DE3802368A1 - Mehrscheibenkupplungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplungsvorrich­ tung für einen Antrieb, beispielsweise eine Getriebe- und Zentraldifferentialsperrvorrichtung für Fahrzeuge.

Im allgemeinen sind bei einer Mehrscheibenkupplung eine Anzahl von antriebsseitigen Kupplungsscheiben, die an einem antriebsseitigen Drehkörper so befestigt sind, daß diese Kupplungsscheiben relativ zum antriebsseitigen Drehkörper nicht gedreht jedoch gleitend in Axialrichtung entweder an ihren äußeren Umfangskanten oder an ihren inneren Umfangs­ kanten bewegt werden können, und eine Anzahl von abtriebs­ seitigen Kupplungsscheiben stapelweise abwechselnd in Axial­ richtung vorgesehen, die an einem abtriebsseitigen Drehkörper so befestigt sind, daß diese Kupplungsscheiben relativ zum abtriebsseitigen Drehkörper nicht gedreht jedoch gleitend in Axialrichtung an den Umfangskanten bewegt werden können, die auf der gegenüberliegenden Seite der Umfangskanten der an­ triebsseitigen Kupplungsscheiben liegen, an denen diese an dem antriebsseitigen Drehkörper befestigt sind, wobei der sich dadurch ergebende Stapelkörper aus antriebs- und abtriebs­ seitigen Kupplungsscheiben von einem Kupplungskolben, der auf einer Seite des Stapelkörpers bezüglich der Richtung der Drehachse vorgesehen ist, zur anderen Seite gedrückt wird, so daß die gestapelten Kupplungsscheiben gegeneinander ge­ drückt werden, um eine Reibungskraft an ihren Reibflächen zu erzeugen, wodurch der antriebsseitige Drehkörper und der ab­ triebsseitige Drehkörper in einen Reibkontakt, d.h. in einen Kraftübertragungszustand gebracht werden.

Herkömmliche Getriebe für Fahrzeuge, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, schließen ein Getriebe ein, das beispiels­ weise in der JP OS 1 91 631/1983 beschrieben ist und bei dem ein Ventilkörper im Inneren des Getriebes mit verschiedenen Arten von Ventilen, beispielsweise einem Druckregelventil, das den hydraulischen Druck von einer Ölpumpe regulieren kann, oder einem Handventil, das den hydraulischen Druck, der vom Druckregelventil reguliert wird, nach Maßgabe der Lenkverhältnisse des Fahrzeuges umschalten kann, und Ölkanäle vorgesehen. Der oben erwähnte hydraulische Druck betätigt den Kupplungskolben in der Mehrscheibenkupplung, damit die Dreh­ kraft von der Maschine an der Antriebsseite auf ein gewünsch­ tes Zahnrad an der Abtriebsseite übertragen wird.

In der japanischen Patentanmeldung Nr. 1 59 836/1936 ist ein Ausführungsbeispiel einer Zentraldifferentialsperrvorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben, das eine elektromagnetische Mehrscheibenkupplungseinheit verwendet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser elektromagne­ tischen Mehrscheibenkupplungseinheit 70 sind eine Solenoid­ einrichtung 71 und eine Mehrscheibenkupplung 72 in Form einer Einheit ausgebildet. In dieser Zentraldifferentialsperrvor­ richtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb dient die elek­ tromagnetische Mehrscheibenkupplungseinheit 70 als Zentral­ differentialsperreinrichtung und kann die Anziehungskraft der Solenoideinrichtung 71 in der elektromagnetischen Mehr­ scheibenkupplungseinheit 70 sehr leicht variiert werden, indem lediglich die Stromstärke des Solenoids 73 gesteuert wird.

