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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/299,252, eingereicht am 28. Januar 2010. Die gesamte Offenbarung der vorstehenden Anmeldung ist durch Querverweis hier einbezogen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsbaugruppe und insbesondere eine Differentialbaugruppe mit Merkmalen zur verbesserten Schmierung.
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Die Erläuterungen in folgendem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung und stellen nicht zwangsweise Stand der Technik dar.
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Eine Achsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug enthält interne sich bewegende Teile, die während des Betriebs der Achsbaugruppe Wärme erzeugen. Es ist wünschenswert, die in der Achsbaugruppe während ihres Betriebs erzeugte Wärme zu regulieren, da übermäßige Wärme einen vorzeitigen Ausfall des Schmiermittels innerhalb der Achsbaugruppe hervorrufen könnte, was wiederum die Lebensdauer der internen Teile reduzieren kann.
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Einige herkömmliche Achsbaugruppen verwenden das Gehäuse der Achsbaugruppe zum Ableiten von Wärme. In dieser Hinsicht wird Schmiermittel innerhalb der Achsbaugruppe typischerweise von einem Tellerrad auf die verschiedenen Zahnräder in der Achsbaugruppe gespritzt und Wärme von den Zahnrädern wird von dem Schmiermittel absorbiert. Das erwärmte Schmiermittel kann sich in einem Sammelbehälter sammeln, in dem ein Teil der Wärme auf das Gehäuse übertagen wird. Das Gehäuse, insbesondere der Teil des Gehäuses in der Nähe des Sammelbehälters, kann wiederum die Wärme an die Umgebungsluft ableiten. Außerdem kann das sich in dem Sammelbehälter sammelnde Schmiermittel in Bereichen außerhalb des Sammelbehälters auf das Gehäuse gespritzt werden. Wärme von dem gespritzten Schmiermittel wird auf das Gehäuse der Achsbaugruppe übertragen, das daraufhin Wärme an die Umgebungsluft ableiten kann.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es in einigen Situationen wünschenswert wäre, in einem oder mehreren von dem Tellerrad weiter entfernten Bereichen der Achsbaugruppe für zusätzliche Schmierung zu sorgen.
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Die vorliegenden Lehren stellen eine Achsbaugruppe bereit, umfassend eine Achsgehäusebaugruppe mit einer Gehäusestruktur mit einem inneren Hohlraum mit einem Sammelbehälter, ein in dem Sammelbehälter befindliches Schmiermittel mit einem Flüssigschmiermittelpegel, und ein Differential, das um eine erste Achse drehbar in der Achsgehäusebaugruppe montiert ist, wobei das Differential ein Tellerrad umfasst, das während des Betriebs des Differentials mit einer Drehzahl, die größer als eine vorgegebene Drehzahl ist, einen ringförmigen Schmiermittelstrom angrenzend an das Tellerrad oberhalb des Flüssigschmiermittelpegels erzeugt; wobei die Gehäusestruktur eine Innenfläche umfasst, an der ein Ablenker angebracht ist, der in den inneren Hohlraum ragt und eine erste Seite mit einem Aufprallabschnitt und an den Aufprallabschnitt angrenzende erste Kante hat, wobei sich der Aufprallabschnitt in den Strom erstreckt und einen Teil des Stroms zu der ersten Kante hin ablenkt, die den Teil des Stroms von der Innenfläche weg in den Hohlraum zerstreut.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann der Deflektor eine nasenartige Struktur sein, die sich in den inneren Hohlraum erstreckt. Der Deflektor kann eine sechsseitige Struktur sein, bei der eine von den sechs Seiten an die Innenfläche gekoppelt ist. In einer anderen Ausgestaltung kann der Deflektor den Teil des Stroms in einen Sprühstrahl zerstreuen. Der Sprühstrahl kann ein fächerförmiges Sprühstrahlmuster haben. Das Sprühstrahlmuster kann sich in eine Richtung parallel zur ersten Achse ausbreiten.
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In weiteren Ausgestaltungen kann die erste Seite eine gerade Fläche haben. Die gerade Fläche kann eine parallel zur ersten Achse verlaufende Ebene definieren. In einer anderen Ausgestaltung kann die erste Kante parallel zur ersten Achse verlaufen. Die erste Kante kann einen von der ersten Seite ausgehenden gebogenen Abschnitt haben. In einer anderen Ausgestaltung kann sich der Deflektor entlang einer durch die erste Achse verlaufenden radialen Linie erstrecken.
