Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COUPLING DEVICE, IN PARTICULAR FOR A DRIVE TRAIN OF A MOTOR VEHICLE, AND DRIVE DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/063623
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling device (1), comprising two components (2, 3) which are rotatable relative to one another, a recess (5) which is provided on the first component (2), and a locking element (7) which is held movably on the second component (3) and is movable relative to the components (2, 3) between a locking position in which the locking element (7) engages in the recess (5) and a release position in which engagement of the locking element (7) in the recess (5) is prevented. An actuating device (13) is provided which is displaceable relative to the components (2, 3) and relative to the locking element (7) and which has an actuating element (15) formed from a first material, by means of which a movement of the locking element (7) out of one of the positions into the other position can be effected by displacement of the actuating device (13). The actuating device (13) comprises a main body (21) which is formed from a second material (20) which is different from the first material.

Inventors:
OHNEMUS ULRICH (DE)
POBITZER FRITZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/074603
Publication Date:
April 08, 2021
Filing Date:
September 03, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F16D41/18
Domestic Patent References:
WO2020030391A12020-02-13
WO2017091433A12017-06-01
WO2014110319A12014-07-17
Foreign References:
EP1408250A12004-04-14
US20190170198A12019-06-06
US20150060225A12015-03-05
EP1696146A12006-08-30
US7721860B22010-05-25
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Koppeleinrichtung (1) für ein Fahrzeug, mit einem ersten Bauelement (2), mit einem um eine Drehachse (4) relativ zu dem ersten Bauelement (2) drehbaren zweiten Bauelement (3), mit wenigstens einer an dem ersten Bauelement (2) vorgesehenen Ausnehmung (5), und mit wenigstens einem bewegbar an dem zweiten Bauelement (3) gehaltenen Sperrelement (7), welches relativ zu den Bauelementen (2, 3) zwischen wenigstens einer Sperrsteilung als erster Stellung, in welcher das Sperrelement (7) in die Ausnehmung (5) eingreift und dadurch eine um die Drehachse (4) in wenigstens eine Drehrichtung (10) erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen (2, 3) unterbindet, und wenigstens einer Freigabestellung als zweiter Stellung bewegbar ist, in welcher ein Eingreifen des Sperrelements (7) in die Ausnehmung (5) unterbleibt, wodurch das Sperrelement (7) in der Freigabestellung eine um Drehachse (4) in die Drehrichtung (10) erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen (2, 3) zulässt, gekennzeichnet durch wenigstens eine entlang der Drehachse (4) relativ zu den Bauelementen (2, 3) und relativ zu dem Sperrelement (7) verschiebbare Betätigungseinrichtung (13), welche aufweist:

- ein aus einem ersten Werkstoff gebildetes Betätigungselement (15), mittels welchem durch Verschieben der Betätigungseinrichtung (13) eine Bewegung des Sperrelements (7) zumindest aus einer der Stellungen in die andere Stellung bewirkbar ist, und

- einen Grundkörper (21), welcher aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff (20) gebildet und mit dem Betätigungselement (15) verbunden ist, wobei durch den zweiten Werkstoff (20) zumindest ein Positionierungselement (22) gebildet ist, mittels welchem eine um die Drehachse (4) erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung (13) und dem zweiten Bauelement (3) zumindest begrenzt ist.

2. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff (20) ein Kunststoff (20) ist, welcher an das Betätigungselement (15) angespritzt ist.

3. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (15) einen durch den zweiten Werkstoff (20) gebildeten Vorsprung aufweist, welcher in eine korrespondierende Aufnahme eingreift, wodurch die um die Drehachse (4) erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung (13) und dem zweiten Bauelement zumindest (3) begrenzt ist.

4. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme direkt durch das zweite Bauelement (3) oder durch ein separat von dem zweiten Bauelement (3) ausgebildetes und drehfest mit dem zweiten Bauelement (3) verbundenes, drittes Bauelement (24) der Koppeleinrichtung (1) gebildet ist.

5. Koppeleinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (22) eine durch den zweiten Werkstoff (20) begrenzte zweite Ausnehmung (25) aufweist, in welche wenigstens ein korrespondierendes, separat von dem Positionierungselement (22) ausgebildetes Positionierteil (26) eingreift, wodurch die um die Drehachse (4) erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung (13) und dem zweiten Bauelement (3) zumindest begrenzt ist.

6. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierteil (26) den zweiten Werkstoff (20) direkt berührt.

7. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Ausnehmung (25) zwischen dem zweiten Werkstoff (20) und dem Positionierteil (26) ein separat von dem Positionierteil (26) und aus einem von dem zweiten Werkstoff (20) unterschiedlichen Material gebildetes Zwischenelement (31) angeordnet ist, an welchem das Positionierteil (26) direkt abstützbar oder abgestützt ist.

8. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein metallischer Werkstoff ist.

9. Koppeleinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den zweiten Werkstoff (20) wenigstens ein Magnet (32), insbesondere Permanentmagnet (32), zumindest teilweise eingebettet ist, mittels welchem die Betätigungseinrichtung (13) entlang der Drehachse (4) verschiebbar ist.

10. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (32) in wenigstens eine, insbesondere parallel zur Drehachse (4) verlaufende, Richtung (17, 19) durch eine aus einem ferromagnetischen Werkstoff und/oder aus ferritischem Stahl gebildete Deckscheibe (37, 38) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überdeckt ist.

11. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 10 und Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (37, 38) einstückig mit dem Zwischenelement (31) ausgebildet ist.

12. Koppeleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 oder nach einem der Ansprüche 9 bis 11 in dessen Rückbezug auf einen der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierteil (26) ein Wälzkörper (26) einer Wälzlagerung (28) ist, über welche die Betätigungseinrichtung (13) an dem zweiten Bauelement (3) oder an einer separat von dem zweiten Bauelement (3) ausgebildeten und drehfest mit dem zweiten Bauelement (3) verbundenen Komponente (24) der Koppeleinrichtung (1) entlang der Drehachse (4) verschiebbar gelagert ist.

13. Koppeleinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung (28) eine Linearkugellagerung ist. 14. Koppeleinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff (20) eine Nut (47) für ein separat von der Betätigungseinrichtung ausgebildetes und entlang der Drehachse (4) relativ zu den Bauelementen (2, 3) verschiebbares Betätigungsteil (49) zumindest teilweise bildet, mittels welchem durch Verschieben des Betätigungsteils (49) die Betätigungseinrichtung (13) verschiebbar ist.

15. Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Koppeleinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Koppeleinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, sowie

Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Koppeleinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 15.

Die WO 2017/091433 A1 offenbart ein elektromechanisches Gerät, welches in einer steuerbaren Kopplung verwendet werden kann. Außerdem ist der WO 2014/110319 A1 eine steuerbare oder wählbare Kupplungsanordnung als bekannt zu entnehmen.

Weiterhin offenbart die US 7 721 860 B2 eine Leistungskupplungseinrichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Koppeleinrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass die Koppeleinrichtung auf besonders vorteilhafte Weise betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Koppeleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Koppeleinrichtung für ein vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und dabei ganz vorzugsweise als Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug. Beispielsweise kann die Koppeleinrichtung in einem oder für ein Getriebe des Fahrzeugs verwendet werden. Die Koppeleinrichtung umfasst ein erstes Bauelement und ein separat von dem ersten Bauelement ausgebildetes zweites Bauelement, welches grundsätzlich um eine Drehachse relativ zu dem ersten Bauelement drehbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, können die Bauelemente mittels der Koppeleinrichtung zumindest vorübergehend drehfest miteinander verbunden werden. Das jeweilige Bauelement kann beispielsweise eine Welle beziehungsweise ein Wellenteil, insbesondere des Getriebes, sein, oder das jeweilige Bauelement kann beispielsweise drehfest mit einer Welle, insbesondere des Getriebes, verbunden oder verbindbar sein. Die Koppeleinrichtung weist wenigstens eine auch als erste Ausnehmung bezeichnete Ausnehmung auf, welche beispielsweise an dem ersten Bauelement vorgesehen oder angeordnet ist. Beispielsweise ist die erste Ausnehmung separat von dem ersten Bauelement ausgebildet und drehtest mit dem ersten Bauelement verbunden. Ferner ist es denkbar, dass die erste Ausnehmung, insbesondere direkt, durch das erste Bauelement gebildet ist.

Die Koppeleinrichtung umfasst außerdem wenigstens ein Sperrelement, welches bewegbar, insbesondere verschwenkbar, an dem zweiten Bauelement gehalten ist. Beispielsweise kann das Sperrelement relativ zu dem zweiten Bauelement bewegt werden, während das Sperrelement an den zweiten Bauelement gehalten, das heißt mit dem zweiten Bauelement verbunden ist. Beispielsweise kann das Sperrelement um eine Schwenkachse relativ zu dem zweiten Bauelement verschwenkt und dadurch relativ zu dem zweiten Bauelement bewegt werden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Schwenkachse zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse verläuft.

Das Sperrelement ist relativ zu den Bauelementen zwischen wenigstens einer Sperrsteilung und wenigstens einer Freigabestellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Die Sperrsteilung ist eine erste Stellung des Sperrelements oder die Sperrsteilung wird auch als erste Stellung des Sperrelements bezeichnet. Die Freigabestellung ist eine zweite Stellung des Sperrelements beziehungsweise die Freigabestellung wird auch als zweite Stellung des Sperrelements bezeichnet. In der Sperrsteilung greift das Sperrelement in die erste Ausnehmung ein, wodurch in der Sperrsteilung das Sperrelement eine um die Drehachse in wenigstens oder genau eine Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen unterbindet. Somit sind beispielsweise die Bauelemente in der Sperrsteilung des Sperrelements mittels des Sperrelements zumindest oder genau in die Drehrichtung drehfest miteinander verbunden. Im vorliegenden Fall wird der Freilauf als formschlüssiges Schaltelement quasi ohne Freilauffunktion in die eine oder andere Drehrichtung verwendet. Die Schaltelementfunktion wird auf in beide Drehrichtungen geschlossen oder in beide Drehrichtungen offen begrenzt.