Im allgemeinen ist das Drehmoment einer Mehrscheibenkupplung in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Zahl der Kupplungs­ scheiben und der Höhe der Anziehungskraft des Solenoides be­ stimmt. Wenn daher der Außendurchmesser der elektromagnetischen Mehrscheibenkupplung begrenzt ist, ist auch der Durchmesser der Kupplungsscheiben sowie der Durchmesser des Solenoides in der Solenoideinrichtung begrenzt. Die Anziehungskraft des Solenoides, die durch die Querschnittsfläche des Eisenkernes bestimmt ist, kann folglich nicht über einem bestimmten Wert festgesetzt werden.

Durch die Erfindung soll daher eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung geschaffen werden, die die oben erwähnten Schwie­ rigkeiten überwindet und einen hydraulischen Druck, der aus einer elektromagnetischen Kraft einer Solenoideinrichtung er­ zeugt wird, die an der Außenseite eines Antriebssystems vor­ gesehen ist, einem Kupplungskolben in einer Mehrscheiben­ kupplung liefern kann, die im Antriebssystem vorgesehen ist, ohne eine hydraulische Pumpe und ein hydraulisches Druckregel­ ventil auskommen kann, mit großen Abmessungen verglichen mit einer herkömmlichen Vorrichtung dieser Art ausgebildet werden kann, bei der eine Solenoideinrichtung und eine Mehrscheiben­ kupplung zu einer Einheit zusammengefaßt sind, indem nur die Mehrscheibenkupplung allein an einer Stelle in einem Fahr­ zeug, an der die Abmessungen des Platzes begrenzt sind, d.h. an einer Stelle angeordnet wird, an der der Außendurchmesser und die axiale Länge des Antriebssystems begrenzt sind, da verhindert werden muß, daß das Antriebssystem andere Bauteile beeinflußt, während die Solenoideinrichtung, die die Quelle zum Erzeugen des hydraulischen Druckes bildet, an einer ande­ ren Stelle angeordnet ist, so daß die Mehrscheibenkupplung mit einem hohen, d.h. ausreichenden Drehmoment ausgebildet sein kann, und bei der die Kupplungsanpreßkraft einfach da­ durch gesteuert werden kann, daß die Stromstärke des elektri­ schen Stromes zum Solenoid reguliert wird.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung geschaffen werden, die aus einer Mehrschei­ benkupplung mit einer Vielzahl von Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar in einem antriebsseitigen Drehelement aufgekeilt sind, das in einem Antriebssystem vorgesehen ist, mit einer Vielzahl von Kupplungsscheiben, die gleitend ver­ schiebbar in einem abtriebsseitigen Drehelement aufgekeilt sind, und mit einem Kupplungskolben, der diese Kupplungs­ scheiben aneinanderdrücken kann, um den Drehunterschied zwi­ schen diesen beiden Drehelementen zu begrenzen, aus einer Solenoideinrichtung mit einem Solenoid, einem Eisenkern, der durch die elektromagnetische Kraft an das Solenoid an­ gezogen und zum Solenoid versetzt werden kann, und einem Kolben, der mit dem Eisenkern verbunden ist und gleitend ver­ schiebbar in einem Zylinder bewegt werden kann, wobei die Solenoideinrichtung an der Außenseite des Antriebssystems vorgesehen ist, und einem Ölkanal besteht, der eine hydrau­ lische Kammer, die ein auf den Kupplungskolben in der Mehr­ scheibenkupplung einwirkendes Öl enthält, mit einer hydrauli­ schen Kammer verbindet, die ein Öl enthält, auf das der Kol­ ben in der Solenoideinrichtung einwirkt, so daß ein hydrauli­ scher Druck, der aus der elektromagnetischen Kraft des Sole­ noides entwickelt wird, an dem Kupplungskolben in der Mehr­ scheibenkupplung liegt.