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Die vorliegenden Lehren liefern auch eine Achsbaugruppe, umfassend eine Achsgehäusebaugruppe mit einer Gehäusestruktur, die einen inneren Hohlraum mit einem Sammelbehälter aufweist; ein in dem Sammelbehälter befindliches Schmiermittel mit einem Flüssigschmiermittelpegel; und ein Differential, das um eine erste Achse drehbar in der Achsgehäusebaugruppe montiert ist, wobei das Differential ein Tellerrad umfasst, das bei Betrieb des Differentials mit einer Drehzahl oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl einen ringförmigen Strom von Schmiermittel angrenzend an das Tellerrad über dem Flüssigschmiermittelpegel erzeugt; ein erstes Ablenkmittel, das eine erste Seite hat, die sich in den Strom erstreckt und einen Teil des Stroms in einem ersten Weg entlang der ersten Seite quer zu einem zweiten Weg des Teils des Stroms leitet, wenn der Strom die erste Seite zuerst berührt; und ein zweites Ablenkmittel, das eine an die erste Seite angrenzende Kante hat, wobei die Kante den Teil des Stroms von der Innenfläche weg in den Hohlraum zerstreut.
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In einer anderen Ausgestaltung kann das zweite Ablenkmittel den Teil des Stroms in einen Sprühstrahl zerstreuen. In einer anderen Ausgestaltung können das erste und das zweite Ablenkmittel an einer Innenfläche der Gehäusestruktur angebracht sein. In einer weiteren Ausgestaltung können das erste und das zweite Ablenkmittel einstückig mit der Gehäusestruktur ausgebildet sein.
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Die vorliegenden Lehren stellen ferner ein Verfahren zum Schmieren eines in einer Gehäusestruktur einer Achsbaugruppe montierten Differentials bereit. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Schmiermittelstroms oberhalb eines Flüssigschmiermittelpegels eines Schmiermittels, das in einem Sammelbehälter der Gehäusestruktur angeordnet ist, durch Drehen eines Tellerrads des Differentials durch das Schmiermittel mit einer Drehzahl oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl; das Ablenken eines Teils des Stroms in einem ersten Weg entlang einer ersten Seite eines an eine Innenfläche der Gehäusestruktur gekoppelten Ablenkers, wobei die erste Seite in den Strom ragt und der erste Weg quer zu einem zweiten Weg des Teils der Stroms ist, wenn der Strom zuerst auf die erste Seite trifft; und das Zerstreuen des Teils des Stroms von der Innenfläche weg unter Verwendung einer an die erste Seite angrenzende Kante des Ablenkers nach dem Ablenken.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann das Zerstreuen das Zerstreuen des Teils des Stroms in einen Sprühstrahl umfassen. Der Sprühstrahl kann ein fächerartiges Muster haben. Das Muster kann in eine Richtung parallel zu einer ersten Drehachse des Differentials verlaufen. In einer anderen Ausgestaltung umfasst das Zerstreuen das Richten des Teils des Stroms auf das Differential.
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Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftfahrzeugs mit einer gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruierten Achsbaugruppe,
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2 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrzeugs der 1, die die Achsbaugruppe detaillierter zeigt,
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils der Achsbaugruppe der 1,
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4 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Achsbaugruppe der 1, die ein Trägergehäuse detaillierter zeigt,
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5 eine Schnittansicht eines Teils der Achsbaugruppe der 1, die ein mit einem Differential verbundenes Tellerrad in einem ruhenden (nicht drehenden) Zustand zeigt,
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6 eine Schnittansicht ähnlich derjenigen der 5, die jedoch das Tellerrad bei der Drehung zeigt,
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7 eine Schnittansicht eines Teils der Achsbaugruppe der 1, die das Tellerrad bei der Drehung zeigt,
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8 eine Schnittansicht eines Teils der Achsbaugruppe der 1, die das Tellerrad bei der Drehung zeigt, und
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9 eine Schnittansicht ähnlich derjenigen der 7, die einen Teil einer anderen Achsbaugruppe zeigt, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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10–13 sind perspektivische Ansichten, die Teile einer anderen Achsbaugruppe zeigen, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
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Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
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In 1 ist ein Fahrzeug mit einer gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruierten Achsbaugruppe insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fahrzeug 10 kann einen Antriebsstrang 12 umfassen, der über eine Verbindung mit einem Motor/Antriebsstrang 14 antreibbar ist. Der Motor/Antriebsstrang 14 kann einen Motor 16 und ein Getriebe 18 umfassen. Der Antriebsstrang 12 kann eine Gelenkwelle 20, eine Hinterachse 22 und mehrere Räder 24 umfassen.