Die Drehrichtung wird auch als erste Drehrichtung bezeichnet und verläuft um die Drehachse. Insbesondere ist es denkbar, dass das Sperrelement, insbesondere die Koppeleinrichtung insgesamt, in der Sperrsteilung eine um die Drehachse in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen zulässt, sodass die Koppeleinrichtung beispielsweise als ein Freilauf, insbesondere als ein schaltbarer Freilauf, fungieren oder ausgebildet sein kann.

In der Freigabestellung unterbleibt ein Eingreifen des Sperrelements in die erste Ausnehmung, sodass beispielsweise das Sperrelement in der Freigabestellung vollständig außerhalb der ersten Ausnehmung angeordnet ist. Hierdurch lässt das Sperrelement in der Freigabestellung eine um die Drehachse in die erste Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den auch als Bauteile bezeichneten Bauelementen zu. Mit anderen Worten gibt das Sperrelement in der Freigabestellung die Bauelemente für ein um die Drehachse in die erste Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen frei.

Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in der Sperrsteilung des Sperrelements die Bauelemente mittels des Sperrelements in die erste Drehrichtung drehfest miteinander verbunden sind, während in der Sperrsteilung eine Relativdrehung zwischen den Bauelementen in die zweite Drehrichtung möglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass in der Freigabestellung die Bauelemente sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung relativ zueinander gedreht werden können, sodass beispielsweise der zuvor genannte, schaltbare Freilauf in der Sperrsteilung aktiviert beziehungsweise gesperrt und in der Freigabestellung deaktiviert beziehungsweise geöffnet ist. Dadurch ermöglicht die Koppeleinrichtung eine besonders bedarfsgerechte, drehfeste und somit drehmomentübertragende Kopplung der Bauelemente.

Um nun die Koppeleinrichtung besonders vorteilhaft betätigen zu können, das heißt um das Sperrelement besonders vorteilhaft zwischen zumindest einer der Stellungen und der entsprechenden anderen Stellung bewegen, insbesondere verschwenken, zu können, Ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Koppeleinrichtung wenigstens eine entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen und relativ zu dem Sperrelement verschiebbare Betätigungseinrichtung aufweist. Die Betätigungseinrichtung umfasst ein aus einem ersten Werkstoff gebildetes und vorzugsweise separat von dem Sperrelement und separat von den Bauelementen ausgebildetes Betätigungselement, mittels welchem durch Verschieben der Betätigungseinrichtung und damit einhergehendem Verschieben des Betätigungselements eine Bewegung des Sperrelements aus der zumindest einen Stellung in die entsprechend andere Stellung bewirkbar ist. Mit anderen Worten, um beispielsweise das Sperrelement aus der zumindest einen Stellung in die jeweils andere Stellung zu bewegen, sind beziehungsweise werden die Betätigungseinrichtung und somit das Betätigungselement entlang der Drehachse, das heißt beispielsweise entlang einer parallel zur Drehachse verlaufenden Bewegungsrichtung relativ zu dem Bauelement und relativ zu dem sich beispielsweise zunächst in der zumindest einen Stellung befindenden Sperrelement zu verschieben beziehungsweise verschoben. Hierdurch kommt beispielsweise das Betätigungselement, welches beispielsweise zunächst von dem Sperrelement beabstandet ist und somit das Sperrelement nicht berührt, in zumindest mittelbare, insbesondere direkte, Stützanlage mit dem Sperrelement, sodass beispielsweise das Betätigungselement das Sperrelement direkt berührt. Durch weiteres Verschieben der Betätigungseinrichtung und somit des Betätigungselements gleitet beispielsweise das Betätigungselement an dem Sperrelement ab, insbesondere während das Betätigungselement das Sperrelement direkt berührt, wodurch schließlich das Sperrelement aus der zumindest einen Stellung in die andere Stellung bewegt wird.

Die Betätigungseinrichtung umfasst des Weiteren einen Grundkörper, welcher aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildet und mit dem Betätigungselement verbunden ist. Der zweite Werkstoff kann ein metallischer Werkstoff, insbesondere Aluminium oder eine Aluminium-Legierung, oder aber ein Kunststoff sein. Bei dem ersten Werkstoff kann es sich um einen metallischen Werkstoff, insbesondere um einen Stahl, handeln. Dabei ist beispielsweise der erste Werkstoff beziehungsweise das Betätigungselement zumindest in einem Teilbereich gehärtet, wobei dieser Teilbereich beispielsweise bei dem Verschieben der Betätigungseinrichtung in direkten Kontakt mit dem Sperrelement kommt. Das auch als Strut oder Klinke bezeichnete Sperrelement ist vorzugsweise ein aus Stahl gefertigtes Bauteil, welches vorzugsweise gehärtet ist.

Dadurch kann ein übermäßiger Verschleiß der Koppeleinrichtung vermieden werden. Vorzugsweise ist der zweite Werkstoff ein nicht-ferritischer Werkstoff wie beispielsweise eine Leichtmetall-Legierung, insbesondere eine Aluminium-Legierung, oder ein Kunststoff.

Ist der zweite Werkstoff ein Kunststoff, so wird der Grundkörper auch als Kunststoffkörper bezeichnet. Dadurch, dass das Betätigungselement mit dem Schlitten (Grundkörper) verbunden ist, sind beziehungsweise werden das Betätigungselement und der Schlitten gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen und relativ zu dem Sperrelement verschiebbar beziehungsweise verschoben. Durch den zweiten Werkstoff ist zumindest ein Positionierungselement gebildet, mittels welchem eine um die Drehachse erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem zweiten Bauelement und somit insbesondere zwischen dem Betätigungselement und dem zweiten Bauelement zumindest begrenzt, insbesondere vermieden, ist. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass mittels des Positionierungselements eine um die Drehachse in die erste Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem zweiten Bauelement sowie eine um die Drehachse in die der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem zweiten Bauelement zumindest begrenzt, insbesondere vermieden, ist. Hierdurch kann auf besonders einfache, bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise eine vorteilhafte Positionierung der Betätigungseinrichtung relativ zu dem zweiten Bauelement um die Drehachse sichergestellt werden, sodass beispielsweise die Betätigungseinrichtung besonders vorteilhaft, insbesondere besonders leichtgängig und ohne Verklemmen, verschoben werden kann. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte und insbesondere leichtgängige Bewegung des Sperrelements aus der zumindest einen Stellung in die andere Stellung bewirkt werden. Vorzugsweise ist die zumindest eine Stellung die Freigabestellung, sodass vorzugsweise die andere Stellung die Sperrsteilung ist. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, die Teileanzahl und somit das Gewicht, die Kosten und den Bauraumbedarf der Koppeleinrichtung besonders gering zu halten.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Werkstoff ein Kunststoff, mit welchem das Betätigungselement versehen ist. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Betätigungselement mit dem Kunststoff beziehungsweise mit dem Schlitten verbunden ist, sodass das Betätigungselement und der Schlitten gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen und relativ zu dem Sperrelement verschiebbar sind, beziehungsweise verschoben werden.

Vorzugsweise ist der Kunststoff an das Betätigungselement angespritzt. Mit anderen Worten ist zumindest ein Teil des Betätigungselements mit dem Kunststoff umspritzt. Dadurch kann eine vorteilhafte Positionierung des Betätigungselements über den Kunststoff relativ zu dem zweiten Bauelement auf einfache Weise sichergestellt werden, sodass eine vorteilhafte Betätigbarkeit beziehungsweise Schaltbarkeit der Koppeleinrichtung dargestellt werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kunststoff durch eine Kunststoffspritzgusstechnik an das, insbesondere zuvor hergestellte, vorzugsweise fertig hergestellte, Betätigungselement angespritzt. Das Betätigungselement ist somit beispielsweise ein, insbesondere fertig bearbeiteter, Einleger, der auch als Insert bezeichnet wird. Die Kunststoffspritzgusstechnik in Verbindung mit, insbesondere fertig bearbeiteten, Inserts reduziert den Bearbeitungsaufwand und das Bauteilgewicht. Um eine besonders vorteilhafte Positionierung der Betätigungseinrichtung und somit des Betätigungselements relativ zu dem zweiten Bauelement auf besonders einfache Weise sicherstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Positionierungselement wenigstens einen durch den zweiten Werkstoff gebildeten und beispielsweise als Rippe ausgebildeten Vorsprung aufweist, welcher in eine korrespondierende Aufnahme eingreift, wodurch die um die Drehachse erfolgende Relativbewegung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem zweiten Bauelement zumindest begrenzt ist.

Die Aufnahme ist dabei beispielsweise direkt durch das zweite Bauelement oder durch ein separat von dem zweiten Bauelement ausgebildetes und drehfest mit dem zweiten Bauelement verbundenes, drittes Bauelement der Koppeleinrichtung gebildet. Hierdurch können eine besonders vorteilhafte Positionierung der Betätigungseinrichtung relativ zu dem zweiten Bauelement und in der Folge eine besonders vorteilhafte Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung sichergestellt werden.

Um eine besonders vorteilhafte Positionierung der Betätigungseinrichtung relativ zu dem zweiten Bauelement und in der Folge eine besonders vorteilhafte Betätigung der Koppeleinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Positionierungselement eine durch den zweiten Werkstoff, insbesondere direkt, begrenzte zweite Ausnehmung aufweist, in welche wenigstens ein korrespondierendes, separat von dem Positionierungselement und separat von den Bauelementen ausgebildetes Positionierteil eingreift, wodurch die um die Drehachse erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem zweiten Bauelement zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden, ist.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Positionierteil den zweiten Werkstoff direkt berührt.

Der zweite Werkstoff weist beispielsweise wenigstens zwei, insbesondere direkt aneinander angrenzende, Bereiche unterschiedlicher Porosität auf. Ein erster der Bereiche weist somit beispielsweise eine erste Porosität auf, wobei der zweite Bereich beispielsweise eine gegenüber der ersten Porosität größere zweite Porosität aufweist.

Dies bedeutet, dass der zweite Bereich poröser als der erste Bereich ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Ausnehmung, insbesondere direkt, durch den ersten Bereich gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Dadurch kann beispielsweise eine hinreichende Festigkeit beziehungsweise Stabilität realisiert werden, sodass die Betätigungseinrichtung vorteilhaft relativ zu dem zweiten Bauelement positioniert werden kann. Insgesamt kann jedoch beispielsweise dadurch das Gewicht der Betätigungseinrichtung besonders gering gehalten werden. Insgesamt können dadurch, dass das Positionierteil den zweiten Werkstoff direkt berührt, die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.

