DE102014223968A1

DE102014223968A1 - Drehmomentübertragungsmechanismus mit dichter Kugelrampen-Kupplungsaktuatoreinheit

Info

Publication number: DE102014223968A1
Application number: DE102014223968.0A
Authority: DE
Inventors: Bradley R. Larkin; Joseph Mueller
Original assignee: Magna Powertrain of America Inc
Current assignee: Magna Powertrain of America Inc
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2015-05-28
Also published as: US20150144453A1; CN104670011B; CN104670011A; US9657786B2

Abstract

Ein Drehmomentübertragungsmechanismus wird zum Steuern der Größe einer Kupplungseinrückkraft, die auf eine Lamellenkupplungsbaugruppe ausgeübt wird, die betrieblich zwischen einem ersten und einem zweiten Drehelement angeordnet ist, bereitgestellt. Der Drehmomentübertragungsmechanismus weist einen kraftbetätigten Kupplungsaktuator zum Erzeugen und Anlegen einer Kupplungseinrückkraft auf der Kupplungsbaugruppe auf. Die die Kupplungsaktuatorbaugruppe weist einen Kupplungsanlegebetätiger zum Steuern der Größe einer Kupplungseinrückkraft, die an die Kupplungsbaugruppe angelegt wird, auf. Der Kupplungsaktuator weist eine erste und eine zweite Nockenplatte auf, die voneinander beabstandet sind, um dazwischen einen Hohlraum zu definieren. Ein Abdichtelement erstreckt sich zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte, um den Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte zum Zurückhalten von Fluiden in dem Hohlraum abzudichten.

Description

STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Leistungsübertragungssystem zum Steuern der Verteilung von Antriebsdrehmoment zwischen den Front- und Heckachsantriebssträngen eines Vierradfahrzeugs und/oder der linken und rechten Räder eines Achsaggregats. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Leistungsübertragungsvorrichtung für den Gebrauch bei Kraftfahrzeug-Antriebsstranganwendungen, die einen Drehmomentübertragungsmechanismus haben, der mit einem kraftbetätigten Kupplungsaktuator ausgestattet ist, der zum Steuern des Betätigens einer Lamellenkupplungsbaugruppe betrieben werden kann.
Verwandte Technik
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
Angesichts der steigenden Nachfrage nach Vierradantrieb- und Allradfahrzeugen, wurde eine Fülle von Leistungsübertragungssystemen zum Einbau in Fahrzeugantriebsstranganwendungen zum Übertragen von Antriebsdrehmoment zu den Rädern entwickelt. In vielen Fahrzeugen ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung operativ zwischen dem primären und sekundären Antriebsstrang installiert. Derartige Leistungsübertragungsvorrichtungen sind typischerweise mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus versehen, der betrieben werden kann, um Antriebsdrehmoment selektiv und/oder automatisch von dem primären Antriebsstrang zu dem sekundären Antriebsstrang zu übertragen, um eine Vierradantrieb- oder eine Allradbetriebsart einzurichten.
Eine moderne Tendenz bei dem Vierradantriebsmotor und den Allradantriebsfahrzeugen ist es, die Leistungsübertragungsvorrichtung mit einer Verteilerkupplung und einem elektronisch gesteuerten Zugsteuersystem auszustatten. Die Verteilerkupplung ist typischerweise zum automatischen Lenken von Antriebsdrehmoment zu den Sekundärrädern betreibbar, ohne irgendeine Eingabe oder Aktion des Fahrers, wenn Zug an den Primärrädern zum Herstellen eines Allradantriebsmodus „auf Anfrage” verloren wird. Typischerweise weist die Verteilerkupplung eine Lamellenkupplungsbaugruppe auf, die zwischen dem primären und dem sekundären Antriebsstrang installiert ist, und einen Kupplungsaktuator zum Erzeugen einer Kupplungseinrückkraft, die an die Lamellenkupplungsbaugruppe angelegt wird. Der Kupplungsaktuator weist typischerweise eine kraftbetätigte Vorrichtung auf, die als Reaktion auf elektrische Steuersignale, die von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) gesendet werden, betätigt wird. Die variable Steuerung der elektrischen Steuersignale basiert häufig auf Änderungen in einer oder mehreren der aktuellen Betriebscharakteristiken des Fahrzeugs (das heißt Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehzahlunterschied zwischen den Achsen, Beschleunigung, Lenkwinkel usw.), wie sie von unterschiedlichen Sensoren erfasst werden. Solche „Auf-Anfrage”-Leistungsübertragungsvorrichtungen können adaptive Steuerungssysteme zum automatischen Steuern der Drehmomentverteilung während aller Typen von Fahrweisen und Straßenbedingungen verwenden.
Es wurde eine große Anzahl von Auf-Anfrage-Leistungsübertragungssystemen entwickelt, die einen elektrisch gesteuerten Kupplungsaktuator zum Regeln mit der Menge an Antriebsdrehmoment, die durch die Kupplungsbaugruppe zu dem sekundären Antriebsstrang in Abhängigkeit von dem Wert des elektrischen Steuersignals, das daran angelegt wird, übertragen wird, entwickelt. Bei einigen Anwendungen verwendet die Verteilerkupplung eine elektromagnetische Kupplung als kraftbetätigter Kupplungsaktuator. Das U.S.-Patent Nr. 5 407 024 zum Beispiel offenbart eine elektromagnetische Spule, die inkrementell betätigt wird, um die Bewegung einer Kugelrampen-Antriebsbaugruppe zum Anlegen einer Kupplungseinrückkraft auf der Lamellenkupplungsbaugruppe zu steuern. Die japanische Patentanmeldung Nr. 62-18117 offenbart ebenfalls eine Verteilerkupplung, die mit einem elektromagnetischen Kupplungsaktuator zum direkten Steuern der Betätigung der Lamellenkupplungssatzbaugruppe ausgestattet ist.
Als eine Alternative kann die Verteilerkupplung einen Elektromotor und ein Antriebsaggregat als kraftbetätigten Kupplungsaktuator verwenden. Das U.S.-Patent Nr. 5 323 871 offenbart zum Beispiel ein Auf-Anfrage-Verteilergetriebe, das eine Verteilerkupplung hat, die mit einem Elektromotor ausgestattet ist, der die Drehung einer Sektorplatte steuert, die wiederum die Schwenkbewegung eines Hebelarms zum Anlegen der Kupplungseinrückkraft an die Lamellenkupplungsbaugruppe steuert. Ferner offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 63-66927 eine Verteilerkupplung, die einen Elektromotor verwendet, um eine Nockenplatte eines Kugelrampenbetätigers zu drehen, um die Lamellenkupplungsbaugruppe einzurücken. Das U.S.-Patent Nr. 4 895 236 offenbart ein Verteilergetriebe, das mit einer Verteilerkupplung ausgestattet ist, die einen Elektromotor hat, der ein Untersetzungsgetriebe zum Steuern der Bewegung eines Kugelumlaufspindelbetätigers zu steuern, der wiederum die Kupplungseinrückkraft an den Kupplungssatz anlegt. Zusätzlich offenbart das U.S.-Patent Nr. 5 423 235 ein Verteilergetriebe, das mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Getriebe ausgestattet ist, das eingerichtet ist, um ein erstes Nockenelement eines Kugelrampenbetätigers zum Veranlassen axialer Verschiebung eines zweiten Nockenelements zu drehen, das ausgelegt ist, um die Kupplungseinrückkraft an den Kupplungssatz anzulegen. Schließlich offenbaren die U.S.-Patente Nr. 7 527 133 und 8 479 904 Verteilergetriebe, die mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Getriebe ausgestattet sind, das eingerichtet ist, um sowohl ein einzelnes Nockenelement eines Kugelrampenbetätigers zu drehen als auch axial zu verschieben.
Obwohl viele Auf-Anfrage-Kupplungssteuersysteme, die den oben beschriebenen ähnlich sind, derzeit bei Vierradantrieb- und Allradfahrzeugen verwendet werden, besteht ein Bedarf eines Fortschreitens der Technologie und Lösung von Einschränkungen anerkannter Systeme. Die Größe und das Gewicht der Reibungskupplungsbaugruppenbestandteile sowie die Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Leistung und Betätigungszeit für den Kupplungsaktuator, die erforderlich sind, um die großen Kupplungseinrücklasten bereitzustellen, können ein solches System hinsichtlich der Kosten bei bestimmten Kraftfahrzeuganwendungen prohibitiv machen. In einer Bemühung, diesen Besorgnissen zu begegnen, werden neue Technologien für den Einsatz bei kraftbetätigten Kupplungsaktuatoranwendungen in Betracht gezogen.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der vorliegenden Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Geltungsbereichs oder aller ihrer Merkmale, Aspekte und Zielsetzungen.
Es ist daher ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Leistungsübertragungsvorrichtung für den Gebrauch in einem Kraftfahrzeug bereitzustellen, das einen Drehmomentübertragungsmechanismus hat, der mit einem kraftbetätigten Kupplungsaktuator ausgestattet ist, der zum Steuern des Einrückens einer Lamellenkupplungsbaugruppe betrieben werden kann.
Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen Drehmomentübertragungsmechanismus bereitzustellen, der für den Gebrauch bei Anwendungen in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang gut geeignet ist, um die Übertragung von Antriebsdrehmoment zwischen einem ersten Drehelement und einem zweiten Drehelement zu steuern. Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen Drehmomentübertragungsmechanismus bereitzustellen, der den trockenen Betrieb einer Kupplungsaktuatorbaugruppe erlaubt.
Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen Drehmomentübertragungsmechanismus bereitzustellen, der hohe Wellendrehzahlen und Lasten erlaubt.
Basierend auf diesen und anderen Aspekten und Zielsetzungen der vorliegenden Offenbarung, wird eine Leistungsübertragungsvorrichtung bereitgestellt. Die Leistungsübertragungsvorrichtung weist ein Eingangsdrehelement auf, das angepasst ist, um Antriebsdrehmoment von einer Leistungsquelle zu empfangen, sowie ein Ausgangsdrehelement, das sich entlang einer Achse erstreckt, das angepasst ist, um Antriebsdrehmoment zu einer Ausgangsvorrichtung bereitzustellen. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus kann zum Übertragen von Antriebsdrehmoment von dem Eingangselement zu dem Ausgangselement betrieben werden. Der Antriebsdrehmomentübertragungsmechanismus weist eine Kupplungsbaugruppe auf, die betrieblich zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist, sowie eine Kupplungsaktuatorbaugruppe zum Anlegen einer Kupplungseinrückkraft an die Kupplungsbaugruppe. Die Kupplungsaktuatorbaugruppe weist einen Elektromotor auf, der eine verzahnte Antriebseinheit zum Steuern der Kupplungseinrückkraft, die an die Kupplungsbaugruppe von einem Kupplungsanlegebetätiger angelegt wird, auf. Der Kupplungsanlegebetätiger ist eine „dichte” Kugelrampeneinheit, die eine erste Nockenplatte und eine zweite Nockenplatte, die von der verzahnte Antriebseinheit angetrieben werden, aufweist. Die zweite Nockenplatte ist axial von der ersten Nockenplatte beabstandet, um zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte einen Hohlraum zu definieren. Die erste Nockenplatte definiert eine Mehrzahl erster Nockenvertiefungen, und die zweite Nockenplatte definiert eine Mehrzahl zweiter Nockenvertiefungen. Der Kupplungsanlegebetätiger weist ferner eine Mehrzahl von Rollen auf, die jeweils zwischen einer der ersten Nockenvertiefung und/oder einer der zweiten Nockenvertiefung in dem Hohlraum angeordnet sind. Die ersten und/oder die zweiten Nockenvertiefungen sind verjüngt, um axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte in Bezug auf die erste Nockenplatte während der Drehung der zweiten Nockenplatte zu veranlassen. Der Kupplungsanlegebetätiger weist auch eine Abdichtanordnung auf, die sich zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte erstreckt, um den Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte zum Zurückhalten von Schmiermittel in dem Hohlraum abzudichten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Offenbarung ergeben sich leichter bei Betrachtung in Zusammenhang mit der folgenden ausführlichen Beschreibung und anliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Veranschaulichung eines Antriebsstrangs eines Allrad-Kraftfahrzeugs ist, das mit einer Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
2 eine schematische Veranschaulichung der in 1 gezeigten Leistungsübertragungsvorrichtung verbunden mit einem Antriebsachsenaggregat und ausgestattet mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus ist, der eine Lamellenkupplungsbaugruppe sowie eine kraftbetätigte Kupplungsaktuatorbaugruppe hat,
3 eine teilweise Querschnittansicht der Leistungsübertragungsvorrichtung ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung gebaut ist,
3A eine teilweise Querschnittansicht ist, die Bauteile der Kupplungsaktuatorbaugruppe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zeigt,
4 eine vergrößerte Ansicht der Leistungsübertragungsvorrichtung, die in 3 gezeigt ist, ist,
5A eine schematische Veranschaulichung eines abgedichteten Kugelrampen-Kupplungsaktuators in einer geschlossenen Position und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ausgelegt ist,
5B eine schematische Veranschaulichung eines abgedichteten Kugelrampen-Kupplungsaktuators in einer ausgefahrenen Position und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ausgelegt ist,
6 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung ist, die gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung gebaut ist,
7 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung ist, die gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung gebaut ist,
8 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung ist, die gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung gebaut ist,
9 eine schematische Veranschaulichung eines alternativen Antriebsstrangs für ein Allradfahrzeug ist, das mit einer der Leistungsübertragungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist,
10 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist,
11 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist, und
12 eine schematische Veranschaulichung einer Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER UMSETZENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Allgemeinen wird nun mindestens eine beispielhafte Ausführungsform einer Leistungsübertragungsvorrichtung, die mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus, der gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung gebaut ist, offenbart. Die folgenden beispielhaften Ausführungsformen werden bereitgestellt, so dass die vorliegende Offenbarung gründlich erfolgt und dem Fachmann den Geltungsbereich vollständig vermittelt. Zahlreiche spezifische Einzelheiten werden dargelegt, wie zum Beispiel Beispiele spezifischer Bauteile, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verstehen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Für den Fachmann ist jedoch klar, dass spezifische Details nicht verwendet werden brauchen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen unterschiedlichen Formen verkörpert werden können, und dass keine davon als den Geltungsbereich der Offenbarung einschränkend auszulegen sind. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen werden gut bekannte Vorgehensweisen, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien ausführlich beschrieben.
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der adaptiv zum Modulieren des Drehmoments gesteuert werden kann, das zwischen einem ersten Drehelement und einem zweiten Drehelement übertragen wird. Der Drehmomentübertragungsmechanismus weist eine Reibungskupplung und eine „abgedichtete” Kugelrampen-Kupplungsaktuatoreinheit auf. Der Drehmomentübertragungsmechanismus wird insbesondere bei Leistungsübertragungsvorrichtungen für den Gebrauch in Kraftfahrzeug-Antriebssträngen verwendet, wie zum Beispiel eine Auf-Anfrage-Verteilerkupplung in einem Verteilergetriebe, in einer Inline-Drehmomentkupplung in einer Leistungsübertragungseinheit oder einer Reibungskupplung, die mit einer Differenzialeinheit in einem Antriebsachsenaggregat verbunden ist. Obwohl die vorliegende Offenbarung unten verbunden mit besonderen Anordnungen für den Gebrauch bei spezifischen Antriebsstranganwendungen beschrieben wird, ist klar, dass die hier gezeigten und beschriebenen Anordnungen allein dazu bestimmt sind, Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu veranschaulichen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1 der Zeichnungen, ist ein Antriebsstrang 10 für ein Allradantriebsfahrzeug gezeigt. Der Antriebsstrang 10 kann einen primären Antriebsstrang 12, einen sekundären Antriebsstrang 14 sowie einen Kraftübertragungsstrang 16 zum Liefern drehender Zugkraft (das heißt Antriebsdrehmoment) zu den Antriebssträngen aufweisen. Bei der besonderen gezeigten Anordnung, kann der primäre Antriebsstrang 12 der Frontantriebsstrang sein, während der sekundäre Antriebsstrang 14 der Heckantriebsstrang sein kann. Der Kraftübertragungsstrang 16 ist mit einer Maschine 18 und einem mehrgängigen Getriebe 20 gezeigt. Der Frontantriebsstrang 12 kann ein Frontdifferenzial 22 aufweisen, das von dem Kraftübertragungsstrang 16 zum Übertragen von Antriebsdrehmoment zu einem Paar von Vorderrädern 24L und 24R durch ein Paar Vorderachswellen, jeweils 26L und 26R, angetrieben wird. Das Frontdifferenzial 22 kann in das Getriebe 20 integriert sein, wenn es als ein Hinterachsgetriebe ausgelegt ist. Der Heckantriebsstrang 14 kann eine Leistungsübertragungseinheit 28, die von dem Kraftübertragungsstrangs 16 oder dem Frontdifferenzial 22 angetrieben wird, eine Kardanwelle 30, die von der Leistungsübertragungseinheit 28 angetrieben wird, ein Hinterachsaggregat 32 sowie eine Leistungsübertragungsvorrichtung 34 zum selektiven Übertragen von Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle 30 zu dem Hinterachsaggregat 32 aufweisen. Das Hinterachsaggregat 32 ist mit einem Heckdifferenzial 35, einem Paar Hinterrädern 36L und 36R sowie einem Paar Heckachswellen 38L und 38R, die das Heckdifferenzial 35 mit den entsprechenden Hinterrädern 36L und 36R verbinden, gezeigt.
