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Title:
CLUTCH ASSEMBLY AND METHOD FOR DECOUPLING A FIRST SUB-REGION OF A POWERTRAIN FROM A SECOND SUB-REGION OF THE POWERTRAIN BY MEANS OF THE CLUTCH ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/005459
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch assembly (1) for a powertrain (2) of a motor vehicle, comprising at least one clutch (3) and at least one actuation device (4). The clutch (3) can be brought into an open position and/or a closed position by means of the actuation device (4) such that a first sub-region (5) of the powertrain (2) and a second sub-region (6) of the powertrain (2) are decoupled and/or coupled. The actuation device (4) comprises an actuation element (7) and a control element (8) which is connected to the clutch (3). The control element (8) is arranged in a guidable manner in a guide slot (9) with respect to the actuation element (7), and the control element (8) is held in the region of the guide slot (9) by means of an energy storage element (10), which counteracts a movement of the control element (8) out of a first stop position (11) along the guide slot (9), in the closed position of the clutch (3). The invention also relates to a method for decoupling the first sub-region (5) of the powertrain (2) from the second sub-region (6) of the powertrain (2) by means of the clutch assembly (1).

Inventors:
QUEHENBERGER JOHANNES (AT)
WILLBERGER JOHANN (AT)
Application Number:
PCT/EP2016/063549
Publication Date:
January 12, 2017
Filing Date:
June 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MAGNA POWERTRAIN GMBH & CO KG (AT)
International Classes:
F16D23/12; F16D21/00; F16D23/14
Domestic Patent References:
WO2015075183A12015-05-28
WO2011098595A12011-08-18
WO2013186076A12013-12-19
Foreign References:
EP1515415A22005-03-16
DE10238118A12003-04-17
DE102009005358A12010-07-22
Attorney, Agent or Firm:
ZANGGER, Bernd (AT)
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Claims:
Patentansprüche

Kopplungsanordnung (1) für einen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Kupplung (3) und zumindest einer Betätigungsvorrichtung (4), wobei die Kupplung (3) vermittels der Betätigungsvorrichtung (4) in eine Offen-Steil ung und/oder Geschlossen-Stellung bringbar ist, so dass ein erster Teilbereich (5) des Antriebsstrangs (2) und ein zweiter Teilbereich (6) des Antriebsstrangs (2) entkoppelt und/oder gekoppelt werden, wobei die Betätigungsvorrichtung (4) ein Betätigungselement (7) und ein Stellelement (8), das mit der Kupplung (3) verbunden ist, umfasst

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stellelement (8) gegenüber dem Betätigungselement (7) in einer Führungskulisse (9) führbar angeordnet ist und das Stellelement (8) in der Geschlossen-Stellung der Kupplung (3) im Bereich der Führungskulisse (9) vermittels eines Energiespeicherelements (10), das einer Bewegung des Stellelements (8) entlang der Führungskulisse (9) aus einer ersten Anschlagposition (11 ) entgegenwirkt, gehalten ist. 2. Kopplungsanordnung (1) nach Anspruch 1 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungskulisse (9) an dem Betätigungselements (7), insbesondere an einem ersten Endabschnitt (13) des Betätigungselements (7), ausgebildet ist. 3. Kopplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungskulisse (9) als eine entlang einer Längsachse (15) des Betätigungselements (7) verlaufende längliche Nut oder eine längliche Führungsschiene ausgebildet ist. Kopplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Anschlagposition (11) durch ein erstes Führungskulissenende (16) ausgebildet ist.

Kopplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Energiespeicherelement (10) als ein elastisches Element ausgebildet ist.

Kopplungsanordnung (1) nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elastische Element ein Federelement ist.

Kopplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Energiespeicherelement (10) innerhalb der Führungskulisse (9) angeordnet ist.

Kopplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Betätigungselement (7) über ein elastisches Anlageelement (41 ) an einem Außengehäuse abgestützt ist.

Kopplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Betätigungsvorrichtung (4) einen Eingriffsabschnitt (18) und einen Gewindeabschnitt (19) aufweist, wobei der Eingriffsabschnitt (18) mit dem Gewindeabschnitt (19) in Eingriff bringbar ist.

10. Kopplungsanordnung (1) nach Anspruch 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gewindeabschnitt (19) drehfest und axial nicht verschiebbar an einem Differentialgehäu- se (20) angeordnet ist.

11. Kopplungsanordnung (1 ) nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Differentialgehäuse (20) vermittels der Kupplung (3) mit einem Differential bolzen (21) oder einer Differentialbolzenhalterung (22) koppelbar ist.

12. Kopplungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Eingriffsabschnitt (18) an einem zweiten Endabschnitt (14) des Betätigungselements (7) ausgebildet ist.

13. Kopplungsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Eingriffsabschnitt (18) mit dem Gewindeabschnitt (19) vermittels einer Aktuatoreinheit (23) in Eingriff bringbar ist.

14. Kopplungsanordnung (1) nach Anspruch 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aktuatoreinheit (23) als Linearantriebseinheit ausgeführt ist, die elektrisch aktuierbar ist. Kopplungsanordnung (1) nach Anspruch 13 oder 14,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass vermittels der

Aktuatoreinheit (23) ein Führungselement (24) betätigbar ist, wobei vermittels des Führungselements (24) das Betätigungselement (7) betätigbar ist und so der Eingriffsabschnitt (18) mit dem Gewindeabschnitt (19) in Eingriff bringbar ist.

Kopplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an dem zweiten Endabschnitt (14) des Betätigungselements (7) auf der dem Eingriffsabschnitt (18) abgewandten Seite des Betätigungselements (7) ein Rastabsatz (25) ausgebildet ist. 17. Kopplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kupplung (3) als eine formschlüssige Kupplung ausgebildet ist.

Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs (5) eines Antriebsstrangs (2) von einem zweiten Teilbereich (6) des Antriebsstrangs (2) vermittels einer Kopplungsanordnung (1 ), wobei der Antriebsstrang (2) eine Hauptkupplung (34) zum wahlweisen Übertragen von Hauptkupplungsdrehmoment von einem Primärantriebsstrang (51 ) des Antriebsstrangs (2) auf einen Sekundärantriebsstrang (52) des Antriebsstrangs (2) aufweist und wobei die Kopplungsanordnung (1 ) im Sekundärantriebsstrang (52) angeordnet ist und zumindest eine Kupplung (3), zumindest eine Betätigungsvorrichtung (4) und zumindest eine Aktuatoreinheit (23) aufweist, wobei das Entkoppeln des ersten Teilbereichs (5) des Antriebsstrangs (2) vom zweiten Teilbereich (6) des Antriebsstrangs (2) aktuiert wird, indem die Aktuatoreinheit (23) auf die Betätigungsvorrichtung (4) einwirkt während die Hauptkupplung (24) geschlossen ist, so dass über die Hauptkupplung (34) Hauptkupplungsdrehmoment vom Primärantriebsstrang (51 ) auf den Sekundärantriebsstrang (52) übertragen wird.