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Der Motor 16 kann in Reihen- oder Längsausrichtung entlang der Achse des Fahrzeugs 10 montiert sein und sein Ausgang kann über eine herkömmliche Kupplung mit dem Eingang des Getriebes 18 wahlweise gekoppelt sein, um Drehkraft (d. h. Antriebsdrehmoment) zwischen diesen Elementen zu übertragen. Der Eingang des Getriebes 18 kann mit dem Ausgang des Motors 16 so ausgerichtet sein, dass er sich um eine Drehachse dreht. Das Getriebe 18 kann ferner einen Ausgang und ein Untersetzungsgetriebe umfassen. Das Untersetzungsgetriebe kann zum Koppeln des Getriebeeingangs mit dem Getriebeausgang mit einer vorgegebenen Getriebeübersetzung betätigbar sein. Die Gelenkwelle 20 kann mit dem Ausgang des Getriebes 18 drehbar gekoppelt sein. Antriebsdrehmoment kann durch die Gelenkwelle 20 auf die Hinterachse 22 übertragen werden, wo es an das linke und das rechte Hinterrad 24a bzw. 24b auf vorgegebene Weise wahlweise aufgeteilt wird.
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Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, kann die Hinterachse 22 eine Achsgehäusebaugruppe 40, ein Differential 42, eine Eingangsritzelbaugruppe 44 und zwei Hauptachswellen 46 umfassen, die durch zwei Zwischenachsbaugruppen 48 (1) mit den Rädern 24 verbunden sind (1). Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Achsgehäusebaugruppe 40 ein Trägergehäuse 54, ein Paar Lagerdeckel 56 und eine Abdeckung 60. Die Achsgehäusebaugruppe 40 kann einen inneren Hohlraum 62 begrenzen, der einen Fluidsammelbehälter 64 bildet, in dem ein Flüssigschmiermittel zum Schmieren des Differentials 42 und der Eingangsritzelbaugruppe 44 aufgenommen ist.
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Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, kann das Trägergehäuse 54 ein Paar Lagerzapfen 66, eine Innenfläche 68 und einen Fluidablenker 70 umfassen. Die Lagerzapfen 66 können mit den Lagerdeckeln 56 zusammenwirken und das Differential um eine erste Drehachse 71 drehbar halten. Die Innenfläche 68 kann eine Differentialöffnung 72, die an einer ersten Seite des Trägergehäuses 54 angeordnet sein kann, eine Ritzelöffnung 74, die an einer der Differentialöffnung 72 abgewandten zweiten Seite des Trägergehäuses 54 angeordnet sein kann, und ein Paar Achswellenöffnungen 76 definieren, die die einander abgewandten Querseiten des inneren Hohlraums 62 schneiden können. Die Innenfläche 68 kann ferner Kanäle definieren, die dazu dienen, auf die Innenfläche 68 geschleudertes Schmiermittel zu vorbestimmten Bereichen der Innenfläche zu leiten, die an verschiedene Komponenten des Differentials 42 angrenzen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Innenfläche 68 einen Kanal 78 zum Leiten von Schmiermittel zu einem Bereich in der Nähe eines der Lagerzapfen 66.
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Wie den 4, 6, 7 und 8 zu entnehmen ist, kann der Fluidablenker 70 auf beliebige Art (z. B. einstückig mit dem Trägergehäuse 54 ausgebildet oder an dem Trägergehäuse 54 befestigt) an das Trägergehäuse 54 gekoppelt sein und kann sich in der Nähe eines Tellerrads 80 des Differentials 42 von der Innenfläche 68 in den inneren Hohlraum 62 erstrecken. Der Fluidablenker 70 kann eine abrupte Änderung der Kontur der Innenfläche 68 darstellen. Bei dem speziellen dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fluidablenker 70 eine von der Innenfläche 68 vorstehende nasenartige Struktur. Der Fluidablenker 70 umfasst eine Aufprallfläche 84, die zwischen einer ersten Querseite 86 und einer Zerstreukante 88 verläuft, die eine Abweichung von der Aufprallfläche 84 definiert, wie später ausführlicher beschrieben wird. Der Fluidablenker 70 kann eine im Wesentlichen gerade, nasenartige Struktur sein, die sich entlang einer durch die erste Drehachse 71 des Differentials 42 verlaufenden radialen Linie erstreckt, wie bei vorliegendem Beispiel dargestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Fluidablenker komplexer ausgebildet sein und kann eine bogenförmige Struktur und/oder eine mehrseitige Aufprallfläche 84, eine erste Querseite 86 und eine Zerstreukante 88 umfassen.