Die Betätigungseinrichtung ist beispielsweise relativ zu dem Positionierteil bewegbar. Mit anderen Worten, wird beispielsweise die Betätigungseinrichtung entlang der Drehachse relativ zu dem Bauelement und relativ zu dem Sperrelement verschoben, so erfolgt beispielsweise hierbei eine Relativbewegung zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Positionierteil. Insbesondere gleitet oder rollt das Positionierteil beispielsweise an der Betätigungseinrichtung dabei beispielsweise direkt an dem zweiten Werkstoff und somit an dem Grundkörper ab.

Um dabei eine besonders vorteilhafte und insbesondere besonders leichtgängige Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung realisieren zu können, wobei außerdem ein übermäßiger Verschleiß der Koppeleinrichtung vermieden werden kann, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in der zweiten Ausnehmung zwischen dem zweiten Werkstoff beziehungsweise dem Grundkörper und dem Positionierteil ein separat von dem Positionierteil und separat von dem zweiten Werkstoff beziehungsweise dem Grundkörper ausgebildetes und aus einem von dem zweiten Werkstoff unterschiedlichen Material gebildetes Zwischenelement angeordnet ist, an welchem das Positionierteil direkt abstützbar oder abgestützt ist. Bei der Verschiebung der Betätigungseinrichtung kommt es zwar zu einer Relativbewegung zwischen dem Positionierteil und dem zweiten Werkstoff und zwischen dem Positionierteil und dem Zwischenelement, hierbei gleitet oder rollt oder wälzt das Positionierteil aber beispielsweise nicht direkt an dem zweiten Werkstoff beziehungsweise an dem Grundkörper, sondern an dem Zwischenelement ab. Das Zwischenelement ist beispielsweise mit dem zweiten Werkstoff beziehungsweise dem Grundkörper verbunden und somit mit dem Schlitten und dem Betätigungselement entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen mitverschiebbar, sodass das vorzugsweise das Zwischenelement Bestandteil der Betätigungseinrichtung ist. Dadurch, dass beim Verschieben der Betätigungseinrichtung das Positionierteil beispielsweise direkt an dem Zwischenelement abrollt oder abgleitet, kann eine übermäßige Reibung vermieden werden. Somit kann die Betätigungseinrichtung einfach und leichtgängig verschoben werden. Um dabei die Reibung besonders geringhalten sowie eine besonders gute Leichtgängigkeit realisieren zu können, ist das Material vorzugsweise ein metallischer Werkstoff, insbesondere ein Stahl. Vorzugsweist ist das Zwischenelement separat von dem Betätigungselement ausgebildet, sodass es denkbar ist, dass das Betätigungselement und das Zwischenelement aus voneinander unterschiedlichen Materialien gebildet sind. Ferner ist es jedoch denkbar, dass das Zwischenelement einstückig mit dem Betätigungselement ausgebildet ist.

Insbesondere dann, wenn das Positionierteil beispielsweise an dem Zwischenelement abgleitet, wenn die Betätigungseinrichtung entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschoben wird, ist das Zwischenelement beispielsweise eine Lagerschale, insbesondere eine Gleitlagerschale, mittels welcher eine besonders reibungsarme Lagerung, insbesondere Gleitlagerung, realisiert werden kann. Der Schlitten mit dem auch als Einlege-Pin bezeichneten oder als Einlege-Pin ausgebildeten Betätigungselement, welches somit vorzugsweise als ein auch als Pin bezeichneter Stift ausgebildet sein kann, sollte sich auf dem beziehungsweise relativ zu dem zweiten Bauelement, welches auch als Klinkenplatte oder Pocket-Plate bezeichnet wird, nicht, insbesondere um die Drehachse, verdrehen, sondern nur entlang der Drehachse und somit längs bewegen können. Somit ist eine Lagerung wünschenswert, die eine um die Drehachse erfolgende Relativdrehung zwischen dem Betätigungselement und dem zweiten Bauelement vermeidet oder zumindest begrenzt, jedoch eine entlang der Drehachse erfolgende Verschiebung des Schlittens mit dem Betätigungselement relativ zu dem zweiten Bauelement zulässt. Dies kann durch die Erfindung besonders vorteilhafft realisiert werden. Besonders vorteilhaft sind hierzu mindestens zwei, insbesondere als Wälzkörper und vorzugsweise als Kugeln beziehungsweise Kugellagerelemente ausgebildete Positionierteile vorgesehen, welche beispielsweise in jeweils einer Kugellager-Rille in dem zweiten Bauelement beziehungsweise einer Nabe und dem Schlitten laufen.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in den zweiten Werkstoff wenigstens ein Magnet, insbesondere wenigstens ein Permanentmagnet, zumindest teilweise eingebettet ist, mittels welchem die Betätigungseinrichtung entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschiebbar ist. Der vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildete Magnet ist beispielsweise Bestandteil eines auch als Aktuator bezeichneten Aktors, mittels welchem die Betätigungseinrichtung, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, antreibbar und dadurch entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschiebbar ist. Insbesondere ist der vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildete Magnet beispielsweise Bestandteil eines Läufers des Aktors. Der Aktor kann dabei einen Stator aufweisen, mittels welchem der Läufer, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, antreibbar und dadurch entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschiebbar ist.

Vorzugsweise ist der Aktor ein bistabiler elektromagnetischer Linearaktor, der aufgrund des Permanentmagnets oder der Permanentmagnete und einer Jochbildung eine magnetische Haltekraft sowohl in der auch als in der „ON“-Position bezeichneten Sperrsteilung als auch in der auch als „OFF“-Position bezeichneten Freigabestellung erfährt. Diese Haltekraft wird durch die Lorentzkraft, die durch wenigstens stromdurchflossene Spule des Aktors erzeugbar ist beziehungsweise erzeugt wird, aufgehoben beziehungsweise überkompensiert, so dass sich eine Ein- bzw. Auslegebewegung des Schlittens, das heißt eine Bewegung des Schlittens und des Betätigungselements zwischen der Freigabestellung und der Sperrsteilung einstellt.

Hierzu werden im vorliegenden Fall vorzugsweise zwei Spulen verwendet, insbesondere in den Stator des Aktors eingebaut.

Der Stator weist beispielsweise wenigstens eine Wicklung auf, welche von elektrischem Strom durchströmbar ist, wodurch beispielsweise über die Wicklung ein Magnetfeld zum Antreiben des Läufers bereitstellbar ist.

Unter dem Merkmal, dass der Magnet zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in den zweiten Werkstoff eingebettet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der zweite Werkstoff den Magneten zumindest teilweise umgibt. Vorzugsweise ist der Magnet kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig an dem zweiten Werkstoff und somit an dem Schlitten gehalten und somit mit dem Schlitten entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen mitverschiebbar. Somit kann der Magnet Bestandteil der Betätigungseinrichtung sein. Der Magnet ermöglicht dabei eine besonders bedarfsgerechte und somit vorteilhafte Betätigung der Koppeleinrichtung. Somit kann auch der Magnet beziehungsweise können auch die Magnete als Einleger oder Inserts in den Kunststoff, insbesondere in den Kunststoffspritzguss betrachtet werden.

Um beispielsweise eine besonders vorteilhafte Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung zu realisieren und deren Teileanzahl besonders gering zu halten, ist beispielweise zumindest ein Teil des Magneten in radialer Richtung der Bauelemente nach außen zumindest teilweise von wenigstens einer Wandung des zweiten Werkstoffes beziehungsweise des Grundkörpers überdeckt. Hierzu ist beispielsweise die Wandung des Grundkörpers auf einer in radialer Richtung der Bauelemente nach innen weisenden Seite des Magneten angeordnet. Hierdurch ist der Magnet in radialer Richtung nach außen formschlüssig an dem zweiten Werkstoff beziehungsweise dem Grundkörper gehalten, sodass auch bei besonders hohen, in radialer Richtung nach außen wirkenden und auf den Magneten wirkenden Fliehkräften unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Magneten und dem Schlitten vermieden werden können. Außerdem kann dadurch die Teileanzahl der Betätigungseinrichtung gering gehalten werden, sodass deren Trägheit in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann. In der Folge kann die Betätigungseinrichtung besonders einfach und vorteilhaft verschoben werden, sodass die Koppeleinrichtung einfach und vorteilhaft betätigt werden kann.

Beispielsweise weist der Magnet auf seiner in radialer Richtung nach innen weisenden Seite ein Schwalbenschwanzprofil auf, das in radialer Richtung der Bauelemente nach außen durch den zweiten Werkstoff beziehungsweise durch die Wandung des Schlittens überdeckt ist. Dadurch kann der Magnet besonders vorteilhaft an dem Schlitten gesichert werden.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der zweite Werkstoff an den Magneten angespritzt ist. Mit anderen Worten kann der Magnet zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, mit dem zweiten Werkstoff umspritzt sein.

Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Herstellung der Koppeleinrichtung, insbesondere des Aktors. Somit gehört zur Erfindung vorzugsweise auch ein Verfahren zum Herstellen der Koppeleinrichtung. Im Rahmen des Verfahrens werden beispielsweise das Betätigungselement sowie gegebenenfalls der separat von dem Betätigungselement ausgebildete Magnet in eine Form eines Spritzgusswerkzeugs eingelegt. Daraufhin wird der zweite Werkstoff in die Form eingebracht, insbesondere eingespritzt, wodurch der zweite Werkstoff an das Betätigungselement sowie vorzugsweise auch an den Magneten angespritzt wird. Das Verfahren umfasst somit ein Spritzgießverfahren, mittels welchem der Schlitten aus dem zweiten Werkstoff hergestellt wird. Somit ist der Schlitten durch Spritzgießen hergestellt, wobei während des Spritzgießens beziehungsweise mittels des Spritzgießens an das Betätigungselement und vorzugsweise auch an den Magneten angespritzt wird. Hierdurch werden das Betätigungselement und vorzugsweise auch der Magnet mit dem Schlitten verbunden.

