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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 62/005,570, die am 30. Mai 2014 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftübertragungseinheit.
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HINTERGRUND
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Kraftfahrzeuge, wie Pkw, umfassen eine Kraftübertragungseinheit zum Übertragen von Kraft von einem Fahrzeuggetriebe auf die Räder. Genauer kann die Kraftübertragungseinheit selektiv Kraft sowohl auf die Vorderräder als auch auf die Hinterräder oder nur auf die Vorderräder übertragen. Dementsprechend lässt die Kraftübertragungseinheit zu, dass das Fahrzeug in einem Zweirad-Antriebsmodus oder einem Allradantriebsmodus arbeiten kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist zweckmäßig, eine Kraftübertragungseinheit zu entwickeln, die leicht montiert werden kann und für ihre Funktion eine Teileanordnung bereitstellt. Dementsprechend ist die vorliegend offenbarte Kraftübertragungseinheit entwickelt worden. In einer Ausführungsform umfasst die Kraftübertragungseinheit eine Eingangswelle, die sich entlang einer Eingangsachse erstreckt, und eine Zwischenantriebswelle, die sich zumindest teilweise durch die Eingangswelle entlang der Eingangsachse erstreckt. Die Kraftübertragungseinheit umfasst darüber hinaus eine Tellerrad-Baugruppe, die ein Tellerrad und eine Tellerradwelle, die mit dem Tellerrad gekoppelt ist, aufweist, so dass Drehmoment zwischen dem Tellerrad und der Tellerradwelle übertragen werden kann. Die Tellerradwelle umgibt die Eingangswelle zumindest teilweise und erstreckt sich entlang der Eingangsachse. Die Kraftübertragungseinheit umfasst auch eine Muffe, die mit der Eingangswelle gekoppelt ist, so das Drehmoment zwischen der Eingangswelle und der Muffe übertragen werden kann. Die Muffe umgibt die Eingangswelle zumindest teilweise und ist relativ zu der Tellerradwelle entlang der Eingangsachse zwischen einer eingerückten Stellung und eine ausgerückten Stellung bewegbar. Wenn sich die Muffe in der eingerückten Stellung befindet, ist die Eingangswelle mit der Tellerradwelle gekoppelt, so dass Drehmoment zwischen der Eingangswelle und der Tellerradwelle übertragen werden kann. Wenn sich die Muffe in der ausgerückten Stellung befindet, ist die Eingangswelle von der Tellerradwelle entkoppelt, wodurch verhindert wird, dass durch die Muffe Drehmoment zwischen der Tellerradwelle und der Eingangswelle übertragen wird. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Fahrzeug, wie etwa einen Pkw, das die oben beschriebene Kraftübertragungseinheit umfasst.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Lehren, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, leicht deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs, das eine Vorderachse, Vorderräder, eine Hinterachse, Hinterräder und eine Gelenkwelle umfasst;
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2 ist eine schematische Schnittansicht von der Seite einer Kraftübertragungseinheit des in 1 gezeigten Fahrzeugs;
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3 ist eine schematische Schnittansicht von der Seite eines Abschnitts der Kraftübertragungseinheit von 2, die einen Aktor in einer deaktivierten Stellung zeigt; und
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4 ist eine schematische Schnittansicht von der Seite des Abschnitts der in 3 dargestellten Kraftübertragungseinheit, die den Aktor in einer aktivierten Stellung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei sich gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 schematisch ein Fahrzeug 100, das Vorderräder 102 und Hinterräder 104 umfasst. Als nicht einschränkende Beispiele kann das Fahrzeug 100 ein Pkw oder ein Lkw sein. Das Fahrzeug 100 umfasst zusätzlich eine Vorderachse 106, die mit den Vorderrädern 102 gekoppelt ist, und eine Hinterachse 108, die mit den Hinterrädern 104 gekoppelt ist. Ein Differenzial 110 ist mit der Vorderachse 106 gekoppelt und lässt zu, dass während einer Kurve das äußere Antriebsrad (d. h. eines der Vorderräder 102) schneller als das innere Antriebsrad (d. h. das andere Vorderrad 102) rotieren kann. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst das Differenzial 110 einen Planetenradsatz. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Kraftübertragungseinheit 112, die funktional mit dem Differenzial 110 gekoppelt ist. Dementsprechend kann Drehmoment zwischen dem Differenzial 110 und der Kraftübertragungseinheit 112 übertragen werden. Die Kraftübertragungseinheit 112 kann Drehmoment von dem Differenzial 110 aufnehmen und das Drehmoment selektiv auf die Vorderräder 102 sowie die Hinterräder 104 oder nur auf die Vorderräder 102 übertragen, wodurch zugelassen wird, dass das Fahrzeug 100 in einem Zweirad-Antriebsmodus oder einem Allradantriebsmodus arbeiten kann. In dem Zweirad-Antriebsmodus wird Kraft von einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) auf die Vorderräder 102 übertragen. In dem Allradantriebsmodus wird Kraft von der Kraftmaschine (nicht gezeigt) auf die Vorderräder 102 und die Hinterräder 104 übertragen. Das Fahrzeug 100 umfasst ferner eine Gelenkwelle 114 (auch als eine Antriebswelle bekannt), die funktional mit der Hinterachse 108 gekoppelt ist. Somit kann Drehmoment zwischen der Gelenkwelle 114 und der Hinterachse 108 übertragen werden. Die Gelenkwelle 114 ist auch funktional mit der Kraftübertragungseinheit 112 gekoppelt. Dementsprechend kann Drehmoment zwischen der Gelenkwelle 114 und der Kraftübertragungseinheit 112 übertragen werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Kraftübertragungseinheit 112 eine Eingangswelle 1, die funktional mit dem Differenzial 110 gekoppelt ist (1). Von daher kann Drehmoment zwischen dem Differenzial 110 und der Eingangswelle 1 übertragen werden. Die Eingangswelle 1 erstreckt sich entlang einer Eingangsachse I und definiert ein erstes Eingangswellenende 30 und ein zweites Eingangswellenende 1c entgegengesetzt zu dem ersten Eingangswellenende 30. Das erste Eingangswellenende 30 ist direkt mit dem Differenzial 110 (1) gekoppelt. Folglich ist die Eingangswelle 1 durch das Differenzial 110 (1) an dem ersten Eingangswellenende 30 abgestützt. Ein Eingangswellen-Wälzlager 12 lagert auch die Eingangswelle 1 und befindet sich näher bei dem zweiten Eingangswellenende 1c als bei dem ersten Eingangswellenende 30. Die Eingangswelle 1 umfasst ferner eine Eingangswellenschulter 1a, die eine axiale Bewegung der Eingangswelle 1 entlang der Eingangsachse I begrenzt. Darüber hinaus umfasst die Eingangswelle 1 eine Eingangswellen-Kerbverzahnung 1b für eine Anbringung an dem Differenzial 110. Im Betrieb rotiert die Eingangswelle 1 um die Eingangsachse I.
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Die Kraftübertragungseinheit 112 umfasst ferner eine Zwischenantriebswelle 17, die sich zumindest teilweise durch die Eingangswelle 1 entlang der Eingangsachse I erstreckt. Die Zwischenantriebswelle 17 definiert ein erstes Antriebswellenende 34 und ein zweites Antriebswellenende 36 entgegengesetzt zu dem ersten Antriebswellenende 34. Die Zwischenantriebswelle 17 ist funktional mit dem Differenzial 110 an dem ersten Antriebswellenende 34 gekoppelt. Von daher kann Drehmoment zwischen dem Differenzial 110 und der Zwischenantriebswelle 17 übertragen werden. Das erste Antriebswellenende 34 ist direkt mit einem Seitenrad (nicht gezeigt) des Differenzials 110 gekoppelt. Die Zwischenantriebswelle 17 ist funktional mit zumindest einem der Vorderräder 102 (1) gekoppelt. Genauer ist das zweite Antriebswellenende 36 direkt mit einer Halbwelle (nicht gezeigt) gekoppelt, die mit einem der Vorderräder 102 verbunden ist. Dementsprechend kann Drehmoment zwischen der Zwischenantriebswelle 17 und zumindest einem der Vorderräder 102 übertragen werden. Im Betrieb rotiert die Zwischenantriebswelle 17 um die Eingangsachse I. Die Zwischenantriebswelle 17 umfasst einen sich radial erstreckenden Anschlag 40, der mit dem zweiten Eingangswellenende 1c in Kontakt steht, um eine axiale Bewegung der Eingangswelle 1 zu beschränken.
