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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Differentialbaugruppe mit einem C-Clip-Halter.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik darstellen.
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Einige herkömmliche Achsbaugruppen, wie zum Beispiel halbschwimmende Starrachsen, weisen eine Differentialbaugruppe auf, die konfiguriert ist, um Drehmoment über einen Eingang zu empfangen und Differentialausgangsdrehmomente auf linke und rechte Achswellen zu übertragen. Das Differential weist typischerweise ein Gehäuse, ein Paar Ausgleichskegelräder und ein Paar Seitenräder auf. Die Ausgleichskegelräder sind auf einer Querstiftwelle innerhalb des Gehäuses zur gemeinsamen Drehung mit dem Gehäuse um eine erste Achse und relativen Drehung um die Querstiftachse montiert. Die Seitenräder sind innerhalb des Gehäuses drehbar montiert und stehen mit den Ausgleichskegelrädern in kämmendem Eingriff. Jedes der Seitenräder ist nicht-drehbar mit einer entsprechenden der Achswellen gekoppelt, um Differentialdrehmoment für jede Achswelle bereitzustellen. Jedes Seitenrad hat typischerweise eine innen keilverzahnte Bohrung, die auf einer dem Querstift gegenüberliegenden Seite des Zahnrads eingesenkt ist. Jede Achswelle hat typischerweise eine außen keilverzahnte Oberfläche und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut auf einem dem Querstift gegenüberliegenden Ende der Achswelle. Die innen und außen keilverzahnten Oberflächen sind konfiguriert, um das Seitenrad und die Achswelle zur gemeinsamen Drehung zu koppeln. Eine „C“-förmig gestaltete Scheibe, üblicherweise C-Clip oder Sicherungsscheibe genannt, ist konfiguriert, um die in jeder Achswelle sich im Umfangsrichtung erstreckende Nut zu passen, um eine nach außen gerichtete, relative axiale Bewegung zwischen dem Seitenrad und der Achswelle zu verhindern. Wenn das Differential montiert ist, passt der C-Clip in die Einsenkung des Seitenrads, um den C-Clip am Austreten aus der umlaufenden Nut zu hindern. Die Achswellen mit eingreifenden C-Clips sind für eine nach innen gerichtete relative axiale Bewegung mit dem Seitenrad durch die Anwesenheit des Querstifts blockiert. Typischerweise muss der Querstift teilweise von dem Differentialgehäuse entfernt werden, um die Montage/Demontage der C-Clips auf den Achswellen zu ermöglichen. Da der Querstiftausbau die Zähne des außen an das Differentialgehäuse montierten Hypoid-Kegelschraub-Zahnkranzes freigeben muss, muss das Differentialgehäuse mit einer ausreichenden Länge entlang seiner primären Achse konzipiert werden, um den vorgenannten Montage-/Demontageablauf zu erlauben. Diese Bedingung trägt zu höherem Gewicht und höheren Kosten der Achsbaugruppe bei. Es verbleibt aus diesem Grund eine Notwendigkeit in der Technik für eine Entwicklung verbesserter Differentialbaugruppen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
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Die vorliegende Lehre stellt eine Differentialbaugruppe bereit, die ein Differentialgehäuse, ein Paar Ausgleichskegelräder, ein Paar Abtriebswellen, ein Paar Seitenräder, ein Paar Scheiben und einen Halter aufweist. Das Differentialgehäuse kann angepasst sein, um innerhalb eines Achsgehäuses zur Drehung um eine erste Achse gelagert zu werden. Das Differentialgehäuse kann einen Hohlraum definieren. Jedes Ausgleichskegelrad kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar relativ zu dem Differentialgehäuse um eine zweite Achse sein, die senkrecht zu der ersten Achse sein kann. Jedes Seitenrad kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar um die erste Achse sein. Jedes Seitenrad kann mit dem Paar von Ausgleichskegelrädern in kämmendem Eingriff stehen. Jede Abtriebswelle kann zur Drehung mit einem entsprechenden der Seitenräder gekoppelt werden. Jede Abtriebswelle kann eine Außenfläche haben, die eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut definiert. Jede Scheibe kann in der Nut einer entsprechenden der Abtriebswellen aufgenommen sein. Jede Scheibe kann eine maximale radiale Breite haben, die größer als eine Tiefe der Nut ist. Der Halter kann axial zwischen jedem Ausgleichskegelrad und axial zwischen jedem Seitenrad angeordnet sein. Der Halter kann einen ersten Körper und einen zweiten Körper, der lösbar mit dem ersten Körper gekoppelt sein kann, aufweisen. Der erste und der zweite Körper können zusammenwirken, um eine erste Bohrung und eine zweite Bohrung zu definieren. Jede der ersten und zweiten Bohrung kann eine radiale Innenfläche definieren. Jede radiale Innenfläche kann um die erste Achse angeordnet sein und kann eine entsprechende der Scheiben umschließen, um den Austritt der entsprechenden Scheibe aus der Nut der entsprechenden Abtriebswelle zu verhindern.