Um die Betätigungseinrichtung besonders vorteilhaft verschieben und somit die Koppeleinrichtung besonders vorteilhaft betätigen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Magnet in wenigstens eine, insbesondere parallel zur Drehachse verlaufende, Richtung durch eine aus einem ferromagnetischen Werkstoff und/oder aus ferritischem Stahl gebildete Deckscheibe zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überdeckt ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Führung eines beispielsweise von dem Magneten bereitgestellten Magnetfelds realisiert werden, sodass die Koppeleinrichtung vorteilhaft betätigt werden kann.

Um dabei auf besonders einfache Weise eine besonders vorteilhafte Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Deckscheibe einstückig mit dem zuvor genannten Zwischenelement ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Deckscheibe beziehungsweise das einstückig mit der Deckscheibe ausgebildete Zwischenelement ein Gegenstück für das Positionierteil, welches beispielsweise an dem Gegenstück direkt abrollen oder abgleiten kann, wenn die Betätigungseinrichtung entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschoben wird.

Um eine übermäßige Reibung vermeiden und in der Folge eines besonders vorteilhafte und leichtgängige Betätigung der Koppeleinrichtung gewährleisten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Positionierteil ein Wälzkörper, insbesondere eine Kugel, einer Wälzlagerung, insbesondere einer Kugellagerung, ist. Über die Wälzlagerung ist die Betätigungseinrichtung an dem zweiten Bauelement oder an einer separat von dem zweiten Bauelement ausgebildeten und drehfest mit dem zweiten Bauelement verbundenen Komponente der Koppeleinrichtung entlang der Drehachse verschiebbar gelagert. Die Komponente kann das dritte Bauelement sein, oder die Komponente ist separat von dem dritten Element und zusätzlich zu dem dritten Element vorgesehen.

Um für eine Betätigung der Koppeleinrichtung erforderliche Betätigungskräfte besonders geringhalten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Wälzlagerung eine Linearkugellagerung ist, sodass beispielsweise der Wälzkörper ein Linearkugellagerelement ist. Die Linearkugellagerung kann segmentartig oder über einen geschlossenen Lagerring geführt ausgebildet sein. Dabei ist beispielsweise die Komponente eine sogenannte Nabe, an beziehungsweise auf welcher die Betätigungseinrichtung über die Gleit- beziehungsweise Wälzlagerung entlang der Drehachse verschiebbar gelagert ist.

Um schließlich eine besonders vorteilhafte Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Grundkörper beziehungsweise der zweite Werkstoff eine Nut für ein separat von der Betätigungseinrichtung und separat von den Bauelementen ausgebildetes und entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschiebbares und beispielsweise als Schaltgabel ausgebildetes Betätigungsteil bildet, insbesondere direkt begrenzt, welches beispielsweise in die Nut eingreift. Die Schaltgabel kann über auch als Kissen oder Polster bezeichnete Pads, die aus einem speziellem Gleitmaterial gebildet sind, in die Nut eingreifen. Dieses Prinzip ließe sich aber auch umkehren, sodass beispielsweise die Schaltgabel eine Nut aufweist, in die der zweite Werkstoff, insbesondere ein durch den zweiten Werkstoff gebildeter Steg, eingreift.

Mittels des Betätigungsteils ist durch Verschieben des Betätigungsteils die Betätigungseinrichtung verschiebbar. Mit anderen Worten, das Betätigungsteil kann, beispielsweise mittels eines Antriebs, entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschoben werden. Da dabei das Betätigungsteil in die Nut eingreift, nimmt das Betätigungsteil die Betätigungseinrichtung mit, sodass durch Verschieben des Betätigungsteils die Betätigungseinrichtung entlang der Drehachse relativ zu den Bauelementen verschiebbar ist beziehungsweise verschoben wird. Hierdurch können beispielsweise der zuvor genannte Aktor und somit der Magnet beziehungsweise der Läufer und der Stator beziehungsweise die Wicklung entfallen, sodass auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung realisiert werden kann. Natürlich wäre auch eine Kombination denkbar, das heißt eine bestimmte Anzahl von formschlüssigen Schaltelementen, also schaltbaren Freiläufen wird mittels eines Einzel-Linearaktors angesteuert beziehungsweise bewegt, und der Rest über eine Schaltgabel und einen zentralen Linearaktor. Außer oder anstatt der Schaltgabel wäre eine Schaltschwinge denkbar.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als ein Kraftwagen, insbesondere als ein Personenkraftwagen, ausgebildet. Mittels der Antriebseinrichtung ist das Kraftfahrzeug antreibbar. Dabei umfasst die Antriebseinrichtung wenigstens eine erfindungsgemäße Koppeleinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Somit gehört zur Erfindung auch eine Verwendung der Koppeleinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Koppeleinrichtung in einer beziehungsweise für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, welches mittels der Antriebseinrichtung antreibbar ist. Dabei ist beispielsweise wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt über die Koppeleinrichtung und somit über die Bauelemente von wenigstens einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs antreibbar. Beispielsweise ist die Koppeleinrichtung Bestandteil eines Getriebes, über welches das Kraftfahrzeug, insbesondere von dem Antriebsmotor, angetrieben werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht einer ersten

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Koppeleinrichtung;

Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Koppeleinrichtung;

Fig. 4 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht der Koppeleinrichtung;

Fig. 5 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Koppeleinrichtung;

Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht eines Teils der Koppeleinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; Fig. 7 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Koppeleinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 8 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Seitenansicht der Koppeleinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;

Fig. 9 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Koppeleinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform; und

Fig. 10 ausschnittsweise eine weitere, schematische und geschnittene Seitenansicht der Koppeleinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Vorderansicht eine Koppeleinrichtung 1 , insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.

Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Antriebsstrang und somit die Koppeleinrichtung 1 umfasst. Der Antriebsstrang umfasst beispielsweise wenigstens einen Antriebsmotor, mittels welchem wenigstens ein Rad, insbesondere wenigstens oder genau zwei Räder, des Kraftfahrzeugs und somit als das Kraftfahrzeug insgesamt über die Koppeleinrichtung 1 angetrieben werden können. Bei dem Antriebsmotor handelt es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor oder aber um eine elektrische Maschine, sodass beispielsweise das Kraftfahrzeug mittels des Antriebsmotors, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug kann somit beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet sein. Zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs wird die elektrische Maschine in einem Motor betrieben und somit als Elektromotor betrieben. In dem Motorbetrieb stellt die elektrische Maschine wenigstens ein Drehmoment bereit, mittels welchem das Kraftfahrzeug über die Koppeleinrichtung 1, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Insbesondere kann der Antriebsstrang ein Getriebe aufweisen, über welches das Kraftfahrzeug von dem Antriebsmotor, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Die Koppeleinrichtung 1 ist beispielsweise Bestandteil des Getriebes und dabei beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet. Mit anderen Worten kann die Koppeleinrichtung 1 in einem Gehäuse des Antriebsstrangs angeordnet sein, wobei das Gehäuse beispielsweise ein Getriebegehäuse des Getriebes ist. Die beispielsweise als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere ausgeführt als Freilauf, ausgebildete Koppeleinrichtung 1 erfordert nur geringe Betätigungskräfte, da auch nur geringe Massen beschleunigt werden müssen. Somit werden einfach auch als Synchros bezeichnete Synchronisierungen, welche üblicherweise ein Abstützen von

Synchronisationsmomenten, in der Regel über Reibkonen, erfordern, und auch Klauen, die üblicherweise schwerer als Klinken der Koppeleinrichtung sind, da sie Drehmoment führend sind, hier nicht berücksichtigt beziehungsweise benötigt. Im Prinzip ergibt sich über die Reduktion der Betätigungskräfte ein Leichtbauansatz mit Kunststoff-Spritzguss, wie im Folgenden noch erläutert wird.

Wie besonders gut in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist, weist die Koppeleinrichtung 1 ein erstes Bauelement 2 und ein zweites Bauelement 3 auf, welches separat von dem ersten Bauelement 2 ausgebildet und grundsätzlich um eine Drehachse 4 relativ zu dem ersten Bauelement 2 drehbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Koppeleinrichtung 1 zum zumindest vorübergehenden drehfesten Verbinden der Bauelemente 2 und 3 ausgebildet. Hierzu weist die Koppeleinrichtung 1 mehrere, an dem Bauelement 2 vorgesehene Ausnehmungen 5 auf, welche in um die Drehachse 4 verlaufender und in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 6 veranschaulichter Umfangsrichtung des jeweiligen Bauelements 2 beziehungsweise 3 aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet sind. Fig. 1 bis 5 zeigen dabei eine erste Ausführungsform der Koppeleinrichtung 1. Bei dem in Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die ersten Ausnehmungen 5, insbesondere direkt, durch das Bauelement 2 gebildet sind.

Die Koppeleinrichtung 1 umfasst auch Sperrelemente 7, welche separat von den Bauelementen 2 und 3 ausgebildet sind. Besonders gut aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das jeweilige Sperrelement 7 als eine Sperrklinke ausgebildet ist, die relativ zu den Bauelementen 2 und 3 um eine jeweilige Schwenkachse 8 zwischen wenigstens einer Sperrsteilung und wenigstens einer Freigabestellung verschwenkbar und dadurch zwischen der Freigabestellung und der Sperrsteilung bewegbar ist. Die jeweilige Schwenkachse 8 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse 4. Die Sperrsteilung ist eine erste Stellung beziehungsweise wird auch als erste Stellung bezeichnet, und die Freigabestellung ist eine zweite Stellung beziehungsweise wird auch als zweite Stellung bezeichnet. In Fig. 1 ist dabei die jeweilige Sperrsteilung des jeweiligen Sperrelements 7 gezeigt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Sperrelement 7 über einen jeweiligen, beispielsweise separat von den Bauelementen 2 und 3 ausgebildeten Stift 9 verschwenkbar an dem Bauelement 3 gelagert, wobei beispielsweise der Stift 9 teilweise in dem jeweiligen Sperrelement 7 aufgenommen ist. Der Stift 9 kann teilweise in dem Bauelement aufgenommen sein und/oder der Stift 9 ist an dem Bauelement 3 gehalten. Beispielsweise kann sich das Sperrelement 7 um die Schwenkachse 8 relativ zu dem Stift 9 drehen. Alternativ dazu ist es denkbar, dass der Stift 9 einstückig mit dem jeweiligen Sperrelement 7 ausgebildet ist, sodass beispielsweise das Sperrelement 7 und der jeweils zugehörige Stift 9 um die Schwenkachse 8 relativ zu dem Bauelement 3 verschwenkt werden können. Dann wäre beispielsweise das Sperrelement 7 über den Stift 9 verschwenkbar an dem Bauelement 3 gelagert. Auch bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass das Sperrelement 7 über den Stift 9 verschwenkbar an dem Bauelement 3 gelagert ist.