Description:
Kopplungsanordnung und Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs eines Antriebsstrangs von einem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs vermittels der Kopplungsanordnung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsanordnung für einen Antriebs- sträng eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Kupplung und zumindest einer Betätigungsvorrichtung zur wahlweisen Betätigung der Kupplung, sowie ein Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs von einem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs vermittels der Kopplungsanordnung.

Stand der Technik

Derartige Kopplungsanordnungen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen in der Fahrzeugtechnik bekannt und dienen meist der Entkopplung und/oder Kopplung von Teilbereichen des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges.

Insbesondere finden Kopplungsanordnungen der gattungsgemäßen Art in allrad- getriebenen Kraftfahrzeugen und in Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb Anwendung. Insbesondere dienen sie dabei der Stilllegung von Teilbereichen des An- triebsstranges, um derart ein unnötiges Mitdrehen und somit einen unnötigen

Energieverbrauch der stillzulegenden Teilbereiche des Antriebsstrangs zu verhindern.

So beschreibt die WO 201 1/098595 A1 eine Kopplungsanordnung der gattungs- gemäßen Art. Bei diesem System ist zur Betätigung einer Kupplung eine Betäti- gungseinrichtung ausgebildet, die wahlweise einen Eing ffsabschnitt mit einem mit einer Welle rotierenden Gewindeabschnitt in Eingriff bringt. Derart wird eine Relativbewegung des Eingriffsabschnitts und des Gewindeabschnitts entlang einer Achse der rotierenden Welle bewirkt und die Kupplung wird so in axialer Richtung verschoben (entkoppelt).

Ebenso beschreibt die WO 2013/186076 A1 eine Kraftübertragungseinheit mit einem integrierten Unterbrechersystem („Disconnecf-Mechanismus). Der„Dis- connecf'-Mechanismus umfasst eine formschlüssige Kupplung, bei der eine Schiebemuffe formschlüssig mit einem weiteren Wellenteil zusammenwirkt. Bei der Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung handelt es sich um eine Sektormutter. Die Sektormutter wird über einen Aktuator mit einem Gewinde in der Eingangswelle in Eingriff gebracht. Das Gewinde verläuft dabei derart, dass die durch den Aktuator eingerückte Sektormutter die Schiebemuffe in Richtung Ent- koppeln verschiebt.

Die DE 10 2009 005 358 A1 beschriebt beispielsweise einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer permanent angetriebenen Primärachse, welche eine Antriebseinheit zum Erzeugen eines Antriebsmoments und eine erste Kupplung zum Übertragen eines variablen Teils des Antriebsmoments auf eine Sekundärachse des Kraftfahrzeugs aufweist. Zudem weist der Antriebsstrang eine zweite Kupplung zum Stilllegen eines zwischen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung angeordneten Drehmomentübertragungsabschnitts des Antriebsstranges auf, wenn die erste Kupplung geöffnet ist.

Die genannten Kopplungsanordnungen dienen der reversiblen Stillegung von Teilbereichen des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines sekundären Teilbereichs eines Antriebsstrangs. Um dabei ein sicheres Entkoppeln der Kupplung und somit eine sichere Stillegung eines Teilbereichs des Antriebs- Strangs zu gewährleisten, ist der Gewindeabschnitt der Betätigungsvorrichtung stets drehfest mit einer Welle verbunden, die sich bei Bewegung des Fahrzeugs immer dreht. D.h. der Gewindeabschnitt der Betätigungsvorrichtung der Kopplungsanordnung ist stets an einem nicht stillzulegenden Teilbereich des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs angeordnet. Diese Lösung bedarf oftmals eines größe- ren Bauraums und einer aufwendigen Integration in den Antriebsstrang.

Wäre bei den im Stand der Technik genannten Ausführungen der Gewindeabschnitt an einer Welle bzw. einem Bauteil und/oder einer Baugruppe des Antriebsstrangs angeordnet, die bei Bewegung des Fahrzeugs zum Stillstand kommt bzw. in einem stillzulegenden Teilbereich des Antriebsstrangs angeordnet ist, so könnte folgender Effekt auftreten: der Entkopplungsvorgang der Kupplung wird gestartet und die Kupplung wird so weit geöffnet werden, bis sie entkoppelt ist - der stillzulegende Teilbereich des Antriebsstranges kommt zum Stillstand, jedoch wird der Entkopplungsvorgang nicht vollständig abgeschlossen, wodurch es beispielsweise zu einem Ratschen an der Kupplung kommen kann.

Darüber hinaus reagieren sämtliche angegebenen Kopplungsanordnungen des Standes der Technik sensibel auf ein zu hohes über den Gewindeabschnitt eingebrachtes Drehmoment. Beispielsweise ist eine Integration des Gewindeabschnitts an einem Differentialgehäuse bislang nicht möglich, da das für die Öffnung der Kupplung benötigte Moment für ein sicheres Drehen des Differentialgehäuses, sollte es zu hoch sein, bei der Entkopplung der Kupplung als Triebstrangentspan- nungsschlag akustisch wahrnehmbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt zum einen die Aufgabe zugrunde eine Kopplungsanordnung der genannten Art hinsichtlich Bauraum und Kosten zu verbessern und insbesondere eine zuverlässige, momentenunabhängige Überführung der Kupplung von einer Geschlossen-Stellung in eine Offen-Steil ung zu gewährleisten. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum einfachen, zuverlässigen und momentenunabhängigen Überführen der Kupplung von einer Geschlos- sen-Stellung in eine Offen-Stellung darzustellen.