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar im antriebssei­ tigen Drehelement aufgekeilt sind, und die Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar im abtriebsseitigen Drehelement auf­ gekeilt sind, abwechselnd stapelförmig angeordnet sind.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Eisenkern, der durch die elektromagnetische Kraft an das Sole­ noid angezogen und zum Solenoid versetzt wird, und der Kolben, der gleitend im Zylinder bewegt wird, über eine Stange mit­ einander verbunden sind.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß eine Mehrscheibenkupplung im Antriebssystem in einer An­ triebseinheit für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb eingebaut ist, das mit einem Zentraldifferential versehen ist, das eine Antriebskraft auf die vorderen und hinteren Räder verteilen kann, so daß die Mehrscheibenkupplung die Differentialbewegun­ gen der vorderen und hinteren Räder begrenzen kann.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß ein Zentraldifferential, eine Mehrscheibenkupplung und ein Differential für die vorderen und hinteren Räder linear in axialer Richtung in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wodurch die radiale Größe der Kupplungsvorrichtung verringert wird, um dadurch die Vorrichtung kompakter auszubilden.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß das abtriebsseitige Drehelement, das ein Innengehäuse für die Kupplungsscheiben bildet, und ein Differentialgehäuse im eine Antriebskraft übertragenden Zustand eine Einheit bilden, das Zentraldifferential aus Planetenrädern besteht, und daß das antriebsseitige Drehelement, das das Außengehäuse für die Kupplungsscheiben bildet,und ein Träger für die Planetenräder im eine Kraft übertragenden Zustand miteinander verbunden sind, so daß die Begrenzung der Differentialbewegungen der vorderen und hinteren Räder durch die Mehrscheibenkupplung erfolgen kann.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kupplungskolben, der gegen die Kupplungsscheiben drückt, an der Innenfläche eines Gehäuses angeordnet ist, daß ein Ver­ teilergetriebe für das Antriebssystem in der Antriebseinheit eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb bildet, und daß die Druck­ kraft des Kupplungskolbens an den Kupplungsscheiben über ein Differentialgehäuse liegt, das im Verteilergetriebe vorgesehen ist, derart, daß die Kupplungsscheiben aneinandergedrückt werden, so daß die Druckkraft zuverlässig vom Kupplungskolben auf die Kupplungsscheiben übertragen werden kann.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung geschaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kupplungskolben, der gegen die Kupplungsscheiben drücken kann, auf ein Differentialgehäuse über ein Drucklager drückt, so daß die Druckkraft des Kupplungskolbens gleich­ mäßig übertragen wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 den Hauptteil eines Ausführungsbeispiels der er­ findungsgemäßen Mehrscheibenkupplungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Mehrscheiben­ kupplungsvorrichtung in der Anwendung bei einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und

Fig. 3 schematisch ein Beispiel einer herkömmlichen elek­ tromagnetischen Mehrscheibenkupplung in der Anwen­ dung bei einer Zentraldifferentialsperrvorrich­ tung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb.

Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau eines Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplungsvorrich­ tung. Diese Mehrscheibenkupplungsvorrichtung ist eine Naß­ kupplung, die aus einer Mehrscheibenkupplung 1 für die Kraft­ übertragung, die im Antriebssystem vorgesehen ist, und einer Solenoideinrichtung 2 besteht, die an der Außenseite des An­ triebssystems vorgesehen ist. Die Mehrscheibenkupplung 1 weist ein antriebsseitiges Drehelement 3, das in einem Stück mit einer nicht dargestellten Antriebswelle ausgebildet ist, und ein abtriebsseitiges Drehelement 4 auf, das eine Antriebs­ kraft abgeben kann. Eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 5 ist gleitend verschiebbar im antriebsseitigen Drehelement 3 auf­ gekeilt und eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 6 ist im ab­ triebsseitigen Drehelement 4 aufgekeilt. Die antriebsseitigen Kupplungsscheiben 5 und die abtriebsseitigen Kupplungsscheiben 6 sind in einem Ringraum, der zwischen den beiden Drehelementen 3 und 4 gebildet ist, so vorgesehen, daß diese Kupplungsschei­ ben 5, 6 abwechselnd in Richtung der Drehachse der Drehelemente 3, 4 stapelförmig angeordnet sind. Ein Kupplungszylinder 7 ist an einem Ende des antriebsseitigen Drehelementes 3 ausge­ bildet und ein Kupplungskolben 8 ist in diesem Kupplungszylin­ der 7 so vorgesehen, daß der Kupplungskolben 8 gleitend ver­ schiebbar in Richtung der Drehachse der Drehelemente 3, 4 be­ wegt werden kann. Eine hydraulische Kammer 53, die Öl enthält, das auf den Kupplungskolben 8 einwirkt, wird vom Kupplungszy­ linder 7 und vom Kupplungskolben 8 gebildet und eine Dichtung 14, die ein Auslaufen des Drucköls verhindert, ist in geeigne­ ter Weise zwischen dem Kupplungskolben 8 und dem Kupplungszy­ linder 7 vorgesehen. Die Solenoideinrichtung 2 weist ein Ring­ solenoid 9 auf. Ein Eisenkern, der mit einem Solenoidkolben 10 verbunden ist, ist in einer zentralen Bohrung 15 in diesem So­ lenoid 9 vorgesehen. Der Solenoidkolben 10 ist gleitend ver­ schiebbar in einem Solenoidzylinder 12 vorgesehen. Der Solenoid­ zylinder 12 und der Solenoidkolben 10 begrenzen eine hydrau­ lische Kammer 55, in der Öl aufgenommen ist, auf das der So­ lenoidkolben 10 einwirkt. Eine geeignete Dichtung 16 zum Aus­ laufen des Drucköles ist gleichfalls zwischen dem Solenoid­ kolben 10 und dem Solenoidzylinder 12 vorgesehen. Der Kupp­ lungszylinder 7 und der Solenoidzylinder 12 sind über einen Ölkanal 13 miteinander verbunden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplungsvorrichtung beschrie­ ben. Um die Mehrscheibenkupplung für die Betätigung eines Ge­ triebes von Hand einzurücken, wird ein elektrischer Strom dem Solenoid 9 durch eine Bedienung des Fahrers geliefert. Wenn das Solenoid 9 erregt wird, liegt eine Kraft F am Eisenkern 11, so daß der Solenoidkolben 10, der mit dem Eisenkern 11 verbun­ den ist, in die Richtung der Kraft F versetzt wird, damit ein hydraulischer Druck in der hydraulischen Kammer 55 im Sole­ noidzylinder 12 entsteht. Der in dieser Weise erzeugte hydrau­ lische Druck wird auf die hydraulische Kammer 53 im Kupplungs­ zylinder 7 über den Ölkanal 13 übertragen, damit im Kupplungs­ kolben 8 eine Druckkraft P auftritt, die die Kupplungsscheiben 5, 6 gegeneinander drückt. Folglich werden das antriebsseitige Drehelement 3 und das abtriebsseitige Drehelement 4 in einem Kraftübertragungszustand miteinander verbunden. Das heißt mit anderen Worten, daß der relative Drehunterschied zwischen dem antriebsseitigen Drehelement 3 und dem abtriebsseitigen Dreh­ element 4 auf einen niedrigen Wert oder auf Null herabgesetzt wird, so daß die Differentialarbeiten der Drehelemente 3, 4 somit beschränkt sind.

