DE102022114776B3

DE102022114776B3 - Coupling unit for the reversible coupling of a drive side to a driven side of a drive train

Info

Publication number: DE102022114776B3
Application number: DE102022114776.2A
Authority: DE
Inventors: Elmar Lorenz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2042-06-14

Abstract

Kopplungseinheit zur reversiblen Kopplung einer Antriebsseite (2) mit einer Abtriebsseite (3) eines Antriebsstrangs, umfassend eine linear verschiebbare Schaltmuffe (8), die auf einem Antriebselement (4) der Antriebsseite (2) sitzt und mit einer Innenverzahnung (9) in eine Außenverzahnung (5) des Antriebselements (4) eingreift, und die aus einer Entkopplungsstellung längs der Außenverzahnung (5) über ein Abtriebselement (6) der Abtriebsseite (3) unter Eingriff der Innenverzahnung (9) auch in die Au-ßenverzahnung (7) des Abtriebselements (6) in eine Kopplungsstellung schiebbar ist, wobei zum Verschieben der Schaltmuffe (8) ein Aktor (10) vorgesehen ist, der einen linear verschiebbaren Kolben (13) und eine mit dem Kolben (13) gekoppelte Schaltstange (17), die mit der Schaltmuffe (8) verbunden ist, aufweist, wobei die Schaltstange (17) in einem von ihr durchsetzten Zylindergehäuse (11) in wenigstens einer Linearführung (34, 35) linear geführt ist, wobei die Schaltstange (17) und die Linearführung (34, 35) bei einer Bewegung der Schaltstange (17) aneinander gleitende Führungsflächen (36, 37, 38) aufweisen, und wobei zumindest eine Führungsfläche (36, 37, 38) der Linearführung oder der Schaltstange (17) ballig ausgeführt ist.Coupling unit for the reversible coupling of a drive side (2) to an output side (3) of a drive train, comprising a linearly displaceable shift sleeve (8) which sits on a drive element (4) of the drive side (2) and has internal teeth (9) in external teeth (5) of the drive element (4), and from a decoupling position along the external toothing (5) via an output element (6) of the output side (3) with engagement of the internal toothing (9) also in the external toothing (7) of the output element (6) can be pushed into a coupling position, with an actuator (10) being provided for moving the shift sleeve (8), which has a linearly displaceable piston (13) and a shift rod (17) coupled to the piston (13) and which is connected to the shift sleeve (8), wherein the shift rod (17) is linearly guided in at least one linear guide (34, 35) in a cylinder housing (11) through which it passes, the shift rod (17) and the linear guide (34, 35 ) have guide surfaces (36, 37, 38) that slide against one another when the shift rod (17) moves, and wherein at least one guide surface (36, 37, 38) of the linear guide or the shift rod (17) is crowned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungseinheit zur reversiblen Kopplung einer Antriebsseite mit einer Abtriebsseite eines Antriebsstrangs.The invention relates to a coupling unit for the reversible coupling of a drive side to a driven side of a drive train.

Eine solche Kopplungseinheit, oft auch „Disconnect Unit“ oder „Disconnect-Einheit“ genannt, kommt beispielsweise bei Antriebsaggregaten eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz, beispielsweise einer Antriebsachse, bei der es sich auch um eine elektrische Achse, oft e-Achse genannt, handeln kann. Die Kopplungseinheit dient dazu, eine Antriebsseite, an der ein Drehmoment anliegt, reversibel mit einer Abtriebsseite, an die das Drehmoment zu übertragen ist und wo es weitergeleitet wird, zu koppeln. Sie kann beispielsweise zwischen einer Antriebseinheit und einer Zwischenwelle angeordnet sein, um einen Ausgang der Antriebseinheit, also die Antriebsseite, mit dem Eingang der Zwischenwelle, also der Abtriebsseite, zu koppeln. Auch eine Anordnung zwischen einer solchen Zwischenwelle und einem Differenzial ist denkbar, wobei dann die Zwischenwelle, an der das vom Antrieb kommende Drehmoment anliegt, die Antriebsseite darstellt, während das Differenzial, an das das Drehmoment übertragen wird, die Abtriebsseite darstellt. Die Kopplungseinheit kann also an unterschiedlichen Positionen eines solchen Antriebsstrangs integriert werden. Dabei ist die Kopplungseinheit schaltbar, um über ein ansteuerbares Schaltmittel, also einen Aktor, eine drehmomentfeste Kopplung der Antriebs- und der Abtriebsseite zu erwirken respektive auch wieder aufzuheben.Such a coupling unit, often also called “disconnect unit” or “disconnect unit”, is used, for example, in drive units of a motor vehicle, for example a drive axle, which can also be an electric axle, often called an e-axle. The coupling unit serves to reversibly couple a drive side, on which a torque is applied, to a driven side, to which the torque is to be transmitted and where it is passed on. It can be arranged, for example, between a drive unit and an intermediate shaft in order to couple an output of the drive unit, ie the drive side, to the input of the intermediate shaft, ie the output side. An arrangement between such an intermediate shaft and a differential is also conceivable, in which case the intermediate shaft, on which the torque coming from the drive is applied, represents the drive side, while the differential, to which the torque is transmitted, represents the output side. The coupling unit can therefore be integrated at different positions in such a drive train. In this case, the coupling unit can be switched in order, via a controllable switching means, ie an actuator, to bring about a torque-proof coupling of the input side and the output side or to cancel it again.

Eine solche Kopplungseinheit verbindet zwei verzahnte Elemente an der Antriebs- und der Abtriebsseite, das heißt, dass an der Antriebsseite ein außenverzahntes Antriebselement, beispielsweise ein erstes Zahnrad, angeordnet ist, während an der Abtriebsseite ein außenverzahntes Abtriebselement, beispielsweise ein zweites Zahnrad, vorgesehen ist, die über ein Kopplungselement reversibel verbunden werden. Ein solches Kopplungselement ist regelmäßig in Form einer linear verschiebbaren Schaltmuffe vorgesehen, die auf dem Antriebselement sitzt, also antriebsseitig vorgesehen ist, und mit einer Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Antriebselements eingreift. Mittels eines Aktors kann die Schaltmuffe zum Koppeln der Antriebs- mit der Abtriebsseite längs der Außenverzahnung des Antriebselements verschoben werden und über das Abtriebselement geschoben werden, sodass die Innenverzahnung der Schaltmuffe zusätzlich auch in die Außenverzahnung des Abtriebselements greift. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind dann über die sie beide umgreifende, sie über den Verzahnungseingriff verbindende Schaltmuffe drehfest miteinander gekoppelt, sodass das an der Antriebsseite anstehende Drehmoment an die Abtriebsseite übertragen werden kann.Such a coupling unit connects two toothed elements on the input and output side, i.e. an externally toothed input element, for example a first gear wheel, is arranged on the input side, while an externally toothed output element, for example a second gear wheel, is provided on the output side. which are reversibly connected via a coupling element. Such a coupling element is regularly provided in the form of a linearly displaceable shift sleeve, which sits on the drive element, ie is provided on the drive side, and engages with an internal toothing in the external toothing of the drive element. By means of an actuator, the shift sleeve can be moved along the external toothing of the drive element and pushed over the driven element so that the internal toothing of the shift sleeve also engages in the external toothing of the driven element in order to couple the input to the driven side. The input element and the output element are then coupled to one another in a torque-proof manner via the shift sleeve which encompasses them both and connects them via the toothed engagement, so that the torque present on the input side can be transmitted to the output side.