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Der Fluidablenker 70 kann mindestens eine Aufprallfläche 84 aufweisen, die sich zwischen der Innenfläche 68 und der Zerstreukante 88 und zwischen der ersten Querseite 86 und einer zweiten Querseite 90 erstreckt. Die Aufprallfläche 84 kann eine erste Kontur haben, die so konfiguriert ist, dass sie einen ersten Teil eines durch das Tellerrad 80 erzeugten Fluidstroms zwischen die erste Querseite 86 und die Zerstreukante 88 lenkt. Die erste Kontur kann eine Form haben, die sich zwischen der ersten Querseite 86 und der Zerstreukante 88 ändert. Alternativ kann die Aufprallfläche 84, wie bei dem dargestellten Beispiel, eine im Wesentlichen gerade Kontur zwischen der ersten Querseite 86 und der Zerstreukante 88 haben. Bei dem dargestellten Beispiel definiert die Aufprallfläche 84 eine (nicht dargestellte) Ebene, die parallel zu der ersten Drehachse 71 verläuft. Ein eingeschlossener Winkel 92 zwischen der Innenfläche 68 und der Aufprallfläche 84 kann ungefähr neunzig (90) Grad betragen, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Die erste Querseite 86 kann an die Aufprallfläche 84 angrenzen und eine zweite Kontur haben, die so konfiguriert ist, dass ein zweiter Teil des durch das Tellerrad 80 erzeugten Fluidstroms, der nicht auf die Aufprallfläche 84 trifft, ohne oder nur mit wenig Verwirbelung vorbeiströmen kann. Die erste Querseite 86 kann linear von der Innenfläche 68 zu der Zerstreukante 88 verlaufen und einen gebogenen Vorderkantenabschnitt 94 (4 und 8) definieren, der von der Aufprallfläche 84 ausgeht.
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Die Zerstreukante 88 kann an einem der Innenfläche 68 abgewandten Ende des Fluidablenkers 70 an die Aufprallfläche 84 angrenzen. Die Zerstreukante 88 kann eine dritte Kontur haben, die so konfiguriert ist, dass sie den ersten Teil des Fluidstroms, der auf die Aufprallfläche 84 trifft, in einen Sprühstrahl mit fächerartigem Muster zerstreut, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Die Zerstreukante 88 linear zwischen der ersten Querseite 86 und der zweiten Querseite 90 verlaufen und einen gebogenen Hinterkantenabschnitt 96 definieren, der von der Aupfrallfläche 84 ausgeht (4 und 6). Die Zerstreukante 88 kann, wie bei dem dargestellten Beispiel, kontinuierlich verlaufen. Sie kann aber auch unterbrochen verlaufen, um zwei oder mehr unterschiedliche Sprühstrahlmuster zu erzeugen. Die gesamte Zerstreukante 88 oder ein Teil derselben kann während des Betriebs des Differentials 42 außerhalb des Stroms 52 angeordnet sein. Ein eingeschlossener Winkel 98 (7) zwischen der ersten Querseite 86 und der Zerstreukante 88 kann ungefähr neunzig (90) Grad betragen, ohne darauf beschränkt zu sein. Bei dem hier dargestellten Beispiel verläuft die Zerstreukante 88 parallel zu der ersten Drehachse 71 des Differentials 42, doch selbstverständlich kann die Zerstreukante 88 beliebig umrissen und/oder ausgerichtet sein.
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Die zweite Querseite 90 kann an die Aufprallfläche 84 angrenzen und von der Innenfläche 68 zu der Zerstreukante 88 verlaufen. Die zweite Querseite 90 kann eine vierte Kontur haben, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des ersten Teils des auf die Aufprallfläche 84 treffenden Fluidstroms entlang der Innenfläche 68 leitet, wie später ausführlicher beschrieben wird.