Die Lösung des ersten Aspekts der Aufgabe erfolgt durch eine Kopplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Kupplung und zumindest einer Betätigungsvorrichtung, wobei die Kupplung vermittels der Betätigungsvorrichtung in eine Offen-Stellung und/oder Geschlossen-Stellung bringbar ist, so dass ein erster Teilbereich des Antriebsstrangs und ein zweiter Teilbereich des Antriebsstrangs entkoppelt und/oder gekoppelt werden, wobei die Betätigungsvorrichtung ein Betätigungselement und ein Stellelement, das mit der Kupplung verbunden ist, umfasst, wobei das Stellelement gegenüber dem Betäti- gungselement in einer Führungskulisse führbar angeordnet ist und das Stellelement in der Geschlossen-Stellung der Kupplung im Bereich der Führungskulisse vermittels eines Energiespeicherelements, das einer Bewegung des Stellelements entlang der Führungskulisse aus einer ersten Anschlagposition entgegenwirkt, gehalten ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Kopplungsanordnung zumindest eine Kupplung und zumindest eine Betätigungsvorrichtung.

Die Kupplung ist erfindungsgemäß vermittels der Betätigungsvorrichtung in eine Offen-Stellung und/oder eine Geschlossen-Stellung überführbar. Entsprechend der vorliegenden Erfindung dient die Kupplung der Kopplung und/oder Entkopplung eines ersten Teilbereichs eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit/von einem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs des Kraftfahr- zeugs.

Eine Kraftübertragung (Momentenübertragung) erfolgt dabei im Wesentlichen von dem ersten Teilbereich des Antriebsstrangs zu dem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs.

Die Geschlossen-Stellung der Kupplung beschreibt einen Zustand der Kupplung bei dem der erste Teilbereich des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs vermittels der Kupplung antriebswirksam mit dem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs verbunden ist. Derart kommt es vermittels der Kupplung zu einer Kraftübertragung vom ersten Teilbereich des Antriebsstrangs auf den zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs.

In der Geschlossen-Stellung der Kupplung sind im Wesentlichen sämtliche Bauteile und/oder Baugruppen des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs, sowie des zweiten Teilbereichs des Antriebsstrangs an der Kraftübertragung beteiligt.

Die Offen-Stellung der Kupplung beschreibt einen Zustand der Kupplung bei dem der erste Teilbereich des Antriebsstrangs über die Kupplung von dem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs getrennt ist. Hierbei kommt es zu keiner Kraft- Übertragung vom ersten Teilbereich des Antreibsstrangs auf den zweiten Teilbereich der Antriebsstrangs.

In der Offen-Stellung der Kupplung sind im Wesentlichen sämtliche Bauteile und/oder Baugruppen des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs an der Kraft- Übertragung beteiligt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst die Betätigungsvorrichtung ein Betätigungselement und ein Stellelement. Das Stellelement ist über ein Gleitelement mit der Kupplung verbunden und bevorzugt um eine Schwenkachse verschwenkbar ausgeführt.

Das Stellelement ist erfindungsgemäß gegenüber dem Betätigungselement in einer Führungskulisse führbar angeordnet.

Die Führungsrichtung des Betätigungselements entspricht der konstruktiven Ausbildung der Führungskulisse.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Geschlossen-Stellung der Kupplung das Stellelement im Bereich der Führungskulisse vermittels eines Energiespeicherelements, das einer Bewegung des Stellelements entlang der Führungskulisse aus einer ersten Anschlagposition entgegenwirkt, gehalten.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kopplungsanordnung lässt sich eine zuverlässige Überführung der Kupplung von einer Geschlossen-Stellung in eine Offen-Stellung und somit eine Entkopplung des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs verwirklichen. Durch die Ausführung der Kopplungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein lastloses, momentenunabhängiges Entkoppeln des ersten Teil- bereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs realisiert und ein verbessertes„NHV" -Verhalten („Noise, Vibration, Harshness") erzielt.

Zudem ist die erfindungsgemäße Lösung auf einfache Art und Weise, kostengünstig und bauraumoptimiert realisierbar. Vermittels der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung der ersten Anschlagposition und des Energiespeicherelements im Bereich der Führungskulisse ist eine schnelle Überführung der Kupplung von einer Offen-Steil ung in eine Ge- schlossen-Stellung (Koppeln des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs mit dem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs) gewährleistet.

Im Allgemeinen wird vermittels der Ausbildung der kompakten erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung die Integration der Kopplungsanordnung in den Antriebsstrang erleichtert, wodurch sich eine kostengünstigere und zeitoptimierte Herstel- lung erzielen lässt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Bevorzugt ist die Führungskulisse an einem ersten Endabschnitt des Betätigungselements ausgebildet, wobei das Stellelement in die Führungskulisse des Betätigungselements eingreift. Das Betätigungselement ist so in der Führungskulisse führbar auf dem Stellelement angeordnet. Bevorzugt ist die Führungskulisse entlang der Längsachse des Betätigungselements ausgebildet.

Vorzugsweise ist die Führungskulisse als Nut länglich, langlochartig, ausgebildet. Anstelle einer Nut ist auch die Ausbildung einer länglichen Führungsschiene als Führungskulisse vorteilhaft.

Vermittels der Ausbildung der Führungskulisse an dem Betätigungselement ergibt sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Bewegung für das Stellelement. Bevorzugt ist die erste Anschlagposition durch ein erstes Führungskulissenende ausgebildet.

Das Energiespeicherelement ist vorzugsweise als elastisches Element, insbeson- dere als Federelement, ausgeführt.

Es ist von Vorteil, wenn das Energiespeicherelement innerhalb der Führungskulisse angeordnet ist. Durch die integrative Anordnung des Energiespeicherelements und der ersten Anschlagposition in/innerhalb der Führungskulisse wird unter anderem eine kompakte und einfache Bauweise gewährleistet.

Besonders bevorzugt ist das Betätigungselement über ein elastisches Anlageele- ment an einem Außengehäuse abgestützt.

Das elastische Anlageelement ist vorzugsweise ebenso als Federelement ausgebildet. Vorzugsweise weist die Betätigungsvorrichtung einen Eingriffsabschnitt und einen Gewindeabschnitt auf, wobei der Eingriffsabschnitt mit dem Gewindeabschnitt in Eingriff bringbar ist.

Der Gewindeabschnitt ist derart ausgebildet, dass der Betätigungshebel bei einem Eingriff des Eingriffsabschnitts in den Gewindeabschnitt relativ zu diesem in eine axiale Richtung bewegbar ist.

Die Richtungsangabe„axial" beschreibt hier im Wesentlichen eine Richtung entlang der Längsachse und/oder parallel zur Längsachse des Betätigungselements. Dementsprechend beschreibt die Richtungsangabe„radial" im Wesentlichen eine Richtung normal auf die Längsachse des Betätigungselements.

Bevorzugt ist der Gewindeabschnitt als Schraubgewinde oder eine schraubenför- mige verlaufende Nut ausgebildet.