Unter weiterer Bezugnahme auf die Zeichnungen, kann der Antriebsstrang 10 ferner ein elektronisches gesteuertes Leistungsübertragungssystem aufweisen, um es einem Fahrer zu erlauben, einen gesperrten („Teilzeit”)-Vierradantriebsmodus und einen adaptiven („Auf-Anfrage-”)Vierradantriebsmodus auszuwählen. In diesem Hinblick kann die Leistungsübertragungsvorrichtung 34 mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus versehen sein, der eine Verteilerkupplung 50 hat, die selektiv betätigt werden kann, um Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle 30 zu dem Hinterachsaggregat 32 zum Herstellen des Teilzeit-Allradantriebsmodus und Auf-Anfrage-Antriebsmodus zu übertragen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus kann ferner einen kraftbetätigten Kupplungsaktuator 52 zum Betätigen der Verteilerkupplung 50 aufweisen. Das Leistungsübertragungssystem kann auch einen oder mehrere Fahrzeugsensoren 54 zum Erfassen bestimmter dynamischer und betrieblicher Merkmale des Kraftfahrzeugs 10, einen Betriebsartenauswahlmechanismus 56, um es dem Fahrer zu erlauben, einen der verfügbaren Antriebsmodi auszuwählen, und eine Steuervorrichtung 58 zum Steuern der Betätigung des Kupplungsaktuators 52 als Reaktion auf Eingangssignale von den Fahrzeugsensoren 54 und dem Betriebsartenauswahlmechanismus 56 aufweisen. Offensichtlich kann das Leistungsübertragungssystem mehr oder weniger Merkmale aufweisen.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung 34 ist schematisch in 2 mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus oder einer Drehmomentkupplung 34 versehen, der/die betrieblich zwischen der Kardanwelle 30 und einer Ritzelwelle 60 angeordnet ist. Wie man sieht, kann die Ritzelwelle 60 ein Ritzelgetriebe 62 aufweisen, das in einen Hypoidkegelradsatz 64 eingreift, der an einem Differenzialgehäuse 66 des Heckdifferenzials 35 befestigt ist. Das Heckdifferenzial 35 kann herkömmlich sein, wobei eine Mehrzahl von Ritzeln 68, die von dem Gehäuse 66 angetrieben werden, eingerichtet sind, um mit einem Paar Antriebsseitenrädern 70L und 70R, die zum Drehen mit entsprechenden Achswellen 38L und 38R befestigt sind, zu verbinden. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 34 ist die Verteilerkupplung 50 und den Kupplungsaktuator aufweisend gezeigt, die eingerichtet sind, um den Transfer von Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle 30 zu der Ritzelwelle 60 zu steuern, und die gemeinsam den Drehmomentübertragungsmechanismus der vorliegenden Offenbarung definieren.
Vor allem unter Bezugnahme auf die 3–4, werden die Bauteile und die Funktion einer Drehmomentkupplungsvorrichtung 34, die gemäß einem Aspekt der Offenbarung gebaut ist, beschrieben. Wie man sieht, kann die Drehmomentkupplungsvorrichtung 34 im Allgemeinen ein Gehäuse 72, eine Eingangswelle 74, die drehend in dem Gehäuse 72 anhand einer Lagerbaugruppe 76 gestützt ist, die Verteilerkupplung 50 und dem Kupplungsaktuator 52 aufweisen.
Ein Joch 78 kann an einem ersten Ende der Eingangsseite 74 befestigt sein, um die Verbindung mit der Kardanwelle 30 zu erlauben. Die Verteilerkupplung 50 kann ein erstes stationäres (das heißt verkeiltes) Kupplungselement 80 zum Drehen mit der Eingangswelle 74, ein zweites stationäres (das heißt verkeiltes) Kupplungselement 82 zum Drehen mit der Ritzelwelle 60, und einen Lamellenkupplungssatz 84, der aus abwechselnden inneren und äußeren Kupplungsplatten, die zwischen dem ersten Kupplungselement 80 und dem zweiten Kupplungselement 82 angeordnet sind, besteht, aufweisen. Wie gezeigt, ist das erste Kupplungselement eine Kupplungstrommel 80, während das zweite Kupplungselement eine Nabe 82 ist. Eine erste Lagerbaugruppe 86 kann drehbar ein zweites Ende der Eingangswelle 74 in der Ritzelwelle 60 tragen, die wiederum drehbar in dem Gehäuse 72 über ein Paar zweiter Lagerbaugruppen 88 getragen wird.
Wie in den 3 und 3A am besten präsentiert, ist die Kupplungsaktuatorbaugruppe 52 allgemein mit einem Elektromotor 90, einer verzahnten Antriebseinheit 92 und einem Kupplungsanlegebetätiger 94 gezeigt. Der Elektromotor 90 kann an dem Gehäuse 72 befestigt sein und kann eine drehende Ausgangswelle 96 aufweisen. Die verzahnte Antriebseinheit 92 kann von der Motor-Ausgangswelle 96 angetrieben werden und arbeitet, um relative Bewegung zwischen Bauteilen des Kupplungsanlegebetätigers 94, um die Größe einer Kupplungseinrückkraft, die an den Kupplungssatz 84 der Verteilerkupplung 50 angelegt wird, zu steuern. Zusätzlich kann die verzahnte Antriebseinheit 92 ein Getriebe aufweisen, das eine gewünschte Drehzahlverringerung zwischen der Motorwelle 96 und einem drehenden Bauteil des Kupplungsanlegebetätigers 94 bereitstellt.
Gemäß der beispielhaften Bauweise, die in 3A gezeigt ist, kann das Getriebe der verzahnten Antriebseinheit 92 ein erstes Zahnrad 98 aufweisen, das von der Motorwelle 96 angetrieben wird, das in ein zweites Zahnrad 102 eingreift. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das erste Zahnrad 98 ein Schneckenrad sein, das integral auf der Motorwelle 96 ausgebildet oder an ihr befestigt ist, während das zweite Zahnrad 102 ein Schneckengetriebe sein kann. Ferner kann ein drittes Zahnrad 103 in das zweite Zahnrad 102 eingreifen. Das dritte Zahnrad 103 kann ein Sektorzahnrad sein, das Sektorverzahnungen 105 aufweist, die in das zweite Zahnrad 102 eingreifen. Es wird in Betracht gezogen, dass alternative Zahnradanordnungen in der verzahnten Antriebseinheit 92 an Stelle der oben besprochenen verwendet werden könnten. Aus praktischen Gründen ist die Kupplungsaktuatorbaugruppe 52 in den 4 sowie 6–7 schematisch gezeigt.
Der Kupplungsanlegebetätiger 94 ist in den 3 und 4 am besten gezeigt und definiert eine Kugelrampeneinheit, die eine erste Nockenplatte 130 hat, die nicht drehbar anhand einer Keilverbindung 132 mit dem Gehäuse 72 befestigt ist, und eine zweite Nockenplatte 134, die um die Ritzelwelle 60 und die Achse A drehbar ist. Die zweite Nockenplatte 134 ist axial von der ersten Nockenplatte 130 beabstandet, um zwischen der ersten 130 und der zweiten Nockenplatte 134 einen Hohlraum 131 zu definieren. Wie in 3A am besten präsentiert, kann das Sektorzahnrad 103 der verzahnten Antriebseinheit 92 integral mit der zweiten Nockenplatte 134 ausgebildet oder fest an ihr befestigt sein, um mit der zweiten Nockenplatte 134 zu drehen. Es wird in Betracht gezogen, dass alternative Zahnradanordnungen in der verzahnten Antriebseinheit 92 an Stelle der oben besprochenen verwendet werden könnten, um sowohl die Dreh- als auch die axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte 134 als Reaktion auf Drehung der Motorausgangswelle 96 zu erleichtern.
Die erste Nockenplatte 130 definiert eine Mehrzahl erster Nockenvertiefungen 140, und die zweite Nockenplatte 134 definiert eine Mehrzahl zweiter Nockenvertiefungen 142, jeweils gefluchtet mit einer der ersten Nockenvertiefungen 140. Zusätzlich ist eine Kugel 138 in dem Hohlraum 131 in jeder der Vielzahl gefluchteter Sätze erster und zweiter Nockenvertiefungen 140 und 142 angeordnet. Vorzugsweise sind jeweils drei gleichmäßig beabstandete Sätze solcher einander gegenüberliegender erster und zweiter Nockenvertiefungen 140 und 142 in der ersten und zweiten Nockenplatte 130 und 134 ausgebildet. Die ersten und zweiten Nockenvertiefungen 140 und 142 können als Nockenoberflächen ausgebildet sein, die eine Steigung aufweisen, verjüngt sind oder in eine umfängliche Richtung anders konturiert sind. Beim Betrieb rollen die Kugeln 138 gegen die Nockenoberflächen 140 und 142 derart, dass axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte 134 in Bezug auf die erste Nockenplatte 130 entlang der Achse A als Reaktion auf die Drehung der zweiten Nockenplatte 134 veranlasst wird. Als eine Alternative zu der gezeigten Anordnung, kann eine der Nockenoberflächen 140 und 142 nicht verjüngt sein, so dass das Rampenprofil vollständig innerhalb der anderen der Nockenoberflächen ausgelegt ist. Die Kugeln 138 sind ferner als kugelförmig gezeigt, es wird jedoch in Betracht gezogen, den Gebrauch zylindrischer Rollen zu erlauben, die in entsprechend geformten Nockenvertiefungen oder Oberflächen angeordnet sind. Es wird in Betracht gezogen, dass alternative Zahnradanordnungen in der verzahnten Antriebseinheit 92 an Stelle der oben besprochenen verwendet werden könnten, um Drehbewegung der zweiten Nockenplatte 134 als Reaktion auf Drehung der Motorausgangswelle 96 zu erleichtern.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung, der in den 4, 5A und 5B am besten gezeigt ist, ist eine Abdichtvorrichtung 150 vorgesehen, um den Hohlraum 131 zwischen der ersten Nockenplatte 130 und der zweiten Nockenplatte 134 abzudichten und eine „abgedichtete” Kugelrampenbetätigereinheit zu definieren. Die Abdichtanordnung 150 kann ein erstes oder inneres Dichtungsbestandteil 151 und ein zweites oder äußeres Dichtungsbestandteil 153, das radial von dem inneren Dichtungsbestandteil 151 nach außen beabstandet ist, aufweisen. Gemäß einem Aspekt definieren die erste Nockenplatte 130 und die zweite Nockenplatte 134 jeweils eine äußere Hohlkehle 156 und eine innere Hohlkehle 158, die darin eingearbeitet sind. Das äußere Dichtungsbestandteil 153 weist ein erstes Ende 152 auf, das stationär in der äußeren Hohlkehle 156 der ersten Nockenplatte 130 angeordnet ist, und ein zweites Ende 154, das stationär in der äußeren Hohlkehle 156 der zweiten Nockenplatte 134 angeordnet ist. Ähnlich weist das innere Dichtungsbestandteil 151 ein erstes Ende 155 auf, das stationär in der inneren Hohlkehle 158 der ersten Nockenplatte 130 angeordnet ist, und ein zweites Ende 157, das stationär in der inneren Hohlkehle 158 der zweiten Nockenplatte 134 angeordnet ist. Das erste und das zweite Ende 152, 154 der äußeren Dichtungsbestandteile 153 weisen einen Rückhaltemechanismus 160 auf, der ihr Zurückhalten innerhalb der jeweiligen äußeren Hohlkehlen 156 unterstützt. Obwohl er nicht spezifisch gezeigt ist, kann ein ähnlicher Rückhaltemechanismus mit den Enden 155, 157 des inneren Dichtungsbestandteils 151 verwendet werden. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung weist der Rückhaltemechanismus 160 einen Dorn auf, der sich benachbart zu dem ersten und dem zweiten Ende 152, 154 der Dichtungsbestandteile 151, 153 erstreckt, um in eine Kerbe einzugreifen, die sich von der Hohlkehle 156 erstreckt. Andere Arten von Abdichtelementen mit einer Vielfalt unterschiedlicher Konfigurationen könnten verwendet werden.