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Die Lagerdeckel 56 können lösbar an die Lagerzapfen 66 gekoppelt sein. Die Abdeckung 60 kann einen Körperabschnitt 100 und einen Flanschabschnitt 102 umfassen, der an das Trägergehäuse 54 gekoppelt sein kann. Der Körperabschnitt 100 kann dreidimensional umrissen (z. B. nach außen gewölbt) sein, um das Volumen in der Achsgehäusebaugruppe 40 effektiv zu vergrößern und Raum für das Tellerrad 80 des Differentials 42 zu schaffen. Der Flanschabschnitt 102 kann um den Körperabschnitt 100 herum verlaufen. Bei dem hier dargestellten Beispiel umfasst er eine Vielzahl von Durchgangslöchern 104, die es ermöglichen, die Abdeckung 60 mittels einer Vielzahl von Befestigungselementen mit Gewinde 106 lösbar an dem Trägergehäuse 54 anzubringen. Selbstverständlich kann ein Dichtring 108 oder ein (nicht dargestelltes) Dichtungsmittel, wie beispielsweise ein bei Raumtemperatur vulkanisierendes Dichtungsmittel, zum Dichten der Schnittstelle zwischen der Abdeckung 60 und dem Trägergehäuse 54 verwendet werden.
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Das Differential 42 kann jedes geeignete Kraftfahrzeugdifferential sein und kann wie üblich ein Gehäuse 110, das Tellerrad 80, das drehbar mit dem Gehäuse 110 gekoppelt sein kann, einen Zahnradsatz 114, der in dem Gehäuse 110 aufgenommen sein kann, und ein Paar Lager 116 umfassen, die an das Gehäuse 110 gekoppelt sein können. Das Differential 42 kann durch die Differentialöffnung 72 in den inneren Hohlraum 62 aufgenommen sein. Die Lagerzapfen 66 und die Lagerdeckel 56 können zusammenwirken, um die Lager 116 zu halten und damit das Differential 42 in dem inneren Hohlraum 62 um die erste Drehachse 71 drehbar zu halten.
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Die Eingangsritzelbaugruppe 44 kann wie üblich eine Eingangswelle 120 und ein Eingangsritzel 122 umfassen, das drehbar mit der Eingangswelle 120 gekoppelt ist. Die Eingangsritzelbaugruppe 44 kann so durch die Ritzelöffnung 74 in das Trägergehäuse 54 aufgenommen sein, dass das Eingangsritzel 122 mit dem Tellerrad 80 in Eingriff steht. Ein Paar Lager 124 kann an das Trägergehäuse 54 und die Eingangswelle 120 gekoppelt sein und kann die Eingangsritzelbaugruppe 44 um eine zweite Drehachse 126, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Drehachse 71 sein kann, drehbar halten. Ein dem Eingangsritzel 122 abgewandtes Ende der Eingangswelle 120 kann zum Koppeln an eine Antriebsstrangkomponente, wie beispielsweise die Gelenkwelle 20 (1) geeignet sein, um Drehkraft von dieser zu empfangen.
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Jede der Achswellen 46 kann durch eine zugehörige Achswellenöffnung 76 aufgenommen und drehbar darin gehalten sein. Jede Achswelle 46 kann drehbar mit einem zugehörigen Antriebskegelrad 128 in dem Zahnradsatz 114 des Differentials 42 gekoppelt sein. Folglich ist zu erkennen, dass Drehkraft, die der Hinterachse 22 über die Eingangsritzelbaugruppe 44 zugeführt wird, über das Tellerrad 80 auf das Gehäuse 110 und den Zahnradsatz 114 übertragen und an die Achswellen 46 abgegeben wird, um Vortriebskraft an das linke und das rechte Hinterrad 24a bzw. 24b (1) zu liefern.
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Wie der 5 zu entnehmen, kann sich das Schmiermittel L in dem Sammelbehälter 64 sammeln und einen Schmiermittelpegel 130 definieren, wenn das Differential 42 außer Betrieb ist und sich das Tellerrad 80 nicht dreht. Wie den 6, 7 und 8 zu entnehmen ist, kann das Tellerrad 80, das teilweise in das in dem Sammelbehälter 64 gesammelte Schmiermittel L getaucht ist, das Schmiermittel L in dem Hohlraum 63 zirkulieren, wenn sich das Tellerrad 80 in Richtung des Pfeils A dreht. Drehen des Tellerrads 80 durch das Schmiermittel L in dem Sammelbehälter 64 kann einen Teil des Schmiermittels L im Wesentlichen zu der Abdeckung 60 hin drücken oder treiben und eine Welle S1 in dem Schmiermittelpegel 130 an der Abdeckung 60 erzeugen, insbesondere während niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeiten und/oder bei geringen Außentemperaturen.