Der Eingriffsabschnitt weist eine in Bezug auf den Gewindeabschnitt korrespondierende konstruktive Ausformung auf, um einen zuverlässigen formschlüssigen Eingriff des Eingriffsabschnitts in den Gewindeabschnitt zu ermöglichen.

Der Gewindeabschnitt ist bevorzugt drehfest und axial nicht verschiebbar an einem Differentialgehäuse angeordnet.

Bei einer Überführung der Kupplung von einer Geschlossen-Stellung in eine Of- fen-Stellung (Entkopplungs-Vorgang) wirkt auf das Betätigungselement über den Gewindeabschnitt eine Verschiebekraft.

Vermittels der Anordnung des Gewindeabschnitts an einem Differentialgehäuse ist eine besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Kopplungsanord- nung möglich. Zudem erlaubt eine derartige Konstruktion eine einfache Integration der Kopplungsanordnung in den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vermittels der Kupplung das Differentialgehäuse mit einem Differentialbolzen oder einer Differentialbolzenhalterung antriebswirksam koppelbar.

Bei Vorhandensein einer Differentialbolzenhalterung ist diese fest mit dem Differentialbolzen verbunden. Differentialbolzen und gegebenenfalls Differentialbolzenhalterung sind beweglich innerhalb des Differentialgehäuses angeordnet.

Der Eingriffsabschnitt ist vorzugsweise an einem zweiten Endabschnitt des Betäti- gungselements ausgebildet.

Bevorzugt ist der Eingriffsabschnitt mit dem Gewindeabschnitt vermittels einer Aktuatoreinheit in Eingriff bringbar. Vorteilhafterweise ist die Aktuatoreinheit als Linearantriebseinheit, die elektrisch aktuierbar ist, ausgebildet.

Die Linearantriebseinheit ist vorzugsweise ein Hubmagnet oder ein Linearmotor. Eine derartige Aktuatoreinheit ist einfach steuerbar und stellt eine kostengünstige Alternative zu einem Elektromotor dar.

Weitere mögliche Aktuatoreinheiten wären hydraulisch oder pneumatisch betriebene Systeme.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vermittels der Aktuatoreinheit ein Führungselement betätigbar, wobei vermittels des Führungselements wiederum das Betätigungselement betätigbar ist und so der Eingriffsabschnitt mit dem Gewindeabschnitt in Eingriff bringbar ist.

Das Führungselement ist ebenso als Bestandteil der Betätigungsvorrichtung zu sehen. Vorzugsweise ist an dem zweiten Endabschnitt des Betätigungselements auf der dem Eingriffsabschnitt abgewandten Seite des Betätigungselements ein Rastabsatz ausgebildet. Die dem Eingriffsabschnitt des Betätigungselements abgewandte Seite entspricht einer der Aktuatoreinheit und/oder dem Führungselement zugewandten Seite.

Bevorzugt ist die Kupplung der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung als formschlüssige Kupplung, beispielsweise eine Klauenkupplung, ausgebildet.

Die Lösung des zweiten Aspekts der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs eines Antriebsstrangs von einem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs vermittels einer Kopplungsanordnung, wobei der Antriebsstrang eine Hauptkupplung zum wahlweisen Übertragen von Hauptkupp- lungsdrehmoment von einem Primärantriebsstrang des Antriebsstrangs auf einen Sekundärantriebsstrang des Antriebsstrangs aufweist und wobei die Kopplungsanordnung im Sekundärantriebsstrang angeordnet ist und zumindest eine Kupplung, zumindest eine Betätigungsvorrichtung und zumindest eine Aktuatoreinheit aufweist, wobei das Entkoppeln des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs aktuiert wird, indem die Aktuatoreinheit auf die Betätigungsvorrichtung einwirkt während die Hauptkupplung geschlossen ist, so dass über die Hauptkupplung Hauptkupplungsdrehmoment vom Primärantriebsstrang auf den Sekundärantriebsstrang übertragen wird. Die Entkopplung bzw. der Entkopplung-Vorgang des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs entspricht erfindungsgemäß einer Überführung der Kupplung von einer Geschlossen-Stellung in eine Offen-Stellung. Der Antriebsstrang weist eine Hauptkupplung zum wahlweisen Übertragen von Hauptkupplungsdrehmoment von einem Primärantriebsstrang des Antriebsstrangs auf einen Sekundärantriebsstrang des Antriebsstrangs auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kopplungsanordnung im Sekundärantriebsstrang angeordnet.

Die Kopplungsanordnung weist erfindungsgemäß zumindest eine Kupplung, zumindest eine Betätigungsvorrichtung und zumindest eine Aktuatoreinheit auf.

Das Entkoppeln des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs wird erfindungsgemäß aktuiert, indem die Aktuatoreinheit auf die Betätigungsvorrichtung einwirkt während die Hauptkupplung geschlossen ist, so dass über die Hauptkupplung Hauptkupplungsdrehmoment vom Pri- märantriebsstrang auf den Sekundärantriebsstrang übertragen wird.

Durch das Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs eines Antriebsstrangs von einem zweiten Teilbereich eines Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein zuverlässiges, momentenunabhängiges Entkoppeln des ersten Teilbereichs des Antriebsstrangs vom zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs bewirkt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeich- nungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Antriebsstrang eines

Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Kopplungsanordnung mit einer

Kupplung in Geschlossen-Stellung.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Kopplungsanordnung mit der

Kupplung in Offen-Stellung.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Aktuierungsvor- gangs zum Überführen einer Kupplung von einer Geschlossen-Stellung in eine Offen-Stellung.

Fig. 5 - Fig. 7 zeigen einen Entkopplungs-Vorgang eines ersten Teilbereichs eines Antreibsstrangs von einem zweiten Teilbereich eines Antreibsstrangs bei hoher Verschiebekraft. Fig. 8 - Fig. 9 zeigen einen Entkopplungs-Vorgang eines ersten Teilbereichs eines Antreibsstrangs von einem zweiten Teilbereich eines Antreibsstrangs bei niedriger Verschiebekraft. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Sämtliche im Folgenden beschriebenen Figuren zeigen die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung 1 beispielhaft anhand einer Anwendung in einem Differentialgetriebe.

Gleiche und/oder analog zu verstehende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt zur näheren Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 einen beispielhaften Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs. Es handelt sich dabei um ein optional allradgetriebenes Kraftfahrzeug. Der in Fig. 1 dargestellte Pfeil zeigt die Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs an.

