planetenradgetriebe 100 zur Drehzahlverringe­ rung vorgesehen. Es besteht aus einem Zentralrad 102, vor­ zugsweise einstückig mit der Antriebswelle 52, und mit Nuten 104 und Umfangszähnen 106 zur Antriebsverbindung mit Zähnen 108 an mehreren Planetenrädern 112, von denen nur eines dar­ gestellt ist. Jedes Planetenrad 112 dreht frei auf Wälzla­ gern 114 an Wellenstummeln 116 eines Planetenradträgers 118. Dieser besitzt mehrere Zähne 122, die axial gegenüber den Nuten 104 der Antriebswelle 52 versetzt sind. Ein Ringrad 124 mit Zähnen 126, die mit den Zähnen 108 der Planetenräder 112 kämmen, ist im Gehäuse 50 befestigt und von einem Ring 128 gehalten.

Eine verschiebbare Kupplungshülse 130 umschließt die primäre Abtriebswelle 18 und ist mit dieser über eine Keilnutverbin­ dung 134 verbunden. Zähne 136 an der Kupplungshülse 130 las­ sen sich mit den Nuten 104 an der Eingangswelle 52 oder mit Nuten 122 am Planetenradträger 118 kuppeln.

Damit läßt sich durch Verschiebung der Kupplungshülse 130 die primären Abtriebswelle 18 unmittelbar mit der Eingangs­ welle 52 kuppeln (hohe Drehzahl), bzw. wird die Abtriebs­ welle 18 vom Planetenradträger 118 mit geringerer Drehzahl angetrieben (unterer Gang). Liegt die Kupplungshülse 130 in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Lage, so ist das Ver­ teilergetriebe 16 in Neutralstellung.

Die Verschiebung der Kupplungshülse 130 erfolgt mit einer elektromechanischen Betätigung 140 mit einem elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebsmotor 142, der eine Welle 144 schrittweise verdreht. Die Welle 144 treibt eine flache Wendelfeder 146 als Energiespeicher an und diese wie­ derum einen Nocken 148, in dem ein Zapfen 152 sitzt, so daß beim Verdrehen der Welle 144 und des Nockens 148 der Zapfen 152 in beiden Richtungen eine Schaltgabel 154 auf einem zy­ lindrischen Lager 156 verschiebt. Wie erwähnt, arbeitet die Feder 146 als Energiespeicher, so daß der Antriebsmotor 142 in eine bestimmte Lage gerät, die Schaltgabel 154 und die Kupplungshülse 130 aber nicht in die gewünschte Lage gera­ ten, bis die auf die Hülse 130 wirkenden Kräfte soweit ver­ ringert sind, daß die von der Feder 146 gespeicherte Energie das Schalten vollendet, das vom Motor 142 eingeleitet wurde.

Eine auf der Abtriebswelle 18 sitzende Pumpe P (gestrichelte Darstellung) liefert Kühl- und Schmiermittel unter Druck über eine Bohrung 158 im Inneren der Welle 18 zu mehreren radialen Kanälen, wie dies bekannt ist.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen auch eine elektromagnetisch betä­ tigte Scheibenkupplung und Konuskupplung 160 des Verteiler­ getriebes. Diese Kupplungsanordnung 160 sitzt auf der Ab­ triebswelle 18 und besitzt vorzugsweise eine einzelne Betä­ tigungseinrichtung 182 mit einem Antriebsglied 164, das an der Abtriebswelle 18 über eine Keilnutverbindung 166, 168 befestigt ist. Die eine Seite des Antriebsgliedes 164 be­ sitzt mehrere am Umfang beabstandete Nuten 170 in der Form eines schrägen Abschnittes eines Spiraltorus, wie dies Fig. 5 zeigt. Die Nuten 170 nehmen jeweils eine Kugel 172 zur Drehmomentübertragung auf.

Ein Abtriebsglied 174 neben dem Antriebsglied 164 besitzt ebenfalls entsprechende Nuten 176. Die schrägen Seitenwan­ dungen der Nuten 170 und 176 bilden Nockenflächen, die mit den Kugeln 172 zusammenwirken, um bei einer Relativdrehung die beiden Glieder 164 und 174 zu trennen. Diese Einrichtung kann durch analoge mechanische Elemente ersetzt werden, bei­ spielsweise durch konische Rollen, um die Bauteile bei Rela­ tivdrehung axial zu trennen.