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Die vorliegende Lehre stellt des Weiteren eine Differentialbaugruppe bereit, die ein Differentialgehäuse, einen Querstift, ein Paar Ausgleichskegelräder, ein Paar Ausgangselemente, ein Paar Seitenräder, ein Paar Verriegelungselemente und einen Halter aufweist. Das Differentialgehäuse kann angepasst sein, um innerhalb eines Achsgehäuses zur Drehung um eine erste Achse gelagert zu werden. Das Differentialgehäuse kann einen Hohlraum definieren. Der Querstift kann in dem Hohlraum aufgenommen und mit dem Differentialgehäuse zur gemeinsamen Drehung um die erste Achse gekoppelt sein. Das Paar Ausgleichskegelräder kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar mit dem Querstift zur Drehung relativ zu dem Differentialgehäuse um eine zweite Achse gekoppelt sein, die senkrecht zu der ersten Achse sein kann. Jedes Seitenrad kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar um die erste Achse sein. Jedes Seitenrad kann mit dem Paar von Ausgleichskegelrädern in kämmendem Eingriff stehen. Jedes Ausgangselement kann zur Drehung mit einem entsprechenden der Seitenräder gekoppelt werden. Jedes Ausgangselement kann eine Außenfläche haben, die eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Vertiefung definiert. Jedes Verriegelungselement kann in der Vertiefung eines entsprechenden der Ausgangselemente aufgenommen sein. Jedes Verriegelungselement kann eine maximale radiale Breite haben, die größer als eine Tiefe der Vertiefung ist. Der Halter kann um den Querstift angeordnet werden und kann einen ersten Körper und einen zweiten Körper aufweisen, der lösbar mit dem ersten Körper gekoppelt werden kann. Der erste und der zweite Körper können ein Paar Wände definieren. Jede Wand kann eine Innenfläche definieren, die ein entsprechendes der Verriegelungselemente umschließt. Jede Außenfläche des entsprechenden Ausgangselements und die Innenfläche jeder Wand können radial voneinander durch einen Abstand beabstandet sein, der geringer als die maximale radiale Breite jedes Verriegelungselements ist.
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Die vorliegende Lehre stellt des Weiteren eine Differentialbaugruppe bereit, die ein Differentialgehäuse, einen Querstift, ein Paar Ausgleichskegelräder, ein Paar Ausgangselemente, ein Paar Seitenräder, ein Paar Verriegelungselemente und einen Halter aufweist. Das Differentialgehäuse kann angepasst sein, um innerhalb eines Achsgehäuses zur Drehung um eine erste Achse gelagert zu sein. Das Differentialgehäuse kann einen Hohlraum definieren. Der Querstift kann in dem Hohlraum aufgenommen und mit dem Differentialgehäuse zur gemeinsamen Drehung um die erste Achse gekoppelt sein. Das Paar Ausgleichskegelräder kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar mit dem Querstift zur Drehung relativ zu dem Differentialgehäuse um eine zweite Achse gekoppelt sein, die senkrecht zu der ersten Achse sein kann. Jedes Seitenrad kann in dem Hohlraum aufgenommen und drehbar um die erste Achse sein. Jedes Seitenrad kann mit dem Paar von Ausgleichskegelrädern in kämmendem Eingriff stehen. Jedes Ausgangselement kann zur Drehung mit einem entsprechenden der Seitenräder gekoppelt werden. Jedes Ausgangselement kann eine Außenfläche haben, die eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut definiert. Jedes Verriegelungselement kann in der Nut eines entsprechenden der Ausgangselemente aufgenommen sein. Jedes Verriegelungselement kann eine maximale radiale Breite haben, die größer als eine Tiefe der Nut ist. Der Halter kann um den Querstift angeordnet werden. Der Halter kann einen ersten Körper und einen zweiten Körper aufweisen, der lösbar mit dem ersten Körper gekoppelt ist. Eine erste Seite des Halters kann einen ersten ringförmigen Hohlraum definieren. Eine zweite Seite des Halters kann einen zweiten ringförmigen Hohlraum definieren. Der erste und der zweite ringförmige Hohlraum können konzentrisch mit dem Paar von Ausgangselementen sein. Jeder des ersten und zweiten ringförmigen Hohlraums kann eine radiale Innenfläche definieren, die ein entsprechendes der Verriegelungselemente umschließt. Jede Außenfläche des entsprechenden Ausgangselements und die radiale Innenfläche des ersten und zweiten ringförmigen Hohlraums können voneinander durch einen Abstand beabstandet sein, der geringer als die maximale radiale Breite jedes Verriegelungselements ist.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und die besonderen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur zu Veranschaulichungszwecken ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Umsetzungen bestimmt und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Beispiel einer in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebauten Achsbaugruppe (z.B. Hinterachsbaugruppe);
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils des Fahrzeugs von 1, die die Hinterachsbaugruppe detaillierter darstellt, einschließlich einer Differentialbaugruppe mit einem C-Clip-Halter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des C-Clip-Halters von 2;
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4 ist eine Seitenansicht eines Teils der Differentialbaugruppe von 2; und
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5 ist eine Schnittansicht des Teils der Differentialbaugruppe von 4 entlang der Linie 5-5.
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Entsprechende Bezugszeichen kennzeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele werden nun vollständiger mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 der Zeichnungen wird ein Fahrzeug mit einer beispielhaften Achsbaugruppe (z. B. eine Hinterachsbaugruppe), die in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Das Fahrzeug 10 kann einen Antrieb 12 und ein Antriebssystem oder einen Antriebsstrang 14 haben. Der Antrieb 12 kann herkömmlich aufgebaut sein und kann eine Kraftquelle 16 und ein Getriebe 18 umfassen. Die Kraftquelle 16 kann konfiguriert sein, um Antriebskraft bereitzustellen und kann zum Beispiel eine Verbrennungsmaschine und/oder einen Elektromotor umfassen. Das Getriebe 18 kann Antriebskraft von der Kraftquelle 16 aufnehmen und kann Kraft an den Antriebsstrang 14 ausgeben. Das Getriebe 18 kann eine Vielzahl von automatisch oder manuell gewählten Getriebeübersetzungen haben. Der Antriebsstrang 14 besteht in dem besonderen bereitgestellten Beispiel aus einer zweirädrigen Hinterradantriebskonfiguration, aber Fachleute verstehen, dass die Lehre der vorliegenden Offenbarung auf andere Antriebsstrangkonfigurationen anwendbar ist, Vierradantriebskonfigurationen, Allradantriebskonfigurationen und Frontantriebskonfigurationen eingeschlossen. Der Antriebsstrang 14 kann eine Kardanwelle 20 und eine Hinterachsbaugruppe 22 aufweisen. Die Kardanwelle 20 kann das Getriebe 18 so mit der Hinterachsbaugruppe 22 koppeln, dass von dem Getriebe 18 ausgegebene Drehkraft durch die Hinterachsbaugruppe 22 aufgenommen werden kann. Die Hinterachsbaugruppe 22 kann die Drehkraft an die Fahrzeughinterräder 26 verteilen.