Gemäß einem Aspekt kann die Abdichtanordnung 150 als eine Dichtung des Balgtyps ausgelegt sein. Zusätzlich könnten die Dichtungsbestandteile 151, 153 der Abdichtanordnung 150 geformte Elemente sein, die das Drehen und die axiale Verschiebung der ersten Nockenplatte 130 in Bezug auf die zweite Nockenplatte 134 erlauben. 5B veranschaulicht die zweite Nockenplatte 134 in einer geschlossenen Position in Bezug auf die erste Nockenplatte 130, und die Abdichtanordnung 150 in einer nicht ausgefahrenen Position. 5A veranschaulicht die zweite Nockenplatte 134 in einer ausgefahrenen Position in Bezug auf die erste Nockenplatte 130, und die Abdichtanordnung 150 in einer ausgefahrenen Position. Gemäß diesem Aspekt ist die Menge der relativen Drehung zwischen den Nockenplatten 130, 134 geringer als eine vollständige Drehung. Das Abdichtelement 150 kann dazu dienen, einen Hohlraum 131 zwischen der ersten Nockenplatte 130 und der zweiten Nockenplatte 134 abzudichten, so dass Fett oder anderes Schmiermittel, das für den Betrieb der Nockenoberflächen während ihrer Lebensdauer erforderlich ist, in dem Hohlraum 162 angeordnet und zurückgehalten werden könnte. Das Einschließen der Abdichtanordnung 150 erlaubt den trockenen Betrieb der Kupplungsaktuatorbaugruppe 52. Daher ist jedes Dichtungsbestandteil 151, 153 angepasst, um axiale Bewegung und Drehbewegung zwischen den Nockenplatten 130, 134 zu erlauben. Obwohl das Beispiel die erste Nockenplatte 130 als sowohl axial als auch in Drehung stationär veranschaulicht, wird in Betracht gezogen, dass die „abgedichtete” Kugelrampeneinheit geändert werden kann, um Drehbewegung sowohl der Nockenplatte 130, 134 als auch Drehbewegung der ersten Nockenplatte 130 und keine Drehung und axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte 134 zu erlauben.
Wie am besten in 4 präsentiert, kann eine erste Druckbaugruppe 144 zwischen der zweiten Nockenplatte 134 und der Aktuatorplatte 146 des Kupplungssatzes 84 angeordnet sein. Wie bekannt, kann die Trommel 80 (oder Nabe 82) einen Reaktionsring aufweisen, wobei der Kupplungssatz 84 zwischen dem Reaktionsring und der Aktuatorplatte 146 liegt. Die Aktuatorplatte 146 kann in die Trommel 80 oder Nabe 82 eingreifen, was in deren Drehung in Bezug auf die zweite Nockenplatte 134 resultiert. Wie man sieht, ist die Aktuatorplatte 146 zur Drehung mit und axialen Bewegung in Bezug auf die Trommel 80 verkeilt. Wie gemäß dem Stand der Technik bekannt, kann eine Rückstellfederanordnung vorgesehen sein, um die Aktuatorplatte 146 von dem Kupplungssatz 84 weg vorzuspannen, die ihrerseits die zweite Nockenplatte 134 zu ihrer zurückgezogenen Position in Bezug auf die erste Nockenplatte 130 vorspannt.
Wie in den 3 und 4 am besten präsentiert, kann die erste Druckbaugruppe 144 gemäß einem Aspekt als eine Druckscheibe 144 ausgelegt sein, die zwischen der zweiten Nockenplatte 134 und der Aktuatorplatte 146 angeordnet ist. Die Druckscheibe 144 kann aus einem Polymid/Graphitmaterial hergestellt sein, das den trockenen Betrieb erlaubt. Gemäß einem anderen Aspekt ist die Druckscheibe 144 fähig, den erforderlichen Druck und die Drehzahl aufzunehmen, indem der Durchmesser der Druckscheibe 144 geregelt wird, und Last, die daran angelegt wird, kann geregelt werden, um innerhalb des zulässigen Druck-Geschwindigkeitsbereichs (PV) des Materials zu bleiben. Es ist klar, dass eine Vielfalt anderer Materialien verwendet werden kann. Es ist klar, dass es der Gebrauch trockener Reibung der Druckscheibe 144 erlauben kann, innerhalb der entsprechenden Materialbelastungen angesichts der Tatsache zu bleiben, dass ein höherer Reibungskoeffizient in niedrigeren Drücken resultieren kann.
Die zweite Nockenplatte 134 kann axial in Bezug auf den Kupplungssatz 84 zwischen einer ersten „freigegebenen” Position und einer zweiten oder „gesperrten” Position beweglich sein. Wenn die zweite Nockenplatte 134 in ihrer freigegebenen Position ist, wird die minimale Kupplungseinrückkraft von der Aktuatorplatte 146 auf den Kupplungssatz 84 derart ausgeübt, dass so gut wie kein Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle 74 durch den Kupplungssatz 84 zu der Ritzelwelle 60 übertragen wird. Derart wird ein Zweiradantriebsmodus hergestellt. Die Rückstellfeder kann bereitgestellt sein, um die zweite Nockenplatte 134 senkrecht zu ihrer freigegebenen Position vorzuspannen. Im Gegensatz dazu verursacht die Lage der zweiten Nockenplatte 134 in ihrer gesperrten Position, dass eine maximale Kupplungseinrückkraft von der Aktuatorplatte 146 an den Kupplungssatz 84 derart angelegt wird, dass die Ritzelwelle 60 tatsächlich zum gemeinsamen Drehen mit der Eingangswelle 74 gekuppelt wird. Derart wird ein gesperrter oder Teilzeit-Allradantrieb hergestellt. Eine präzise bidirektionale Steuerung der Axialposition der zweiten Nockenplatte 134 zwischen ihrer freigegebenen und gesperrten Position erlaubt daher das adaptive Regeln der Menge an Antriebsdrehmoment, die von der Eingangswelle 74 zu der Ritzelwelle 60 übertragen wird, wodurch der Auf-Anfrage-Allradantriebsmodus hergestellt wird.
Die verjüngte Kontur der Nockenoberflächen 140 und 142 wird ausgewählt, um die axiale Verschiebung der zweiten Nockenplatte 134 in Bezug auf den Kupplungssatz 84 von ihrer freigegebenen Position zu ihrer gesperrten Position als Reaktion darauf zu steuern, dass das erste Zahnrad 98 von dem Motor 90 in eine erste Drehrichtung angetrieben wird. Eine solche Drehung des ersten Zahnrads 98 in eine erste Drehung bewirkt die Drehung der zweiten Nockenplatte 134 um die Achse A in eine erste Richtung. Daraus ergibt sich eine entsprechende relative Drehung zwischen den Nockenplatte 130 und 134 derart, dass die Kugeln 138 gegen die verjüngten Nockenoberflächen 140 und 142 laufen. Da die erste Nockenplatte 130 jedoch gegen axiale und Drehbewegung zurückgehalten wird, verursacht eine solche Drehung der zweiten Nockenplatte 134 gleichzeitige axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte 134 zu ihrer gesperrten Position, um die Kupplungseinrückkraft auf dem Kupplungssatz 84 zu erhöhen.