Das Antriebsglied 164 ist an einer Einrückplatte 178 befe­ stigt oder angeformt. Auf der Welle 18 sitzt eine Druckfeder 180, bestehend aus mehreren Tellerfedern o. ä. Damit drückt die Feder 180 das Antriebsglied 164 mit der Einrückplatte 178 nach rechts an eine flache Scheibe 182, neben der ein Kupplungsanker 184 angeordnet ist. Dieser ist mit Umfangs­ keilnuten 186, 188 auf der Innenseite einer Kupplungstrommel 192 befestigt.

Neben der Stirnseite des Ankers 184 gegenüber der Scheibe 182 und der Einrückplatte 176 ist ein Spulengehäuse 194 vor­ gesehen, das auf einem gehäusefesten Ring 196 frei drehbar ist. Das Spulengehäuse 194 rotiert zusammen mit dem Ab­ triebsglied 174 über eine Keilnutverbindung 198 oder einem Preßsitz. Der Ring 196 ist am Gehäuse 50 des Verteilerge­ triebes 16 mit Schrauben 202 befestigt. Auf dem Ring 196 sitzt eine Spule 204, die an eine Spannungsquelle über eine Leitung 206 angeschlossen ist.

Neben der Einrückplatte 178 und innerhalb der Trommel 192 liegt eine Scheibenanordnung 210, bestehend aus mehreren Kupplungsscheiben 212. So liegen erste Scheiben 212(A) von kleinem Durchmesser auf einer Hülse 214 und sind mit dieser über Keilnuten 216, 218 verbunden. Die Hülse 214 wird ihrer­ seits von der primären Abtriebswelle 218 durch eine Keilnut­ verbindung 220 angetrieben. Zweite Scheiben 212(B) von größerem Durchmesser liegen zwischen den ersten Scheiben 212(A) und sind über eine Keilnutverbindung 222, 188 mit der Innenseite der Kupplungstrommel 192 verbunden. Die Einrück­ platte ist über eine Keilnutverbindung 218, 224 mit der Zwi­ schenhülse 214 und mit der primären Abtriebswelle 218 ver­ bunden.

Das Kupplungsgehäuse 192 liegt konzentrisch zur primären Ab­ triebswelle 18 und ist mit Zähnen 232 an der Öffnung in der radialen Stirnwand 234 des Kupplungsgehäuses 192.

Die Fig. 3 und 5 zeigen die konzentrische Anordnung einer Konuskupplung und Sperre 240 zur primären Abtriebswelle 218 neben der Stirnwand 234 des Kupplungsgehäuses 192. Dabei greifen die Zähne 232 des Gehäuses 192 in entsprechende Zähne oder Nuten 242 neben einer Stirnseite eines Kettenra­ des 244. Das Kettenrad 244, das die Konuskupplung und Sperre 240 antreibt, liegt frei drehbar auf der Abtriebswelle 18 und besitzt Zähne 246 zum Eingriff mit einer Kette 248, die das Kettenrad 46 der sekundären Abtriebswelle 20 antreibt.

Mehrere Nuten oder Zähne 250 liegen nahe der Stirnseite des Kettenrades 244, das eine innere Konusfläche 252 aufweist, die unter einem spitzen Winkel von etwa 8 bis 14° zur Achse der Abtriebswelle 18 schräg geneigt ist. Bevorzugt wird ein Winkel von 12,5°. Kleinere Winkel haben mechanische Vor­ teile, doch kann die Steuerung der Drehmomentübertragung leiden. Größere Winkel verbessern die Steuermöglichkeit, doch besitzen kleinere Klemmkräfte und erfordern daher hö­ here Einrückkräfte, um ein bestimmtes Drehmoment zu übertra­ gen.

Ferner ist ein konisches Antriebsglied 254 mit mehreren Zäh­ nen oder Nuten 156 in einer Hohlbohrung vorgesehen, die mit Nuten bzw. Zähnen 258 an der Abtriebswelle 18 zusammenwir­ ken. Die Zähne 258 reichen über eine bestimmte axiale Länge und bilden einer Schulter 262 an der Welle 18, an die sich das Antriebsglied 254 anlegt. Das Antriebsglied 254 besitzt eine äußere Konusfläche 264 mit dem gleichen Winkel wie die innere Konusfläche 252 im Kettenrad 244. Die Konusflächen 252, 264 dienen als Reibflächen zur Drehmomentübertragung parallel zur Scheibenkupplung 210.