Bei dem gezeigten beispielhaften Antriebsstrang 2 ist im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs eine Antriebseinheit 26 quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet.

Wie bereits erwähnt stellt der in Fig. 1 dargestellte Antriebsstrang 2 lediglich eine beispielhafte Möglichkeit der Anwendung der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 dar. Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 in einem Antriebsstrang 2 bei dem die Antriebseinheit 26 in Richtung der Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, oder in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist ebenso denkbar.

Im vorliegenden Antriebsstrang 2 handelt es sich bei der Antriebseinheit 26 um einen Verbrennungsmotor. Die Antriebseinheit 26 ist über ein Wechselgetriebe 27 dauerhaft mit einem Vor- derachsdifferenzial 28 verbunden, wobei das Vorderachsdifferential 28 auf einer Vorderachse 29 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

Derart werden auf der Vorderachse 29 angeordnete Vorderräder 30 permanent angetrieben - die Vorderachse 29 stellt somit die Primärantriebsachse dar.

Dieser Teilbereich des Antriebsstrangs 2 ist als Primärantriebsstrang 51 zu be- zeichnen.

Im hinteren Bereich des Antriebsstrangs 2 des Kraftfahrzeugs ist eine Hinterachse 32 mit einem Hinterachsdifferential 31 und Hinterrädern 33 angeordnet. Die Hinterachse 32 bildet die Sekundärantriebsachse des Antriebsstrangs 2 aus, da sie lediglich bei Bedarf durch die Antriebseinheit 26 angetrieben wird.

Dieser Teilbereich des Antreibsstrangs 2 ist auch als Sekundärantriebsstrang 52 zu bezeichnen.

Um lediglich bei Bedarf Antriebsmoment von der Antriebseinheit 26 auf die Hinterachse 32 zu übertragen ist im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs eine steuerbare Hauptkupplung 34 angeordnet vermittels der ein einstellbarer Anteil des von der Antriebseinheit 26 bereitgestellten Antriebsmoments an die Hinterachse 32 über- führt wird.

Die Hauptkupplung 34 lässt sich ebenso zum Sekundärantriebsstrang 52 zählen.

Die Hauptkupplung 34 kann zum Beispiel als Reibungskupplung, Klauenkupplung oder ein Koppelelement mit Formschluss ausgeführt sein. Ein Ausgangselement 35 der Hauptkupplung 34 ist mit einem Ende eines Drehmomentübertragungselements 36, hier eine Kardanwelle, antriebswirksam verbunden. An seinem anderen Ende ist das Drehmomentübertragungselement 36 antriebswirksam mit dem Hinterachsdifferential 31 verbunden. Hierbei ist das Drehmomentübertragungselement 36 mit einem Eingangselement 37, beispielsweise mit einem Kegelrad, verbunden, welches mit einem Tellerrad 38 des Hinter- achsdifferentials 31 in Eingriff steht. Das Hinterachsdifferential 31 weist ein Differentialgehäuse 20 auf, wobei das Differentialgehäuse 20 fest mit dem Tellerrad 38 verbunden ist (Fig. 2 - Fig. 9).

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung 1 an dem Hinterachsdifferential 31 und somit im Bereich des Sekundäran- triebstrangs 52 angeordnet.

Eine Kraftübertragung (Momentenübertragung) erfolgt bei dem vorliegenden beispielhaften Antriebsstrang 2 (Fig. 1 ) von der Antriebseinheit 26 im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs permanent zu der Vorderachse 29 und wahlweise zu der Hinterachse 32.

Das Drehmomentübertragungselement 36 und der Primärantriebsstrang 51 des beispielhaften Antriebsstrangs 2 sind vermittels der Hauptkupplung 34 antriebswirksam koppelbar.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung 1 in einer Geschlossenstellung der Kupplung 3. Hierbei ist erfindungsgemäß ein erster Teilbereich 5 des Antriebsstrangs 2 mit einem zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 gekoppelt. Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung 1 in einer Offen-Steil ung der Kupplung 3. Hierbei ist erfindungsgemäß der erste Teilbereich 5 des Antriebsstrangs 2 von dem zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 entkoppelt. Nach dem vorliegenden beispielhaften Antriebsstrang 2 (Fig. 1 ) entspricht der erste Teilbereich 5 des Antriebsstrangs 2 somit dem Primärantriebsstrang 51 inklusive Hauptkupplung 34, Drehmomentübertragungselement 36 und Differentialgehäuse 20 des Hinterachsdifferentials 31 . Nach dem vorliegenden beispielhaften Antriebsstrang 2 (Fig. 1 ) entspricht der zweite Teilbereich 6 des Antreibsstrangs 2 im Wesentlichen dem Sekundärantriebsstrang 52 exklusive der Hauptkupplung 34, dem Drehmomentübertragungselement 36 und dem Differentialgehäuse 20 des Hinterachsdifferentials 31 . Die Kopplungsanordnung 1 umfasst eine Kupplung 3 und eine Betätigungsvorrichtung 4, wobei die Kupplung 3 vermittels der Betätigungsvorrichtung 4 wahlweise in eine Offen-Steil ung und/oder eine Geschlossen-Stellung überführbar ist (Fig. 2; Fig. 3). Die Kopplungsanordnung 1 ist im Sekundärantriebsstrang 52 angeordnet, wobei die Kupplung 3 der Kopplungsanordnung 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kopplung und/oder Entkopplung des Differentialgehäuses 20 des Hinterachsdifferentials 31 mit/von einem Differentialbolzen 21 oder einer Differentialbolzen- halterung 22 des Hinterachsdifferentials 31 dient.

Die Betätigungsvorrichtung 4 umfasst ein Betätigungselement 7 und ein Stellelement 8.

Das Stellelement 8 ist über ein Gleitelement 39 mit der Kupplung 3 verbunden und um eine Schwenkachse verschwenkbar ausgeführt. Das Stellelennent 8 ist gegenüber dem Betätigungselement 7 in einer Führungskulisse 9 führbar angeordnet. Das Stellelement 8 ist in der Geschlossen-Stellung der Kupplung 3 im Bereich der Führungskulisse 9 vermittels eines Energiespeicherelements 10, das einer Bewegung des Stellelements 8 entlang der Führungskulisse 9 aus einer ersten Anschlagposition 1 1 entgegenwirkt, gehalten (Fig. 2).

Das Betätigungselement 8 weist an einem ersten Endabschnitt 13 die Führungskulisse 9 und an einem zweiten Endabschnitt 14 einen Eingriffsabschnitt 18 auf.