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Abgesehen von der Zwischenantriebswelle 17 umfasst die Kraftübertragungseinheit 112 eine Tellerrad-Baugruppe 38, die selektiv mit der Eingangswelle 1 gekoppelt ist, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird. Die Tellerrad-Baugruppe 38 umfasst eine Tellerradwelle 2 und ein Tellerrad 3, das funktional mit der Tellerradwelle 2 gekoppelt ist. Somit kann Drehmoment zwischen dem Tellerrad 3 und der Tellerradwelle 2 übertragen werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Tellerradwelle 2 ständig mit dem Tellerrad 3 verbunden, und das Tellerrad 3 ist ein Spiralkegelrad. Im Betrieb rotieren die Tellerradwelle 2 und das Tellerrad 3 um die Eingangsachse I. Die Tellerradwelle 2 umgibt die Eingangswelle 1 zumindest teilweise und erstreckt sich entlang der Eingangsachse I. Somit erstrecken sich die Eingangswelle 1 und die Zwischenantriebswelle 17 durch die Tellerradwelle 2. Das Eingangswellen-Wälzlager 12 ist zwischen der Tellerradwelle 2 und der Eingangswelle 1 angeordnet. Die Tellerradwelle 2 ist durch ein erstes Tellerrad-Wälzlager 4 gelagert. Das erste Tellerrad-Wälzlager 4 kann ein Kegelrollenlager sein und ist zwischen der Tellerradwelle 2 und Abdeckungsgehäuse 5 angeordnet. Eine Tellerrad-Ausgleichsscheibe 27 kann zwischen dem ersten Tellerrad-Wälzlager 4 und der Tellerradwelle 2 angeordnet sein und kann verwendet werden, um das erste Tellerrad-Wälzlager 4 und das zweite Tellerrad-Wälzlager 15 vorzubelasten. Das Abdeckungsgehäuse 5 umgibt die Tellerradwelle 2, das Tellerrad 3, die Eingangswelle 1 und die Zwischenantriebswelle 17 zumindest teilweise. Ein Antriebswellen-Kugellager 9 ist zwischen dem Abdeckungsgehäuse 5 und der Zwischenantriebswelle 17 angeordnet. Insbesondere lagert das Antriebswellen-Kugellager 9 die Zwischenantriebswelle 17 und befindet sich näher bei dem zweiten Antriebswellenende 36 als bei dem ersten Antriebswellenende 34. Während der Montage kann die Tellerrad-Ausgleichsscheibe 23 verwendet werden, um die Stellung des Tellerrads 3 relativ zu dem Abdeckungsgehäuse 5 einzustellen. Ein Rückhaltesprengring 25 ist zwischen dem Antriebswellen-Kugellager 9 und dem Abdeckungsgehäuse 5 angeordnet und kann das Antriebswellen-Kugellager 9 abstützen. Der Rückhaltesprengring 25 stützt auch eine Antriebswellendichtung 26 ab. Ein Rückhaltewellensprengring 28 kann zwischen dem Antriebswellen-Kugellager 9 und der Antriebswellendichtung 26 angeordnet sein, um eine axiale Bewegung des Antriebswellen-Kugellagers 9 einzuschränken.
