DE102016208351A1

DE102016208351A1 - Aktives Verteilergetriebe mit Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem

Info

Publication number: DE102016208351A1
Application number: DE102016208351.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel M. Drill; Borin Reth
Original assignee: Magna Powertrain of America Inc
Current assignee: Magna Powertrain of America Inc
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2036-05-14
Also published as: US20160341300A1; CN106168283A; CN106168283B; DE102016208351B4; US9568091B2

Abstract

Ein aktives Verteilergetriebe mit einer Mehrscheiben-Reibungskupplung, die an der vorderen Ausgangswelle installiert ist, wird offenbart. Ein Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ist vorgesehen, um Schmiermittel aufzufangen, das vom Sumpf in Reaktion auf die Drehung der Reibungskupplung gespritzt wird, und das aufgefangene Schmiermittel zu einer zentralen Kupplungszufuhrkammer zu übertragen, um die Komponenten der Reibungskupplung zu kühlen und zu schmieren.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Leistungsübertragungssysteme zum Steuern der Verteilung eines Antriebsdrehmoments von einem Antriebsstrang zu den vorderen und hinteren Endanatrieben eines Vierradantriebs-Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist die vorliegende Offenbarung auf ein Verteilergetriebe mit einer vorderen Ausgangswelle, die mit einer Moduskupplung und einem Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ausgestattet ist, gerichtet.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt schafft Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
Angesichts der erhöhten Verbraucherpopularität bei Vierradantriebsfahrzeugen werden gegenwärtig Leistungsübertragungssysteme in Fahrzeugantriebsaggregatanwendungen zum selektiven Lenken von Leistung (d. h. Antriebsdrehmoment) vom Antriebsstrang zu allen vier Rädern des Fahrzeugs verwendet. In vielen Leistungsübertragungssystemen ist ein Verteilergetriebe in den Endantrieb eingebaut und ist in einem Vierradantriebsmodus zum Zuführen eines Antriebsdrehmoments vom Antriebsstrang zu sowohl den Vorder- als auch Hinterrädern betriebsfähig. Viele herkömmliche Verteilergetriebe sind mit einem Modusschaltmechanismus ausgestattet, der selektiv betätigt werden kann, um zwischen einem Zweiradantriebsmodus und einem verriegelten Vierradantriebsmodus zu schalten. Außerdem umfassen viele Verteilergetriebe auch einen Bereichsschaltmechanismus, der selektiv vom Fahrzeugfahrer zum Schalten zwischen dem Vierradantriebsmodus im hohen Bereich und niedrigen Bereich betätigt werden kann.
Es ist auch bekannt, ”Abruf”-Leistungsübertragungssysteme zum automatischen Verteilen des Antriebsdrehmoments zwischen den Vorder- und Hinterrädern zu verwenden, ohne irgendeine Eingabe oder Handlung seitens des Fahrzeugfahrers, wenn Traktion entweder an den Vorder- oder Hinterrädern verloren geht. Modern es ist bekannt, das ”Abruf”-Merkmal in ein Verteilergetriebe einzubauen durch Ersetzen des mechanisch betätigten Modusschaltmechanismus durch eine Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung und einen kraftbetätigten Kupplungsaktuator, die interaktiv einem elektronischen Steuersystem und einer Sensoranordnung zugeordnet sind. Während normaler Straßenbedingungen wird die Reibungskupplungsanordnung typischerweise in einem gelösten Zustand gehalten, so dass das Antriebsdrehmoment nur zu den Hinterrädern zugeführt wird. Wenn jedoch die Sensoren eine Bedingung mit geringer Traktion detektieren, wird der Kupplungsaktuator betätigt, um die Reibungskupplungsanordnung zum Übertragen des Antriebsdrehmoments ”auf Abruf” auf die Vorderräder einzurücken. Überdies kann der Betrag des Antriebsdrehmoments, das durch die Reibungskupplungsanordnung auf die Vorderräder übertragen wird, als Funktion einer speziellen Fahrzeugdynamik und von Betriebseigenschaften, wie durch die Sensoranordnung detektiert, verändert werden.