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Mit Bezug auf 2 kann die Hinterachsbaugruppe 22 ein Gehäuse 30, ein Antriebsritzel 32, einen Zahnkranz 34, eine Differentialbaugruppe 36 und ein Paar Achswellen 38 aufweisen. Das Antriebsritzel 32 kann um eine erste Achse 40 drehbar sein, während der Zahnkranz 34 und die Differentialbaugruppe 36 um eine zweite Achse 42 drehbar sein können, die quer (z. B. senkrecht) zu der ersten Achse 40 sein kann, wenn die Hinterachsbaugruppe 22 zusammengebaut ist.
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Das Gehäuse 30 kann ein Trägergehäuse 50, ein Paar Achsrohre 52 und eine Abdeckung 54 umfassen. Das Trägergehäuse 50 kann eine Zentralkammer 56, einen Deckelflansch 58 und ein Paar Rohrhalterungen 60 definieren. Jedes der Achsrohre 52 kann in einer entsprechenden der Rohrhalterungen 60 aufgenommen und fest mit dem Trägergehäuse 50 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann jedes Achsrohr 52 in eine entsprechende der Rohrhalterungen 60 eingepresst werden, und eine oder mehrere herkömmliche „slug“-Schweißungen (nicht spezifisch dargestellt) können eingesetzt werden, um jedes Achsrohr 52 axial und drehbar in seiner Rohrhalterung 60 zu sichern. Die Abdeckung 54 kann an den Deckelflansch 58 montiert werden, um den Zugang zur Zentralkammer 56 zu schließen. Eine Dichtung (nicht dargestellt) kann zwischen der Abdeckung 54 und dem Deckelflansch 58 angeordnet sein.
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Das Antriebsritzel 32 kann in der Zentralkammer 56 aufgenommen und an einen Satz Ritzellager 64 (nur eines dargestellt) zur Drehung um die erste Achse 40 montiert sein. Die Ritzellager 64 können jede beliebige geeignete Art von Lager sein, wie zum Beispiel Schrägkugellager und/oder reibungsarme Kegellager. Ein Ritzelflansch (nicht dargestellt) kann auf das Antriebsritzel 32 montiert werden und kann mit dem Antriebsritzel 32 und der Kardanwelle 20 gekoppelt werden (1), um zwischen diesen Drehkraft zu übertragen.
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Die Differentialbaugruppe 36 kann ein Differentialgehäuse 110, ein Paar Differentialritzel 114, einen Querstift 118, ein Paar Seitenräder 122, ein Paar C-Clips 126, und eine C-Clip-Halterbaugruppe 130 aufweisen. Das Differentialgehäuse 110 kann in der Zentralkammer 56 aufgenommen sein und kann auf einen Satz Differentiallager 134 zur Drehung um die zweite Achse 42 montiert sein. Die Differentiallager 134 können zum Beispiel Schrägkugellager oder reibungsarme Kegellager sein. Der Zahnkranz 34 kann mit dem Differentialgehäuse 110 fest gekoppelt werden und mit dem Antriebsritzel 32 in kämmendem Eingriff stehen. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist der Zahnkranz 34 an das Differentialgehäuse 110 geschweißt (z. B. lasergeschweißt), aber andere Kopplungsmittel, wie zum Beispiel Gewindebefestigungsmittel, könnten alternativ verwendet werden. Das Antriebsritzel 32 und der Zahnkranz 34 können als ein Hypoid-Kegelschraubgetriebe konfiguriert sein. Das Differentialgehäuse 110 kann einen Differentialhohlraum 138 definieren, der zu dem Außenbereich des Differentialgehäuses 110 durch eine Differentialöffnung 142 offen sein kann. Jede der Abtriebswellen 38 kann durch eine entsprechende von einem Paar von Öffnungen 146 (nur eine dargestellt) aufgenommen werden, die so auf gegenüberliegenden Seiten des Differentialgehäuses 110 angeordnet sein können, dass die Abtriebswellen 38 teilweise in dem Differentialhohlraum 138 aufgenommen sein können. In dem bereitgestellten Beispiel ist jede Abtriebswelle 38 eine zur gemeinsamen Drehung mit einem entsprechenden von den Rädern 26 gekoppelte Achswelle (1), obwohl Fachleute verstehen, dass zusätzliche Antriebskomponenten, wie zum Beispiel Kupplungen oder andere Wellen, zwischen einer oder beiden von den Abtriebswellen 38 und den Rädern 26 angeordnet sein können.