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Eine erste Doppelrichtungs-Lippendichtung 6 ist zwischen dem Abdeckungsgehäuse 5 und der Tellerradwelle 2 angeordnet. Eine zweite Doppelrichtungs-Lippendichtung 14 ist zwischen der Tellerradwelle 2 und einem Hauptgehäuse 13 angeordnet. Die erste und zweite Doppelrichtungs-Lippendichtung 6, 14 weisen einen internen Hohlraum zwischen den Dichtungslippen auf, der zu einem Leckloch (nicht gezeigt) in dem jeweiligen Gehäuse (d. h. Abdeckungsgehäuse 5 oder Hauptgehäuse 13) passt, was Fluidfluss zulässt, sollte entweder die erste oder die zweite Doppelrichtungs-Lippendichtung 6, 14 unwirksam werden, um eine Kreuzverunreinigung der Fluide (z. B. Öl) zu verhindern. Das Hauptgehäuse 13 ist mit dem Abdeckungsgehäuse 5 gekoppelt und umgibt die Eingangswelle 1 und die Zwischenantriebswelle 17 zumindest teilweise. Das zweite Tellerrad-Wälzlager 15 ist zwischen der Tellerradwelle 2 und dem Hauptgehäuse 13 angeordnet. Dementsprechend lagert das zweite Tellerrad-Wälzlager 15 die Tellerradwelle 2. Ein Tellerrad-Sprengring 16 ist mit der Tellerradwelle 2 gekoppelt und schlägt an dem zweiten Tellerrad-Wälzlager 15 an, wodurch eine axiale Bewegung des zweiten Tellerrad-Wälzlagers 15 eingeschränkt wird. Das zweite Tellerrad-Wälzlager 15 kann ein Kegelrollenlager sein. Eine Eingangsgleitringdichtung 24 kann mit dem Hauptgehäuse 13 gekoppelt sein und hilft, Fluiddurchfluss in die Kraftübertragungseinheit 112 zu verhindern.
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Die Kraftübertragungseinheit 112 umfasst zusätzlich ein Ritzelrad 19, das mit dem Tellerrad 3 kämmt. Somit kann Drehmoment zwischen dem Ritzelrad 19 und dem Tellerrad 3 übertragen werden. Das Ritzelrad 19 und das Tellerrad 3 definieren gemeinsam einen Hypoid-Zahnradsatz. Somit können das Ritzelrad 19 und das Tellerrad 3 Spiralkegelräder sein. Das Hauptgehäuse 13 bedeckt das Ritzelrad 19 zumindest teilweise und ist mit einem Ritzelpatronengehäuse 18 gekoppelt. Während der Montage kann eine Ritzelausgleichsscheibe 22 verwendet werden, um die Stellung des Ritzelrads 19 zu justieren. Im Betrieb kann das Ritzelrad 19 um eine Ritzelachse P rotieren. Die Ritzelachse P kann im Wesentlichen senkrecht zu der Eingangsachse I stehen, um den Raum zu minimieren, der von der Kraftübertragungseinheit 112 eingenommen wird.
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Eine Ritzelwelle 39 ist funktional mit dem Ritzelrad 19 gekoppelt und erstreckt sich entlang der Ritzelachse P. Dementsprechend kann Drehmoment zwischen dem Ritzelrad 19 und der Ritzelwelle 39 übertragen werden. Im Betrieb kann die Ritzelwelle 39 um die Ritzelachse P gleichzeitig mit dem Ritzelrad 19 rotieren. Die Ritzelwelle 39 ist funktional mit der Gelenkwelle 114 gekoppelt. Daher kann Drehmoment zwischen der Ritzelwelle 39 und der Gelenkwelle 114 (1) übertragen werden. Wie es oben besprochen ist, ist die Gelenkwelle 114 mit der Hinterachse 108 gekoppelt. Somit kann Drehmoment von der Ritzelwelle 39 auf die Hinterachse 108 durch die Gelenkwelle 114 übertragen werden.
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Ein erstes Ritzelwälzlager 20 ist zwischen der Ritzelwelle 39 und dem Ritzelpatronengehäuse 18 angeordnet. Es ist auch ein zweites Ritzelwälzlager 21 zwischen der Ritzelwelle 39 und dem Ritzelpatronengehäuse 18 angeordnet. Das erste und zweite Ritzelwälzlager 20, 21 können Kegelrollenlager sein und lagern die Ritzelwelle 39. Eine Ritzellager-Kontermutter 29 ist zwischen dem Ritzelpatronengehäuse 18 und der Ritzelwelle 39 angeordnet und kann verwendet werden, um die Stellung der Ritzelwelle 39 während der Montage einzustellen.