Die Führungskulisse 9 ist hier als Langloch ausgebildet und das Energiespeicherelement 10 ist in der Führungskulisse 9 angeordnet.

Das Energiespeicherelement 10 ist hier als eine Druckfeder ausgebildet.

Die erste Anschlagposition 1 1 wird durch ein erstes Führungskulissenende 16 ausgebildet - in Bezug auf die beispielhaften vorliegenden Darstellungen der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 in Fig. 2 bis Fig. 9 befindet sich das erste Führungskulissenende 16 links vom Energiespeicherelement 10.

Das Betätigungselement 7 ist im Bereich seines ersten Endabschnitts 13 über einen Absatz 40 und ein elastisches Anlageelement 41 , hier ebenso ein Fe- derelement, an der Innenseite eines Außengehäuses 42 angelegt. Das Außengehäuse 42 weist dabei an seiner Innenseite eine zur Anlage des Anlageelements 41 passende Anlagekulisse 43 auf.

Das Stellelement 8 greift im Bereich der ersten Anschlagposition 1 1 in die Füh- rungskulisse 9 des Betätigungselements 7 ein. Das Betätigungselement 7 ist so, gegen die Federkraft des Energiespeicherelements 10, in Richtung einer zweiten Anschlagposition 12 in der Führungskulisse 9 führbar auf dem Stellelement 8 angeordnet. Die zweite Anschlagposition 12 wird durch ein zweites Führungskulissenende 17, gegenüberliegend der ersten Anschlagposition 1 1 , gebildet. In Bezug auf Fig. 2 bis Fig. 9 befindet sich das zweite Führungskulissenende 17 rechts vom Energiespeicherelement 10. Die mögliche Führungsrichtung des Betätigungselements 7 entspricht im Wesentlichen der konstruktiven Ausbildung der Führungskulisse 9 - die Führungskulisse ist hier in Richtung einer Längsachse 15 des Betätigungselements 7 ausgebildet.

Weiters weist die Betätigungsvorrichtung 4 einen Gewindeabschnitt 19 auf. der Gewindeabschnitt 19 ist in der beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 in Fig. 1 bis Fig. 9 an einer Außenseite 44 des Differentialgehäuses 20 des Hinterachsdifferentials 31 angeordnet.

Der an dem ersten Endabschnitt 13 des Betätigungselements 7 ausgebildete Eingriffsabschnitt 18 ist mit dem Gewindeabschnitt 19 in Eingriff bringbar.

Der Gewindeabschnitt 19 ist derart ausgebildet, dass das Betätigungselement 7 bei einem Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 mit dem Gewindeabschnitt 19 relativ zu diesem in eine axiale Richtung bewegbar ist - in den angegeben Fig. 2 bis Fig. 9 nach links in Richtung des Außengehäuses 42.

Der Eingriffsabschnitt 18 weist eine in Bezug auf den Gewindeabschnitt 19 korrespondierende konstruktive Ausformung auf, um einen zuverlässigen, formschlüssigen Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 zu ermöglichen. Der Gewindeabschnitt 19 ist drehfest und axial nicht verschiebbar an der Außenseite 44 des Differentialgehäuses 20 angeordnet und/oder einteilig mit dem Differentialgehäuse 20 ausgeführt.

Der Eingriffsabschnitt 18 ist mit dem Gewindeabschnitt 19 vermittels einer elektrisch aktuierbaren Aktuatoreinheit 23 in Eingriff bringbar. Eine Betätigung des Betätigungselements 7 erfolgt vermittels der Aktuatoreinheit 23. Die Aktuatoreinheit 23 ist als Linearantriebseinheit, hier ein Hubmagnet mit linear beweglichem Stößel 45, ausgebildet.

Der Stößel 45 des Hubmagneten wird elektromagnetisch linear in eine radiale Richtung bewegt.

Die Aktuatoreinheit 23 ist dabei an dem Außengehäuse 42 auf einer dem Eingriffsabschnitt 18 des Betätigungselements 7 abgewandten Seite angeordnet.

Zwischen der Aktuatoreinheit 23 und dem Betätigungselement 7 ist ein schwenk- bares Führungselement 24 angeordnet.

Vermittels der Aktuatoreinheit 23 ist das Führungselement 24 und vermittels des Führungselements 24 wiederum das Betätigungselement 7 betätigbar. Das Führungselement 24 ist an einem ersten Führungselementende 46 schwenkbar an dem Außengehäuse 42 festgelegt und im Wesentlichen parallel zu dem Betätigungselement 7 auf der dem Eingriffsabschnitt 18 des Betätigungselements 7 abgewandten Seite zwischen Aktuatoreinheit 23 und Betätigungselement 7 angeordnet. Das Führungselement 24 ist an einem zweiten Führungselementende 47 gelenkig mit dem Stößel 45 der Aktuatoreinheit 23 verbunden.

Zudem weist das Führungselement 24 weist an dem zweiten Führungselementen- de 47 auf der dem Betätigungselement 7 zugewandten Seite einen Rastabschnitt 48 auf.

Das Führungselement 24 stellt ebenso einen Bestandteil der Betätigungsvorrichtung 4 dar.

An dem ersten Endabschnitt 13 des Betätigungselements 7, auf der dem Eingriffsabschnitt 18 abgewandten Seite des Betätigungselements 7 ist zudem ein Rastabsatz 25 ausgebildet. Die Kupplung 3 ist als formschlüssige Kupplung, hier als Klauenkupplung mit einer Kupplungsmuffe 49 und einer Kupplungsbacke 50, ausgebildet.

Die Kupplungsmuffe 49 wirkt formschlüssig mit der Kupplungsbacke 50 zusammen. Die Kupplungsmuffe 49 ist axial verschiebbar und mit dem Stellelement 8 gelenkig verbunden.

Ein Verschwenken des Stellelements 8 wird durch eine axiale Bewegung des Betätigungselements 7 bewirkt. Die Schwenkbewegung des Stellelements 8 wiederum bewirkt eine axiale Verschiebung der Kupplungsmuffe 49 in Richtung der Offen-Stellung der Kupplung 3 - in den Fig. 2 bis Fig. 9 nach links in Richtung des Außengehäuses 42 - und/oder in Richtung der Geschlossen-Stellung der Kupplung 3 - in den Fig. 2 bis Fig. 9 nach rechts weg vom Außengehäuse 42.