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Der Querstift 118 kann so an das Differentialgehäuse 110 montiert werden, dass der Querstift 118 den Differentialhohlraum 138 in einer Ausrichtung durchquert, die quer zu der zweiten Achse 42 ist. Der Querstift 118 kann fest an das Differentialgehäuse 110 montiert werden und kann durch ein durch das Differentialgehäuse 110 definiertes Paar Öffnungen 150 (nur eine dargestellt) aufgenommen sein. Das Paar Ausgleichskegelräder 114 kann innerhalb des Differentialhohlraums 138 um den Querstift 118 zur Drehung relativ zu dem Differentialgehäuse 110 montiert werden. Die Ausgleichskegelräder 114 können relativ zu dem Querstift 118 und dem Differentialgehäuse 110 um eine dritte Achse 154 drehbar sein, die quer (z. B. senkrecht) zu der zweiten Achse 42 ist.
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Die Seitenräder 122 können innerhalb des Differentialhohlraums 138 zur Drehung relativ zu dem Differentialgehäuse 110 montiert werden, und jedes Seitenrad 122 kann mit beiden der Ausgleichskegelräder 114 in kämmendem Eingriff stehen. Jedes der Seitenräder 122 kann mit einer entsprechenden der Abtriebswellen 38 zur damit verbundenen gemeinsamen Drehung nicht-drehbar gekoppelt sein. In dem bereitgestellten Beispiel hat jedes Seitenrad 122 eine innen keilverzahnte Bohrung 158 und jede Abtriebswelle 38 hat eine außen keilverzahnte Oberfläche 162, die konfiguriert ist, um mit der innen keilverzahnten Bohrung 158 passend einzugreifen. Wenn auf diese Weise eines der Seitenräder 122 in dem Differentialhohlraum 138 aufgenommen ist und seine entsprechende Abtriebswelle 38 durch die entsprechende Öffnung 146 eingesetzt ist, kann die Abtriebswelle 38 durch die innen keilverzahnte Bohrung 158 des Seitenrads 122 aufgenommen werden und die inneren und äußeren Keilverzahnungen 158, 162 können sich verbinden, um das Seitenrad 122 und die Abtriebswelle 38 zur gemeinsamen Drehung um die zweite Achse 42 zu koppeln.
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Eine umlaufende Vertiefung oder Nut 166 kann durch eine radiale Außenfläche 172 jeder Abtriebswelle 38 definiert werden, die nahe an einem Ende 170 jeder Abtriebswelle 38 ist. Die umlaufende Nut 166 kann sich radial einwärts von der radialen Außenfläche 172 erstrecken und kann sich in Umfangsrichtung um die Abtriebswelle 38 erstrecken. Wenn die Abtriebswelle 38 und das Seitenrad 122 innerhalb des Differentialhohlraums 138 passend eingreifen, können das Ende 170 der Abtriebswelle 38 und die umlaufende Nut 166 von dem Seitenrad 122 überstehen, um zwischen dem Seitenrad 122 und dem Querstift 118 axial angeordnet zu werden. Jeder C-Clip 126 kann eine allgemein „C“- oder „U“-förmig gestaltete Scheibe sein, die konfiguriert ist, um einen Teil der Abtriebswelle 38 nahe dem Ende 170 zu umschließen, damit sie in die umlaufende Nut 166 passt und sich radial auswärts von der umlaufenden Nut 166 erstreckt, wie am besten in 5 dargestellt. Wenn die Differentialbaugruppe 36 montiert ist, verhindern die C-Clips 126 eine relative axiale Bewegung zwischen den Abtriebswellen 38 und den Seitenrädern 122, um die Abtriebswellen 38 axial innerhalb der Seitenräder 122 zu halten und die Abtriebswellen 38 innerhalb des Differentialhohlraums 138 zu halten, wie nachfolgend beschrieben.
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Mit zusätzlicher Bezugnahme auf die 3 bis 5 kann die C-Clip-Halterbaugruppe 130 einen ersten Körper 174 und einen zweiten Körper 178 aufweisen. In dem bereitgestellten Beispiel ist der erste Körper 174 ein Steckerkörper und der zweite Körper 178 ist sein buchsenförmiges Gegenstück, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. In dem bereitgestellten Beispiel sind jeder des Stecker- und Buchsenkörpers 174, 178 aus einer Formmasse geformt, wie zum Beispiel glasgefülltem Kunststoff, obwohl andere Werkstoffe verwendet werden können. Die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 können allgemein jeder eine erste Seite 182a, 182b, eine zweite Seite 186a, 186b, eine dritte Seite 190a, 190b, eine vierte Seite 194a, 194b, eine fünfte Seite 198a, 198b und eine sechste Seite 202a, 202b haben. Die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 können konfiguriert sein, um den Querstift 118 so zu verriegeln, dass die C-Clip-Halterbaugruppe 130 axial zwischen jedem der Seitenräder 122 und axial zwischen jedem der Ausgleichskegelräder 114 angeordnet werden kann, wie am besten in den 4 und 5 dargestellt. Bei einer Verriegelung richtet sich die entsprechende erste, zweite, dritte und vierte Seite 182a, 186a, 190a, 194a des Steckerkörpers 174 allgemein mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Seite 182b, 186b, 190b, 194b des Buchsenkörpers 178 aus, während die fünften Seiten 198a, 198b allgemein einander gegenüber liegen und die sechsten Seiten 202a, 202b allgemein durch den Rest der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 voneinander beabstandet sind.