Wenn das Solenoid 9 entregt wird, geht die Anziehungskraft F im Eisenkern 11 verloren. In einigen Fällen wird der Eisen­ kern 11 zwangsweise durch die Kraft einer Feder zurückgeführt. Gleichzeitig mit dem Zurückführen des Eisenkerns 11 kehrt der Solenoidkolben 10 zurück. Das hat zur Folge, daß der hydrau­ lische Druck in der hydraulischen Kammer 55 im Solenoidzylin­ der 12 und in der hydraulischen Kammer 53 im Kupplungszylin­ der 7 verlorengeht oder aufgrund eines Rückstaueffektes im Zylinder der Kupplungskolben 8 zurückbewegt wird und die Mehr­ scheibenkupplung 1 ausgerückt wird. Die Druckkraft P des Kupp­ lungskolbens 8 ist im wesentlichen proportional zur Höhe des elektrischen Stromes, mit dem das Solenoid 9 versorgt wird. Das Drehmoment der Mehrscheibenkupplung 1 kann natürlich im wesentlichen proportional zur Höhe des elektrischen Stromes verändert werden, der dem Solenoid 9 geliefert wird, indem diese Stromhöhe in geeigneter Weise gesteuert wird. Das Dreh­ moment dieser Mehrscheibenkupplungsvorrichtung kann daher so ausgenutzt werden, daß es nach Maßgabe eines Antriebssystems variiert wird, bei dem die Kupplungsvorrichtung verwandt wird. Da die Solenoideinrichtung, d.h. die einen hydrauli­ schen Druck erzeugende Quelle, an einer anderen Stelle als der Stelle vorgesehen sein kann, an der die Mehrscheiben­ kupplung vorgesehen ist, ist es möglich, der Mehrscheiben­ kupplung, die an einer Stelle mit begrenztem Platz vorgesehen ist, ein höheres Drehmoment, d.h. eine höhere Drehmomentüber­ tragungskraft zu geben, und die Kupplungsanpreßkraft einfach dadurch zu steuern, daß die Stromstärke des elektrischen Stromes reguliert wird, der dem Solenoid geliefert wird.

Die Verwendung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsge­ mäßen Mehrscheibenkupplungsvorrichtung als Kupplung zur Be­ grenzung einer Differentialarbeit eines Zentraldifferentials aus Planetenrädern in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben. Diese Mehrschei­ benkupplungsvorrichtung ist in das Antriebssystem des Fahrzeu­ ges mit Vierradantrieb so eingebaut, daß es Differentialbewe­ gungen der Vorder- und Hinterräder begrenzt.

Das linke und rechte Gehäuse 28 und 30 sind über Bolzen 38 an einem Antriebsrad 29 befestigt, das mit einem Abtriebsrad in einem Getriebe kämmt, wobei diese Teile in einem Stück ge­ dreht werden. Ein Zahnring 39 ist in die innere Umfangsfläche des rechten Gehäuses 30 geschnitten und Planetenräder, d.h. Ritzel 17, die an Halteachsen 48 angebracht sind, kämmen mit dem Zahnring 39, während ein Sonnenrad 18 mit den Ritzeln 17 kämmt. Diese Anordnung bildet ein Zentraldifferential, das aus einem Planetengetriebe 40 besteht. Das Sonnenrad 18 im Planetengetriebe 40 weist eine Sonnenradachse 19 auf, die axial entlang der Antriebswelle 50 eines Vorderrades verläuft, und einen Träger 20 auf, der die Halteachsen 48 und eine Trä­ gerachse 47 trägt, die axial verläuft. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Antriebswelle 50 der Vorderräder, die Sonnenradachse 19 und die Trägerachse 47 konzentrisch in dieser Reihenfolge so angeordnet, daß sie relativ zueinander gedreht werden können. Ein vorderes Differential B ist in Fig. 2 auf der rechten Seite der Antriebswelle 50 der Vor­ derräder angebracht. Das vordere Differential B ist ein Differentialgetriebe bekannter Art, das aus einem vorderen Differentialgehäuse 21, einer Ritzelachse 22, die am vorde­ ren Differentialgehäuse 