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Die Kraftübertragungseinheit 112 umfasst ferner eine Muffe 7, die um die Eingangswelle 1 herum angeordnet ist. Mit anderen Worten umgibt die Muffe 7 die Eingangswelle 1 zumindest teilweise. Die Muffe 7 kann als die Schaltmuffe bezeichnet werden und ist funktional mit der Eingangswelle 1 gekoppelt. Dementsprechend kann Drehmoment zwischen der Eingangswelle 1 und der Muffe 7 übertragen werden. Mit anderen Worten kann die Muffe 7 gleichzeitig mit der Eingangswelle 1 rotieren. Ein Muffenrückhaltesprengring 10 dient als ein mechanischer Anschlag, um die axiale Bewegung der Muffe 7 relativ zu der Eingangswelle 1 einzuschränken. Obwohl die Muffe 7 drehfest mit der Eingangswelle 1 ist, kann sich die Muffe 7 axial relativ zu der Eingangswelle 1 bewegen. Genauer ist die Muffe 7 relativ zu der Eingangswelle 1 entlang der Eingangsachse I zwischen einer ausgerückten Stellung (3) und einer eingerückten Stellung (4) bewegbar, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist. Ein Nadelrollenlager 8 ist mit der Muffe 7 gekoppelt und kann eine Kraft F (4), die auf die Muffe 7 ausgeübt wird, um die Muffe 7 in die eingerückte Stellung (4) zu bewegen, tragen.
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Eine Muffenfeder 11 ist zwischen die Eingangswelle 1 und die Muffe 7 eingekoppelt und kann daher die Muffe 7 in Richtung der ausgerückten Stellung (3) vorspannen. Genauer ist ein erstes Muffenfederende 11a der Muffenfeder 11 direkt mit der Eingangswellenschulter 1a gekoppelt, und ein zweites Muffenfederende 11b der Muffenfeder 11 ist direkt mit der Muffe 7 gekoppelt. Folglich spannt die Muffenfeder 11 die Muffe 7 in der durch Pfeil D angegebenen Richtung (3) von der Eingangswellenschulter 1a weg vor. Die durch Pfeil D angegebene Richtung (3) ist entgegengesetzt zu der Richtung der Kraft F (4).
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Die Muffe 7 umfasst ferner Muffenkeilverzahnungen 41. Die Muffenkeilverzahnungen 41 können ringförmig um die Muffe 7 herum angeordnet sein und können verwendet werden, um die Muffe 7 mit der Tellerradwelle 2 zu koppeln, wenn die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung (4) befindet. Die Tellerradwelle 2 umfasst Tellerrad-Keilverzahnungen 42, die mit den Muffenkeilverzahnungenn 41 kämmen, wenn sich die Muffe 7 in der eingerückten Stellung (4) befindet. Wenn die Muffenkeilverzahnungen 41 mit den Tellerrad-Keilverzahnungen 42 kämmen, kann durch die Muffe 7 Drehmoment zwischen der Eingangswelle 1 und der Tellerradwelle 2 übertragen werden.
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Unter Bezugnahme auf 3, wenn die Muffe 7 sich in der ausgerückten Stellung befindet, ist die Eingangswelle 1 von der Tellerradwelle 2 entkoppelt, und daher kann kein Drehmoment zwischen der Eingangswelle 1 und der Tellerradwelle 2 übertragen werden. Mit anderen Worten, weil die Muffe 7 von der Tellerradwelle 2 entkoppelt ist, findet durch die Muffe 7 keine Drehmomentübertragung von Eingangswelle 1 auf die Tellerradwelle 2 statt. Das Fahrzeug 100 arbeitet in dem Zweirad-Antriebsmodus, wenn sich die Muffe 7 in der ausgerückten Stellung befindet, weil Drehmoment nur von der Eingangswelle 1 auf die Vorderräder 102 übertragen wird. Der Muffenrückhaltesprengring 10 dient als ein mechanischer Anschlag und verhindert eine weitere Bewegung der Muffe 7 in der durch Pfeil D angegebenen Richtung. Wenn das Fahrzeug 100 in dem Zweirad-Antriebsmodus arbeitet, ist der einzige Widerstand der Kraftübertragungseinheit 112 aufgrund der Differenzdrehzahl über das Eingangswellen-Wälzlager 12 hinweg. Mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug 100 in dem Zweirad-Antriebsmodus arbeitet, ist Widerstand auf ein Minimum reduziert, indem zugelassen wird, dass die Eingangswelle 1 sich auf dem Differenzial 110 an dem ersten Antriebswellenende 34 zentriert und indem nur ein einziges kleines Kugellager (d. h. Eingangswellen-Wälzlager 12) mit Relativbewegung vorgesehen ist. Weil der Widerstand in der Kraftübertragungseinheit 112 minimiert ist, ist die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs 100 maximiert.