6 veranschaulicht einen anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Wie gezeigt, beruhen die Unterschiede zwischen diesem Aspekt und dem in den 3 und 4 veranschaulichten hauptsächlich in dem Kupplungsanlegebetätiger 94A. Wenn andere Merkmale nicht spezifisch besprochen werden, gilt die oben stehende Besprechung für diesen Aspekt gleich. Im Allgemeinen eliminiert der Kupplungsanlegebetätiger 94A das Drucklager 144 durch Integration einer Lagerbaugruppe 244 zwischen der Aktuatorplatte 146A und der zweiten Nockenplatte 134A. Wie veranschaulicht, gemäß einem Aspekt, kann die erste Druckbaugruppe als eine Lagerbaugruppe 244 mit Winkelkonakt ausgelegt sein. Die Lagerbaugruppe 244 mit Winkelkonakt ist zwischen der zweiten Nockenplatte 134A und der Aktuatorplatte 146A des Kupplungssatzes 84 ausgebildet, um das Eingreifen auszuführen. Die Lagerbaugruppe 244 mit Winkelkonakt weist einen ersten Flansch 166 auf, der sich axial von der Aktuatorplatte 146A erstreckt, und einen zweiten Flansch 168, der sich axial von der zweiten Nockenplatte 134A in im Allgemeinen beabstandeter und paralleler Beziehung zu dem ersten Flansch 166 erstreckt. Der erste und der zweite Flansch 166, 168 könnten integral mit der jeweiligen Aktuatorplatte 146A und zweiten Nockenplatte 134A ausgebildet sein. Ein erster schräger Abschnitt 159 erstreckt sich von dem ersten Flansch 166 zu dem zweiten Flansch 168, und ein zweiter schräger Abschnitt 171 erstreckt sich von dem zweiten Flansch 168 zu dem ersten Flansch 166. Eine Mehrzahl von Lagerelementen 169 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 166, 168 und dem ersten und dem zweiten schrägen Abschnitt 159, 171 angeordnet. Ferner erstreckt sich ein Paar Abdichtelemente 173 zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 166, 168 auf entgegengesetzten Seiten der Lagerelemente 169, um die Lagerelemente 169 zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 166, 168 abzudichten. Die Aktuatorplatte 146A kann an der Trommel 80 eingerückt (das heißt verkeilt) sein, was in deren Drehung resultiert, während die zweite Nockenplatte 134A mit dem Gehäuse 72 verbunden bleibt. Gemäß einem Aspekt erlaubt die Ausbildung der Druckbaugruppe 244 auf diese Art relative Drehung zwischen der Aktuatorplatte 146A und dem zweiten Nockenelement 134A der abgedichteten Kugelrampeneinheit. Gemäß diesem Aspekt eliminiert die Auslegung der ersten Druckbaugruppe 244 den Bedarf an einer zusätzlichen Druckscheibe, da sie ausgelegt ist, um die höheren Drehzahlen und Lasten der Kardanwelle aufzunehmen.
7 veranschaulicht einen anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Wie gezeigt, beruhen die Unterschiede zwischen diesem Aspekt und dem in den 3, 4 und 6 veranschaulichten hauptsächlich in dem Kupplungsanlegebetätiger 94B. Wenn andere Merkmale nicht spezifisch besprochen werden, gilt die oben stehende Besprechung für diesen Aspekt gleich. Eine erste Druckbaugruppe 344 kann zwischen der zweiten Nockenplatte 134B und einer Aktuatorplatte 146B des Kupplungssatzes 84 zum Ausführen des Einrückens angeordnet sein. Die Aktuatorplatte 146B kann an der Trommel 80 eingreifen (das heißt verkeilt), was in deren Drehung resultiert, während die zweite Nockenplatte 134B mit dem Gehäuse 72 verbunden bleibt. Gemäß einem Aspekt erstreckt sich ein erster Vorsprung 181 axial von der Aktuatorplatte 146B, und ein zweiter Vorsprung 183 erstreckt sich axial von der zweiten Nockenplatte 134B in einer im Allgemeinen beabstandeten und parallelen Beziehung zu dem ersten Vorsprung 183, um eine Ringbohrung 172 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung 181, 183 zu definieren. Gemäß diesem Aspekt der Offenbarung ist die erste Druckbaugruppe eine axiale Lagerbaugruppe 344, die in der Ringbohrung 172 angeordnet ist. Die axiale Lagerbaugruppe 344 kann eine äußere Hülse 185 aufweisen, die sich in paralleler und anschlagender Beziehung zu dem ersten Vorsprung 181 erstreckt, und eine innere Hülse 187, die sich in paralleler und anschlagender Beziehung zu dem zweiten Vorsprung 183 erstreckt. Ferner erstreckt sich ein erster Bogenabschnitt 189 von der äußeren Hülse 185 zu dem zweiten Vorsprung 183, und ein zweiter Bogenabschnitt 191 erstreckt sich von der inneren Hülse 187 zu dem ersten Vorsprung 181. Eine Mehrzahl von Lagerbestandteilen 193 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung 181, 183 und dem ersten und dem zweiten Bogenabschnitt 189, 191 angeordnet. Zusätzlich erstreckt sich ein Paar Dichtungen 195 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung 181, 183 auf entgegengesetzten Seiten der Lagebestandteile 193, um die Lagerbestandteile 193 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung 181, 183 abzudichten. Es ist klar, dass die axiale Lagerbaugruppe 344 zusammengebaut und in die Bohrung 172 eingeschnappt oder anderswie eingepasst wird. Gemäß einem anderen Aspekt können andere geeignete Lager verwendet werden, wie zum Beispiel verfügbare „handelsübliche” Standardlager. Die Ausbildung der Druckbaugruppe 344 auf diese Art reicht auch hier, um eine Drehung zwischen der Aktuatorplatte 146B und dem zweiten Nockenelement 134B zu erlauben. Die erste Druckbaugruppe 344 gemäß diesem Aspekt eliminiert den Bedarf an einer zusätzlichen Druckscheibe, da die erste Druckbaugruppe 344 höhere Drehzahlen und Lasten der Kardanwelle 30 aufnehmen kann.
8 veranschaulicht noch einen anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Wie gezeigt, beruhen die Unterschiede zwischen diesem Aspekt und dem in den 3 und 4 veranschaulichten hauptsächlich in dem Kupplungsanlegebetätiger 94C. Wenn andere Merkmale nicht spezifisch in Zusammenhang mit diesem Aspekt besprochen werden, gilt die oben stehende Besprechung für diesen Aspekt gleich. Gemäß einem Aspekt erstreckt sich ein Abdichtgehäuse 251 um den Betätiger 94C und die verzahnte Antriebseinheit 92. Eine solche Anordnung würde helfen, Schmiermittel in dem Bereich der Bauteile der verzahnten Antriebseinheit 92 zurückzuhalten. Ausführlicher könnte das Abdichtgehäuse 251 ein Gehäuse 253 aufweisen, das aus einem starren Material hergestellt ist, das sich um die verzahnte Antriebseinheit 92 erstreckt und mit dem Gehäuse 72 verbunden ist. Das Abdichtgehäuse 251 kann ferner eine erste Kantendichtung 255 aufweisen, die zwischen dem Gehäuse 253 und der zweiten Nockenplatte 134C angeordnet ist, um den Bereich zwischen dem Gehäuse 253 und der zweiten Nockenplatte 134C abzudichten. Die erste Kantendichtung 255 könnte eine Lippendichtung sein. Das würde die obere Balgabdichtung, die hier in Verbindung mit anderen Aspekten besprochen wird, eliminieren. Das Abdichtgehäuse 251 kann ferner eine zweite Kantendichtung 257 aufweisen, die zwischen dem Gehäuse 253 und der ersten Nockenplatte 130 angeordnet ist. Die zweite Kantenabdichtung 257 kann aus einem O-Ring oder dergleichen bestehen.
Es ist klar, dass der Kupplungsaktuator 52 so positioniert werden kann, dass die Anforderungen der Raumverhältnisse im Fahrzeug berücksichtigt werden. Die Drehachse der Welle 96 des Elektromotors 90 könnte zum Beispiel parallel zu der Achse A, die sich entlang der Leistungsübertragungsvorrichtung 34 erstreckt, ausgerichtet sein. Gemäß einem anderen Aspekt kann sich der Elektromotor 90 zu der Achse A senkrecht von der Leistungsübertragungsvorrichtung 34 erstrecken. Ferner könnte der Elektromotor 90 winkelig an einem Winkel in Bezug auf eine horizontale Achse der Leistungsübertragungsvorrichtung 34 positioniert sein, um weitere Erfordernisse der Raumverhältnisse im Fahrzeug zu berücksichtigen.
Beim Betrieb, wenn der Betriebsartenwähler 56 die Auswahl des Zweiradantriebsmodus anzeigt, meldet die Steuervorrichtung 58 dem Elektromotor 90, dass er die Motorwelle 96 in die zweite Richtung drehen soll, um die zweite Nockenplatte 134 zu bewegen, bis sie sich in ihrer freigegebenen Position befindet, wodurch der Kupplungssatz 84 freigegeben wird. Wie erwähnt, kann eine Rückstellfeder das Zurückkehren der zweiten Nockenplatte 134 zu ihrer freigegebenen Position unterstützen. Falls der Betriebsartenwähler 56 danach die Auswahl des Teilzeit-Allradantriebsmodus anzeigt, wird dem Elektromotor 90 eventuell von der Steuervorrichtung 58 gemeldet, dass er den Motor 96 in die erste Richtung drehen soll, um die axiale Verschiebung der zweiten Nockenplatte 134 zu bewirken, bis sie sich in ihrer gesperrten Position befindet. Wie erwähnt, wirkt eine solche axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte 134 zu ihrer gesperrten Position, um den Kupplungssatz 84 vollständig einzurücken, wodurch die Ritzelwelle 60 mit der Eingangswelle 74 gekuppelt wird.