21 gehalten ist, Ritzeln 23, die drehbar auf der Ritzelachse 22 sitzen,und linken und rechten Seitenrädern 24, 25 besteht, die mit den Ritzeln 23 kämmen. Die Antriebswellen 50 für das linke und das rechte Vorderrad sind in den inneren Umfangsflächen des linken und rechten Seitenrades 24, 25 verkeilt. Ein vorstehender Schaftteil, der sich entlang der Antriebswelle 50 für das Vorderrad er­ streckt, ist in einem Stück mit dem vorderen Differential­ gehäuse 21 und auf der Seite des Gehäuses 21 ausgebildet, die dem Planetengetriebe 40 zugewandt ist. Dieser vorstehende Schaftteil, d.h. ein vorderer Differentialgehäuseschaft 26, bildet das innere Gehäuse für die Mehrscheibennaßkupplung C. Eine Keilnut ist in die innere Umfangsfläche eines vorderen Teils des vorderen Differentialgehäuseschaftes 26 geschnitten, und ein Eingriffsteil 27 ist durch diese Nut gebildet, während eine Keilnut in gleicher Weise in den vorderen Teil der Sonnen­ radachse 19 geschnitten ist. Eine Keilnut 31 ist auch in die äußere Umfangsfläche des vorderen Differentialgehäuse­ schaftes 26 geschnitten, mit dem ein äußeres Gehäuse 32 für die Mehrscheibenkupplung C in Eingriff steht. Eine Keilnut 33 ist in die innere Umfangsfläche des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C geschnitten. Die Kupplungsscheiben be­ stehen aus einer Vielzahl von inneren und äußeren Scheiben 34, 56 und sind gleitend verschiebbar in die Keilnuten 31, 33 so gepaßt, daß die inneren und äußeren Scheiben abwechselnd ein­ greifen. Ein zylindrisches Schraubenrad 35 ist in einem Stück durch Bolzen 37 auf der Seite des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C gehalten, das dem Planetengetriebe 40 zugewandt ist, und eine Keilnut ist in die innere Umfangsflä­ che des vorderen Teils dieses Schraubenrades 35 geschnitten.

Eine Keilnut ist auch in die äußere Umfangsfläche des End­ abschnittes der Trägerwelle 47 geschnitten, die einer Keil­ nut im Schraubenrad 35 gegenüberliegt, wobei diese Keilnuten einen Eingriffsteil 36 bilden. Aufgrund dieser Anordnung kann die Mehrscheibenkupplung C die Differentialarbeit des Zentral­ differentials begrenzen, das aus dem Planetengetriebe 40 be­ steht. Die Welle 41 eines großen Kegelrades ist parallel zur Antriebswelle 50 für das Vorderrad angeordnet, derart, daß die Welle 41 gedreht werden kann. Die Welle 41 für das große Kegelrad ist mit einem Antriebsrad 42 an dem Teil versehen, der dem Schraubenrad 35 gegenüberliegt, und es ist ein großes Kegelrad 43 fest auf den vorderen Teil aufgesetzt. Eine An­ triebswelle 44 für das Hinterrad ist so gehalten, daß sie so angeordnet ist, daß sie unter einem rechten Winkel zur Welle 41 für das große Kegelrad verläuft, und ein kleines Kegelrad, d.h. ein Ritzel 45, ist am freien Endabschnitt der Antriebs­ welle 44 für das Hinterrad angebracht, derart, daß das Ritzel 45 mit dem großen Kegelrad 43 kämmt und eine Kraftübertragung auf dieses große Kegelrad 43 bewirkt. Ein Buchsenjoch oder ein Flansch 46 ist am äußeren Endabschnitt der Antriebswelle 44 für das Hinterrad über eine bekannte Einrichtung angebracht. Ein Kupplungskolben 52 ist über ein Drucklager 51 an dem Teil des vorderen Differentialgehäuses 21 auf der der Mehrscheiben­ kupplung C gegenüberliegenden Seite vorgesehen und eine hy­ draulische Kammer 53 im Kupplungskolben 52 bildet einen Teil eines festen Gehäuses 60 für eine Antriebseinheit. Bei dieser Anordnung wird der in der