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Bei Verriegelung können die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 eine Querstiftbohrung 210, eine Abtriebswellenbohrung 214, eine zweite Abtriebswellenbohrung 216 und ein Paar Einsenkungen 218, 222 definieren. Die Querstiftbohrung 210 kann die ersten und zweiten Seiten 182a, 182b, 186a, 186b der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 durchdringen. Die erste Abtriebswellenbohrung 214 kann senkrecht zu der Querstiftbohrung 210 sein und kann die dritten Seiten 190a, 190b der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 durchdringen. Die zweite Abtriebswellenbohrung 216 kann senkrecht zu der Querstiftbohrung 210 sein und kann die vierten Seiten 194a, 194b der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 durchdringen und kann ähnlich zu der ersten Abtriebswellenbohrung 214 sein. Die ersten und zweiten Abtriebswellenbohrungen 214, 216 können sich durch die C-Clip-Halterbaugruppe 130 erstrecken, um sich innerhalb der C-Clip-Halterbaugruppe 130 so zu treffen, dass die Querstiftbohrung 210 und die Abtriebswellenbohrungen 214, 216 sich innerhalb der C-Clip-Halterbaugruppe 130 schneiden können. Wenn die Differentialbaugruppe 36 montiert ist, kann die Querstiftbohrung 210 konfiguriert sein, um entlang der dritten Achse 154 ausgerichtet zu sein, sodass die C-Clip-Halterbaugruppe 130 den Querstift 118 um die dritte Achse 154 umschließt. Die Abtriebswellenbohrungen 214, 216 können konfiguriert sein, um so entlang der zweiten Achse 42 ausgerichtet zu werden, dass die C-Clip-Halterbaugruppe 130 einen Teil der Enden 170 jeder Abtriebswelle 38 umschließt, einschließlich der umlaufenden Nut 166.
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Jede der Einsenkungen 218, 222 kann durch die dritten Seiten 190a, 190b bzw. die vierten Seiten 194a, 194b definiert werden. Jede Einsenkung 218, 222 kann konzentrisch mit der jeweiligen Abtriebswellenbohrung 214, 216 sein und hat einen Durchmesser größer als der Durchmesser der Abtriebswellenbohrung 214, 216 und geringfügig größer als der Durchmesser der C-Clips 126. Jede Einsenkung 218, 222 erstreckt sich einwärts von dem Außenbereich der C-Clip-Halterbaugruppe 130 so um einen Abstand, dass die Einsenkung 218, 222 sich nicht mit der Querstiftbohrung 210 schneidet. Jede der Einsenkungen 218, 222 kann eine radiale Innenfläche 226, 230 und eine axiale Innenfläche 234, 238 definieren. Der radiale Abstand zwischen der radialen Innenfläche 226, 230 und der radialen Außenfläche 172 der Abtriebswelle 38 kann geringer als die radiale Breite der C-Clips 126 sein, sodass die C-Clips 126 nicht aus der umlaufenden Nut 166 treten können, wenn die C-Clip-Halterbaugruppe 130 um die C-Clips 126 und das Ende 170 montiert ist.
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Der Steckerkörper 174 kann eine Vielzahl von Zinken oder Widerhaken 242 und eine Vielzahl von Stiften 246 aufweisen. Die Widerhaken 242 können sich auswärts von der fünften Seite 198a des Steckerkörpers 174 allgemein in Richtung des Buchsenkörpers 178 erstrecken. In dem bereitgestellten Beispiel halbieren die fünften Seiten 198a, 198b allgemein die Wellenbohrungen 214, 216 und die Querstiftbohrung 210, sodass die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 gegenüberliegende Hälften der C-Clip-Halterbaugruppe 130 formen, obwohl andere Konfigurationen oder Verhältnisse verwendet werden können. Ein Teil der ersten und zweiten Seite 186a, 186b des Steckerkörpers 174 kann sich ebenso wahlweise jenseits der fünften Seite 198a erstrecken, um ein Paar Ringe 250 zu formen, die die vollständige Querstiftbohrung 210 umschließen können, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verbunden sind. Wenn die C-Clip-Halterbaugruppe 130 die Ringe 250 aufweist und die Differentialbaugruppe 36 montiert ist, können die Ringe 250 den Querstift 118 vollständig umschließen, um den Steckerkörper 174 um den Querstift 118 zu halten, wenn der Buchsenkörper 178 nicht mit dem Steckerkörper 174 verbunden ist. In dem bereitgestellten Beispiel weist der Steckerkörper 174 vier allgemein rechteckig gestaltete Widerhaken 242 auf, die sich so von vier Ecken der fünften Seite 198a erstrecken, dass angrenzende Widerhaken 242 entweder durch die Querstiftbohrung 210 oder die Abtriebswellenbohrungen 214, 216 voneinander beabstandet sind.
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Jeder Widerhaken 242 kann eine ansteigende Oberfläche 254, einen ersten Ansatz 258 und einen zweiten Ansatz 262 aufweisen. Die ersten und zweiten Ansätze 258, 262 können auf unterschiedlichen Seiten jedes Widerhakens 242 angeordnet werden. Die ansteigende Oberfläche 254 kann nahe einem abschließenden Ende des Widerhakens 242 beginnen und an dem ersten Ansatz 258 enden. In dem bereitgestellten Beispiel ist der erste Ansatz 258 jedes Widerhakens 242 auf einer Außenseite 266 des Widerhakens 242 angeordnet (d.h. der von der Abtriebswellenbohrung 214, 216 abgewandten Seite), und der zweite Ansatz 262 ist auf einer inneren Seite 270 des Widerhakens 242 angeordnet (d.h. der der Abtriebswellenbohrung 214, 216 zugewandten Seite), obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. In dem bereitgestellten Beispiel formt der zweite Ansatz 262 eine durch die innere Seite 270 des Widerhakens 242 definierte Wand einer Vertiefung 274.