Beim Schieben der Schaltmuffe von dem Antriebselement auf das Abtriebselement kann es zu einem Zahn-auf-Zahn-Kontakt der Innenverzahnung der Schaltmuffe und der Außenverzahnung des Abtriebselements kommen, das heißt, dass die Stirnfläche der Innenverzahnung der Schaltmuffe auf die Stirnfläche der Außenverzahnung des Abtriebselements läuft, wenn die Verzahnungen im Eingriffsmoment nicht auf Lücke stehen. Dies führt einerseits, nachdem der Aktor ja kontinuierlich die Schaltmuffe axial mit einer Schiebekraft beaufschlagt, zu einer entsprechenden Beanspruchung des gesamten Schaltsystems, zum anderen verzögert sich der Eingriffsvorgang so lange, bis die Verzahnungen auf Lücke stehen und die Innenverzahnung in die Außenverzahnung eingeschoben wird, wobei dieser Schiebevorgang mit der allgemein vom Aktor gesteuerten Stellgeschwindigkeit erfolgt. Im Anschlagfall ist die Schaltstange wie beschrieben über den Aktor stärker axial belastet, was dazu führen kann, dass sich die Schaltstange geringfügig deformiert, sich also leicht verbiegt. Hierdurch entsteht wiederum eine Klemmneigung zwischen der Schaltstange und der Führung, in welcher die Schaltstange gleitgeführt ist, die sich in einer höheren Reibung äußert.When the shift sleeve is pushed from the drive element onto the driven element, the internal teeth of the shift sleeve and the external teeth of the driven element can come into tooth-on-tooth contact, i.e. the front face of the inner teeth of the shift sleeve runs onto the front face of the outer teeth of the driven element , if the teeth are not in gap at the moment of engagement. On the one hand, this leads to a corresponding stress on the entire switching system, since the actuator continuously applies an axial pushing force to the shift sleeve, and on the other hand, the engagement process is delayed until the toothing is in a gap and the internal toothing is pushed into the external toothing, whereby this shifting process takes place at the actuating speed generally controlled by the actuator. In the event of an impact, the shift rod is subjected to a greater axial load, as described, via the actuator, which can result in the shift rod being slightly deformed, i.e. slightly bent. This in turn creates a tendency to jam between the shift rod and the guide in which the shift rod is slidably guided, which manifests itself in higher friction.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine verbesserte Kopplungseinheit anzugeben.The invention is based on the problem of specifying an improved coupling unit.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Kopplungseinheit zur reversiblen Kopplung einer Antriebsseite mit einer Abtriebsseite eines Antriebsstrangs vorgesehen, umfassend eine linear verschiebbare Schaltmuffe, die auf einem Antriebselement der Antriebsseite sitzt und mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung des Antriebselements eingreift und die aus einer Entkopplungsstellung längs der Außenverzahnung über ein Abtriebselement der Abtriebsseite unter Eingriff der Innenverzahnung auch in die Außenverzahnung des Abtriebselements in eine Kopplungsstellung schiebbar ist, wobei zum Verschieben der Schaltmuffe ein Aktor vorgesehen ist, der einen linear verschiebbaren Kolben und eine mit dem Kolben gekoppelte Schaltstange, die mit der Schaltmuffe verbunden ist, aufweist, wobei die Schaltstange in einem von ihr durchsetzten Zylindergehäuse in wenigstens einer Linearführung linear geführt ist, wobei die Schaltstange und das Zylindergehäuse bei einer Bewegung der Schaltstange aneinander gleitende Führungsflächen aufweisen, und wobei zumindest eine Führungsfläche des Zylindergehäuses oder der Schaltstange ballig ausgeführt ist.To solve this problem, a coupling unit is provided according to the invention for the reversible coupling of a drive side to a driven side of a drive train, comprising a linearly displaceable shift sleeve, which sits on a drive element of the drive side and engages with an internal toothing in an external toothing of the drive element and from a decoupling position along the External toothing can also be pushed into the external toothing of the output element into a coupling position via an output element on the output side with engagement of the internal toothing, with an actuator being provided for moving the shift sleeve, which has a linearly displaceable piston and a shift rod coupled to the piston, which is connected to the shift sleeve wherein the shift rod is linearly guided in at least one linear guide in a cylinder housing through which it passes, the shift rod and the cylinder housing having guide surfaces that slide on one another when the shift rod moves, and at least one guide surface of the cylinder housing or the shift rod is convex .

Die erfindungsgemäße Kopplungseinheit zeichnet sich durch eine spezifische Ausgestaltung der Linearführung der Schaltstange im Zylindergehäuse aus, wobei diese Ausgestaltung eine Reduzierung der Reib- und Klemmkräfte innerhalb der Stellenmechanik bewirkt.The coupling unit according to the invention is characterized by a specific design of the linear guide of the shift rod in the cylinder housing, this design being a reduction tion of the friction and clamping forces within the position mechanics.

Erfindungsgemäß ist mindestens eine der Führungsflächen des Zylindergehäuses und der Schaltstange, die im Rahmen der Linearführung der Schaltstange aneinander anliegen respektive aneinander abgleiten, ballig ausgeführt, weist also eine spezifische, von einer reinen Zylinderform abweichende Geometrie auf, so dass die Führungsflächen letztlich über einen Linienkontakt, nicht aber, wie bisher, über einen Flächenkontakt, aneinander anliegen. Über diese integrierte Balligkeit wird die Linearführung letztlich kardanisch ausgeführt, sie erlaubt eine geringfügige Verkippung der Laufpartner zueinander. Im Falle der Kopplungseinheit bedeutet dies bei einem Anlaufen der Schaltmuffe gegen das Abtriebselement, also bei einem Zahn-auf-Zahn-Kontakt, dass über diese Balligkeit respektive diese kardanische Ausführung die Kompensation einer etwaigen Biegung, resultieren aus der auf die Schaltstange im Anlauffall wirkenden Axialkraft, möglich ist, so dass ein aus der Verbiegung resultierender Fluchtungsfehler kompensiert wird und es nicht zu einer Klemmneigung kommt. Da es nicht zu einer Verklemmung kommt, aus der, wenn die Verzahnungen wieder fluchten, die Schaltstange erst heraus bewegt werden muss, kann hierüber die zwischen den Führungsflächen gegebene Reibung reduziert werden.According to the invention, at least one of the guide surfaces of the cylinder housing and the shift rod, which abut or slide against one another as part of the linear guide of the shift rod, is crowned, i.e. has a specific geometry that deviates from a purely cylindrical shape, so that the guide surfaces ultimately have a line contact, but not, as before, via surface contact. With this integrated crowning, the linear guide is ultimately gimballed, allowing the running partners to tilt slightly in relation to one another. In the case of the coupling unit, this means that when the shift sleeve runs against the output element, i.e. with tooth-to-tooth contact, this crowning or this cardanic design compensates for any bending resulting from the axial force acting on the shift rod during start-up , is possible, so that an alignment error resulting from the bending is compensated and there is no tendency to jam. Since there is no jamming, from which the shift rod first has to be moved out when the teeth are aligned again, the friction present between the guide surfaces can be reduced in this way.