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Drehen des Tellerrads 80 durch das Schmiermittel L in dem Sammelbehälter 64 mit Drehzahlen des Tellerrads 80 oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl kann einen Fluss oder Strom S2 von Schmiermittel erzeugen, der in Richtung des Pfeils A strömt und an das Tellerrad 80 angrenzt. Der Strom S2 kann entlang einem gebogenen Weg strömen und an einen Umfangsabschnitt 132 des Tellerrads 80 und einen Seitenabschnitt 134 des Tellerrads 80 in der Nähe der Zähne 136 grenzen. Eine Breite W (7) des Stroms S2 kann proportional zu der Drehzahl des Tellerrads 80 sein.
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Ein Abschnitt des Fluidablenkers 70 kann in den Strom S2 ragen und einen Teil DS2 des in dem inneren Hohlraum 62 strömenden Stroms S2 von einem übrigen Teil des Stroms S2, der an dem Fluidablenker 70 vorbeiströmt, abtrennen und ablenken. Genauer gesagt, kann der gesamte Teil DS2 oder ein Teil des Teils DS2 des die Aufprallfläche 84 treffenden Stroms S2 zu der Zerstreukante 88 gelenkt werden, wo der Teil DS2 in einen Sprühstrahl S3 zerstreut wird. Außerdem kann ein Teil des Teils DS2 zu der zweiten Querseite 90 gelenkt werden, wo der Teil DS2 als ein Strom S4 abgelenkt wird.
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Die Menge an Fluid in dem Teil DS2, die in den Sprühstrahl S3 und den Strom S4 verteilt wird, kann von der Geschwindigkeit und dem Massendurchfluss des Fluids in dem Teil DS2 abhängen, der auf die Aufprallfläche 84 trifft. Die Menge an Fluid, die in den Sprühstrahl S3 und den Strom S4 verteilt wird, kann ferner von verschiedenen Eigenschaften (z. B. der Geometrie) des Fluidablenkers 70 abhängen. Folglich ist zu erkennen, dass viel von dem Fluid, jedoch nicht das gesamte Fluid in dem Teil DS2 in den Sprühstrahl S3 zerstreut werden kann. Es ist ferner zu erkennen, dass etwas des von der Zerstreukante 88 zerstreuten Fluids wie dargestellt in Form eines Stroms vorliegen kann.
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Die Aufprallfläche 84 kann mit einem angrenzenden Abschnitt der Innenfläche 68 zusammenwirken, um den Teil DS2 des Stroms S2 von der Innenfläche 68 weg zu der Zerstreukante 88 hin zu lenken. Die Aufprallfläche 84 und die Innenfläche 68 können ferner zusammenwirken, um einen Teil des Teils DS2 entlang der Innenfläche 68 zu der zweiten Querseite 90 hin zu lenken. Die Konturen der Aufprallfläche 84 und der Zerstreukante 88 können zusammenwirken, um den Sprühstrahl S3 von der Innenfläche 68 weg und zu dem Differential 42 zu zerstreuen. Eine oder mehrere Öffnung/en 140 in dem Gehäuse 110 können einem Teil des Sprühstrahls S3 das Eintreten in das Innere des Gehäuses 110 und damit das Erreichen des in dem Gehäuse 110 aufgenommenen Zahnradsatzes 114 ermöglichen.
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Der Sprühstrahl S3 kann ein Muster P1 haben, das Teile des Differentials 42, einschließlich Teile des Gehäuses 110 und eines der Lager 116 abdeckt. Entlang einer Richtung betrachtet, in die die Aufprallfläche 84 zeigt (7), kann das Muster P1 eine erste fächerartige Form haben, die mit wachsendem Abstand von der Zerstreukante 88 breiter wird. In einer Richtung entlang Aufprallfläche 84 betrachtet (8), kann das Muster P1 eine zweite fächerartige Form haben, die ebenfalls mit wachsendem Abstand von der Aufprallkante 88 breiter wird. Die zweite fächerartige Form kann schmaler sein und sich weniger spreizen als die erste fächerartige Form. Wie bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, kann sich der Sprühstrahl S3 sich in eine Richtung ausdehnen, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Drehachse 71 ist (8).