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Die Stifte 246 können sich allgemein parallel zu den Widerhaken 242 auswärts von der fünften Seite 198a des Steckerkörpers 174 erstrecken. In dem bereitgestellten Beispiel weist der Steckerkörper 174 vier Stifte 246 auf, wobei jeder Stift 246 benachbart zu einem der vier Widerhaken 242 an einer entsprechenden Ecke der fünften Seite 198a angeordnet ist. In dem bereitgestellten Beispiel ist jeder Stift 246 radial einwärts von seinem jeweiligen Widerhaken 242 relativ zu der Abtriebswellenbohrung 214, 216 angeordnet und ist radial mit jedem der Widerhaken 242 relativ zu der Stiftbohrung 210 ausgerichtet, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. In dem bereitgestellten Beispiel hat jeder Stift 246 eine allgemein zylindrische Form, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können.
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Die fünfte Seite 198b des Buchsenkörpers 178 kann konfiguriert sein, um mit der fünften Seite 198a des Steckerkörpers 174 verbunden zu werden, und der Buchsenkörper 178 kann ein Paar Laschen 278 aufweisen und kann eine Vielzahl von Durchführungen 282 und eine Vielzahl von Löchern 286 definieren. Jede erste und zweite Seite 186a, 186b des Buchsenkörpers 178 kann ebenso eine Aussparung 290 definieren. Die Anzahl von Durchführungen 282 und Löchern 286 kann gleich der jeweiligen Anzahl von Widerhaken 242 und Stiften 246 auf dem Steckerkörper 174 sein, und in dem bereitgestellten Beispiel weist der Buchsenkörper 178 vier Durchführungen 282 und vier Löcher 286 auf.
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Die Durchführungen 282 können sich durch den Buchsenkörper 178 von der fünften Seite 198b zu der sechsten Seite 202b des Buchsenkörpers 178 erstrecken. Jede Durchführung 282 kann gestaltet werden, um einen entsprechenden der Widerhaken 242 hierin so aufzunehmen, dass die Widerhaken 242 sich durch den Buchsenkörper 178 über die Durchführungen 282 erstrecken, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verbunden sind. Wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 vollständig verbunden sind, können der ersten und zweiten Ansätze 258, 262 außerhalb der Durchführungen 282 und jenseits der sechsten Seite 202b des Buchsenkörpers 178 angeordnet sein. Jede Durchführung 282 und jeder Widerhaken 242 können so konfiguriert sein, dass die ansteigende Oberfläche 254 mit einer Außenfläche 294 der Durchführung 282 eingreifen kann, um den Widerhaken 242 nach innen zu schwenken, wenn der Widerhaken 242 während des Verbindens in die Durchführung 282 eingesetzt ist. Der Widerhaken 242 kann aus einem Material mit einer Elastizität geformt sein, sodass der Widerhaken 242 in Richtung seiner ursprünglichen Ausrichtung vorgespannt sein kann, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 vollständig verbunden sind, und der erste Ansatz 258 außerhalb der Durchführung 282 angeordnet werden kann, um zu veranlassen, dass der erste Ansatz 258 mit der sechste Seite 202b des Buchsenkörpers 178 eingreift. In dieser Stellung kann der erste Ansatz 258 eine Trennung der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verhindern. Obwohl hierin bezüglich der Widerhaken 242 beschrieben, können der erste und zweite Körper 174, 178 alternativ durch andere Befestigungsmittel verbunden werden, wie zum Beispiel Gewindebefestigungsmittel (nicht dargestellt) oder einen Klebstoff (nicht dargestellt).
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Jedes Loch 286 kann mit einem entsprechenden der Stifte 246 so ausgerichtet werden, dass jeder Stift 246 in ein entsprechendes der Löcher 286 aufgenommen werden kann, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verbunden sind. Die Aussparungen 290 können sich einwärts von den Außenbereichen der ersten und zweiten Seiten 186a, 186b des Buchsenkörpers 178 erstrecken und können den Teil der Querstiftbohrung 210 umschließen, der durch den Buchsenkörper 178 definiert ist. Die Aussparungen 290 können eine zu den Ringen 250 des Steckerkörpers 174 komplementäre Form haben, sodass die Ringe 250 in den Aussparungen 290 aufgenommen werden können, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verbunden sind. In dem bereitgestellten Beispiel sind die Aussparungen 290 allgemein ringförmig gestaltet und konzentrisch mit der Querstiftbohrung 210.
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Jede der Laschen 278 kann allgemein in rechteckiger Form sein und ein erstes Ende 298, ein zweites Ende 302 und ein Paar Seiten 306 haben. Das erste Ende 298 kann mit der sechste Seite 202b des Buchsenkörpers 178 gekoppelt werden. Das erste Ende 298 kann so mit der sechsten Seite 202b gekoppelt werden, dass die Lasche 278 von einer ersten Stellung (dargestellt in den 2 und 3) in eine zweite Stellung (dargestellt in den 4 und 5) geschwenkt oder gebogen werden kann. In dem bereitgestellten Beispiel ist das erste Ende 298 jeder Lasche 278 eine längslaufende Seite der rechteckigen Lasche 278 und ist in Längsrichtung entlang der sechsten Seite 202b so angeordnet, dass das erste Ende 298 allgemein parallel zu der dritten Achse 154 ist, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. In dem bereitgestellten Beispiel ist das zweite Ende 302 eine gegenüberliegende längslaufende Seite der rechteckigen Lasche 278, und jede der Seiten 306 formt gegenüberliegende kurze Seiten der rechteckigen Lasche 278, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. Die Laschen 278 können mit dem Buchsenkörper 178 in der ersten Stellung als Einheit so geformt werden (z. B. ganzheitlich mit dem Buchsenkörper 178 geformt), dass ihre natürliche Stellung die erste Stellung ist. Die Laschen 278 können aus einem elastischen Material so geformt sein, dass die Laschen 278 in Richtung der ersten Stellung natürlich vorgespannt sind, wenn die Laschen 278 in die zweite Stellung gebogen sind. Obwohl die Laschen 278 relativ zu der sechsten Seite 202b mit 90° Winkeln geformt dargestellt sind, können die Laschen 278 mit anderen Winkeln größer als 0° alternativ geformt werden, wie zum Beispiel 45°, sodass die Laschen 278 immer noch in Richtung der ersten Stellung natürlich vorgespannt werden können, wenn sie in die zweite Stellung bewegt werden.