Erfindungsgemäß wird folglich in die Linearführung eine gezielte, wenngleich natürlich geringe Schwenkbeweglichkeit über die ballige Ausführung zumindest einer der Führungsflächen integriert, die es der Stellmechanik ermöglicht, im Falle eines axialen Anlaufens entsprechende Axialkräfte über eine geringfügige Verformung in einer Weise aufzunehmen, dass es nicht zu einem Verklemmen und damit einer Reibungserhöhung kommt.According to the invention, a targeted, albeit naturally small, pivoting mobility is integrated into the linear guide via the convex design of at least one of the guide surfaces, which enables the adjusting mechanism, in the event of an axial collision, to absorb the corresponding axial forces via a slight deformation in such a way that it does not lead to a Jamming and thus an increase in friction occurs.

In einer konkreten Erfindungsausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine erste und eine zweite, jeweils in Form einer Durchbrechung gebildete, Linearführung, die axial voneinander beabstandet und die jeweils über eine Führungsfläche gebildet sind, vorgesehen sind, wobei sich die Schaltstange durch die Durchbrechungen erstreckt und mit ihrer die Führungsfläche bildenden Mantelfläche an den Führungsflächen beider Linearführungen geführt ist. Demgemäß ist gehäuseseitig die Schaltstange an zwei unterschiedlichen Axialpositionen über separate Linearführungen gelagert, bevorzugt im Bereich der jeweiligen Gehäuseenden. Jede Linearführung ist in Form einer gehäuseseitigen Durchbrechung realisiert, wobei sich die Schaltstange durch diese Durchbrechungen erstreckt. Die inneren Mantelflächen der Durchbrechungen stellen die jeweilige gehäuseseitige Führungsfläche dar, während die äußere Mantelfläche der Schaltstange die stangenseitige Führungsfläche ist. Hier ist also quasi eine Lagerung in zwei Lagerebenen gegeben, wobei innerhalb jeder Lagerebene jeweils wenigstens eine der beteiligten Führungsflächen eine Balligkeit aufweist, so dass die beschriebene, quasi-kardanische Stangenbeweglichkeit gegeben ist.In a specific embodiment of the invention, it can be provided that a first and a second linear guide, each in the form of an opening, which are spaced apart axially and are each formed by a guide surface, are provided, with the shift rod extending through the openings and with its lateral surface forming the guide surface is guided on the guide surfaces of both linear guides. Accordingly, on the housing side, the switching rod is mounted at two different axial positions via separate linear guides, preferably in the area of the respective housing ends. Each linear guide is implemented in the form of an opening on the housing side, with the switching rod extending through these openings. The inner lateral surfaces of the openings represent the respective guide surface on the housing side, while the outer lateral surface of the switching rod is the guide surface on the rod side. Here, there is quasi a bearing in two bearing planes, with at least one of the guide surfaces involved having a crowning within each bearing plane, so that the described, quasi-cardanic rod mobility is given.

Nicht zuletzt aus Herstellungsgründen ist es zweckmäßig, wenn entweder nur die Führungsfläche einer Linearführung oder nur die Führungsfläche der Schaltstange eine ballige Form aufweist, nicht aber beide beteiligten Reib- oder Gleitpartner ballig ausgeführt sind. Das heißt, dass einer der Gleitpartner eine Balligkeit aufweist, so dass die Herstellung des anderen Gleitpartners durch die Ausbildung einer Balligkeit nicht nachteilig beeinflusst wird.Last but not least, for manufacturing reasons, it is expedient if either only the guide surface of a linear guide or only the guide surface of the shift rod has a crowned shape, but not both friction or sliding partners involved are crowned. This means that one of the sliding partners has a crowning, so that the production of the other sliding partner is not adversely affected by the formation of a crowning.