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Der Strom S4 kann zu Abschnitten des Differentials gelenkt werden, die an die Innenfläche 68 angrenzen, wie z. B. zu einem der Lager 116, wie dargestellt ist.
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Merkmale des Fluidablenkers 70 können so gewählt werden, dass eine erste vorgegebene Menge (z. B. Volumen) des Stroms S2 durch den Fluidablenker 70 abgelenkt wird. Beispielsweise kann der Fluidablenker 70 in einem derartigen vorgegebenen Abstand D1 von dem Tellerrad 80 entlang der ersten Drehachse 71 angeordnet sein, dass sich bei Drehzahlen des Differentials 42 oberhalb der vorgegebenen Drehzahl ein vorgegebener Bereich der Aufprallfläche 84 in den Strom S2 erstreckt.
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Merkmale des Fluidablenkers 70 können auch so gewählt werden, dass zumindest eine zweite vorgegebene Menge des Teils DS2 des abgelenkten Stroms S2 in den Sprühstrahl S3 zerstreut wird. Merkmale des Fluidablenkers 70 können weiter so gewählt werden, dass der Sprühstrahl S3 eine vorgegebene Form, Ausrichtung und Abdeckung hat. Beispielsweise können Form und Kontur des in den Strom S2 ragenden vorgegebenen Bereichs der Aufprallfläche 84 so gewählt werden, dass zumindest die zweite vorgegebene Menge abgelenkt wird. Die Zerstreukante 88 kann sich bei Drehzahlen des Differentials 42 oberhalb der vorgegebenen Drehzahl um eine vorgegebene Strecke D2 unter den Strom S2 erstrecken und eine vorgegebene Länge L haben.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen einer Achsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, können Merkmale der hinteren Achsbaugruppe 10 und des Fluidablenkers 70 von den vorstehend besprochenen abweichen. Beispielsweise können die Aufprallfläche 84 und/oder die Zerstreukante 88 von oben betrachtet (8) in einem Winkel relativ zu der ersten Drehachse 71, statt parallel zur ersten Drehachse 71 angeordnet sein. Außerdem kann der Fluidablenker 70 von oben betrachtet von der ersten Drehachse 71 seitlich versetzt angeordnet sein.
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Bei einem in 9 dargestellten anderen Ausführungsbeispiel einer gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruierten Achsbaugruppe kann das Trägergehäuse 54 einen zusätzlichen Fluidablenker 170 umfassen. Der Fluidablenker 170 erstreckt sich in den Strom S2 und verteilt einen zweiten Teil des Stroms S2, der sich von dem ersten Teil des Stroms S2 unterscheidet, wie dargestellt in einen Sprühstrahl S3'. Der Fluidablenker 170 kann von dem Fluidablenker 70 beabstandet sein und den Sprühstrahl S3' erzeugen, um eine zusätzliche Abdeckung für andere Komponenten des Differentials 42, und damit zusätzliche Schmierung dieser Komponenten bereitzustellen.
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Merkmale des Fluidablenkers 170 können sich von den Merkmalen des Fluidablenkers 70 unterscheiden. Die Merkmale können so gewählt werden, dass eine dritte vorgegebene Menge des Stroms S2 durch den Fluidablenker 170 abgelenkt wird, und so, dass der Sprühstrahl S3' eine vorgegebene Form, Ausrichtung und Abdeckung hat. Die Merkmale können so gewählt werden, dass der Sprühstrahl S3' ein Muster hat, das Teile des Differentials 42 abdeckt, die nicht von dem Muster P1 des Sprühstrahls S3 abgedeckt sind. Der Fluidablenker 170 kann, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, eine nasenartige Struktur ähnlich dem Fluidablenker 70 sein, oder kann eine andere Struktur haben, die Merkmale aufweist, die den oben unter Bezugnahme auf den Fluidablenker 70 beschriebenen ähnlich sind.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung kann das Trägergehäuse 54 einen oder mehrere Fluidablenker mit Merkmalen ähnlich den Fluidablenkern 70, 170 umfassen, die zumindest einen Teil eines Fluidstroms, der auf die Innenfläche 68 geschleudert ist und/oder entlang dieser strömt, von der Innenfläche 68 weg in einen Sprühstrahl und/oder Strom lenkt und zerstreut. Als ein Beispiel kann ein Fluidablenker 270 (9) vorgesehen sein, um einen Teil des Stroms S4 (oder S4') in einen Sprühstrahl zu zerstreuen, der von der Innenfläche 68 weg gerichtet ist. Die Menge an Schmiermittel, die in den Sprühstrahl abgelenkt wird, kann von der Geschwindigkeit und dem Massendurchfluss des entlang der Innenfläche 68 strömenden Fluids abhängen. Die Fluidablenker können eine abrupte Änderung der Kontur der Innenfläche 68 darstellen und den Sprühstrahl zu einer bestimmten Komponente des Differentials 42, wie beispielsweise zu einem der Lager 116 lenken. Bei derartigen Ausführungsbeispielen können die Fluidablenker außerhalb des Stroms S2 und näher bei der durch den Sprühstrahl geschmierten bestimmten Komponente angeordnet sein als das Tellerrad 80.