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Die Laschen 278 können eine Dicke geringer als eine Breite der Vertiefungen 274 haben. Die Laschen 278 können eine solche Länge haben, dass die Laschen 278 von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt werden können, um jede der Seiten 306 innerhalb der Vertiefung 274 eines der Widerhaken 242 zu positionieren, wenn die Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 verbunden sind. Auf diese Weise kann jede Lasche 278 mit den Vertiefungen 274 von zwei Widerhaken 242 eingreifen, um des Weiteren eine Trennung der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 zu verhindern. Die Laschen 278 können so konfiguriert werden, dass die Seite 306 mit dem zweiten Ansatz 262 eingreifen kann, um ein axiales Entfernen des Widerhakens 242 zu verhindern, wenn die Lasche 278 in der Vertiefung 274 aufgenommen ist. Außerdem können die Laschen 278 so konfiguriert werden, dass die Seite 306 den ersten Ansatz 258 positionieren kann, um die sechste Seite 202b des Buchsenkörpers 178 zu behindern oder zu überlappen, wenn die Lasche 278 in der Vertiefung 274 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann die Lasche 278 ein Biegen oder Schwenken des Widerhakens 242 so verhindern, dass die Lasche 278 den ersten Ansatz 258 daran hindern kann, in eine Stellung bewegt zu werden, in der der erste Ansatz 258 in die Durchführung 282 eintreten könnte, wenn die Lasche 278 in der Vertiefung 274 aufgenommen ist.
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Mit spezieller Bezugnahme auf 5 ist eine Schnittansicht eines Teils der Differentialbaugruppe 36 als montiert und entlang Linie 5-5 von 4 geschnitten dargestellt. Wie vorhergehend beschrieben, kann jeder C-Clip 126 um eine entsprechende Abtriebswelle 38 angeordnet und innerhalb der in das Ende 170 der Abtriebswelle 38 geformten umlaufenden Nut 166 aufgenommen werden. Eine axiale Bewegung der Abtriebswelle 38 weg von dem Querstift 118 (d.h. in eine Auswärtsrichtung 308) kann eine Innenfläche 310 des C-Clips 126 veranlassen, gegen eine Innenfläche 314 der umlaufenden Vertiefung 274 anzuliegen und eine Außenfläche 318 des C-Clips 126 gegen eine Innenfläche 322 des Seitenrads 122 anzuliegen. Eine axiale Bewegung der Abtriebswelle 38 in Richtung des Querstifts 118 (d.h. in eine Einwärtsrichtung 324) kann durch Berührung zwischen der Abtriebswelle 38 und dem Querstift 118 begrenzt werden, wie dargestellt.
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Alternativ kann eine axiale Bewegung der Abtriebswelle 38 in Richtung des Querstifts 118 (d.h. in die Einwärtsrichtung 324) die Innenfläche 310 des C-Clips 126 veranlassen, gegen die axiale Innenfläche 234, 238 der Einsenkung 218, 222 anzuliegen und die Außenfläche 318 des C-Clips 126 gegen eine Außenfläche 326 der umlaufenden Nut 166 anzuliegen. In noch einer weiteren Konfiguration, nicht ausdrücklich dargestellt, können die erste Abtriebswellenbohrung 214 und die zweite Abtriebswellenbohrung 216 axial so vor der Querstiftbohrung 210 enden, dass die erste und zweite Abtriebswellenbohrung 214, 216 sich nicht innerhalb der C-Clip-Halterbaugruppe 130 treffen. In einer derartigen Konfiguration kann jede Abtriebswellenbohrung 214, 216 eine Stufe oder Oberfläche definieren (nicht dargestellt), auf der jedes entsprechende Ende 170 der Abtriebswellen 38 anliegen kann. In einer derartigen Konfiguration kann die durch die Abtriebswellenbohrung 214, 216 definierte Stufe oder Oberfläche sich axial so zwischen der Abtriebswelle 38 und dem Querstift 118 befinden, dass die Stufe oder Oberfläche eine axiale Bewegung in Richtung des Querstifts 118 begrenzt und die Abtriebswelle 38 daran hindert, den Querstift 118 zu berühren.
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Die radiale Innenfläche 226, 230 der Einsenkung 218, 222 der C-Clip-Halterbaugruppe 130 kann den C-Clip 126 radial einschränken, um den C-Clip 126 am Austreten aus der umlaufenden Nut 166 zu hindern, wie vorhergehend beschrieben. Die Innenfläche 322 des Seitenrads 122 kann die innerste Oberfläche des Seitenrads 122 sein, sodass keine andere Oberfläche des Seitenrads 122 sich weiter einwärts in Richtung des Querstifts 118 erstreckt als die Innenfläche 322. Mit anderen Worten, der C-Clip 126 muss nicht in irgendeiner in dem Seitenrad 122 geformten Bohrung aufgenommen sein, und das Seitenrad 122 schränkt den C-Clip 126 innerhalb der umlaufenden Nut 166 nicht radial ein. Verglichen mit traditionellen C-Clip-Differentialbaugruppen, die eine Senkbohrung in der Oberfläche 322 des Seitenrads 122 verwenden, um den C-Clip 126 radial einzuschränken, ist ein zusätzliches Bearbeiten des Seitenrads 122 ausgeschlossen, und die axiale Länge des Seitenrads 122 kann verringert werden.