Eine konkrete Erfindungsausgestaltung sieht hierbei vor, dass die Schaltstange im Bereich ihre Führungsfläche, welcher Bereich in der ersten Linearführung aufgenommen ist, ballig ist, während die Führungsfläche der zweiten Linearführung ballig ist. Wie beschrieben sind die Lagerebenen, bezüglich der Längsrichtung der Schaltstange, axial voneinander beabstandet. Die erste Lagerebene, also die erste Linearführung, ist quasi am Gehäuseausgang, der benachbart zur Kopplungsstelle des Antriebs- und des Abtriebselements liegt, vorgesehen, während die zweite Lagerebene, also die zweite Linearführung, an der anderen Gehäuseseite vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist nun im Bereich der ersten Lageebene, also der ersten Linearführung, die ballige Führungsfläche an der Schaltstange vorgesehen, während im Bereich der zweiten Lagerebene, also der zweiten Linearführung, die Führungsfläche der Linearführung ballig ausgeführt ist. Dies ist aus fertigungstechnischer Sicht von Vorteil. Die Balligkeit an der Schaltstange kann durch eine entsprechende lokale Bearbeitung der Stangenaußenseite realisiert werden. Die Balligkeit der Führungsfläche der zweiten Linearführung, die bevorzugt in oder an einem Gehäusedeckel vorgesehen ist, kann durch eine einfache Bearbeitung des Innenumfangs der deckelseitigen Durchbrechung ausgebildet werden, das heißt, dass letztlich die Deckelbohrung entsprechend ballig geschliffen wird, so dass sich hier die entsprechende Verkippungsmöglichkeit oder Kardanik ausbildet.A specific embodiment of the invention provides that the shift rod is crowned in the area of its guide surface, which area is accommodated in the first linear guide, while the guide surface of the second linear guide is crowned. As described, the bearing planes are axially spaced apart from one another with respect to the longitudinal direction of the shift rod. The first bearing level, i.e. the first linear guide, is provided at the housing outlet, which is adjacent to the coupling point of the drive and driven element, while the second bearing level, i.e. the second linear guide, is provided on the other side of the housing. According to the invention, the convex guide surface is now provided on the shift rod in the area of the first bearing plane, ie the first linear guide, while in the area of the second bearing plane, ie the second linear guide, the guide surface of the linear guide is designed convex. This is advantageous from a manufacturing point of view. The camber on the shift rod can be realized by appropriate local machining of the outside of the rod. The crowning of the guide surface of the second linear guide, which is preferably provided in or on a housing cover, can be formed by simply machining the inner circumference of the cover-side opening, which means that the cover bore is finally ground to a corresponding crowning, so that the corresponding tilting possibility is created here or cardanic trains.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der ballige Abschnitt der Schaltstange benachbart zu einem an der Schaltstange vorgesehenen Dichtelement, das die Schaltstange zur Linearführung hin abdichtet, vorgesehen ist. Wie beschrieben, kann die Schaltstange um die Balligkeit geringfügig verkippen. Wird die Balligkeit unmittelbar benachbart zu dem Dichtelement, über das die Schaltstange zur Linearführung respektive deren Führungsfläche hin abgedichtet ist, positioniert, so wird im Falle einer geringfügigen, lastbedingten Verkippung oder Verbiegung um die Kippebene der Balligkeit das unmittelbar benachbarte Dichtelement hierüber letztlich nur vernachlässigbar beansprucht, da der jeweilige Verkippungsweg umso geringer ist, je näher der Punkt zur Balligkeit und damit zur Kippebene liegt. Liegt folglich das an der Schaltstange vorgesehene Dichtelement unmittelbar benachbart zur Balligkeit, so wird es im Falle einer Verkippung nicht nennenswert bewegt respektive beaufschlagt. Demzufolge nimmt auch die Reibung in diesem Bereich nicht nennenswert zu.It is particularly expedient if the crowned section of the shift rod is provided adjacent to a sealing element which is provided on the shift rod and seals the shift rod from the linear guide. As described, the shift rod can tilt slightly around the crown. If the crown is positioned immediately adjacent to the sealing element, which seals the switching rod from the linear guide or its guide surface, then in the event of a slight, load-related tilting or bending about the tilting plane of the crown, this will be immediate neighboring sealing element is ultimately only negligibly stressed because the respective tilting path is smaller the closer the point is to the crowning and thus to the tilting plane. Consequently, if the sealing element provided on the shift rod is immediately adjacent to the crowning, it is not moved or acted on to any significant extent in the event of tilting. As a result, the friction in this area does not increase significantly.

Ähnlich vorteilhaft ist es, wenn der ballige Abschnitt der Führungsfläche der zweiten Linearführung benachbart zu einem gehäuseseitig vorgesehenen Dichtelement, das die Linearführung zur Schaltstange hin abdichtet, vorgesehen ist. Da auch in dieser Lagerebene die Schaltstange eine geringe Kippbewegung relativ zum positionsfesten Gehäuse oder Gehäusedeckel vornimmt, ist es auch in diesem Bereich zweckmäßig, die Kippebene möglichst nahe zu einem Dichtelement, über das das Gehäuse zur Schaltstange hin abgedichtet wird, zu positionieren. Denn dann wird auch in dieser Lagerebene das Dichtelement im Falle einer Stangenverkippung nur marginal beansprucht.It is similarly advantageous if the crowned section of the guide surface of the second linear guide is provided adjacent to a sealing element provided on the housing side, which seals the linear guide from the shift rod. Since the shift rod also performs a slight tilting movement relative to the stationary housing or housing cover in this bearing plane, it is also advisable in this area to position the tilt plane as close as possible to a sealing element that seals the housing from the shift rod. Because then the sealing element is only marginally stressed in this bearing level in the event of a tilting of the rod.

Der Aktor selbst ist bevorzugt ein hydraulisch ansteuerbarer Aktor, der also mittels eines Fluids axial gestellt werden kann. Bevorzugt wird der Kolben über das Fluid in beide Richtungen aktiv gestellt. Das heißt, dass zum Bewegen aus der Entkopplungsin die Kopplungsstellung das Fluid an der einen Kolbenseite in das Zylindergehäuse respektive die Druckkammer geführt wird, bis der Kolben respektive die Schaltmuffe in der Kopplungsstellung ist. Zum Bewegen aus der Kopplungs- in die Entkopplungsstellung wird das Fluid an der anderen Kolbenseite respektive in den dortigen Druckraum des Zylindergehäuses geführt, sodass der Kolben und mit ihm die Schaltstange nebst Schaltmuffe wieder axial zurückbewegt werden. Jede ausgezeichnete Stellung wird demzufolge aktiv angesteuert und angefahren. Auf diese Weise kann die Kopplungs- und Entkopplungsfunktion als „normally stay“-Funktion realisiert werden. Denn der Kolben bleibt ohne kontinuierlichem Druckaufbau über die Stellhydraulik in der jeweiligen Stellung, also entweder der Entkopplungsstellung oder der Kopplungsstellung, was einen effizienteren Schaltbetrieb ermöglicht, beispielsweise hinsichtlich der „Segelfunktion“ eines Kraftfahrzeugs, bei der keine Kopplung gegeben ist, aber auch kein Energieaufwand zum Beibehalten dieser Entkopplungssituation erforderlich ist.The actuator itself is preferably a hydraulically controllable actuator, which can therefore be adjusted axially by means of a fluid. The piston is preferably actively set in both directions via the fluid. This means that to move from the decoupling into the coupling position, the fluid on one side of the piston is guided into the cylinder housing or the pressure chamber until the piston or the shift sleeve is in the coupling position. To move from the coupling to the decoupling position, the fluid is guided to the other side of the piston or into the pressure chamber of the cylinder housing there, so that the piston and with it the shift rod together with the shift sleeve are moved back axially. Each marked position is therefore actively controlled and approached. In this way, the coupling and decoupling function can be implemented as a "normally stay" function. This is because the piston remains in the respective position, i.e. either the decoupling position or the coupling position, without a continuous pressure build-up via the actuating hydraulics, which enables more efficient switching operation, for example with regard to the "gliding function" of a motor vehicle, in which there is no coupling, but also no energy expenditure for Maintaining this decoupling situation is required.