Solenoideinrichtung 2 auftretende Öldruck von einer Abgabemündung 54 über einen Ölkanal 13 auf die hydraulische Kammer 53 übertragen, so daß die Mehrschei­ benkupplung C eingerückt, d.h. in einen Kraftübertragungszu­ stand gebracht wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Antriebseinheit für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben. Die Antriebs­ kraft vom Getriebe wird vom Antriebsrad 29 auf das Planeten­ getriebe 40 übertragen, das das Zentraldifferential bildet. Die dem Planetengetriebe 40 übertragene Antriebskraft wird auf den Zahnring 39 übertragen, der an der inneren Umfangs­ fläche des rechten Gehäuses 30 ausgebildet ist, und wird an­ schließend über zwei Wege verteilt und weiter übertragen. Ein Anteil der Antriebskraft vom Zahnring 39 wird zunächst vom Träger 20, der die Ritzel 17, Planetenräder, trägt, auf das zylindrische Rad, nämlich das Schraubenrad 35 über die Trägerwelle 47 und den Eingriffsteil 36 und anschließend auf die Antriebswelle 44 für das Hinterrad über das Antriebsrad 42, das große Kegelrad 43 und das Ritzel 45 übertragen. Der andere Anteil der Antriebskraft am Zahnring 39 wird von den Ritzeln 17 zum Sonnenrad 18 und zur Sonnenradachse 19 und an­ schließend zum vorderen Differentialgehäuse 21 für das vordere Differential B über den Eingriffsteil 27 und das innere Ge­ häuse, d.h. den vorderen Differentialgehäuseschaft 26 übertra­ gen. Die sich ergebende Antriebskraft wird dann auf die An­ triebswellen 50 für das linke und das rechte Vorderrad über das vordere Differential B übertragen.

Im normalen Kraftübertragungszustand werden die inneren und die äußeren Scheiben 34, 56, die die Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung C bilden, relativ zueinander gedreht. Wenn der Unterschied in der Drehung der Antriebswelle für das Vorderrad und der Antriebswelle für das Hinterrad, d.h. des inneren Gehäuses für die Mehrscheibenkupplung C, das den vorderen Differentialgehäuseschaft 26 bildet, und des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C, das am hinteren Schraubenrad 35 befestigt ist, extrem groß wird, dann wird die Solenoideinrichtung 2 betätigt, um den Solenoidkolben 10 zu bewegen und einen hydraulischen Druck zu erzeugen, um die Differentialbewegung zwischen diesen Antriebswellen zu be­ grenzen. Dieser hydraulische Druck wird auf den Kupplungskol­ ben 52 im Gehäuse 60 dadurch übertragen, daß Öl von der hy­ draulischen Kammer 55 über den Ölkanal 13 zur hydraulischen Kammer 53 geleitet wird. Folglich bewegt sich der Kupplungs­ kolben 52 in der Zeichnung nach links und wird seine Druck­ kraft über das Drucklager 51 auf das vordere Differentialge­ häuse 21 übertragen. Da das vordere Differentialgehäuse 21 über eine Keilnutverbindung in die Sonnenradachse 19 gepaßt ist, wie es bei 27 dargestellt ist, kann es leicht in axialer Richtung bewegt werden. Dementsprechend wird die Druckkraft des Kupplungskolbens 52 vom vorderen Differentialgehäuse 21 auf die Mehrscheibenkupplung C übertragen, so daß die Mehr­ scheibenkupplung C in den Kraftübertragungszustand kommt. Der Unterschied zwischen den Bewegungen der Antriebswelle für das Vorderrad und der Antriebswelle für das Hinterrad kann da­ durch begrenzt werden und in manchen Fällen können beide An­ triebswellen vereinigt, d.h. in den differentialgesperrten Zu­ stand kommen, in dem der Unterschied zwischen den Drehungen dieser Antriebswellengleich Null gemacht wird.