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Außerdem versteht es sich, dass im Gegensatz zu traditionellen Differentialbaugruppen, die C-Clips enthalten, um Abtriebswellen zu halten, die Differentialbaugruppe 36 der vorliegenden Offenbarung den C-Clips 126 und Abtriebswellen 38 erlaubt, ohne Entfernen des Querstifts 118 oder vollständiges Zerlegen der Differentialbaugruppe 36 eingebaut und entfernt zu werden. Stattdessen können entweder einer oder beide der Stecker- und Buchsenkörper 174, 178 von einer vollständig montierten Differentialbaugruppe 36 durch die Differentialöffnung 142 entfernt werden, was dann den C-Clips 126 erlaubt, durch die Differentialöffnung 142 ohne Entfernen des Querstifts 118 eingebaut oder entfernt zu werden. Da außerdem der Querstift 118 nicht entfernt werden muss, um C-Clips 126 und Abtriebswellen 38 einzubauen oder zu entfernen, kann die axiale Länge der Differentialbaugruppe 36 zwischen der Querstiftachse 154 und dem Differentialgehäuselager 134, das auf der Seite des Differentialgehäuses 110 mit dem Zahnkranz 34 ist, verringert werden, wodurch eine kompaktere Differentialbaugruppe 36 und Achsbaugruppe 22 hergestellt werden können.
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Die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale eines besonderen Ausführungsbeispiels sind allgemein nicht auf dieses besondere Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern sind dort, wo sie anwendbar sind, austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel angewendet werden, selbst wenn sie nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Dieselben können auch in vielfacher Weise abgewandelt werden. Solche Varianten sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung zu betrachten und alle solche Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung enthalten sein.
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele werden bereitgestellt, damit diese Offenbarung ausführlich ist und den Schutzumfang für Fachleute vollständig übermittelt. Zahlreiche spezifische Details werden aufgeführt, wie Beispiele für spezifische Komponenten, Vorrichtungen und Methoden, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsbeispiele in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass keines davon so ausgelegt werden soll, dass sie den Schutzumfang der Offenbarung einschränken. In einigen beispielhaften Ausführungsbeispielen werden bekannte Prozesse, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Die hier verwendete Fachsprache hat ausschließlich das Ziel, besondere beispielhafte Ausführungsbeispiele zu beschreiben, und beabsichtigt nicht, die erfinderische Idee einzuschränken. Die hierin verwendeten Singularformen „eine(r/s)“ und „der/die/das“ können beabsichtigen, auch die Pluralformen einzuschließen, wenn der Zusammenhang nicht eindeutig auf Anderes hinweist. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisend“ und „mit“ sind einschließend und geben daher das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Betriebsabläufe, Elemente und/oder Komponenten an, schließen aber nicht das Vorhandensein oder die Ergänzung von einer oder mehreren anderen Merkmale, Ganzzahlen, Schritten, Betriebsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen hiervon aus. Die Verfahrensschritte, Prozesse und Betriebsabläufe, die hierin beschrieben werden, sollen nicht ausgelegt werden, dass ihre Ausführung in der diskutierten oder dargestellten besonderen Reihenfolge unbedingt benötigt wird, außer sie sind spezifisch als eine Ausführungsreihenfolge identifiziert. Es ist auch zu verstehen, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „eingreifend in“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ ein anderes/ einem anderen Element oder eine andere/ einer anderen Schicht bezeichnet wird, kann sie oder es direkt auf, in Eingriff stehend, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder die andere/ der anderen Schicht sein, oder dazwischen liegende Elemente oder Schichten können vorhanden sein. Wenn im Gegensatz dazu ein Element als „direkt auf“, „direkt eingreifend in“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ ein anderes/ einem anderen Element oder eine andere/ einer anderen Schicht bezeichnet wird, dürfen keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf gleichartige Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ gegen „direkt zwischen“, „neben“ gegen „direkt neben“, usw.). Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgeführten Punkte auf.
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Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter, usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten jedoch diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe begrenzt sein. Diese Begriffe dürfen nur verwendet werden, um ein/e/en Element, Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt von einer/m anderen Region, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erster/e“, „zweite/r“ und andere numerische Begriffe, wenn hierin verwendet, bedeuten keine Sequenz oder Reihenfolge, wenn der Zusammenhang nicht eindeutig darauf hinweist. Somit könnte ein/e erste/s/r Element, Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt, das/die/der nachfolgend erörtert wird, ein/e zweite/s/r Element, Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt genannt werden, ohne die vorliegende Lehre der beispielhaften Ausführungsbeispiele zu verlassen.
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Räumlich relative Begriffe, wie „innen“, „außen“, „unterhalb“, „unter“, „unterer“, „über“, „oberer“ und dergleichen können hierin für eine einfache Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu (einem) anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, wie in den Figuren dargestellt. Räumlich relative Begriffe können dazu bestimmt sein, unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder im Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren wiedergegebenen Ausrichtung einzuschließen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren beispielsweise umgedreht ist, sind Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben werden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert. Somit kann der Beispielbegriff „unter“ sowohl eine Ausrichtung von über als auch von unter einschließen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder mit anderen Ausrichtungen), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hierin verwendet werden, können entsprechend interpretiert werden.