Wenn der Betriebsartenwähler 56 die Auswahl des Auf-Anfrage-Vierradantriebsmodus anzeigt, erregt die Steuervorrichtung 58 den Elektromotor 90, um den Motor 96 zu drehen, bis sich die zweite Nockenplatte 134 in einer bereiten oder „Standby”-Position befindet. Diese Position kann ihre freigegebene Position sein, oder, als Alternative, eine Zwischenposition. In beiden Fällen wird eine vorbestimmte Mindestmenge an Antriebsdrehmoment zu der Ritzelwelle 60 über den Kupplungssatz 84 bei diesem Stand-by-Zustand geliefert. Danach bestimmt die Steuervorrichtung 58, wann und wie viel Antriebsdrehmoment zu der Ritzelwelle 60 basierend auf den aktuellen Zugbedingungen und/oder Betriebsmerkmale des Kraftfahrzeugs, wie sie von den Sensoren 54 erfasst werden, übertragen werden soll. Es ist klar, dass irgendwelche Steuersysteme, die gemäß dem Stand der Technik bekannt sind, mit der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können, um die Betätigung der Verteilerkupplung 50 in einer Antriebsstranganwendung adaptiv zu steuern. Die Anordnung, die für den Kupplungsaktuator 52 beschrieben ist, ist eine Verbesserung im Vergleich zu dem Stand der Technik dadurch, dass die Drehmomentverstärkung, die durch die verzahnte Antriebseinheit 92 bereitgestellt wird, den Gebrauch eines kleinen Elektromotors mit niedriger Leistung erlaubt und dennoch extrem schnelle Reaktion und präzise Steuerung bietet. Weitere Vorteile sind die verringerte Anzahl von Bauteilen und die Anpassungsfähigkeit der Unterbringung.
Zur Veranschaulichung einer alternativen Leistungsübertragungsvorrichtung, für die die vorliegende Offenbarung gilt, bildet 9 schematisch das Layout 10' eines Vierradantriebs auf Vorderradbasis für ein Kraftfahrzeug ab. Insbesondere treibt die Maschine 18 ein mehrgängiges Getriebe 20 an, das eine integrierte Frontdifferenzialeinheit 22 zum Antreiben von Vorderrädern 24L und 24R über Achswellen 26L und 26R hat. Eine Leistungsübertragungseinheit 190 wird ebenfalls von dem Kraftantriebsstrang 16 zum Liefern von Antriebsdrehmoment zu dem Eingangselement eines dritten Übertragungsmechanismus angetrieben, unten Drehmomentkupplung 192 genannt, die zum selektiven Übertragen von Antriebsdrehmoment zu der Kardanwelle 30 betrieben werden kann. Wenn Sensoren daher das Auftreten eines Schlupfzustands eines Vorderrads anzeigen, steuert die Steuervorrichtung 58 adaptiv das Betätigen der Drehmomentkupplung 192 derart, dass das „Auf-Anfrage-”Antriebsdrehmoment zu dem Heckantriebsstrang 14 zum Antreiben der Hinterräder 36L und 36R geliefert wird. Es wird in Betracht gezogen, dass die Drehmomentübertragungskupplung 192 eine Lamellenkupplungsbaugruppe 194 und einen Kupplungsaktuator 196 aufweist, die im Allgemeinen in Struktur und Funktion ähnlich wie die Lamellen-Verteilerkupplung 50 und der Kupplungsaktuator 52, die oben in Zusammenhang mit den verschiedenen Aspekten beschrieben wurden, sind.
Unter Bezugnahme auf 10 ist die Leistungsübertragungseinheit 190 nun schematisch in Verbindung mit einem Auf-Anfrage-Allradantriebsystem basierend auf einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb ähnlich dem, das in 9 gezeigt ist, veranschaulicht. Insbesondere ist eine Ausgangswelle 202 des Getriebes 20 gezeigt, die ein Ausgangszahnrad 204 antreibt, das wiederum ein Eingangszahnrad 206, das an einem Träger 208, der mit der Frontdifferenzialeinheit 22 verbunden ist, befestigt ist, antreibt. Zum Bereitstellen von Antriebsdrehmoment zu den Vorderrädern 24L und 24R weist das Frontdifferenzial 22 ferner ein Paar Seitenzahnräder 210L und 210R auf, die mit den Vorderrädern über entsprechende Achswellen 26L und 26R verbunden sind. Die Differenzialeinheit 22 kann auch Ritzel 212 aufweisen, die drehbar auf Ritzelwellen getragen werden, die an dem Träger 208 befestigt sind, und die in beide Seitenzahnräder 210L und 210R eingreifen. Eine Übertragungswelle 214 kann vorgesehen sein, um Antriebsdrehmoment von dem Träger 208 zu der Drehmomentkupplung 192 zu übertragen.
Die Leistungsübertragungseinheit 190 kann einen rechtwinkligen Antriebsmechanismus aufweisen, der ein Hohlrad 220 hat, das zum Drehen mit einer Trommel 222 der Kupplungsbaugruppe 194 verbunden ist und in ein Ritzel 224, das zum Drehen mit der Kardanwelle 30 befestigt ist, eingreift. Wie man sieht, wird eine Kupplungsnabe 216 der Kupplungsbaugruppe 194 von der Übertragungswelle 214 angetrieben, während ein Kupplungssatz 228 zwischen der Nabe 216 und der Trommel 222 angeordnet ist. Die Kupplungsaktuatorbaugruppe 196 kann zum Steuern des Eingriffs der Kupplungsbaugruppe 194 betrieben werden. Die Kupplungsaktuatorbaugruppe 196 ist dazu bestimmt, ähnlich zu sein wie die von einem Motor angetriebene Kupplungsaktuatorbaugruppe 52, die oben beschrieben wurde, indem ein Elektromotor mit Strom zum Steuern relativer Drehung der verzahnten Antriebseinheit versorgt wird, die wiederum Verschiebungsbewegung eines Nockenplattenbetätigers zum Steuern des Eingriffs des Kupplungssatzes 228 steuert.
Beim Betrieb wird Antriebsdrehmoment von dem primären Antriebsstrang (das heißt Frontantriebsstrang) zu dem sekundären (das heißt Heck)-Antriebsstrang gemäß dem besonderen Modus, der vom Fahrer über den Betriebsartenwähler 56 ausgewählt wird, übertragen. Falls zum Beispiel der Auf-Anfrage-Allradantriebsmodus ausgewählt ist, moduliert die Steuervorrichtung 58 die Betätigung der Kupplungsaktuatorbaugruppe 196 als Reaktion auf die Fahrzeugbetriebsbedingungen, die von den Sensoren 54 erfasst werden, indem der Wert des elektrischen Steuersignals, das zu dem Elektromotor gesendet wird, variiert wird. Auf diese Art werden das Niveau an Kupplungseinrücken und die Menge an Antriebsdrehmoment, die durch den Kupplungssatz 228 zu dem Heckantriebsstrang 14 über die Leistungsübertragungseinheit 190 übertragen wird, adaptiv gesteuert. Die Auswahl des Teilzeit-Vierradantriebsmodus resultiert aus dem vollen Einrücken der Kupplungsbaugruppe 194 zum starren Kuppeln des Frontantriebsstrang mit dem Heckantriebsstrang. Bei einigen Anwendungen kann der Betriebsartenwähler 56 weggelassen werden, so dass nur der Auf-Anfrage-Vierradantriebsmodus verfügbar ist, um ständig adaptive Zugsteuerung ohne Eingabe von dem Fahrer bereitzustellen.
11 veranschaulicht eine modifizierte Version der 10, bei der ein Auf-Anfrage-Vierradantriebsystem basierend auf einem Heckradantriebs-Kraftfahrzeug gezeigt ist, das eingerichtet ist, um normal Antriebsdrehmoment zu dem Heckantriebsstrang 14 zu liefern, während selektiv Antriebsdrehmoment zu den Vorderrädern 24L und 24R über die Drehmomentkupplung 192 übertragen wird. Bei dieser Anordnung wird Antriebsdrehmoment direkt durch Übertragen der Ausgangswelle 202 zu der Übertragungseinheit 190 über eine Antriebswelle 230, die das Eingangszahnrad 206 mit dem Hohlrad 220 verbindet, übertragen. Um Antriebsdrehmoment zu den Vorderrädern bereitzustellen, ist die Drehmomentkupplung 192 betrieblich zwischen der Antriebswelle 230 und der Übertragungswelle 214 angeordnet gezeigt. Insbesondere ist die Kupplungsbaugruppe 194 derart angeordnet, dass die Trommel 222 mit dem Hohlrad 220 durch die Antriebswelle 230 angetrieben wird. Die Betätigung des Kupplungsaktuators 196 arbeitet daher zum Übertragen von Drehmoment von der Trommel 222 über den Kupplungssatz 228 zu der Nabe 216, die wiederum den Träger 208 der Frontdifferenzialeinheit 22 über die Übertragungswelle 214 antreibt.