Die Kupplungsbacke 50 ist fest an der Differentialbolzenhalterung 22 angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kopplungsanordnung 1 lässt sich insbesondere eine zuverlässige Überführung der Kupplung 3 von einer Geschlos- sen-Stellung in eine Offen-Stellung und somit eine Entkopplung des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 vom zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 verwirklichen.

Vermittels der erfindungsgemäßen Ausbildung der ersten Anschlagposition 1 1 und des Energiespeicherelements 10 ist jedoch auch eine schnelle Überführung der Kupplung 3 von einer Offen-Stellung in eine Geschlossen-Stellung (Koppeln des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 mit dem zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2) gewährleistet.

In dem in Fig. 1 dargestellten beispielhaften Antriebsstrang 2 eines allradgetriebe- nen Kraftfahrzeugs wird unter anderem das über die Hauptkupplung 34 zur Hin- terachse 31 übertragene Antriebsmoment, im Folgenden Hauptkupplungsmoment genannt, genutzt, um den Entkopplungs-Vorgang (das Entkoppeln) des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 von dem zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 sicher zu beenden. Die Aktuierungsenergie für den Entkopplungs-Vorgang des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 von dem zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 wird somit aus dem Antriebsstrang 2 selbst generiert.

Das Hauptkupplungsmoment entspricht im Allgemeinen einem Eingangsmoment der Kopplungsanordnung 1 , wobei das Eingangsmoment der Kopplungsanordnung 1 im Allgemeinen einer Verschiebekraft des Betätigungselements 7 bei Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 entspricht. Je nach Höhe des Hauptkupplungsmoments - hohes Hauptkupplungsmoment oder niedriges Hauptkupplungsmoment - kommt es bei der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 zu unterschiedlich verlaufenden Entkopplungs-Vorgängen. Ein hohes Hauptkupplungsmoment entspricht dabei einer hohen Verschiebekraft des Betätigungselements 7 bei Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 am Differentialgehäuse 20.

Ein niedriges Hauptkupplungsmoment entspricht einer niedrigen Verschiebekraft des Betätigungselements 7 bei Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 am Differentialgehäuse 20.

Durch die Ausführung der Kopplungsanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein lastloses, momentenunabhängiges Entkoppeln des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 vom zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 realisiert.

Der Entkopplungs-Vorgang des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 entspricht einer Überführung der Kupplung 3 von einer Geschlossen-Stellung in eine Offen-Stellung, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Fig. 2 bis Fig. 9 die Öffnung der Kupplung 3 stets durch eine axiale Bewegung der Kupplungsmuffe 49 nach links erfolgt.

Der Kopplungs-Vorgang (das Koppeln) des ersten Teilbereichs 5 des Antriebs- Strangs 2 entspricht einer Überführung der Kupplung 3 von einer Offen-Stellung in eine Geschlossen-Stellung, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Fig. 2 bis Fig. 9 das Schließen der Kupplung 3 stets durch eine axiale Bewegung der Kupplungsmuffe 49 nach rechts erfolgt. Am Anfang jedes Entkopplungs-Vorgangs des ersten Teilbereichs 5 des Antriebsstrangs 2 vom zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 steht, unabhängig vom Hauptkupplungsmoment, ein Aktuierungsvorgang vermittels der Aktuatoreinheit 23 wie er in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei einer allradgetriebenen Fahrt des Kraftfahrzeugs wird das von der Antriebseinheit 26 erzeugte Antriebsmoment auf die Vorderachse 29 und die Hinterachse 31 verteilt. Dabei wird, beschrieben anhand des beispielhaften Antriebsstrangs 2 in Fig. 1 , über das Tellerrad 38, das fest mit dem Differentialgehäuse 20 des Hin- terachsdifferentials 31 verbunden ist, bei geschlossener Hauptkupplung 34 Antriebsmoment (Hauptkupplungsmoment) vom Primärantriebsstrang 51 über die Hauptkupplung 34, das Drehmomentübertragungselement 36 auf das Differentialgehäuse 20 des Hinterachsdifferentials 31 und somit auf den Gewindeabschnitt 19, der fest an der Außenseite des Differentialgehäuses 20 ausgebildet ist, über- tragen.

Durch elektrische Aktuierung der Aktuatoreinheit 23 wird der Stößel 45 linear in eine radiale Richtung bewegt. Durch die gelenkige Verbindung des Stößels 45 mit dem zweiten Führungselementende 47 wird derart das Führungselement 24 in Richtung Betätigungselement 7 verschwenkt und das Führungselement 24 drückt so den Eingriffsabschnitt 18 in den Gewindeabschnitt 19. Der in Fig. 4 dargestellte Pfeil beschreibt die radiale Bewegungsrichtung des Stößels 45 der Aktuatoreinheit 23. Durch Aktuierung der Aktuatoreinheit 23 wird somit ein Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 bewirkt, wobei es zu einer Bewegung des Betätigungselements 7 relativ zu dem Gewindeabschnitt 19 in eine axiale Richtung kommt. In der in Fig. 2 bis Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung 1 kommt es bei dem Entkopplungs-Vorgang der Kupplung 3 zu einer axialen Bewegung des Betätigungselements 7 nach links, d.h. in Richtung des Außengehäuses 42.

Beim Entkopplungs-Vorgang ist zur Sicherstellung einer permanenten Übertra- gung von Hauptkupplungsmoment vom ersten Teilbereich 5 des Antriebsstrangs 2 zum zweiten Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 bis zum Abschluss des Entkopplungs-Vorgangs die Hauptkupplung 34 soweit geschlossen, dass sich der zweite Teilbereich 6 des Antriebsstrangs 2 sicher dreht. Die Fig. 5 bis Fig. 7 zeigen einen Entkopplungs-Vorgang des ersten Teilbereichs 5 des Antreibsstrangs 2 von dem zweiten Teilbereich 6 des Antreibsstrangs 2 bei hoher Verschiebekraft (hohes Hauptkupplungsmoment).

Bei einem Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 19 wird das Betätigungselement 7 gegen die Federkraft des Anlageelements 41 relativ zu dem Gewindeabschnitt 19 in eine axiale Richtung in Richtung des Außengehäuses 42 bewegt (Fig. 5) - die Bewegungsrichtung des Betätigungselements 7 wird durch den Pfeil in Fig. 5 dargestellt. Bei einer hohen Verschiebekraft, d.h. hohes Hauptkupplungsmoment, kommt es zu einer axialen Bewegung des Betätigungselements 7 auf dem Stellelement 8 in Richtung des Außengehäuses 42 und somit zu einer Kontraktion (Vorspannung) des Energiespeicherelements 10 innerhalb der Führungskulisse 9 - die Position des Stellelements 8 bleibt dabei unverändert, d.h. die Kupplung 3 befindet sich weiterhin in der Geschlossen-Stellung (Fig.5).