In der jeweiligen Sperrsteilung greift das jeweilige Sperrelement 7 in eine der Ausnehmungen 5 ein, wodurch in der Sperrsteilung eine um die Drehachse 4 in eine in Fig. 1 durch einen Pfeil 10 veranschaulichte Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen 2 und 3 mittels des jeweiligen Sperrelements 7 unterbunden ist, insbesondere derart, dass sich in der jeweiligen Sperrsteilung des Sperrelements 7 das Bauelement 3 nicht in die durch den Pfeil 10 veranschaulichte erste Drehrichtung relativ zu dem Bauelement 2 drehen kann. In der Freigabestellung jedoch unterbleibt ein Eingreifen des jeweiligen Sperrelements 7 in die Ausnehmungen 5, sodass in der jeweiligen Freigabestellung das jeweilige Sperrelement 7 vollständig außerhalb der ersten Ausnehmungen 5 angeordnet ist. Dadurch lassen die Sperrelemente 7 in der jeweiligen Freigabestellung eine um die Drehachse 4 in die erste Drehrichtung (Pfeil 10) erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen 2 und 3 zu, insbesondere derart, dass sich in der Freigabestellung das Bauelement 3 um die Drehachse 4 in die durch den Pfeil 10 veranschaulichte erste Drehrichtung relativ zu dem Bauelement 2 drehen kann.

Vorliegend ist es jedoch vorgesehen, dass die Koppeleinrichtung 1 hier keine Freilauffunktion in die eine oder andere Drehrichtung nutzt oder ausführt. Die Koppeleinrichtung 1 wird vorliegend als klassisches Koppelelement eingesetzt.

Die Koppeleinrichtung 1 ist dabei als Freilauf, insbesondere als schaltbarer Freilauf, ausgebildet. Dabei lassen die Sperrelemente 7, insbesondere die Koppeleinrichtung 1 insgesamt, in der jeweiligen Sperrsteilung des jeweiligen Sperrelements 7 eine um die Drehachse in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte und in Fig. 1 durch einen Pfeil 11 veranschaulichte zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen den Bauelementen 2 und 3 zu, derart, dass sich das Bauelement 3 sowohl in der Sperrsteilung der Sperrelemente 7 als auch in der Freigabestellung der Sperrelemente 7 um die Drehachse 4 in die durch den Pfeil 11 veranschaulichte zweite Drehrichtung relativ zu dem Bauelement 2 drehen kann.

Dem jeweiligen Sperrelement 7 ist ein jeweiliges, insbesondere mechanisches Federelement 12 zugeordnet, welches auf einer ersten Seite der Schwenkachse 9 angeordnet ist. Das Federelement 12 ist einerseits an dem Bauelement 3 und andererseits an dem jeweiligen Sperrelement 7 abstützbar oder abgestützt. Das jeweilige Federelement 12 ist in der jeweiligen Sperrsteilung gespannt, sodass das jeweilige Federelement 12 in der jeweiligen Sperrsteilung gespannt, sodass das jeweilige Federelement 12 in der jeweiligen Sperrsteilung eine Federkraft bereitstellt, mittels welcher das jeweilige Sperrelement 7 aus der jeweiligen Sperrsteilung in die jeweilige Freigabestellung verschwenkbar und insbesondere in der Freigabestellung zu halten ist. Somit ist beispielsweise das Federelement 12 in der Sperrsteilung stärker gespannt als in der Freigabestellung. Das Federelement 12 und eine Massenwirkung auf das Sperrelement 7 sind vorzugsweise aufeinander abgestimmt.

Die jeweilige Sperrsteilung des jeweiligen Sperrelements 7 korrespondiert beispielsweise mit einem Sperrzustand der Koppeleinrichtung 1. In dem Sperrzustand ist das Bauelement 3 um die Drehachse 4 in die erste Drehrichtung drehfest mit dem Bauelement 2 verbunden und kann sich um die Drehachse 4 in die zweite Drehrichtung relativ zu dem Bauelement 2 drehen. Die jeweilige Freigabestellung des jeweiligen Sperrelements 7 korrespondiert mit einem Freigabezustand der Koppeleinrichtung 1. In dem Freigabezustand kann sich das Bauelement 3 um die Drehachse 4 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung relativ zu dem Bauelement 2 drehen. Beispielsweise können sich die Bauelemente 2 und 3 nur geringfügig um einen Drehweg drehen. Dieser Drehweg wird für die Öffnung des Freilaufs genutzt. Es erfolgt beispielsweise eine bewusste Belastung über die eine elektrische Maschine des Antriebstrangs, wobei mittels der elektrischen Maschine beispielsweise eine ECVT-Funktion und eine Leistungsverzweigungs- beziehungsweise Power-Spilt- Getriebe mit Planetenradsätzen als Überlagerungsstufen realisierbar sind, und somit Öffnung in die eine Drehrichtung und anschließend Komplettöffnung der Sperrelemente 7.

Um nun eine besonders vorteilhafte und insbesondere einfache Betätigung oder Betätigbarkeit der Koppeleinrichtung 1 realisieren zu können, das heißt um beispielsweise die Koppeleinrichtung 1 besonders vorteilhaft, insbesondere besonders leichtgängig, aus dem Freigabezustand in den Sperrzustand und/oder umgekehrt umzuschalten, ist - wie in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist - dem jeweiligen Sperrelement 7 wenigstens oder genau eine Betätigungseinrichtung 13 zugeordnet. Die Betätigungseinrichtung 13 ist entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2 und 3 und relativ zu dem jeweils zugeordneten Sperrelement 7 verschiebbar, das heißt translatorisch bewegbar. Dies bedeutet insbesondere, dass die Betätigungseinrichtung 13 entlang einer in Fig. 2 durch einen Doppelpfeil 14 veranschaulichten und zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse 4 verlaufenden Bewegungsrichtung relativ zu den Bauelementen 2 und 3 und relativ zu dem jeweils zugehörigen Sperrelement 7 verschoben, insbesondere hin- und hergeschoben werden kann.

Die Betätigungseinrichtung 13 weist ein Betätigungselement 15 auf, welches aus einem ersten Werkstoff gebildet ist. Das Betätigungselement 15 kann dadurch, dass es Bestandteil der Betätigungseinrichtung 13 ist, entlang der Drehachse 4 beziehungsweise entlang der Bewegungsrichtung relativ zu den Bauelementen 2 und 3 und relativ zu den Sperrelementen 7 translatorisch verschoben, das heißt hin- und hergeschoben werden. Insbesondere können die Betätigungseinrichtung 13 und somit das Betätigungselement 15 zwischen wenigstens einer Betätigungsstellung und wenigstens einer Lösestellung entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2 und 3 und relativ zu dem jeweiligen Sperrelement 7 verschoben werden. In der Lösestellung lässt die Betätigungseinrichtung 13, insbesondere das Betätigungselement 15, eine durch das jeweilige Federelement 12 bewirkte oder bewirkbare Bewegung des jeweiligen Sperrelements 7 aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung zu. Mit anderen Worten, um eine mittels des Federelements 12 bewirkte oder bewirkbare Bewegung des Sperrelements 7 aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung zuzulassen beziehungsweise zu ermöglichen oder zu bewirken, werden beispielsweise die Betätigungseinrichtung 13 und somit das Betätigungselement 15 aus der Betätigungsstellung in die Lösestellung verschoben. Um jedoch das Sperrelement 7, insbesondere entgegen der von dem Federelement 12 bereitgestellten Federkraft, aus der Freigabestellung in die Sperrsteilung zu bewegen und insbesondere, insbesondere entgegen der Federkraft, in der Sperrsteilung zu halten, werden die Betätigungseinrichtung 13 und somit das Betätigungselement 15 aus der Lösestellung in die Betätigungsstellung verschoben oder geschoben.

Mittels des Betätigungselements 15 ist durch Verschieben der Betätigungseinrichtung 13 und somit durch Verschieben des Betätigungselements 15 eine Bewegung des Sperrelements 7 zumindest aus einer der Stellungen in die andere Stellung bewirkbar. Bei der ersten Ausführungsform ist die zumindest eine Stellung die Freigabestellung, sodass die andere Stellung bei der ersten Ausführungsform die Sperrsteilung ist.

In der Lösestellung ist das Betätigungselement 15 von dem zugehörigen Sperrelement 7, insbesondere von allen Sperrelementen 7, beabstandet, sodass das Betätigungselement 15 in der Lösestellung das Sperrelement 7 nicht berührt und somit eine beziehungsweise die Bewegung des Sperrelements 7 aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung nicht verhindert. Wird nun das Betätigungselement 15 ausgehend von der Lösestellung in die oder in Richtung der Betätigungsstellung verschoben, so kommt zunächst das zunächst von dem Sperrelement 7 beabstandete Betätigungselement 15 in direkte Stützanlage und somit in direkten Kontakt mit dem Sperrelement 7.

Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass das Betätigungselement 15, welches auch als Plunger oder Stößel bezeichnet wird, insbesondere an seinem Kopf 16 einen beispielsweise zumindest im Wesentlichen kegelförmigen Bereich 18 auf, welcher sich entlang der Bewegungsrichtung und dabei beispielsweise in der Lösestellung und in einem parallel zur Bewegungsrichtung hin zu dem Sperrelement 7 verlaufende Richtung, die in Fig. 2 durch einen Pfeil 17 veranschaulicht ist, verjüngt. Bei der Bewegung der Betätigungseinrichtung 13 aus der Lösestellung in die Betätigungsstellung kommt der Bereich 18 des Betätigungselements 15 in Stützanlage mit dem sich zunächst in der Freigabestellung befindendem Sperrelement 7. Wird das Betätigungselement 15 weiter in die beziehungsweise in Richtung der Betätigungsstellung bewegt, so gleitet das Sperrelement 7 an dem Bereich 18 und somit an dem Betätigungselement 15 ab. Da sich der Bereich 18 in die durch den Pfeil 17 veranschaulichte Richtung verjüngt beziehungsweise in eine der durch den Pfeil 17 veranschaulichten und in Fig. 2 durch einen Pfeil 19 veranschaulichte zweite Richtung erweitert, wird mit zunehmender Bewegung des Betätigungselements 15 in die beziehungsweise in Richtung der Betätigungsstellung das Sperrelement 7 sukzessive aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung bewegt, insbesondere gedrückt, da dabei das Sperrelement 7 an dem Bereich 18 abgleitet. Dabei verläuft die Schwenkachse 9 zumindest im Wesentlichen parallel zu der durch den Doppelpfeil 14 veranschaulichten Bewegungsrichtung, parallel zu der durch den Pfeil 17 veranschaulichten Richtung und parallel zu der durch den Pfeil 19 veranschaulichten Richtung, die der durch den Pfeil 17 veranschaulichten Richtung entgegengesetzt ist. Um die Betätigungseinrichtung 13 aus der Lösestellung in die Betätigungsstellung zu verschieben, wird die Betätigungseinrichtung 13 in die durch den Pfeil 17 veranschaulichte Richtung relativ zu den Bauelementen 2 und 3 geschoben, wobei die durch den Pfeil 17 veranschaulichte Richtung parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Um die Betätigungseinrichtung 13 aus der Betätigungsstellung in die Lösestellung zu verschieben, wird die Betätigungseinrichtung 13 in die durch den Pfeil 19 veranschaulichte Richtung relativ zu den Bauelementen 2 und 3 verschoben. Dabei verläuft auch die durch den Pfeil 19 veranschaulichte Richtung parallel zur Bewegungsrichtung. Durch Verschieben der Betätigungseinrichtung 13 aus der Betätigungsrichtung in die Lösestellung kann sich das Federelement 12 entspannen, sodass das Sperrelement 7 mittels des Federelements beziehungsweise mittels der von dem Federelement bereitgestellten Federkraft aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung bewegt wird. Beispielsweise bei der Bewegung der Betätigungseinrichtung 13 aus der Lösestellung in die Betätigungsstellung gleitet zumindest ein Wandungsbereich des Sperrelements 7 an dem Bereich 18 des Betätigungselements 15 ab, wobei der genannte Wandungsbereich des Sperrelements 7 auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schwenkachse 9 angeordnet ist. Somit ist das Federelement 12 beispielsweise jenseits der Schwenkachse 9 und der Wandungsbereich diesseits der Schwenkachse 9 angeordnet, sodass die Schwenkachse 9, insbesondere in Längserstreckungsrichtung des Sperrelements 7, zwischen dem Federelement 12 und dem genannten Wandungsbereich angeordnet ist. Dadurch übt das Betätigungselement 15, wenn es aus der Lösestellung in die Betätigungsstellung verschoben wird, ein solches Drehmoment auf das Sperrelement 7 aus, dass das Sperrelement 7 entgegen der durch das Federelement 12 bereitgestellten Federkraft aus der Freigabestellung in die Sperrsteilung verschwenkt wird. Die Federkraft hingegen bewirkt ein dem Drehmoment entgegengesetztes zweites Drehmoment, mittels welchem dann, wenn die Betätigungseinrichtung 13 in die Freigabestellung geschoben wird, das Sperrelement 7 aus der Sperrsteilung in die Freigabestellung verschwenkbar ist beziehungsweise verschwenkt wird.

Des Weiteren umfasst die Betätigungseinrichtung 13 einen Schlitten 21, welcher aus einem von dem ersten Werkstoff, aus welchem das Betätigungselement 15 gebildet ist, unterschiedlichen zweiten Werkstoff in Form eines Kunststoffes 20 gebildet ist. Mit anderen Worten ist durch den Kunststoff 20 ein aus dem Kunststoff 20 gebildeter und auch als Träger, Grundträger oder Grundkörper bezeichneter Schlitten 21 gebildet ist.

Das Betätigungselement 15 ist dabei mit dem Kunststoff 20 versehen, sodass das Betätigungselement 15 mit dem Schlitten 21 verbunden ist und mit dem Schlitten 21 entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2 und 3 zwischen der Lösestellung und der Betätigungsstellung verschiebbar ist. Dabei ist - wie besonders gut in Zusammenschau mit Fig. 8 erkennbar ist - Durch den Kunststoff 20 wenigstens ein Positionierungselement 22 gebildet, mittels welchem eine um die Drehachse 4 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung 13 und dem zweiten Bauelement 3 zumindest begrenzt, insbesondere vermieden oder unterbunden ist.

Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass das Betätigungselement 15 zumindest in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Betätigungsstellung eine korrespondierende Durchgangsöffnung 23 des Bauelements 3 durchdringt. Die Durchgangsöffnung 23 ist bei der ersten Ausführungsform entlang ihrer Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen. Da das Bauelement 3 die Durchgangsöffnungen 23 für die Betätigungselemente 15 aufweist, wird das Bauelement 3 auch als Pocket Plate, Lochplatte oder Lochscheibe bezeichnet. Dabei ist eine präzise Positionierung der jeweiligen Betätigungseinrichtung 13 relativ zu dem Bauelement 3 um die Drehachse 4 wünschenswert und vorteilhaft, um beispielsweise übermäßige Relativdrehungen zwischen dem Bauelement 3 und der Betätigungseinrichtung 13 zu vermeiden. Dadurch kann vermieden werden, dass beispielsweise das Betätigungselement 15 in einen ungünstigen Kontakt mit einem die jeweilige Durchgangsöffnung 23 begrenzenden Wandungsbereich des Bauelements 3 kommt, sodass beispielsweise ein Verklemmen der Betätigungseinrichtung 13 und somit der Koppeleinrichtung 1 insgesamt vermieden werden kann.

Bei einem auch als Herstellungsverfahren bezeichneten Verfahren zum Herstellen der Koppeleinrichtung 1 wird beispielsweise das Betätigungselement 15 in eine Form eines Spritzgusswerkzeugs eingelegt, mittels welchem ein Spritzgießverfahren, das heißt ein Spritzgießen durchgeführt wird. Nach dem Einlegen beziehungsweise Einbringen des Betätigungselements 15 in die Form wird beispielsweise der Kunststoff 20 in die Form eingebracht, insbesondere eingespritzt, wodurch der Kunststoff 20 gegen das Betätigungselement 15 gespritzt wird. Dabei wird aus dem Kunststoff 20 der Schlitten 21 gebildet, und der Schlitten 21 wird mit dem Betätigungselement 15 verbunden.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Positionierungselement 22 einen durch den Kunststoff 20 gebildeten Vorsprung wie beispielsweise eine Rippe aufweist, welcher in eine korrespondierende Aufnahme eingreift, wodurch die um die Drehachse 4 erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung 13 und dem zweiten Bauelement 3 zumindest begrenzt oder unterbunden ist. Allgemein ausgedrückt ist vorzugsweise formschlüssige Verdrehsicherung für moderate Drehmomentbelastungen vorgesehen, um eine übermäßige Relativdrehung zwischen dem Betätigungselement 15 und dem Bauelement 3 zu vermeiden. Diese Verdrehsicherung sollte nicht über den sogenannten Schubladeneffekt oder ein zu geringes „L-über-D-Maß“ zu Stick-Slip- beziehungsweise Haftreibungs-Effekten führen, sollte einfach herstellbar und einfach zu vermessen sein.

Besonders gut aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die Betätigungseinrichtung 13 verschiebbar auf einem dritten Bauelement 24 der Koppeleinrichtung 1 angeordnet ist. Das dritte Bauelement 24 ist separat von den Bauelementen 2 und 3 ausgebildet und wird beispielsweise auch als Nabe bezeichnet. Insbesondere ist das Bauelement 24 drehfest mit dem Bauelement 3 verbunden, sodass sich die Bauelemente 3 und 24 gemeinsam um die Drehachse 4 relativ zu dem Bauelement 2 drehen können beziehungsweise umgekehrt. Die zuvor genannte Aufnahme ist dabei beispielsweise an dem Bauelement 24 vorgesehen, insbesondere direkt durch das Bauelement 24 gebildet. Da das Positionierungselement 22 durch den Kunststoff 20 gebildet wird, ist das Positionierungselement 22 Bestandteil der Betätigungseinrichtung 13. Somit ist das Positionierungselement 22 entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2, 3 und 24 und somit beispielsweise auch relativ zu der Aufnahme verschiebbar.

Wie in Zusammenschau mit Fig. 8 erkennbar ist, ist jedoch bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass das Positionierungselement 22 eine durch den Kunststoff 20 begrenzte zweite Ausnehmung 25 aufweist. In die Ausnehmung 25 greift wenigstens ein korrespondierendes, separat von dem Positionierungselement 22 ausgebildetes Positionierteil 26 ein. Vorliegend greifen gleichzeitig mehrere Positionierteile 26 in die zweite Ausnehmung 25 ein. Das jeweilige Positionierteil 26 ist separat von den Bauelementen 2, 3 und 24 und auch separat von der Betätigungseinrichtung 13 und somit separat von dem Schlitten 21 beziehungsweise von dem Kunststoff 20 ausgebildet, wobei das Positionierteil 26 aus einem von dem Kunststoff 20 unterschiedlichen Material gebildet ist. Vorzugsweise ist das Material ein metallischer Werkstoff, insbesondere ein Stahl. Ferner ist es denkbar, dass das Material Keramik ist.