Um diese Stellfunktion des Aktors in beide Richtungen zu realisieren, ist zweckmäßigerweise ein den Kolben zur Schaltstange hin abdichtendes erstes Dichtelement und ein den Kolben zu einer Wand eines den Kolben führenden Zylinders hin abdichtendes zweites Dichtelement vorgesehen. Über diese beiden Dichtelemente werden zwei Druckkammern, eine vor und eine hinter dem Kolben, definiert und gegeneinander abgedichtet. Je nachdem, ob das Fluid in die Druckkammer vor oder die Druckkammer hinter dem Kolben eingedrückt wird, gestaltet sich die Kolbenbewegung. Als Dichtelemente werden geeignete Dichtringe oder Ähnliches verwendet.In order to realize this actuating function of the actuator in both directions, a first sealing element sealing the piston toward the shift rod and a second sealing element sealing the piston toward a wall of a cylinder guiding the piston are expediently provided. These two sealing elements define and seal off two pressure chambers, one in front of and one behind the piston. The piston movement depends on whether the fluid is pressed into the pressure chamber in front of or behind the piston. Suitable sealing rings or the like are used as sealing elements.

Denkbar ist es zusätzlich, den axialen Abstand der beiden Lagerebenen, letztlich also der ersten und zweiten Linearführung, zu vergrößern, beispielsweise indem der Gehäusedeckel verlängert ausgeführt wird oder indem die Linearführung sogar in ein entfernteres Gehäuseteil verlegt wird. Auch hierüber kann die Reibung im Lastfall verringert werden.
Neben der Kopplungseinheit selbst betrifft die Erfindung ferner einen Antriebsstrang, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Antriebselement und ein Abtriebselement sowie eine diese reversibel koppelnde Kopplungseinstellung der vorstehend beschriebenen Art. Bei dem Antriebsstrang kann es sich beispielsweise um eine elektrische Achse eines solchen Kraftfahrzeugs handeln.It is also conceivable to increase the axial distance between the two bearing planes, ultimately the first and second linear guide, for example by extending the housing cover or by even relocating the linear guide to a more distant part of the housing. This can also be used to reduce friction in the case of a load.
In addition to the coupling unit itself, the invention also relates to a drive train, in particular of a motor vehicle, comprising a drive element and a driven element and a coupling setting of the type described above which reversibly couples them. The drive train can be, for example, an electric axle of such a motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kopplungseinheit sowie eines Antriebselements und eines Abtriebselements,
2 eine vergrößerte Teilansicht des bereits II aus 1,
3 eine vergrößerte Teilansicht des bereits III aus 1, und
4 eine Teilansicht einer Kopplungseinheit einer zweiten Ausführungsform mit anderer Art der Führung der Schaltstange.

The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 a schematic representation of a coupling unit according to the invention and a drive element and a driven element,
2 an enlarged partial view of already II from 1 ,
3 an enlarged partial view of already III 1 , and
4 a partial view of a coupling unit of a second embodiment with a different way of guiding the shift rod.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kopplungseinheit 1, die auch als Kopplungseinrichtung bezeichnet werden kann, und die dazu dient, eine Antriebsseite 2, an der ein Drehmoment eingeleitet wird oder ansteht, mit einer Abtriebsseite 3, an die das Drehmoment zu übertragen ist und wo es weiter verzweigt wird, zu koppeln. An der Antriebsseite 2 ist ein Antriebselement 4 vorgesehen, das eine Au-ßenverzahnung 5 aufweist. Das Antriebselement 4 ist beispielsweise ein Zahnrad oder eine außenverzahnte Welle. 1 shows a schematic representation of a coupling unit 1 according to the invention, which can also be referred to as a coupling device, and which serves to connect a drive side 2, on which a torque is introduced or is present, with an output side 3, to which the torque is to be transmitted and where it continues is branched to couple. A drive element 4 which has external teeth 5 is provided on the drive side 2 . The drive element 4 is, for example, a gear wheel or an externally toothed shaft.

An der Abtriebsseite 3 ist ein Abtriebselement 6 vorgesehen, das eine Außenverzahnung 7 aufweist, wobei auch dieses Abtriebselement 6 ein Zahnrad oder eine außenverzahnte Welle oder Ähnliches sein kann. Die Außenverzahnungen 5, 7 sind lineare Radialverzahnungen, die gleiche Teilung aufweisen und auf gleichem Radius liegen. Um das Antriebselement 4 mit dem Abtriebselement 6 drehfest zu koppeln, ist eine Schaltmuffe 8 vorgesehen, die axial verschiebbar ist. Sie weist eine Innenverzahnung 9 auf, mit der sie in der in 1 gezeigten Entkopplungsstellung vollständig in die Außenverzahnung 5 des Antriebselements 4 eingreift. Das heißt, dass in der Entkopplungsstellung die Schaltmuffe 8 nur mit dem Antriebselement 4 gekoppelt ist. Eine Drehmomentübertrag zum Abtriebselement 6 ist in dieser Position nicht möglich. Soll jedoch ein Drehmomentübertrag erfolgen, so ist es erforderlich, die Schaltmuffe 8 axial zu verschieben und über das Abtriebselement 6 respektive dessen Außenverzahnung 7 zu schieben, sodass die Innenverzahnung 9 der Schaltmuffe 8 in die Au-ßenverzahnung 7 geschoben wird und mit dieser kämmt. Gleichzeitig bleibt der Eingriff der Innenverzahnung 9 mit der Außenverzahnung 5 bestehen, sodass das Antriebselement 4 und das Abtriebselement 6 über die Schaltmuffe 8 drehfest gekoppelt sind.On the output side 3, an output element 6 is provided, which has external teeth 7, and this output element 6 can also be a gear wheel or an externally toothed shaft or the like. The external teeth 5, 7 are linear radial teeth, the same pitch point and lie on the same radius. In order to couple the drive element 4 to the driven element 6 in a torque-proof manner, a shift sleeve 8 is provided which can be displaced axially. It has internal teeth 9, with which it can be used in the in 1 decoupling position shown fully engages in the external toothing 5 of the drive element 4. This means that in the decoupling position the shift sleeve 8 is only coupled to the drive element 4 . A torque transmission to the output element 6 is not possible in this position. However, if torque is to be transmitted, it is necessary to move the shift sleeve 8 axially and push it over the output element 6 or its external teeth 7, so that the internal teeth 9 of the shift sleeve 8 are pushed into the external teeth 7 and mesh with them. At the same time, the engagement of the internal toothing 9 with the external toothing 5 remains, so that the drive element 4 and the driven element 6 are coupled in a torque-proof manner via the shift sleeve 8 .