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Unter Bezugnahme auf 4, wenn die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung (4) befindet, ist die Eingangswelle 1 mit der Tellerradwelle 2 gekoppelt, und daher kann durch die Muffe 7 Drehmoment zwischen der Eingangswelle 1 und der Tellerradwelle 2 übertragen werden. Das Fahrzeug 100 arbeitet in dem Allradantriebsmodus, wenn die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung befindet (4), weil Drehmoment von der Eingangswelle 1 auf die Vorderräder 102 und Hinterräder 104 übertragen werden kann. Wenn die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung (3) befindet, kann genauer Drehmoment von der Eingangswelle 1 auf die Ritzelwelle 39 durch das Tellerrad 3 und das Ritzelrad 19 übertragen werden. Weil die Ritzelwelle 39 mit der Hinterachse 108 über die Gelenkwelle 114 gekoppelt ist, kann Drehmoment von der Ritzelwelle 39 auf die Hinterräder 104 übertragen werden, wenn die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung befindet. Dementsprechend ist das Tellerrad 3 selektiv mit der Hinterachse 108 gekoppelt, weil Drehmoment zwischen dem Tellerrad 3 und der Hinterachse 108 nur dann übertragen werden kann, wenn sich die Muffe 7 in der eingerückten Stellung befindet. Mit anderen Worten sind die Hinterräder 104 selektiv mit dem Tellerrad 3 gekoppelt. Die Vorderräder 102 andererseits sind ständig mit der Eingangswelle 1 gekoppelt, weil Drehmoment zwischen der Eingangswelle 1 und den Vorderrädern 102 ungeachtet davon übertragen werden kann, ob die Muffe 7 sich in der eingerückten Stellung (4) oder der ausgerückten Stellung (3) befindet. Mit anderen Worten ist die Eingangswelle 1 mit den Vorderrädern 102 ungeachtet der Lage der Muffe 7 relativ zu der Tellerradwelle 2 gekoppelt.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 umfasst die Kraftübertragungseinheit 112 einen Aktor 43, um die Muffe 7 aus der ausgerückten Stellung (3) in die eingerückte Stellung (4) zu bewegen. Der Aktor 43 ist relativ zu der Eingangswelle 1 entlang der Eingangsachse I bewegbar. Von daher kann der Aktor 43 die Kraft F auf die Muffe 7 ausüben, um die Muffe 7 aus der ausgerückten Stellung (3) in die eingerückte Stellung (4) zu bewegen. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Aktor 43 eine Gabelbaugruppe 44, die mit dem Nadelrollenlager 8 in Kontakt steht, das mit der Muffe 7 gekoppelt ist. Die Gabelbaugruppe 44 ist ausgestaltet, um die Kraft F auf die Muffe 7 aufzubringen und somit die Muffe 7 in Richtung der eingerückten Stellung (4) gegen den Einfluss der Muffenfeder 11 zu bewegen. Darüber hinaus umfasst der Aktor 43 eine Gewindewelle 45, die über das Gewinde mit der Gabelbaugruppe 44 gekoppelt ist, so dass eine Rotation der Gewindewelle 45 um eine Drehachse R bewirkt, dass die Gabelbaugruppe 44 sich linear