Mehrere Schmiermittelkanäle 266 sind in der Konusfläche 264 des Antriebsgliedes 254 ausgebildet, so daß Schmiermittel von der Pumpe P zwischen die Reibflächen gelangen kann. Die Kanäle 266 sind vorzugsweise mit einem L-förmigen Quer­ schnitt versehen, wobei der kürzere Schenkel radial und der längere Schenkel parallel zur Längsachse liegt.

Das Antriebsglied 254 hat ferner eine zylindrische Verlänge­ rung 268 mit mehreren Nuten bzw. Zähnen 272 am Außenumfang. In einer Nut 274 liegt ein Sprengring 276 zum Fixieren einer Kupplungshülse 278 auf der Verlängerung 268. Die Hülse 278 ist über eine Keilnutverbindung 282, 272 am Antriebsglied 254 festgelegt. Der Ring 276 fixiert die Hülse 278 auf dem Antriebsglied 254, wobei eine axiale Verschiebung möglich ist. Über eine Keilnutverbindung 284, 250 ist das Kettenrad 244 an der Hülse 278 befestigt. Damit kuppelt eine axiale Verschiebung der Hülse 278 rechts in Fig. 3 das Antriebs­ glied 254 der Konuskupplung unmittelbar mit dem dem Ketten­ rad 244, so daß die Drehmomentübertragung von der Abtriebs­ welle 18 zur sekundären Abtriebswelle 20 erfolgt und die Klemmflächen 252 und 264 sowie die Scheiben 212A, B unwirk­ sam sind.

Die axiale Verschiebung der Hülse 178 in beiden Richtungen erfolgt über einen Flansch 282 an der Hülse 278, der von einem Ring 286 gehalten ist. Eine Druckfeder 288 liegt zwi­ schen dem Flansch 282 und der Hülse 278, so daß die Ver­ schiebung des Flansches 282 formschlüssig mit Hilfe einer unten stehend beschriebenen Einrichtung erfolgt, wohingegen der Eingriff der Zähne bzw. Nuten 250 und 2&4 und der dabei auftretenden Verschiebung der Hülse 278 kurzzeitig verzögert wird, bis die Keilnuten 250 und 284 zueinander fluchten.

Der Flansch 282 bildet eine Umfangsnut 292 für eine Schalt­ gabel 294 (Fig. 2), die verschiebbar auf der Achse 156 liegt und von einem Zapfen 296 betätigt wird, der in einer Nocken­ bahn einer Anordnung 298 läuft, die auf der Welle 144 befe­ stigt ist. Eine Drehung der Motors 142 und der Welle 144 führt zu einer Axialverschiebung der Schaltgabel 294. Die Nockenbahnen der Anordnungen 148 und 298 ermöglichen eine gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Betätigung der Gänge des Planetenradsatzes 100 und des Einrückens oder Ausrückens der Kupplungshülse 278.

In den Fig. 2, 3 und 6 ist eine geänderte Ausführungsform der Konuskupplung 300 dargestellt. Dabei ist das Kupplungs­ gehäuse 192 über eine Verzahnung 232, 302 mit dem Kettenrad 302 verbunden, das auf der primären Abtriebswelle 18 frei drehbar gelagert ist und dessen Zähne 306 von einer An­ triebskette 248 umschlungen sind, so daß das Kettenrad 96 und die sekundäre Abtriebswelle 20 angetrieben werden.

Mehrere axiale Klauen 308 an der Stirnseite des Kettenrades 304 liegen gegenüber den Zähnen 302. Ferner besitzt das Ket­ tenrad 304 eine konische Innenfläche 312 entsprechend der Klemmfläche 252 des Kettenrades 244.

Bei der geänderten Ausführungsform besitzt das konische An­ triebsglied 314 mehrere innere Nuten oder Zähne 316 zum Ein­ griff in entsprechende Zähne oder Nuten 258 an der Abtriebs­ welle 18. Das Ende der Nuten 258 bildet eine Schulter 262 zur Anlage des Antriebsgliedes 314, das eine äußere konische Kupplungsfläche 318 aufweist, das unter dem gleichen Winkel wie die Innenfläche 312 geneigt ist, so daß die Klemmung eine Drehmomentübertragung bewirkt, die parallel zur Schei­ benkupplung 210 vorgesehen ist. Mehrere L-förmige Schmier­ mittelkanäle 320 liegen in der äußeren Reibfläche 318.