Um diese Bewegung der Schaltmuffe 8 zu realisieren, ist ein Aktor 10 vorgesehen, bei dem es sich um einen hydraulischen Aktor handelt. Er weist ein Gehäuse 11 auf, in dem ein aus einem Blech gebildeter zylindrischer Einsatz 12 aufgenommen ist, der einen Führungszylinder bildet und in dem ein Kolben 13 angeordnet ist. Das Gehäuse 11 wird axial über einen Deckel 14 geschlossen. Innerhalb des Zylindereinsatzes 12 ist der Kolben 13 über ein Hydraulikfluid axial verschiebbar, wozu eine erste Druckkammer 15 vorgesehen ist, die zwischen dem Kolben 13 und dem Deckel 14 realisiert ist. An der gegenüberliegenden Seite ist eine zweite Druckkammer 16 realisiert, die zwischen dem Kolben 13 und der Stirnwand des Einsatzes 12 realisiert ist. Je nachdem, in welche Druckkammer 15, 16 das Hydraulikfluid eingepresst wird, wird der Kolben in die eine oder andere Richtung verschoben. Um diese Druckräume auch zur Kolbenseite hin abzudichten, sind am Kolben zwei Dichtelemente 32, 33 vorgesehen, über die eine Abdichtung einerseits zur Schaltstange 17 und andererseits zu dem Zylindereinsatz 12 gegeben ist.In order to realize this movement of the shift sleeve 8, an actuator 10 is provided, which is a hydraulic actuator. It has a housing 11 in which a cylindrical insert 12 formed from sheet metal is received, which forms a guide cylinder and in which a piston 13 is arranged. The housing 11 is closed axially via a cover 14 . The piston 13 can be displaced axially within the cylinder insert 12 via hydraulic fluid, for which purpose a first pressure chamber 15 is provided, which is realized between the piston 13 and the cover 14 . A second pressure chamber 16 is realized on the opposite side, which is realized between the piston 13 and the end wall of the insert 12 . Depending on which pressure chamber 15, 16 the hydraulic fluid is pressed into, the piston is displaced in one direction or the other. In order to also seal these pressure chambers towards the piston side, two sealing elements 32, 33 are provided on the piston, via which a seal is provided on the one hand for the shift rod 17 and on the other hand for the cylinder insert 12.

Vorgesehen ist des Weiteren eine Schaltstange 17, die sich durch das Gehäuse 11 erstreckt und über entsprechende Dichtelemente 18, 19 daran abgedichtet geführt ist. Die Schaltstange 17 ist axial beweglich, wozu sie mit dem Kolben 13 gekoppelt ist. Hierzu sind an der Schaltstange 17 zwei Axialanschläge 20, 21 vorgesehen, die über zwei in jeweiligen Nuten 22, 23 aufgenommene Sicherungsringe 24, 25 realisiert sind. Zwischen diesen Axialanschlägen 20, 21 ist der Kolben 13 geringfügig axial verschiebbar.Also provided is a switching rod 17 which extends through the housing 11 and is guided therein in a sealed manner via corresponding sealing elements 18 , 19 . The shift rod 17 can move axially, for which purpose it is coupled to the piston 13 . For this purpose, two axial stops 20, 21 are provided on the shift rod 17, which are realized via two circlips 24, 25 received in respective grooves 22, 23. Between these axial stops 20, 21, the piston 13 is slightly axially displaceable.

Diese Axialverschiebung ist gegen ein Federelement 26 möglich, das als Wellfeder oder Tellerfeder oder als entsprechendes Federpaket ausgeführt ist und in einer ringförmigen Vertiefung 27 des Kolbens aufgenommen ist. Einerseits ist das Federelement 26 am Kolben 13 respektive dem Boden der Vertiefung 27 abgestützt, siehe 1, andererseits an dem Axialanschlag 20 respektive einer an dem Sprengring 24 abgestützten Stützscheibe 28. Wird ein Fluid in die Druckkammer 15 eingedrückt, so wird der Kolben 13 nach links verschoben, bis das Federelement 26 an der Stützscheibe 28 anliegt, sofern dies nicht von Haus aus der Fall ist.This axial displacement is possible against a spring element 26, which is designed as a corrugated spring or disk spring or as a corresponding spring assembly and is accommodated in an annular recess 27 of the piston. On the one hand, the spring element 26 is supported on the piston 13 or the bottom of the recess 27, see FIG 1 , on the other hand on the axial stop 20 or a support disk 28 supported on the snap ring 24. If a fluid is pressed into the pressure chamber 15, the piston 13 is displaced to the left until the spring element 26 rests on the support disk 28, if this is not the case the case is.

Die Schaltstange 17 ist ferner mit einem Mitnehmer 29 verbunden, beispielsweise einer Schaltgabel, die wiederum über einen entsprechenden formschlüssigen Eingriff mit der Schaltmuffe 8 verbunden ist. Die mit dem Antriebselement 4 rotierende Schaltmuffe 8 weist hierzu beispielsweise einen umlaufenden Ringvorsprung 30 auf, der in eine entsprechende Aufnahmenut 31 an der Schaltgabel 29 eingreift.The shift rod 17 is also connected to a driver 29, for example a shift fork, which in turn is connected to the shift sleeve 8 via a corresponding positive engagement. For this purpose, the shift sleeve 8 rotating with the drive element 4 has, for example, a circumferential annular projection 30 which engages in a corresponding receiving groove 31 on the shift fork 29 .

Die Schaltstange 17 ist über zwei separate Linearführungen 34, 35 gehäuseseitig gelagert. Die Linearführung 34 wird über die Mantelfläche des am einen Ende im Durchmesser verkleinerten, einen Zylinderflansch 41 zeigenden Zylindereinsatzes 12 gebildet, die demzufolge eine Führungsfläche 36 aufweist oder bildet, während die Schaltstange 17 mit ihrer äußeren Mantelfläche eine zweite Führungsfläche 37 aufweist und die Führungsflächen 36, 37 letztlich aneinander abgleiten. In gleicher Weise weist die Linearführung 35, die über eine von der Schaltstange 17 durchsetzte Bohrung im Deckel 14 gebildet ist, eine Führungsfläche 38 auf, mit der wiederum die Führungsfläche 37 der Schaltstange 17 interagiert. Dabei ist, worauf nachfolgend in Bezug auf die 2 und 3 eingegangen wird, in jeder Lagerebene, die im Bereich einer Linearführung 34 und 35 liegt, eine der beteiligten Führungsflächen mit einer Balligkeit versehen, so dass sich zwei separate Lagerebenen 39, 40, die über die entsprechenden vertikalen Linien dargestellt werden, im Bereich dieser Balligkeiten ausbilden, das heißt, dass dort mithin ein Linienkontakt zwischen den beteiligten Lagerpartnern gegeben ist. Diese integrierten Balligkeiten ermöglichen es nun, eine etwaige Verbiegung der Schaltstange 17 in dem Fall, dass die Schaltmuffe 8 mit ihrer Innenverzahnung 9 axial gegen die Außenverzahnung 7 des Abtriebselements 6 läuft und es demzufolge zu einem Axialanschlag kommt, aufzunehmen respektive zu kompensieren, ohne dass es zu einem Verklemmen innerhalb der jeweiligen Linearführungen 34, 35 und einer Reibungserhöhung kommt. Eine etwaige Verbiegung ist durch die Biegelinie 45 in 1 dargestellt, die angibt, dass sich im Anlauffall, also wenn es zu einem Zahn-auf-Zahn-Kontakt kommt, die Schaltstange 17 marginal nach oben im Bezug auf 1 biegen würde.The switching rod 17 is mounted on the housing side via two separate linear guides 34 , 35 . The linear guide 34 is formed by the outer surface of the cylinder insert 12, which has a reduced diameter at one end and shows a cylinder flange 41, which consequently has or forms a guide surface 36, while the switching rod 17 has a second guide surface 37 with its outer surface and the guide surfaces 36, 37 ultimately slide against each other. In the same way, the linear guide 35, which is formed by a bore in the cover 14 through which the switching rod 17 passes, has a guide surface 38, with which in turn the guide surface 37 of the switching rod 17 interacts. Here is what follows in relation to the 2 and 3 is discussed, in each bearing plane that is in the area of a linear guide 34 and 35, one of the guide surfaces involved is provided with a crown, so that two separate bearing planes 39, 40, which are represented by the corresponding vertical lines, are formed in the area of these crowns , which means that there is line contact between the camp partners involved. These integrated crownings now make it possible to absorb or compensate for any bending of the shift rod 17 in the event that the shift sleeve 8 with its internal teeth 9 runs axially against the external teeth 7 of the output element 6 and an axial stop occurs as a result, without it jamming within the respective linear guides 34, 35 and an increase in friction occurs. Any deflection is indicated by the deflection line 45 in 1 shown, which indicates that in the event of a start, i.e. when there is tooth-to-tooth contact, the Shift rod 17 marginally up with respect to 1 would bend.