Das Fahrzeug könnte wieder mit einem Betriebsartenwähler 56 ausgestattet werden, um die Auswahl durch den Fahrer entweder des adaptiv gesteuerten Auf-Anfrage-Vierradantriebsmodus oder des gesperrten Teilzeit-Vierradantriebsmodus zu erlauben. Bei Fahrzeugen ohne Betriebsartenwähler 56, ist der Auf-Anfrage-Vierradantriebsmodus der einzige verfügbare Antriebsmodus und liefert laufend adaptive Zugsteuerung ohne Eingabe vom Fahrer.
Zusätzlich zu den Auf-Anfrage-Vierradantriebsystemen, die oben gezeigt wurden, kann die Leistungsübertragungstechnologie der vorliegenden Offenbarung auch für Vollzeit-Vierradantriebsysteme verwendet werden, um die Drehmomentverteilung, die durch eine Zentral- oder „Längsachsen”-Differenzialeinheit zu dem Front- und Heckantriebsstrang adaptiv vorzuspannen. 12 veranschaulicht zum Beispiel schematisch ein Vollzeit-Vierradantriebsystem, das im Allgemeinen dem Auf-Anfrage-Vierradantriebsystem, das in 10 gezeigt ist, ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die Leistungsübertragungseinheit 190 nun eine Längsachsendifferenzialeinheit 240 aufweist, die betrieblich zwischen dem Träger 208 der Frontdifferenzialeinheit 22 und der Übertragungswelle 214 installiert ist. Insbesondere ist das Ausgangszahnrad 206 zur Drehung mit einem Träger 242 des Längsachsendifferenzials 240 befestigt, von dem die Ritzelgetriebe 244 drehbar getragen werden. Ein erstes Seitenzahnrad 246 greift in die Ritzelgetriebe 244 ein und ist zum Drehen mit der Antriebswelle 230 befestigt, um antreibend mit dem Heckantriebsstrang 14 über das Übertragungsgetriebe 220 und 224 zusammengeschaltet zu sein. Ebenso greift ein zweites Zahnrad 248 in die Ritzelgetriebe 244 ein und ist zum Drehen mit dem Träger 208 der Frontdifferenzialeinheit 22 befestigt, um antreibend mit dem Frontantriebsstrang zusammengeschaltet zu sein. Die Drehmomentkupplung 192 ist betrieblich jetzt zwischen den Seitenzahnrädern 246 und 248 angeordnet gezeigt. Die Drehmomentkupplung 192 ist daher betrieblich zwischen den angetriebenen Ausgängen des Längsachsendifferenzials 240 zum Bereitstellen einer Drehmomentvorspann- und Schlupfeinschränkungsfunktion angeordnet. Die Drehmomentkupplung 192 ist wieder mit einer Lamellenkupplungsbaugruppe 194 und Kupplungsaktuatorbaugruppe 196 gezeigt. Die Kupplungsbaugruppe 194 ist betrieblich zwischen der Übertragungswelle 214 und der Antriebswelle 230 angeordnet. Wenn der Sensor 54 beim Betrieb einen Fahrzeugbetriebszustand, wie zum Beispiel übermäßigen Längsachsenschlupf erfasst, steuert die Steuervorrichtung 58 adaptiv das Aktivieren des Elektromotors, der mit der Kupplungsaktuatorbaugruppe 196 verbunden ist, um das Einrücken der Kupplungsbaugruppe 194 und daher die Drehmomentvorspannung zwischen dem Front- und Heckantriebsstrang zu steuern.
Zu bemerken ist, dass alle oben in der allgemeine Beschreibung oder den Beispielen beschriebenen Aktivitäten erforderlich sind, dass ein Teil einer spezifischen Aktivität eventuell nicht erforderlich ist, und dass eine oder mehrere weitere Aktivitäten zusätzlich zu den beschriebenen ausgeführt werden können.
Außerdem sind die Reihenfolgen, in welchen Aktivitäten aufgelistet sind, nicht unbedingt die Reihenfolge, in der sie ausgeführt werden.
Die Patentschrift und Veranschaulichungen der Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, sind dazu bestimmt, ein allgemeines Verstehen der Struktur der verschiedenen Ausführungsformen zu vermitteln. Die Patentschrift und Veranschaulichungen sind nicht dazu bestimmt, als eine vollständige und umfassende Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Geräten und Systemen, die die Strukturen oder Verfahren, die hier beschrieben sind, verwenden, zu dienen. Viele andere Ausführungsformen sind für den Fachmann bei der Durchsicht der Offenbarung klar. Andere Ausführungsformen können verwendet und aus der Offenbarung abgeleitet werden, so dass eine Strukturersetzung, logische Ersetzung oder andere Änderung ohne Abweichen vom Geltungsbereich der Offenbarung erfolgen kann. Die Offenbarung muss daher als veranschaulichend und nicht einschränkend angesehen werden.
Bestimmte Merkmale sind zur Klarheit hier im Kontext getrennter Ausführungsformen beschrieben, können aber auch in einer einzigen Ausführungsform kombiniert bereitgestellt werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die zur Kürze im Kontext einer einzigen Ausführungsform beschrieben sind, auch getrennt oder in einer Subkombination bereitgestellt werden. Ferner enthalten Verweise auf Werte, die in Bereichen genannt werden, jeden Wert innerhalb des Bereichs.
Nutzen, andere Vorteile und Lösungen für Probleme wurden oben unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Nutzen, Vorteile, Lösungen für Probleme und irgendeines oder mehrere Merkmale, die bewirken können, dass irgendein Nutzen, Vorteil oder eine Lösung auftreten kann oder ausgeprägter wird, dürfen nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal eines oder aller Ansprüche ausgelegt werden.
Der oben offenbarte Gegenstand muss als veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden, und die anliegenden Ansprüche sind dazu bestimmt, alle solchen Änderungen, Verbesserungen und andere Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen, zu decken. Daher wird das maximale gesetzlich zulässige Ausmaß des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung durch die weitest zulässige Auslegung der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente bestimmt und wird nicht durch die oben stehende ausführliche Beschreibung eingeschränkt.
Obwohl nur einige wenige beispielhafte Ausführungsformen oben ausführlich beschrieben wurden, versteht der Fachmann, dass viele Änderungen an den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne materiell von den neuen Lehren und Vorteilen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Es wird daher beabsichtigt, dass alle solchen Änderungen im Geltungsbereich der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, enthalten sind. In den Ansprüchen sind so genannte „Means-Plus-Function-Klauseln” dazu bestimmt, die hier beschriebenen Strukturen als die genannte Funktion ausführend zu decken und nicht nur strukturmäßige Äquivalente, sondern auch äquivalente Strukturen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5407024 [0005]
JP 62-18117 [0005]
US 5323871 [0006]
JP 63-66927 [0006]
US 4895236 [0006]
US 5423235 [0006]
US 7527133 [0006]
US 8479904 [0006]

Claims

Leistungsübertragungsgerät, das Folgendes aufweist: ein drehendes Eingangselement, das angepasst ist, um Antriebsdrehmoment von einer Leistungsquelle zu empfangen, ein drehendes Ausgangselement, das angepasst ist, um Antriebsdrehmoment zu einer Ausgangsvorrichtung bereitzustellen, einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der zum Übertragen von Antriebsdrehmoment von dem Eingangselement zu dem Ausgangselement betrieben werden kann, wobei der Drehmomentübertragungsmechanismus eine Kupplungsbaugruppe aufweist, die betrieblich zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement angeordnet ist, und eine Kupplungsaktuatorbaugruppe zum Anlegen einer Kupplungseinrückkraft an die Kupplungsbaugruppe, wobei die Kupplungsaktuatorbaugruppe einen Elektromotor aufweist, der eine verzahnte Antriebseinheit zum Steuern der Kupplungseinrückkraft, die an die Kupplungsbaugruppe von einem Kupplungsanlegebetätiger angelegt wird, antreibt, wobei der Kupplungsanlegebetätiger eine erste Nockenplatte und eine zweite Nockenplatte aufweist, die von der verzahnten Antriebseinheit angetrieben werden, wobei die zweite Nockenplatte axial von der ersten Nockenplatte beabstandet ist, um zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte einen Hohlraum zu definieren, wobei die erste Nockenplatte eine Mehrzahl erster Nockenvertiefungen und die zweite Nockenplatte eine Mehrzahl zweiter Nockenvertiefungen definiert, wobei der Kupplungsanlegebetätiger ferner eine Mehrzahl von Rollen aufweist, die jeweils zwischen einer der ersten Nockenvertiefungen und einer der zweiten Nockenvertiefungen innerhalb des Hohlraums angeordnet sind, wobei die ersten und/oder die zweiten Nockenvertiefungen verjüngt sind, um axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte in Bezug auf die erste Nockenplatte während der Drehung der zweiten Nockenplatte zu veranlassen, und eine Abdichtanordnung, die sich zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte erstreckt, um den Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Nockenplatte zum Zurückhalten eines Schmiermittels in dem Hohlraum abzudichten.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Abdichtanordnung ein inneres Dichtungsbestandteil und ein äußeres Dichtungsbestandteil, das radial auswärts von dem inneren Dichtungsbestandteil beabstandet ist, aufweist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, wobei die inneren und äußeren Dichtungsbestandteile des Balgtyps sind und aus einem biegsamen Material bestehen, um axiale Bewegung der zweiten Nockenplatte in Bezug auf die erste Nockenplatte zu erlauben und Drehung der zweiten Nockenplatte in Bezug auf die erste Nockenplatte zu erlauben.