entlang der Drehachse R bewegt, um die Kraft F auf die Muffe 7 auszuüben. Der Aktor 43 umfasst eine Aktorfeder 46, die mit der Gabelbaugruppe 44 gekoppelt ist, um die Gabelbaugruppe 44 in der gleichen Richtung wie die Kraft F vorzuspannen. Zusätzlich zu der Aktorfeder 46 umfasst der Aktor 43 ein Stirnrad 47, das durch einen Elektromotor 48 oder irgendeinen anderen Mechanismus, der in der Lage ist, das Stirnrad 47 zu rotieren, angetrieben sein kann. Wenn es durch den Elektromotor 48 angetrieben ist, kann das Stirnrad 47 um die Drehachse R rotieren und bewirken, dass die Gewindewelle 45 um die Drehachse R rotiert. Wie es oben besprochen ist, bewirkt ein Rotieren der Gewindewelle 45 in einer Drehrichtung, dass die Gabelbaugruppe 44 sich axial (in Richtung der Kraft F) bewegt, wodurch die Muffe 7 gedrängt wird, sich in Richtung der eingerückten Stellung (4) zu bewegen. Ein Rotieren der Gewindewelle in einer entgegengesetzten Drehrichtung bewirkt, dass die Gabelbaugruppe 44 sich axial in die durch Pfeil D angegebene Richtung bewegt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Muffe 7 in Richtung der ausgerückten Stellung (3) bewegt. Die Muffenfeder 11 kann auch die Muffe 7 derart drängen, dass sie sich in Richtung der ausgerückten Stellung (3) bewegt. Es ist in Betracht zu ziehen, dass die Kraftübertragungseinheit 112 einen anderen Typ von Aktor umfassen kann, der in der Lage ist, die Muffe 7 aus der ausgerückten Stellung (3) in die eingerückte Stellung (4) zu bewegen. Als nicht einschränkende Beispiele kann ein hydraulischer Aktor oder eine andere Art von elektromechanischem Aktor verwendet werden, um die Muffe 7 zu bewegen. Die Reibungsverluste der Gabelbaugruppe 44 werden beseitigt, indem die Gabelbaugruppe 44 von dem Nadelrollenlager 8 zurückgezogen wird. Dazu kann die Gabelbaugruppe 44 fortfahren, sich in der durch Pfeil D angegebenen Richtung selbst dann zu bewegen, wenn die Muffe 7 ihre ausgerückte Stellung (4) erreicht hat, bis die Gabelbaugruppe 44 nicht länger mit dem Nadelrollenlager 8 in Kontakt steht.
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Die Kraftübertragungseinheit 112 kann montiert werden, indem das Hauptgehäuse 13 nach oben weisend gehalten wird. Das Hauptgehäuse 13 wird dann als Unterbaugruppe mit dem zweiten Tellerrad-Wälzlager 15 montiert, dessen Lage unter Verwendung der Tellerrad-Ausgleichsscheibe 23 festgelegt werden kann. Die Tellerrad-Ausgleichsscheibe 23 kann verwendet werden, um die Stellung des Tellerrads 3 in der Unterbaugruppe zu justieren. Dann wird die Tellerrad-Baugruppe 38 (die die Tellerradwelle 2, das Tellerrad 3, den Tellerrad-Sprengring 16 und das Eingangswellen-Wälzlager 12 umfasst) mit dem Rest der Unterbaugruppe gekoppelt, und aufgrund der Schwerkraft werden alle Komponenten der Tellerrad-Baugruppe 38 an ihrem Platz gehalten.