Dadurch, dass das jeweilige Positionierteil 26 in die korrespondierende zweite Ausnehmung 25 eingreift, ist die um die Drehachse 4 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen der Betätigungseinrichtung 13 und den Bauelementen 3 und 24 zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden. Hierzu ist das beispielsweise separat von dem Bauelement 24 ausgebildete Positionierteil 26 derart an dem Bauelement 24 angeordnet beziehungsweise gehalten, sodass eine um die Drehachse 4 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die Drehrichtung erfolgende Relativdrehung zwischen dem Bauelement 24 und dem jeweiligen Positionierteil 26 zumindest begrenzt, insbesondere vermieden beziehungsweise unterbunden ist. Hierzu weist beispielsweise das Bauelement 24 eine auch als Aufnahme bezeichnete dritte Ausnehmung 27 auf, in welche das Positionierteil 26 eingreift, wodurch um die Drehachse 4 erfolgende Relativdrehung zwischen dem Bauelement 24 und dem Positionierteil 26 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden beziehungsweise verhindert, ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum Bauelement 24 können ohne weiteres auch auf das Bauelement 3 übertragen werden und umgekehrt. Beispielsweise ist die dritte Ausnehmung 27 direkt durch das Bauelement 24 gebildet, sodass beispielsweise das Positionierteil 26 das Bauelement 24 direkt berühren kann.

Bei der ersten Ausführungsform ist das jeweilige Positionierteil 26 ein Wälzkörper einer Wälzlagerung 28, über welche die Betätigungseinrichtung 13 an dem Bauelement 24 entlang der Drehachse 4 verschiebbar gelagert ist. Das Bauelement 24 ist somit eine separat von dem Bauelement 3 ausgebildete und drehfest mit dem Bauelement 3 verbundene Komponente. Unter dem Merkmal, dass die Bauelemente 24 und 3 drehfest miteinander verbunden sind, kann insbesondere verstanden werden, dass um die Drehachse 4 sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung erfolgende Relativdrehungen zwischen den Bauelementen 3 und 24 vermieden sind.

Vorliegend ist die Wälzlagerung 28 als eine Kugellagerung, insbesondere als eine Linearkugellagerung, ausgebildet, sodass das Positionierteil 26 als eine Kugel und vorliegend als ein Linearkugellagerelement ausgebildet ist. Die Linearkugellagerung kann segmentartig oder über einen geschlossenen Lagerring auf der Nabe (Bauelement 24) geführt ausgebildet sein.

Wird die Betätigungseinrichtung 13 entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 3 und 24 verschoben, so rollen beziehungsweise wälzen die Positionierteile 26 an jeweiligen, an dem Schlitten 21 und an dem Bauelement 24 vorgesehenen Laufbahnen ab, während die Positionierteile 26 in die Ausnehmungen 25 und 27 eingreifen und somit übermäßige, um die Drehachse verlaufende Relativdrehungen zwischen den Bauelementen 2 und 3 vermeiden. Dabei ist es denkbar, dass eine erste der Laufbahnen direkt durch das Bauelement 24 gebildet ist, sodass die erste Laufbahn an dem Bauelement 24 vorgesehen beziehungsweise angeordnet ist. Somit berühren beispielsweise die Positionierteile 26 die erste Laufbahn beziehungsweise das Bauelement 24 direkt. Eine zweite der Laufbahnen ist beispielsweise an dem Schlitten 21 vorgesehen und kann dabei direkt durch den Kunststoff 20 gebildet sein, sodass beispielsweise die Positonierteile 26 direkt an dem Kunststoff 20 abrollen beziehungsweise abwälzen.

Alternativ dazu ist es denkbar, dass, insbesondere in radialer Richtung der Bauelemente 2, 3 und 24, zwischen dem Schlitten 21 und dem jeweiligen Positionierteil 26 und somit zwischen dem Kunststoff 20 und dem jeweiligen Positionierteil 26 ein Zwischenelement angeordnet ist, welches aus einem von dem Kunststoff 20 unterschiedlichen Werkstoff, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, gebildet ist. Dabei bildet beispielsweise das Zwischenelement die zweite Laufbahn, sodass beispielsweise das jeweilige Positionierteil 26 direkt an dem Zwischenelement abrollt beziehungsweise abwälzt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass nicht nur das Betätigungselement 15 sondern auch das Zwischenelement in die Form eingelegt werden. Durch Einbringen, insbesondere Einspritzen, des Kunststoffs 20 in die Form wird der Kunststoff 20 sowohl an das Betätigungselement 15 als auch an das Zwischenelement angespritzt, wodurch das Betätigungselement 15 und das Zwischenelement mit dem Kunststoff 20 beziehungsweise mit dem Schlitten 21 verbunden werden. Somit werden das Betätigungselement 15 und das Zwischenelement über den Schlitten 21 aneinander gehalten beziehungsweise miteinander verbunden.

Das Zwischenelement ist dabei insbesondere in der Ausnehmung 25 angeordnet und begrenzt seinerseits eine vierte Ausnehmung, in die das jeweilige Positionierteil 26 eingreift. Unter dem Eingreifen des Positionierteils 26 in die Ausnehmung 25 beziehungsweise in die vierte Ausnehmung ist insbesondere zu verstehen, dass das Positionierteil 26 in um die Drehachse 4 verlaufender Umfangsrichtung und dabei sowohl in die erste Drehrichtung als auch in die zweite Drehrichtung jeweils teilweise durch den Schlitten 21 beziehungsweise durch den Kunststoff 20 und beispielsweise auch durch das Zwischenelement überdeckt ist. Dadurch werden übermäßige Relativdrehungen zwischen der Betätigungseinrichtung 13 und dem Bauelement 24 und somit zwischen der Betätigungseinrichtung 13 und dem Bauelement 3 vermieden. Aus Fig. 3 bis 5 ist erkennbar, dass die Koppeleinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform einen auch als Aktuator bezeichneten Aktor 29 aufweist.

Der Aktor 29 ist als ein Linearaktor ausgebildet, welcher auch als Linearaktuator bezeichnet wird. Mittels des Aktors 29 kann die Betätigungseinrichtung 13 unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom zwischen der Lösestellung und der Betätigungsstellung hin- und herbewegt werden. Hierzu umfasst der Aktor 29 einen Läufer 30, welcher beispielsweise die Betätigungseinrichtung 13 umfasst. Besonders gut aus Fig. 3 bis 4 sind auch die Positionierteile 26 und das in Fig. 3 und 4 mit 31 bezeichnete Zwischenelement erkennbar, welches beispielsweise als eine Schale, insbesondere Lagerschale, ausgebildet sein kann.

Der Aktor 29, insbesondere der Läufer 30, umfasst auch wenigstens einen vorzugsweise als Permanentmagnet 32 ausgebildeten Magneten. Mit anderen Worten, die Betätigungseinrichtung 13 umfasst einen vorliegend als Permanentmagnet 32 ausgebildeten Magneten, welcher Bestandteil des Läufers 30 und somit des Aktors 29 ist. Der Aktor 29 umfasst ferner einen Stator 33, welcher beispielsweise an dem zuvor genannten Gehäuse festgelegt ist. Der Stator 33 weist wenigstens eine Wicklung 34 auf, durch welche wenigstens eine oder mehrere Spulen 35 des Stators 33 gebildet sind. Die Spule 35 ist beispielsweise an einem Trägerelement 36 des Stators 33 gehalten beziehungsweise um das Trägerelement 36 gewickelt. Mittels des Stators 33 ist der Läufer 30 antreibbar und dadurch entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2 und 3 verschiebbar, wodurch die Betätigungseinrichtung 13 entlang der Drehachse 4 verschiebbar und somit zwischen der Lösestellung und der Betätigungsstellung verschiebbar ist. Herzu wird beispielsweise die Wicklung 34 mit einem elektrischen Strom versorgt, welche durch die Wicklung 34 und somit durch die Spulen 35 fließt. In der Folge stellt die Wicklung 34 wenigstens ein Magnetfeld bereit, mittels welchem der Läufer 30 und somit die Betätigungseinrichtung 13 angetrieben und somit entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2 und 3 verschoben werden.

Dabei ist der Permanentmagnet 32 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in den Kunststoff 20 eingebettet und dadurch mit dem Schlitten 21 verbunden. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass nicht nur das Betätigungselement 15 sondern auch der Permanentmagnet 32 in die zuvor genannte Form eingelegt werden. Wird dann der Kunststoff 20 in die Form eingebracht, insbesondere eingespritzt, so werden sowohl das Betätigungselement 15 als auch der Permanentmagnet 32 mit dem Kunststoff 20 angespritzt. Hierdurch werden das Betätigungselement 15 und der Permanentmagnet 32 mit dem Schlitten 21 verbunden.

Der Permanentmagnet 32 ist dabei in die durch den Pfeil 17 veranschaulichte Richtung durch eine erste Deckscheibe 37 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überdeckt. In die durch den Pfeil 19 veranschaulichte und der durch den Pfeil 17 veranschaulichten Richtung entgegengesetzte Richtung ist der Permanentmagnet 32 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch eine zweite Deckscheibe 38 überdeckt. Die jeweilige Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 ist aus einem ferromagnetischen Werkstoff und/oder aus einem ferritischen Stahl gebildet. Dabei ist beispielsweise auch die jeweilige Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 zumindest teilweise in den Kunststoff 20 eingebettet und somit mit dem Schlitten 21 verbunden. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass die jeweilige Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 in die zuvor genannte Form eingelegt und beim Einbringen des Kunststoffes 20 in die Form mit dem Kunststoff 20 angespritzt wird. Hierdurch wird die jeweilige Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 mit dem Kunststoff 20 beziehungsweise mit dem Schlitten 21 verbunden. Die Deckscheiben 37 und 38 können separat voneinander ausgebildet und dabei einstückig miteinander ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass die Deckscheibe 37 und/oder die Deckscheibe 38 einstückig mit dem Zwischenelement 31 ausgebildet ist.

Aus Fig. 3 ist ein beispielsweise als Niet oder Bolzen ausgebildetes Verbindungselement 39 erkennbar, mittels welchem beispielsweise der Schlitten 21 und die Deckscheiben 37 und 38 miteinander verbunden sind. Dabei durchdringt das Verbindungselement 39 sowohl die Deckscheiben 37 und 38 als auch den Schlitten 21. Durch Einbetten der jeweiligen Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 in den Kunststoff 20 und/oder durch einstückiges Ausgestalten der jeweiligen Deckscheibe 37 beziehungsweise 38 mit dem Zwischenelement 31 könnte das Verbindungselement 39 entfallen, sodass die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Koppeleinrichtung 1 in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann. Diese Vernietung ist nicht zwangsläufig erforderlich, die Kunststoffumspritzung kann auch derart ausgestaltet sein, dass der Kunststoff formschlüssig in axialer Richtung irgendwelche Ausprägungen an den Deckscheiben 37 und 38 umschließt.