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, wobei die erste Nockenplatte und die zweite Nockenplatte jeweils mindestens eine Hohlkehle definieren, und wobei die inneren und äußeren Abdichtelemente jeweils ein erstes Ende aufweisen, das fest in der Hohlkehle der ersten Nockenplatte angeordnet ist, und ein zweites Ende, das fest in der Hohlkehle der zweiten Nockenplatte angeordnet ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 4, wobei das erste Ende und das zweite Ende jedes der inneren und äußeren Dichtungsbestandteile einen Rückhaltemechanismus aufweist, der das erste und das zweite Ende mit den Hohlkehlen verbindet.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 5, wobei jeder der Rückhaltemechanismen der inneren und äußeren Dichtungsbestandteile mindestens einen Dorn aufweist, der sich von dem ersten und zweiten Dichtungsbestandteil benachbart zu dem ersten und zweiten Ende des jeweiligen ersten und zweiten Bestandteils zum Absichern der inneren und äußeren Dichtungsbestandteile an den Hohlkehlen nach außen erstreckt.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 2, wobei sich das äußere Dichtungsbestandteil um die verzahnte Antriebseinheit zum Zurückhalten von Fluid in der verzahnten Antriebseinheit erstreckt.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 7, wobei das äußere Dichtungsbestandteil ein Gehäuse aufweist, das aus einem starren Material hergestellt ist, das sich um die verzahnte Antriebseinheit erstreckt und mit dem Gehäuse verbunden ist, und wobei das äußere Dichtungsbestandteil eine erste Kantendichtung aufweist, die zwischen dem Gehäuse und der zweiten Nockenplatte angeordnet ist, und eine zweite Kantendichtung, die zwischen dem Gehäuse und der ersten Nockenplatte angeordnet ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 8, wobei die erste Kantendichtung des Typs Lippendichtung ist, und die zweite Kantendichtung ein O-Ring ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsbaugruppe eine erste Kupplung aufweist, die zum Drehen mit dem Eingangselement befestigt ist, ein zweites Kupplungselement, das zum Drehen mit dem Ausgangselement befestigt ist, und einen Kupplungssatz, der betrieblich zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungselement angeordnet ist, wobei der Kupplungssatz eine Aktuatorplatte aufweist, die zwischen einer ersten Position, an der eine minimale Kupplungseinrückkraft auf den Kupplungssatz ausgeübt wird, und einer zweiten Position, an der eine maximale Kupplungseinrückkraft auf den Kupplungssatz ausgeübt wird, beweglich ist, und wobei eine erste Druckbaugruppe zwischen der zweiten Nockenplatte und der Aktuatorplatte angeordnet ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 10, wobei die erste Druckbaugruppe eine Druckscheibe ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 11, wobei die Druckscheibe aus einem Polymid- und Graphitmaterial besteht.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 10, wobei die erste Druckbaugruppe eine Lagerbaugruppe mit Winkelkontakt ist und wobei die Lagerbaugruppe mit Winkelkontakt einen ersten Flansch aufweist, der sich von der Betätigungsplatte erstreckt, und einen zweiten Flansch, der sich von der zweiten Nockenplatte in im Allgemeinen beabstandeter und paralleler Beziehung zu dem ersten Flansch erstreckt, wobei sich ein erster schräger Abschnitt von dem ersten Flansch zu dem zweiten Flansch erstreckt und sich ein zweiter schräger Abschnitt von dem zweiten Flansch zu dem ersten Flansch erstreckt, wobei eine Mehrzahl von Lagerelementen zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch und dem ersten und dem zweiten schrägen Abschnitt angeordnet ist, und ein Paar von Dichtelementen sich zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch auf entgegengesetzten Seiten des Lagerelements erstreckt, um das Lagerelement zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch abzudichten.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 10, wobei sich ein erster Vorsprung von der Aktuatorplatte erstreckt und sich ein zweiter Vorsprung von der zweiten Nockenplatte in im Allgemeinen beabstandeter und paralleler Beziehung zu dem ersten Vorsprung erstreckt, um eine Bohrung zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung zu definieren, und wobei die erste Druckbaugruppe eine axiale Lagerbaugruppe ist, die in der Bohrung angeordnet ist und eine äußere Hülse aufweist, die sich in paralleler und anschlagender Beziehung zu dem ersten Vorsprung erstreckt, und eine innere Hülse, die sich in paralleler und anschlagender Beziehung zu dem zweiten Vorsprung erstreckt, einen ersten Bogenabschnitt, der sich von der äußeren Hülse zu dem zweiten Vorsprung erstreckt, und einen zweiten Bogenabschnitt, der sich von der inneren Hülse zu dem ersten Vorsprung erstreckt, ein Lagerbestandteil, das zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung und der inneren und der äußeren Hülse angeordnet ist, und ein Paar Dichtungen, die sich zwischen dem ersten und zweiten Vorsprung auf entgegengesetzten Seiten des Lagerbestandteils erstrecken, um das Lagerbestandteil zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung abzudichten.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, das ferner ein Steuersystem zum Betätigen des Elektromotors derart aufweist, dass die Richtung und die Menge der Drehung der verzahnten Antriebseinheit gesteuert wird, die wiederum die Richtung und die Menge der Verschiebungsbewegung der zweiten Nockenplatte in Bezug auf die Kupplungsbaugruppe steuert.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 15, wobei das Eingangselement Antriebsdrehmoment zu einem ersten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs liefert, wobei das Ausgangselement mit einem zweiten Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gekuppelt ist, und wobei der Drehmomentübertragungsmechanismus betrieben werden kann, um Antriebsdrehmoment von dem Eingangselement zu dem Ausgangselement zu übertragen.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, das ein Verteilergetriebe definiert, wobei das Eingangselement eine erste Welle ist, die den ersten Antriebsstrang antreibt, und das Ausgangselement eine zweite Welle ist, die mit dem zweiten Antriebsstrang gekuppelt ist, wobei die Lage der zweiten Nockenplatte in einer ersten Position das Einrücken der Kupplungsbaugruppe derart freigibt, dass ein Zweiradantriebsmodus definiert ist, und die Lage der zweiten Nockenplatte in einer zweiten Position die Kupplungsbaugruppe vollständig einrückt, so dass ein Teilzeit-Vierradantriebsmodus definiert wird, und wobei das Steuersystem betrieben werden kann, um das Aktivieren des Elektromotors zum Variieren der Position der zweiten Nockenplatte zwischen ihrer ersten und zweiten Position zu steuern, um das Antriebsdrehmoment, das von der ersten Welle zu der zweiten Welle übertragen wird, steuerbar zu variieren, um einen Auf-Anfrage-Vierradantriebsmodus zu definieren.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 16, das eine Leistungsübertragungseinheit definiert, wobei das Eingangselement Antriebsdrehmoment zu einem ersten Differenzial, das zu dem ersten Antriebsstrang gehört, bereitstellt, und wobei das Ausgangselement mit einem zweiten Differenzial gekuppelt ist, das zu dem zweiten Antriebsstrang gehört.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Eingangselement eine Kardanwelle ist, die von einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angetrieben wird, und wobei das Ausgangselement eine Ritzelwelle ist, die ein Differenzial antreibt, das zu einem Achsaggregat des Kraftfahrzeugs gehört, und wobei die Kupplungsbaugruppe zwischen der Kardanwelle und der Ritzelwelle derart angeordnet ist, dass das Betätigen der Kupplungsaktuatorbaugruppe betrieben werden kann, um Antriebsdrehmoment von der Kardanwelle zu der Ritzelwelle zu übertragen.
Antriebsübertragungselement nach Anspruch 1, wobei das Eingangselement ein erstes Differenzial aufweist, das Antriebsdrehmoment zu einem Paar erster Räder in einem Kraftfahrzeug liefert, und eine Übertragungswelle, die von dem Differenzial angetrieben wird, aufweist, wobei das Ausgangselement eine Kardanwelle aufweist, die mit einem zweiten Differenzial gekuppelt ist, das ein Paar zweiter Räder in dem Kraftfahrzeug verbindet, und wobei die Kupplungsbaugruppe zwischen der Übertragungswelle und der Kardanwelle angeordnet ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentelement eine erste Welle aufweist, die Antriebsdrehmoment zu einer zweiten Welle liefert, die mit einem ersten Differenzial gekuppelt ist, um ein Paar erster Räder in einem Kraftfahrzeug anzutreiben, wobei das Ausgangselement eine dritte Welle ist, die eine zweites Differenzial antreibt, das ein Paar zweiter Räder des Kraftfahrzeugs verbindet, und wobei die Kupplungsbaugruppe betrieblich zwischen der ersten und dritten Welle angeordnet ist.
Leistungsübertragungsgerät nach Anspruch 1, das ferner ein Längsachsendifferenzial aufweist, das von dem Eingangselement angetrieben ist und einen ersten Ausgang hat, der einen ersten Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug antreibt, und einen zweiten Ausgang, der einen zweiten Antriebsstrang in dem Kraftfahrzeug antreibt, und wobei die Kupplungsbaugruppe betrieblich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgang des Längsachsendifferenzials angeordnet ist.