Hier greifen nun die jeweiligen, quasi kardanischen Lagerungen, die detailliert in den vergrößerten Darstellungen gemäß der 2 und 3 gezeigt sind.Here the respective, quasi-cardanic bearings, which are detailed in the enlarged representations according to the 2 and 3 are shown.

2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs II aus 1, also des Bereichs der in Bezug auf den Einspurort benachbarten ersten Linearführung 34. Die Führungsfläche 36, die über den Einsatz 12 gebildet ist und letztlich der inneren Mantelfläche des Zylinderflansches 41 des Zylindereinsatzes 12 entspricht, ist zylindrisch, weist also keine Balligkeit auf. Demgegenüber ist die Schaltstange 17 mit einem umlaufenden balligen Abschnitt 42 versehen, der in 2 über die gebogene Linie etwas überdeutlich dargestellt ist. Diese Balligkeit respektive dieser ballige Abschnitt 42 bewirkt nun einen Linienkontakt zur Führungsfläche 36 hin, ferner erlaubt er eine marginale Verschwenkung um eben diese ballige Kontaktebene, so dass im Falle einer Stangenverbiegung eine marginale Verschwenkung einsetzt, ohne dass es zu einer nennenswerten Erhöhung einer Kontaktflächenpressung im Lagerbereich, verbunden mit einer Reibungserhöhung, kommt. 2 Figure 12 shows an enlarged partial view of area II 1 , i.e. the area of the first linear guide 34 that is adjacent in relation to the Einspurort. The guide surface 36, which is formed over the insert 12 and ultimately corresponds to the inner lateral surface of the cylinder flange 41 of the cylinder insert 12, is cylindrical, i.e. has no crowning. In contrast, the shift rod 17 is provided with a circumferential convex section 42, which in 2 is somewhat exaggerated over the curved line. This crowning or this crowned section 42 now causes a line contact to the guide surface 36, and it also allows a marginal pivoting around this same crowned contact plane, so that in the event of a rod bending, a marginal pivoting begins without there being a significant increase in contact surface pressure in the bearing area , combined with an increase in friction.

Wie 2 zeigt, befindet sich der ballige Bereich 42 unmittelbar benachbart zu dem Dichtelement 19, also dem Dichtring, der in einer geeigneten Nut an der Schaltstange 17 aufgenommen ist. Diese unmittelbar benachbarte Anordnung bewirkt, dass das Dichtelement 19 im Falle einer lastbedingten, marginalen Verkippung nicht nennenswert beansprucht wird, so dass einerseits die Dichtfunktion stets gewährleistet bleibt, andererseits sich aber auch am Dichtelement 19 die Reibung nicht verändert.How 2 shows, the crowned area 42 is located directly adjacent to the sealing element 19, ie the sealing ring, which is accommodated in a suitable groove on the shift rod 17. This immediately adjacent arrangement ensures that the sealing element 19 is not significantly stressed in the event of a load-related, marginal tilting, so that on the one hand the sealing function is always guaranteed, but on the other hand the friction on the sealing element 19 does not change.

3 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs III, also den Bereich der zweiten Lagerebene 40. Gezeigt ist wiederum die Schaltstange 17, die hier jedoch eine zylindrische Außenform aufweist, mithin also keine Balligkeit aufweist. In diesem Fall ist am Gehäusedeckel 14 am Innenumfang der Deckelbohrung ein balliger Bereich 43 vorgesehen, wie in 3 wiederum über die gebogene Linie, aber auch über die Bohrungskontur, dargestellt ist. Hierüber wird wiederum eine entsprechende Kippebene definiert, um die herum sich die Schaltstange 17 ohne nennenswerte Erhöhung der Reibung in diesem Bereich verkippen kann. 3 shows an enlarged partial view of area III, ie the area of the second bearing plane 40. The shift rod 17 is again shown, but here it has a cylindrical outer shape, ie it does not have any crowning. In this case, a crowned area 43 is provided on the housing cover 14 on the inner circumference of the cover bore, as shown in FIG 3 in turn is represented by the curved line, but also by the hole contour. This in turn defines a corresponding tilting plane around which the shift rod 17 can tilt without any appreciable increase in friction in this area.

Auch hier befindet sich der Ort der Balligkeit, also der Bereich 43, unmittelbar benachbart zu dem Dichtelement 18, das in einer geeigneten Nut im Gehäusedeckel 14 aufgenommen ist und zur Schaltstange 17 respektive deren Außenfläche hin abdichtet. Dies bewirkt auch hier, dass im Falle einer Geometrieänderung seitens der Schaltstange 17 keine nennenswerte Belastung des Dichtelements 18 gegeben ist, und dieses seine Dichtwirkung vollständig beibehält. Das heißt, dass sich hier, wie auch bei der Lageebene gemäß 2, die Vorspannung und das Spaltmaß der Dichtung nicht oder nur vernachlässigbar ändert, so dass die Funktion der Abdichtung gewährleistet wird und es zu keiner nennenswerten Erhöhung der Spaltextrusion kommt.Here, too, the location of the crowning, ie the region 43, is directly adjacent to the sealing element 18, which is accommodated in a suitable groove in the housing cover 14 and seals off the switching rod 17 or its outer surface. Here too, this has the effect that, in the event of a change in geometry on the part of the shift rod 17, there is no appreciable load on the sealing element 18, and the sealing element fully retains its sealing effect. This means that here, as well as at the location level according to 2 , the preload and the gap dimension of the seal does not change or only changes negligibly, so that the function of the seal is guaranteed and there is no significant increase in the gap extrusion.