Fig. 6 zeigt zumindest einen Teil der Betätigungseinrichtung 13 der Koppeleinrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Besonders gut ist beispielsweise erkennbar, dass der Schlitten 21, welcher durch den Kunststoff 20 gebildet ist, als ein Ring ausgebildet ist, über welchen die mehreren, insbesondere alle, separat voneinander ausgebildeten und auch als Plunger bezeichneten Betätigungselemente 15 miteinander verbunden sind. Außerdem besonders gut aus Fig. 6 erkennbar, ist der jeweilige Permanentmagnet 32, welcher auf seiner in radialer Richtung der Bauelemente 2 und 3 und somit der Betätigungseinrichtung 13 nach innen weisenden und auch als Innenseite bezeichneten Seite 40 einen auch als Verbindungsbereich bezeichneten Bereich 41 aufweist, welcher bei der zweiten Ausführungsform als Schwalbenschwanz oder Schwalbenschwanzprofil ausgebildet ist. Während die axiale Richtung der Bauelemente 2, 3 und 24 in der Betätigungseinrichtung 13 parallel zur Drehachse 4 verläuft beziehungsweise mit der Drehachse 4 zusammenfällt und beispielsweise in Fig. 1 und 2 durch einen Doppelpfeil 42 veranschaulicht ist, verläuft die radiale Richtung, welche in Fig. 1 und 2 durch einen Doppelpfeil 43 veranschaulicht ist, senkrecht zur axialen Richtung.

Auf der Seite 40 sind auch Wandungsbereiche 44 des Kunststoffes 20 angeordnet. Dabei ist der Bereich 41 des Permanentmagneten 32 in radialer Richtung nach außen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Kunststoff 20 beziehungsweise durch dessen Wandungsbereiche 44 überdeckt. Dadurch ist der Permanentmagnet 32 zumindest in radialer Richtung nach außen formschlüssig mit dem Schlitten 21 verbunden und somit formschlüssig an dem Schlitten 21 gehalten.

Aus Fig. 7 ist eine auch als Fliehkraftbandage bezeichnete Bandage 45 erkennbar, welche beispielsweise separat von den Deckscheiben 37 und 38, separat von dem Permanentmagneten 32, separat von dem Betätigungselement 15 und separat von dem Kunststoff 20 beziehungsweise separat von dem Schlitten 21 ausgebildet ist. Beispielsweise sind die Permanentmagnete 32 mit der Bandage 45 umwickelt und dadurch in radialer Richtung nach außen durch die Bandage 45 überdeckt. Die Bandage 45 soll übermäßige, fliehkraftbedingte Relativbewegungen zwischen dem jeweiligen Permanentmagneten 32 und dem Schlitten 21 vermeiden.

Da es beispielsweise bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 6) vorgesehen ist, dass der Permanentmagnet 32, insbesondere auf die zuvor beschriebene Weise, zumindest in radialer Richtung nach außen formschlüssig an dem Schlitten 21 gehalten ist, kann beispielsweise auf die Bandage 45 verzichtet werden. Dadurch können die Teileanzahl und somit das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Insgesamt ist aus Fig. 6 erkennbar, dass der jeweilige Permanentmagnet 32 so geformt und so mit dem Kunststoff 20 umspritzt oder angespritzt sind, dass der Permanentmagnet 32 formschlüssig gegen eine in radialer Richtung nach außen weisende Fliehkraftwirkung an dem Schlitten 21 gesichert ist.

Insbesondere ist es denkbar, zunächst den Schlitten 21, insbesondere unabhängig von dem Betätigungselement 15, herzustellen. Nach der Herstellung des Schlittens 21 wird beispielsweise das Betätigungselement 15, welches auch als Stößel bezeichnet wird, an dem Schlitten 21 angeordnet und insbesondere mit dem Schlitten 21 verbunden, beispielsweise derart, dass das Betätigungselement 15 in den Schlitten 21 eingesetzt wird. Beispielsweise wird das Betätigungselement 15 derart mit dem Schlitten 21 verbunden, insbesondere nach der Herstellung des Schlittens 21, dass das Betätigungselement 15 mit dem separat von dem Betätigungselement 15und unabhängig von dem Betätigungselement 15 hergestellten Schlitten 21 stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden, insbesondere verstemmt und/oder verklemmt, wird. Somit ist unter dem Merkmal, dass das Betätigungselement 15 mit dem Kunststoff 20 versehen ist, insbesondere zu verstehen, dass das Betätigungselement 15 mit dem Kunststoff 20 beziehungsweise mit dem durch den Kunststoff 20 gebildeten Schlitten 21 verbunden ist, wobei beispielsweise das Betätigungselement 15 den Kunststoff 20 direkt berührt. Dabei ist es denkbar, dass der Schlitten 21 und das Betätigungselement 15 separat voneinander hergestellt und nach ihrer jeweiligen Herstellung miteinander verbunden werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn der Kunststoff 20, insbesondere während oder bei der Herstellung des Schlittens 21, an das Betätigungselement 15 angespritzt wird.

Der Kunststoff 20 ist vorzugsweise ein formstabiler Kunststoffwerkstoff, welcher für eine Verwendung in einem Antriebsstrang, insbesondere in einem Getriebe, eines Kraftfahrzeugs geeignet ist und hier auch beispielsweise hohe Temperaturen und/oder direkten Kontakt mit Flüssigkeiten, wie beispielsweise einem Öl schadfrei aushalten kann.

Fig. 7 und 8 zeigen eine dritte und vierte Ausführungsform, bei welcher der zweite Werkstoff ebenfalls der Kunststoff 20 ist. Dabei weist das Betätigungselement 15 den Kopf 16 und einen einstückig mit dem Kopf 16 ausgebildeten Schaft 46 auf, welche einen geringeren Außenumfang, insbesondere einen geringeren Außendurchmesser, als der Kopf 16 aufweist. Dabei bildet der Kopf 16 den zuvor beschriebenen Bereich 18. Der Schlitten 21 (Grundkörper) ist dabei derart mit dem Betätigungselement 15 verbunden, dass das Betätigungselement 15, insbesondere der Schaft 46, in dem Schlitten 21 mit dem Kunststoff 20 angeordnet ist. Grundsätzlich ist es denkbar, das Betätigungselement 15 und den Schlitten 21 separat voneinander herzustellen und nach ihrer jeweiligen Herstellung miteinanderzu verbinden, indem das Betätigungselement 15, insbesondere der Schaft 46, in dem Schlitten 21 angeordnet wird. Hierzu wird beispielsweise der Schaft 46 in den Schlitten 21 eingesteckt. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn das Betätigungselement 15 nach seiner Herstellung in die Form eingelegt und mit dem Kunststoff 20 (zweiter Werkstoff) angespritzt wird, sodass gleichzeitig der Schlitten 21 aus dem Kunststoff 20 hergestellt und mit dem Betätigungselement 15, insbesondere über den Schaft 46, verbunden wird. Der Kopf 16 bildet beispielsweise den Bereich 18 beziehungsweise der Bereich 18 ist an dem Kopf 16 vorgesehen und beispielsweise gehärtet.

Schließlich zeigen Fig. 9 und 10 eine fünfte Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform kann der Aktor 29 entfallen. Bei der fünften Ausführungsform bildet beziehungsweise begrenzt der Kunststoff 20 beziehungsweise der Schlitten 21 eine Nut 47 zumindest teilweise, wobei die Nut 47 bei der fünften Ausführungsform in radialer Richtung nach innen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Kunststoff 20 begrenzt ist.

In die durch den Pfeil 17 veranschaulichte Richtung ist die Nut 47 beispielsweise durch die Deckscheibe 37 begrenzt, und in die durch den Pfeil 19 veranschaulichte Richtung ist die Nut 47 beispielsweise durch die Deckscheibe 38 begrenzt. Bei der fünfte Ausführungsform ist die Deckscheibe 38 einstückig mit dem Zwischenelement 31 ausgebildet, wobei die Deckscheibe 38 und somit das Zwischenelement 31 mit dem Kunststoff 20 und somit mit dem Schlitten 21 verbunden sind, und auch die Deckscheibe 37 ist mit dem Kunststoff 20 und somit mit dem Schlitten 21 verbunden. Somit sind das Zwischenelement 31, die Deckscheibe 37 und die Deckscheibe 38 über den Schlitten 21 beziehungsweise über den Kunststoff 20 miteinander verbunden. Aus Fig. 9 und 10 ist auch ein auch als Wälzkörperkäfig bezeichneter Käfig 48 erkennbar, mittels welchem beispielsweise die Positionierteile 26 geführt und/oder in einem Abstand zueinander gehalten werden.

In die Nut 47 kann ein separat von der Betätigungseinrichtung 13 ausgebildetes Betätigungsteil 49 eingreifen, welches beispielsweise eine Betätigungsgabel oder Schaltgabel ist. Das Betätigungsteil 49 ist entlang der Drehachse 4 relativ zu den Bauelementen 2, 3 und 24 verschiebbar, wodurch die Betätigungseinrichtung 13 mit dem Betätigungsteil 49 mit verschiebbar ist.

Bezugszeichenliste

Koppeleinrichtung

Bauelement

Bauelement

Drehachse

Ausnehmung

Doppelpfeil

Sperrelement

Schwenkachse

Stift

Pfeil

Pfeil

Federelement

Betätigungseinrichtung

Doppelpfeil

Betätigungselement

Kopf

Pfeil

Bereich

Pfeil

Kunststoff

Schlitten

Positionierungselement

Durchgangsöffnung

Bauelement

Ausnehmung

Positionierteil

Ausnehmung

Wälzlagerung

Aktor

Läufer

Zwischenelement

Permanentmagnet

Stator

Wicklung Spule

Trägerelement

Deckscheibe

Deckscheibe

Verbindungselement

Seite

Bereich

Doppelpfeil

Doppelpfeil

Wandungsbereich

Bandage

Schaft

Nut

Käfig

Betätigungsteil