An einer Verlängerung 322 des Antriebsgliedes 314 sitzt mit Hilfe einer Keilnutverbindung 324, 334 eine Kupplungshülse 332, wobei eine Ring 328 in der Nut 326 sitzt, wie bereits anhand der Fig. 5 erläutert worden ist. Eine Verzahnung 336 an der Kupplungshülse 332 wirkt mit den Klauen 308 am Ket­ tenrad 304 zusammen, so daß bei einer axialen Verschiebung der Kupplungshülse 332 nach rechts in Fig. 3 das Antriebs­ glied 314 der Konuskupplung unmittelbar mit dem Kettenrad 304 gekuppelt wird und damit die primäre Abtriebswelle 18 mit der sekundären Abtriebswelle 20.

Die Axialverschiebung der Kupplungshülse 332 erfolgt durch axiale Verschiebung des Schalterflansches 338 an der Hülse 332, wobei eine Druckfeder 344 zwischen dem Flansch 338 und der Hülse 332 liegt. Der Flansch 338 bildet eine Umfangsnut 346 zur Aufnahme der Schaltgabel 294.

Es folgt die Beschreibung der Arbeitsweise des Verteilerge­ triebes: So wird anfänglich die Lage der Kupplungshülse 130 des Planetenradsatzes 100 so eingestellt, daß durch Betäti­ gung des Antriebsmotors 142 entweder der schnelle Gang (di­ rekter Antrieb), die Neutralstellung oder der niedrige Gang (verringerte Drehzahl) erfolgt. Dies bedeutet entweder den Eingriff der Verzahlung 132, 104 an der Kupplungshülse 130 bzw. Eingangswelle 52 für den direkten Antrieb oder den Ein­ griff der Verzahlung 136, 122 an der Kupplungshülse 130 bzw. dem Planetenradträger 118 für den kleinen Gang (verringerte Drehzahl) oder eine neutrale Lage, in der keine Zahnverbin­ dung erfolgt.

Entsprechend der vorhergehenden Gangauswahl führt die Betä­ tigung der elektromagnetisch arbeitenden Scheiben- und Ko­ nuskupplung 160 wahlweise zu einer Drehmomentübertragung von der primären Abtriebswelle 18 und dem primären Antriebs­ strang 32 zur sekundären Abtriebswelle 20 und dem sekundären Antriebsstrang 46. Wird die Spule 204 über die Leitung 206 an Spannung gelegt, so läßt sich entweder analog entspre­ chend der Stromstärke oder durch Einschaltdauermodulation, also Impulsbreitenmodulation o. ä. die Höhe des übertragenen Drehmomentes zwischen der primären Abtriebswelle 18 und der sekundären Abtriebswelle 20 bestimmen.

Erhöht sich die auf das Spulengehäuse 194 von dem Magnetfeld der Spule 204 erzeugte Kraft, so kommt es zu einer Relativ­ drehung zwischen dem Antriebsglied 164 und dem Abtriebsglied 174 derart, daß die Kugeln 172 die Glieder 164 und 174 von­ einander entfernen und damit die Einrückplatte 178 eine Druckkraft auf die Scheiben- und Konuskupplung 160 ausübt. Vom Standpunkt der Kupplungskraftbetätigung sind die Schei­ benkupplung 210 und die Konuskupplung und Sperre 240 in Reihe geschaltet derart, daß die von den Kugeln 172 hervor­ gerufene Druckkraft von der Einrückplatte 178 auf die Schei­ benkupplung 210 wirkt und von dort aus auf die Konuskupplung und Sperre 240. Gegenkräfte (Reaktionskräfte) werden in ent­ gegengesetzter Richtung von der Konuskupplung und Sperre 240 über die Scheibenkupplung 210 und die Einrückplatte 178 auf die Antriebs- und Abtriebsglieder 164 und 174 übertragen.

Die Drehmomentübertragung zwischen der primären Abtriebs­ welle 18 und der sekundären Abtriebswelle 20 über die Schei­ benkupplung 210 und die Konuskupplung und Sperre 240 erfolgt aber zueinander parallel, d. h. die Scheibenkupplung 210 und die Konuskupplung und Sperre 240 vermitteln unabhängige, wenn auch mechanisch parallele Drehmomentübertragungspfade zwischen der primären Abtriebswelle 18 und der sekundären Abtriebswelle 20.