Claims (11)

1. Mehrscheibenkupplungsvorrichtung gekenn­ zeichnet durch eine Mehrscheibenkupplung (1), die aus einer Vielzahl von Kupplungsscheiben (5), die in einem antriebsseitigen Drehelement (3) aufgekeilt sind, das in einem Antriebssystem vorgesehen ist, aus einer Vielzahl von Kupplungsscheiben (6), die in einem abtriebsseitigen Dreh­ element (4) aufgekeilt sind, und einem Kupplungskolben (8) besteht, der die Kupplungsscheiben (5, 6) gegeneinander drüc­ ken kann, eine Solenoideinrichtung (2), die aus einem Sole­ noid (9), einem Eisenkern (11), der durch die elektromagne­ tische Kraft an das Solenoid (9) angezogen und zum Solenoid (9) versetzt wird, und aus einem Kolben (10) besteht, der mit dem Eisenkern (11) verbunden ist und sich gleitend in einem Zylinder (12) bewegen kann, wobei die Solenoideinrich­ tung (2) an der Außenseite des Antriebssystems vorgesehen ist, und einen Ölkanal (13), der eine hydraulische Kammer (53), die ein auf den Kupplungskolben (8) in der Mehrscheibenkupp­ lung (1) einwirkendes Öl enthält, mit einer hydraulischen Kammer (55) verbindet, die ein Öl enthält, auf das der Kol­ ben (10) in der Solenoideinrichtung (2) einwirkt, wobei der aus der elektromagnetischen Kraft der Solenoideinrichtung (2) entwickelte hydraulische Druck am Kupplungskolben (8) in der Mehrscheibenkupplung (1) liegt, um dadurch die Differential­ bewegung der beiden Drehelemente (3, 4) zu begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplungsscheiben (5), die gleitend im antriebsseitigen Drehelement (3) aufgekeilt sind, und die Kupplungsscheiben (6) die gleitend im abtriebsseitigen Dreh­ element (4) aufgekeilt sind, abwechselnd stapelförmig angeord­ net sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Eisenkern (11), der an das Solenoid (9) durch die elektromagnetische Kraft angezogen und zum Sole­ noid (9) versetzt wird, und der Kolben (10), der gleitend im Zylinder (12) bewegt wird, miteinander über eine Stange ver­ bunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebssystem ein Antriebssystem für eine Antriebseinheit eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb ist, das mit einem Zentraldifferential (40), das die Antriebs­ kraft auf die Vorder- und Hinterräder verteilen kann, versehen ist, wobei die Mehrscheibenkupplung (C) im Antriebssystem so eingebaut ist, daß sie die Differentialbewegung der Vorder­ und Hinterräder beschränkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zentraldifferential (40), die Mehr­ scheibenkupplung (C) und ein Differential (B) für die Vorder- und Hinterräder linear und axial in dieser Reihenfolge ange­ ordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein inneres Gehäuse (26) für die Kupp­ lungsscheiben (34, 56) und ein Differentialgehäuse (21) im kraftübertragenden Zustand einteilig ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein äußeres Gehäuse (32) für die Kupp­ lungsscheiben (34, 56) und ein Träger (47) für Planetenräder im kraftübertragenden Zustand miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kupplungskolben (52), der die Kupp­ lungsscheiben (34, 56) zusammendrücken kann, an der Innenflä­ che eines Gehäuses vorgesehen ist, das ein Verteilergetriebe für das Antriebssystem in der Antriebseinheit eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckkraft des Kupplungskolbens (52) auf die Kupplungsscheiben (34, 56) über das Differentialgehäuse (21) im Verteilergetriebe einwirkt, so daß die Kupplungsschei­ ben (34, 56) gegeneinander gedrückt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kupplungskolben (52), der die Kupp­ lungsscheiben (34, 56) zusammendrücken kann, so angeordnet ist, daß er gegen das Differentialgehäuse (21) über ein Drucklager (51) drückt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zentraldifferential (40) aus einem Planetengetriebe besteht.