Eine Mehrheit von aktuellen Abruf-Verteilergetrieben ist so konfiguriert, dass sie eine hintere Ausgangswelle, die den Getriebeausgang mit dem hinteren Endantrieb verbindet, eine vordere Ausgangswelle, die mit dem vorderen Endantrieb verbunden ist, eine Übertragungsanordnung, die durch die vordere Ausgangswelle angetrieben wird, und die Reibungskupplungsanordnung, die betriebsfähig angeordnet ist, um die Übertragungsanordnung mit der hinteren Ausgangswelle zum Übertragen des Antriebsdrehmoments auf den vorderen Endantrieb zu koppeln, umfassen. Typischerweise umfasst die Übertragungsanordnung ein erstes Kettenrad, das an der hinteren Ausgangswelle drehbar abgestützt ist, ein zweites Kettenrad, das an der vorderen Ausgangswelle befestigt ist, und eine Kette, die das erste Kettenrad zur gemeinsamen Drehung mit der vorderen Ausgangswelle umgibt und antreibend verbindet. Die Reibungskupplungsanordnung und Komponenten des kraftbetätigten Kupplungsaktuators sind so angeordnet, dass sie die hintere Ausgangswelle umgeben und zum Koppeln des ersten Kettenrades mit der hinteren Ausgangswelle funktionieren. Beispiele von solchen ”Abruf- oder ”aktiven” Verteilergetrieben sind im US-Patent Nrn. 8 091 451 ; 8 316 738 ; und 8 678 158 offenbart.
Solche aktiven Verteilergetriebe erfordern auch ein Schmiersystem zum Schmieren der Kupplungsanordnung und anderer Drehkomponenten, die an der hinteren Ausgangswelle montiert sind. Ein Sumpf von Schmiermittel ist in einem unteren Abschnitt des Verteilergetriebes gehalten, um typischerweise zumindest einen Abschnitt des zweiten Kettenrades einzutauchen. Ein passives Schmiersystem verwendet Schmiermittel, das durch das gesamte Verteilergetriebe bei der Drehung der Kettenräder gespritzt wird, um die Drehkomponenten zu schmieren und die Kupplungsanordnung zu kühlen. Beispiele von Verteilergetrieben, die mit passiven Schmiersystemen ausgestattet sind, sind im US-Patent Nrn. 7 753 173 und 8 650 980 gezeigt. Als Alternative kann eine durch eine Welle angetriebene Schmierpumpe wie z. B. eine Gerotorpumpe betriebsfähig mit der hinteren Ausgangswelle verbunden sein, um Schmiermittel vom Sumpf zu pumpen und das Schmiermittel in Reaktion auf eine Drehung der hinteren Ausgangswelle zu verteilen. Schließlich ist auch bekannt, das Verteilergetriebe mit einer elektrischen Schmierpumpe auszustatten, die gesteuert werden kann, um eine adaptive Schmiermittelströmung vorzusehen.
In der Vergangenheit stellten die Fahrzeugbodenfreiheit und Aufhängungskonfiguration von vielen Lastwägen und sportlichen Nutzfahrzeugen ein ausreichendes Unterbringungsvolumen für solche herkömmlichen aktiven Verteilergetriebe bereit. Angesichts des erhöhten Bedarfs an kleineren Vierradantriebsfahrzeugen wurde jedoch das Unterbringungsvolumen, das dem Antriebsstrang und dem Verteilergetriebe zugewiesen ist, erheblich verringert. An sich wurden einige Verteilergetriebe entwickelt, die die Reibungskupplungsanordnung und den kraftbetätigten Kupplungsaktuator an der vorderen Ausgangswelle positionieren. Ein Beispiel von solchen Ein-Drehzahl-Abruf-Verteilergetrieben ist im US-Patent Nr. 8 157 072 gezeigt.
Obwohl solche alternativen Verteilergetriebe den Bedarf an verringerten Unterbringungsanforderungen angehen, existiert immer noch ein Bedarf, die Technologie und Struktur von Verteilergetrieben voranzubringen, um verbesserte Anordnungen zu schaffen, die den Stand der Technik übertreffen.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt schafft eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und soll nicht als vollständige und umfassende Offenbarung aller ihrer Merkmale, Vorteile, Ziele und Aspekte interpretiert werden.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein aktives Verteilergetriebe für die Verwendung in Vierradantriebsfahrzeugen zu schaffen, das betriebsfähig ist, um ein Antriebsdrehmoment durch eine Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung zu übertragen, und das ein Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem umfasst.
Es ist ein verwandter Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein aktives Verteilergetriebe mit der Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung und dem Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem zu schaffen, das mit einer vorderen Ausgangswelle betriebsfähig verbunden ist.
Es ist ein anderer verwandter Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein aktives Verteilergetriebe zu schaffen, das mit dem Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ausgestattet ist und das einen Öldosiermechanismus zum Steuern der Zufuhr von Schmiermittel zur Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung umfasst.