Infolge dieser parallelen Drehmomentübertragungspfade durch die beiden Kupplungsanordnungen 210 und 240 kann die Drehmo­ mentkapazität einer konventionellen Kupplung- nach dem Stand der Technik mit etwa 350 Pounds × Feet bei der erfindungsge­ mäßen Ausbildung auf beispielsweise 500 Punds × Feet anstei­ gen. Dieser Vorteil wird ohne Vergrößerung des Verteilerge­ triebes 16 erzielt.

Bei bestimmten Fahrbedingungen usw. bedarf es keiner Modula­ tion der Drehmomentverteilung zwischen der primären und se­ kundären Abtriebswelle. Dann wird der Schaltmotor 142 betä­ tigt und schiebt die Schaltgabel 294 nach links in der Zeichnung, so daß die Kupplungshülse 278 mit dem Kettenrad 244 kraftschlüssig verbunden wird, und damit die beiden Wel­ len 18 und 20 über die Kette 248 starr gekuppelt sind. Wie vorbeschrieben kann durch richtige Bemessung der Nockenbah­ nen 148 und 298 der Schaltmotor 142 den direkten Antrieb durch die Kupplungshülse 278 und das Kettenrad 244 in Kombi­ nation entweder mit dem direkten Antrieb oder dem Antrieb mit verringerter Drehzahl von Seiten des Planetenradsatzes 100 vornehmen. Beim direkten Antrieb (nicht modulierend) wirkt keine Antriebsenergie auf die Scheiben- und Konuskupp­ lung 160, so daß Energie eingespart wird und die Komponenten entspannen und damit weniger verschleißen.

Claims (10)

1. Kupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Eingangsglied (18), einem Ausgangsglied (244), einer zwi­ schen dem Eingangs- und Ausgangsglied angeordneten Scheiben­ kupplung (210), einer zwischen dem Eingangsglied und Aus­ gangsglied angeordneten Konuskupplung (252, 264), mit Mit­ teln (178), die auf die beiden Kupplungen (210; 252, 264) einwirken, um die Drehmomentübertragung vom Eingangsglied (18) zum Ausgangsglied (244) zu modulieren, mit einer Sperr­ kupplung (250, 284) zwischen dem Eingangsglied und dem Aus­ gangsglied und Mitteln (294), die auf die Sperrkupplung (250, 284) wirken, um das Eingangsglied mit dem Ausgangs­ glied wahlweise kraftschlüssig zu kuppeln.

2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ausgangsglied ein Kettenrad (244) ist.

3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konuskupplung ein erstes Kupplungs­ glied (254) aufweist, das vom Eingangsglied (18) angetrieben ist und eine konische erste Kupplungsfläche (264) aufweist, und das Ausgangsglied (244) eine zweite konische Kupplungs­ fläche (252) aufweist, die mit der ersten Kupplungsfläche (264) zusammenwirkt.

4. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Scheiben- und Ko­ nuskupplung wirkenden Mittel von einer Einrückplatte (178) gebildet sind, und die auf die Sperrkupplung wirkenden Mit­ tel von einer Schaltgabel (294) gebildet sind.

5. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Scheiben- und Ko­ nuskupplung wirkenden Mittel eine elektromagnetische Spule (204) und zwei benachbarte Bauteile (164, 174) aufweisen, die mit mehreren einander gegenüberliegenden paarweisen Nockennuten (170, 176) versehen sind, zwischen denen jeweils eine Kugel (172) angeordnet ist.

6. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme ein Verteilerge­ triebe (16) vorgesehen ist, das eine Eingangswelle (52), einen Planetenradsatz (100) zur Erzielung einer verringerten Abtriebsdrehzahl (118) und eine Kupplungshülse (130) auf­ weist, die mit der Eingangswelle (52) oder dem Abtrieb (118) für die kleinere Drehzahl in Eingriff gebracht werden kann.

7. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsglied ein Ketten­ rad (244) ist, und dieses sowie ein Abtriebskettenrad (96) zum Antrieb des sekundären Abtriebsgliedes (20) von einer Kette (248) umschlungen ist.

8. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen einer Betätigungseinrichtung (142) und den Mitteln (294) zur Betätigung der Sperrkupplung (250, 284) ein Federglied (288) vorgesehen ist.

9. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Konuskupplung (252) und der Sperrkupplung (250) in dem Ausgangsglied (244) an­ geordnet sind.

10. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (252, 264) der Konuskupplung mindestens einen spiralförmigen Kanal (266) aufweist.