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Die erste Doppelrichtungs-Lippendichtung 6 weist einen Innendurchmesser mit einer ausreichenden Größe auf, um zuzulassen, dass sie mit dem Abdeckungsgehäuse 5 über der Muffe 7 eingebaut und in das Abdeckungsgehäuse 5 gepresst werden kann. Die Tellerrad-Ausgleichsscheibe 27 ist derart gewählt, dass der erforderliche Betrag an Vorbelastung auf die Tellerradwelle 2 vorgesehen ist und sie an ihrem Platz gehalten wird, indem der Außenlaufring des ersten Tellerrad-Wälzlagers 4 in das Abdeckungsgehäuse 5 gepresst wird. Der Innenlaufring des ersten Tellerrad-Wälzlagers 4 kann über der Tellerradwelle 2 platziert werden, bevor die Eingangswelle 1 montiert wird. Die Eingangswelle 1 kann vormontiert werden, indem die Muffenfeder 11 und die Muffe 7 zugeführt werden. Dann wird die Eingangswelle 1 mit dem Muffenrückhaltesprengring 10 festgehalten, nachdem die Muffenfeder 11 zusammengedrückt worden ist. Die Eingangswelle 1 kann der Tellerradwelle 2 zugeführt und durch Schwerkraft an ihrem Platz gehalten werden. Die Komponenten der Kraftübertragungseinheit 112 rechts von der ersten Doppelrichtungs-Lippendichtung 6 werden über Getriebefluid geschmiert, das zwischen der Eingangswelle 1, der Tellerradwelle 2 und der Zwischenantriebswelle 17 hindurch tritt. Dieses Getriebefluid schmiert das Antriebswellen-Kugellager 9, die Antriebswellendichtung 26, das Nadelrollenlager 8, das Eingangswellen-Wälzlager 12 und die Tellerrad-Keilverzahnungen 42. Die Schmierung der ersten Doppelrichtungs-Lippendichtung 6 und der zweiten Doppelrichtungs-Lippendichtung 14 wird durch das Spritzen von Getriebefluid von dem Tellerrad 3 sichergestellt, wenn das Fahrzeug 100 in dem Allradantriebsmodus arbeitet. Wenn das Fahrzeug 100 in dem Zweirad-Antriebsmodus arbeitet, tritt kein Spritzen von Getriebefluid auf. Die erste Doppelrichtungs-Lippendichtung 6 und die zweite Doppelrichtungs-Lippendichtung 14 können immer in Getriebefluid eingetaucht sein.
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Die Zwischenantriebswelle 17 kann der Eingangswelle 1 zugeführt werden und durch Schwerkraft an ihrem Platz gehalten werden. Der Rückhaltesprengring 25 wird mit dem Antriebswellen-Kugellager 9 und der Antriebswellendichtung 26 vormontiert. Wenn der Rückhaltesprengring 25 über der Zwischenantriebswelle 17 platziert ist und durch Gewindebefestigungselemente (nicht gezeigt) an dem Abdeckungsgehäuse 5 gehalten ist, wird die axiale Lage der Zwischenantriebswelle 17, der Eingangswelle 1 sowie der Tellerradwelle 2 Ende an Ende über einen Weg gehalten, der entlang des Hauptgehäuses 13, der Tellerrad-Ausgleichsscheibe 23, des zweiten Tellerrad-Wälzlagers 15, des Tellerrad-Sprengrings 16, der Tellerradwelle 2, des Eingangswellen-Wälzlagers 12, der Eingangswellenschulter 1a, des zweiten Eingangswellenendes 1c, des Antriebswellen-Kugellagers 9 und des Rückhaltesprengrings 25 definiert ist. Somit kann die Kraftübertragungseinheit 112 ohne die Verwendung von komplizierten Befestigungselementen leicht montiert werden, wobei zugelassen wird, dass die Schwerkraft während des Montageprozesses die Komponenten der Kraftübertragungseinheit 112 an ihrem Platz hält.
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Alternativ kann die Zwischenantriebswelle 17 auch axial durch den Rückhaltewellensprengring 28 gehalten werden. Der Rückhaltewellensprengring 28 wird nach dem Einbau des Abdeckungsgehäuses 5 und vor dem Einbau der Antriebswellendichtung 26 eingebaut. Diese Anordnung verhindert, dass die axialen Lasten, die durch die Halbwelle (nicht gezeigt) erzeugt werden, auf die anderen Wellen (d. h. die Eingangswelle 1 und die Tellerradwelle 2) treffen.
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Das Ritzelpatronengehäuse 18 wird mit dem Ritzelrad 19, der Ritzelwelle 39 und dem ersten Ritzelwälzlager 20 und dem zweiten Ritzelwälzlager 21 vormontiert. Die Vorlast auf dem ersten Ritzelwälzlager 20 und dem zweiten Ritzelwälzlager 21 wird unter Verwendung der Ritzellager-Kontermutter 29 an der Ritzelwelle 39 eingestellt. Das Ritzelpatronengehäuse 18 wird in die Endbaugruppe montiert, indem das Ritzelrad 19 derart, dass es mit dem Tellerrad 3 kämmt, unter Verwendung der Ritzelausgleichsscheibe 22 eingestellt wird.
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Obgleich die besten Ausführungsarten der Lehren ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Lehren im Umfang der beigefügten Ansprüche praktisch auszuführen.