Aufgrund der hohen Verschiebekraft wird der axiale Verschiebevorgang des Betätigungselements 7 abgeschlossen, d.h. das Betätigungselement 7 wird soweit axial verschoben bis der Rastabschnitt 48 des Führungselements 24 in den Ras- tabsatz 25 des Betätigungselements 7 einrastet (Fig. 6). Durch das Energiespeicherelement 10 kann somit unabhängig von der Höhe des Hauptkupplungsmoments das Betätigungselement 7 vermittels des Eingriffsabschnitts 18 im Gewindeabschnitt 19 sicher verfahren und der Rastabschnitt 48 des Führungselements 24 kann in dem Rastabsatz 25 rastieren (Fig. 6).

Sobald die Verschiebekraft sinkt wird aufgrund der Vorspannung des Energiespeicherelements 10 das Stellelement 8 innerhalb der Führungskulisse 9 in Richtung der ersten Anschlagposition 1 1 gedrückt. Das Stellelement 8 wird derart um die Schwenkachse verschwenkt und so die Kupplung geöffnet (Fig. 7).

Erst nach Rastierung des Rastabschnitts 48 des Führungselements 24 im Rastabsatz 25 (Fig. 6) wird die Hauptkupplung 34 geöffnet. Das Energiespeicherelement 10 wird derart integriert, dass es bei Öffnen der

Kupplung 3 unter hohem Eingangsmoment (Hauptkupplungsmoment), also dann, wenn sich die Kupplung 3 nicht verschieben lässt, vorgespannt wird.

Derart wird sichergestellt, dass die Kupplung 3 bei hohem Hauptkupplungsmo- ment über die im Energiespeicherelement 10 gespeicherte Energie ausgerückt wird.

Fig. 8 bis Fig. 9 zeigen den Entkopplungs-Vorgang des ersten Teilbereichs 5 des Antreibsstrangs 2 von dem zweiten Teilbereich 6 des Antreibsstrangs 2 bei niedri- ger Verschiebekraft (niedriges Hauptkupplungsmoment).

Hierbei kommt es bei einem Eingriff des Eingriffsabschnitts 18 in den Gewindeabschnitt 18 ebenso zu einer axialen Bewegung des Betätigungselements 7 gegen die Federkraft des Anlageelements relativ zu dem Gewindeabschnitt in Richtung des Außengehäuses - die Bewegungs chtung des Betätigungselements wird durch den Pfeil in Fig. 8 dargestellt.

Es kommt jedoch zu keiner Kontraktion (Verspannung) des Energiespeicherele- ments 10 - das Betätigungselement 7 und das Stellelement 8 werden weiterhin von dem Energiespeichelement 10 in Richtung der ersten Anschlagposition 1 1 gedrückt. Dadurch kommt es zu einem Verschwenken des Stellelements 8 um die Schwenkachse und somit zu einer Öffnung der Kupplung 3 (Fig. 7). Die Öffnungsrichtung der Kupplung 3 ist in Fig. 7 genauso, wie die Bewegung des Betätigungs- elements 7 mit einem Pfeil gekennzeichnet.

Ist der Entkopplungs-Vorgang abgeschlossen rastet der Rastabschnitt 48 des Führungselements 24 in dem Rastabsatz 25 des Betätigungselements 7 ein (Fig. 9).

Um den ersten Teilbereich 5 des Antriebsstrangs 2 wiederum mit dem zweiten Teilbereich 6 des Antreibsstrangs 2 zu koppeln, d.h. die Kupplung 3 von der Of- fen-Stellung in die Geschlossen-Stellung zu überführen, wird der Stößel 45 der Aktuatoreinheit 23 in eine radiale Richtung in Richtung der Aktuatoreinheit 23 verfahren und somit auch der Führungshebel 24 verschwenkt, so dass sich der Rastabschnitt 48 des Führungselements 24 aus dem Rastabsatz 25 des Betätigungselements 7 herausbewegt. Das durch den Entkopplungs-Vorgang ebenso vorgespannte Anlageelement 41 bewirkt eine Bewegung des Betätigungselements 7 in eine im Wesentlichen axiale Richtung weg von dem Außengehäuse 42. Die erste Anschlagposition 1 1 bedingt eine sofortige Mitnahme des Betätigungselements 7 und des Stellelements 8. Dadurch wird das Stellelement 8 um die

Schwenkachse verschwenkt und bedingt eine axiale Verschiebung der Kupplungsmuffe 49 in Richtung der Kupplungsbacke 50 - es kommt zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen Kupplungsmuffe 49 und Kupplungsbacke 50 (Fig. 2). Bezugszeichenliste

1 Kopplungsanordnung

2 Antriebsstrang

3 Kupplung

4 Betätigungsvorrichtung

5 Erster Teilbereich (des Antriebsstrangs)

6 Zweiter Teilbereich (des Antriebsstrangs)

7 Betätigungselement

8 Stellelement

9 Führungskulisse

10 Energiespeicherelement

1 1 Erste Anschlagposition

12 Zweite Anschlagposition

13 Erster Endabschnitt (des Betätigungselements)

14 Zweiter Endabschnitt (des Betätigungselements)

15 Längsachse (des Betätigungselements)

16 Erstes Führungskulissenende

17 Zweites Führungskulissenende

18 Eingriffsabschnitt

19 Gewindeabschnitt

20 Differentialgehäuse

21 Differentialbolzen

22 Differentialbolzenhalterung

23 Aktuatoreinheit

24 Führungselement

25 Rastabsatz

26 Antriebseinheit

27 Wechselgetriebe 28 Vorderachsdifferential

29 Vorderachse

30 Vorderrad

31 Hinterachsdifferential

32 Hinterachse

33 Hinterrad

34 Hauptkupplung

35 Ausgangselement

36 Drehmomentübertragungselement 37 Eingangselement

38 Tellerrad

39 Gleitelement

40 Absatz

41 Anlageelement

42 Außengehäuse

43 Anlagekulisse

44 Außenseite (des Differentialgehäuses)

45 Stößel

46 Erstes Führungselementende

47 Zweites Führungselementende

48 Rastabschnitt

49 Kupplungsmuffe

50 Kupplungsbacke

51 Primärantriebsstrang

52 Sekundärantriebsstrang