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In den 10 bis 13 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Banjo-Achsbaugruppe 300 dargestellt, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist. Die Achsbaugruppe 300 umfasst ein Gehäuse 302, ein Differential 304, einen ersten Fluidablenker 306 und einen zweiten Fluidablenker 308. Der erste und der zweite Fluidablenker 306, 308 haben Merkmale ähnlich den Fluidablenkern 70, 170. Der erste und der zweite Fluidablenker 306, 308 können auf beliebige Weise an das Gehäuse 302 gekoppelt sein und können sich von einer Innenfläche 310 des Gehäuses 302 in einen von dem Gehäuse 302 begrenzten inneren Hohlraum 312 erstrecken. Der erste Fluidablenker 306 kann seitlich zu einer Seite eines Tellerrads 314 des Differentials 304 beabstandet sein und so ausgerichtet sein, dass es dem Tellerrad 314 wie dargestellt zugewandt ist. Der zweite Fluidablenker 308 kann seitlich zu einer dem ersten Fluidablenker 306 abgewandten anderen Seite des Tellerrads 314 angeordnet sein und ebenfalls so ausgerichtet sein, dass er dem Tellerrad 314 gegenübersteht.
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Genauer gesagt, können der erste und der zweite Fluidablenker 306, 308 so ausgerichtet sein, dass sie zumindest einen Teil der durch auf die Innenfläche 310 geschleudertes oder entlang dieser strömendes Schmiermittel erzeugten Schmiermittelströme 55 bzw. 55' zurücklenken und zerstreuen. Auf diese Weise können der erste und der zweite Fluidablenker 306, 308 Teile der Ströme 55 und 55' von der Innenfläche 310 weg in einen Sprühstrahl und/oder Strom zerstreuen, der zu einer oder zu mehreren Komponente/n des Differentials 304, beispielsweise zu den Differentiallagern 320 gerichtet ist. Die Ströme 55 und 55' können während des Betriebs des Differentials 304 erzeugt werden und können, wie gezeigt, basierend auf der Kontur der Innenfläche 310 seitlich strömen Während in dieser Beschreibung und den Zeichnungen spezielle Aspekte beschrieben bzw. dargestellt wurden, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente gegen Elemente derselben ausgetauscht werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, zu verlassen. Beispielsweise handelt es sich bei der oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Achsbaugruppe um eine Achsbaugruppe für unabhängigen Hinterradantrieb bzw. eine Banjo-Achsbaugruppe, doch versteht es sich für den Fachmann, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung auch auf andere Arten von Achsbaugruppen, wie z. B. auf Salisbury-Achsbaugruppen anwendbar sind.
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Ferner wird das Kombinieren und Anpassen von Merkmalen, Elementen und/oder Funktionen zwischen verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung hier explizit in Erwägung gezogen, so dass ein Fachmann aus vorliegender Offenbarung entnimmt, dass Merkmale, Elemente und/oder Funktionen eines Beispiels in ein anderes Beispiel inkorporiert werden können, wenn dies angemessen ist, sofern oben nicht anders beschrieben. Außerdem können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation, Konfiguration oder ein Material an die vorliegenden Lehren anzupassen, ohne den wesentlichen Schutzbereich derselben zu verlassen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten Beispiele beschränkt gelten, die als derzeit beste Art zum Ausführen der Lehren der vorliegenden Offenbarung in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung beschrieben werden, sondern der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung soll jegliche Beispiele einschließen, die innerhalb der vorangegangenen Beschreibung und der anhängenden Ansprüche liegen.