4 zeigt schließlich eine Teilansicht der Kopplungseinheit, wobei hier ein etwas anders ausgeführter Aktor 10 zum Einsatz kommt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem aus 1, weshalb auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird. Die Schaltstange 17 ist hier wiederum über die beiden Linearführungen 34, 35 am Gehäuse 11 respektive den Gehäusedeckel 14 linear geführt. Wiederum weist die Schaltstange im Bereich der Linearführung 34 den balligen Bereich 42, der hier nicht näher gezeigt ist auf, wie auch der Deckel 14 im Bereich 43 der zweiten Linearführung 35 eine leichte Balligkeit aufweist. Der Gehäusedeckel 14 ist jedoch verglichen mit der Ausführungsform der vorstehenden Figuren axial verlängert, so dass die Lage der zweiten Linearführung 35, axial gesehen, weiter von der Linearführung 34 beabstandet ist, was zu einer Reduzierung der Reibung führt. 4 Finally, FIG. 1 shows a partial view of the coupling unit, with an actuator 10 of somewhat different design being used here. The basic structure corresponds to that 1 , which is why reference is made to the relevant statements. The switching rod 17 is here in turn linearly guided via the two linear guides 34, 35 on the housing 11 or the housing cover 14. Again, in the area of the linear guide 34, the switching rod has the convex area 42, which is not shown in detail here, just as the cover 14 also has a slight convexity in the area 43 of the second linear guide 35. The housing cover 14 is, however, lengthened axially compared to the embodiment of the preceding figures, so that the position of the second linear guide 35, viewed axially, is further spaced from the linear guide 34, which leads to a reduction in friction.

Weiterhin ist optional die Möglichkeit angedeutet, die Spaltstange 17 auch in einem zum Aktor 10 externen Gehäusedeckel 44 zu lagern, also die Lagerstelle noch weiter zu entfernen, so dass folglich die Linearführung 35 nicht unbedingt zu realisieren ist, sondern dort lediglich die Abdichtung vorzunehmen ist, während die eigentliche Linearführung am Ende der Schaltstange 17 in dem Gehäusedeckel 44 erfolgt.Furthermore, the possibility is optionally indicated of also storing the gap rod 17 in a housing cover 44 external to the actuator 10, i.e. to remove the bearing point even further, so that consequently the linear guide 35 does not necessarily have to be realized, but only the sealing has to be carried out there. while the actual linear guide takes place at the end of the shift rod 17 in the housing cover 44.

BezugszeichenlisteReference List

11: Kopplungseinheitcoupling unit
22: Antriebsseitedrive side
33: Abtriebsseiteoutput side
44: Antriebselementdrive element
55: Außenverzahnungexternal teeth
66: Abtriebselementoutput element
77: Außenverzahnungexternal teeth
88th: Schaltmuffeshift sleeve
99: Innenverzahnunginternal teeth
1010: Aktoractuator
1111: Zylindergehäusecylinder body
1212: Zylindereinsatzcylinder insert
1313: KolbenPistons
1414: Gehäusedeckelhousing cover
1515: Druckkammerpressure chamber
1616: Druckkammerpressure chamber
1717: Schaltstangeshift rod
1818: Dichtelementsealing element
1919: Dichtelementsealing element
2020: Axialanschlagaxial stop
2121: Axialanschlagaxial stop
2222: Nutgroove
2323: Nutgroove
2424: Sicherungsringlocking ring
2525: Sicherungsringlocking ring
2626: Federelementspring element
2727: Vertiefungdeepening
2828: Stützscheibesupport washer
2929: Mitnehmerdriver
3030: Ringvorsprungring protrusion
3131: Schaltgabelshift fork
3232: Dichtelementsealing element
3333: Dichtelementsealing element
3434: Linearführunglinear guide
3535: Linearführunglinear guide
3636: Führungsflächeguide surface
3737: Führungsflächeguide surface
3838: Führungsflächeguide surface
3939: Lagerebenestorage level
4040: Lagerebenestorage level
4141: Zylinderflanschcylinder flange
4242: BereichArea
4343: BereichArea
4444: Gehäusedeckelhousing cover
4545: Biegeliniebending line

Claims

Coupling unit for the reversible coupling of a drive side (2) to an output side (3) of a drive train, comprising a linearly displaceable shift sleeve (8) which sits on a drive element (4) of the drive side (2) and has internal teeth (9) in external teeth (5) of the drive element (4), and from a decoupling position along the external toothing (5) via an output element (6) of the output side (3) with engagement of the internal toothing (9) also in the external toothing (7) of the output element (6) can be pushed into a coupling position, with an actuator (10) being provided for moving the shift sleeve (8), which has a linearly displaceable piston (13) and a shift rod (17) coupled to the piston (13) and which is connected to the shift sleeve (8), wherein the shift rod (17) is linearly guided in at least one linear guide (34, 35) in a cylinder housing (11) through which it passes, the shift rod (17) and the linear guide (34, 35 ) have guide surfaces (36, 37, 38) that slide against one another when the shift rod (17) moves, and wherein at least one guide surface (36, 37, 38) of the linear guide or the shift rod (17) is crowned.

coupling unit after claim 1 , characterized in that a first and a second linear guide (34, 35), each formed in the form of an opening, which are spaced apart axially and which are each formed via a guide surface (36, 38), are provided, with the shift rod (17) extends through the openings and is guided with its lateral surface forming the guide surface (37) on the guide surfaces (36, 38) of both linear guides (34, 35).

coupling unit after claim 2 , characterized in that only the guide surface (36, 38) of a linear guide (35) or only the guide surface (37) of the shift rod (17) has a spherical shape.

coupling unit after claim 3 , characterized in that the shift rod (17) is crowned in the area (42) of its guide surface (37), which is accommodated in the first linear guide (34), while the guide surface (38) of the second linear guide (35) is crowned.

coupling unit after claim 4 , characterized in that the crowned area (42) of the shift rod (17) is provided adjacent to a sealing element (19) provided on the shift rod (17) which seals the shift rod (17) to the linear guide (34).

coupling unit after claim 4 or 5 , characterized in that the crowned area (43) of the guide surface (38) of the second linear guide (35) is provided adjacent to a sealing element (18) provided on the housing side, which seals the linear guide (35) to the shift rod (17).

Coupling unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (10) is a hydraulically operated actuator (10).

Drive train, in particular of a motor vehicle, comprising coupling unit (1) according to one of the preceding claims.