Angesichts dieser und anderer Aspekte und Ziele der vorliegenden Offenbarung wird ein aktives Zwei-Drehzahl-Verteilergetriebe geschaffen und umfasst eine Eingangswelle, die so ausgelegt ist, dass sie ein Antriebsdrehmoment von einem Antriebsstrang empfängt, eine hintere Ausgangswelle, die zur Verbindung mit einem hinteren Endantrieb ausgelegt ist und auf die Eingangswelle zur Drehung um eine erste Drehachse ausgerichtet ist, eine vordere Ausgangswelle, die zur Verbindung mit einem vorderen Endantrieb ausgelegt und zur Drehung um eine zweite Drehachse ausgerichtet ist, einen Übertragungsmechanismus, der durch die hintere Ausgangswelle angetrieben wird, einen Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus, der betriebsfähig zwischen der Eingangswelle und der hinteren Ausgangswelle angeordnet ist, einen Bereichsschaltmechanismus zum Steuern des Betrieb des Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus, einen Modusmechanismus, der betriebsfähig zwischen dem Übertragungsmechanismus und der vorderen Ausgangswelle angeordnet ist, einen Modusschaltmechanismus zum Steuern des Betriebs des Modusmechanismus und ein Spritzrückgewinnungsschmiersystem, das der vorderen Ausgangswelle zugeordnet ist und dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das durch die Drehung von Komponenten gespritzt wird, die dem Übertragungsmechanismus und/oder dem Modusmechanismus zugeordnet sind, und solches aufgefangenes Schmiermittel zum Modusmechanismus zuzuführen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das aktive Zwei-Drehzahl-Verteilergetriebe der vorliegenden Offenbarung einen Modusmechanismus, der als Reibungskupplungsanordnung konfiguriert ist, die zumindest teilweise in einem Sumpf von Schmiermittel angeordnet ist und ein erstes Kupplungselement, das durch eine Übertragungskomponente des Übertragungsmechanismus angetrieben wird, ein zweites Kupplungselement, das durch die vordere Ausgangswelle angetrieben wird, und einen dazwischen angeordneten Mehrscheiben-Kupplungssatz aufweist. Das Spritzrückgewinnungsschmiersystem umfasst einen Ölfängerbehälter, der dazu konfiguriert ist, gespritztes Schmiermittel vom ersten Kupplungselement und von der Übertragungskomponente aufzufangen, einen Ölzufuhrbehälter zum Sammeln von Schmiermittel, das im Ölfängerbehälter aufgefangen wird, eine Ölleitung zum Zuführen von Schmiermittel vom Ölzufuhrbehälter zu einer ringförmigen Kammer, die die vordere Ausgangswelle umgibt, und eine Kupplungsströmungssteuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Strömung von Schmiermittel von der ringförmigen Kammer zu einer Kupplungszufuhrvorrichtung steuerbar zu dosieren, die der Reibungskupplungsanordnung zugeordnet ist, um die Menge an Schmiermittel zu regulieren, das zum Kühlen und Schmieren des Mehrscheiben-Kupplungssatzes zugeführt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst der Modusschaltmechanismus eine motorbetätigte Kugelrampeneinheit mit einem ersten Nockenring und einem zweiten Nockenring, der für eine Dreh- und axiale Bewegung relativ zum ersten Nockenring angeordnet ist. Die Ölleitung ist am stationären ersten Nockenring befestigt und umfasst einen Leitungsströmungsdurchgang, der eine Fluidverbindung zwischen einem Auslass des Ölzufuhrbehälters und der ringförmigen Kammer schafft. Die Kupplungsströmungssteuervorrichtung ist dazu konfiguriert, sich in Reaktion auf die Bewegung des zweiten Nockenrings zu bewegen, um eine regulierte Strömung zwischen ersten Strömungsöffnungen in einem Strömungsdrosselring, der in der ringförmigen Kammer montiert ist, und zweiten Strömungsöffnungen, die in der Kupplungsströmungssteuervorrichtung ausgebildet sind, zu erleichtern. Die Bewegung der zweiten Strömungsöffnungen in der Kupplungsströmungssteuervorrichtung relativ zu den ersten Strömungsöffnungen im Strömungsdrosselring funktioniert, um die Strömung von Schmiermittel, das zur Reibungskupplungsanordnung zugeführt wird, zu regulieren.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und die speziellen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur für Erläuterungszwecke bestimmt und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur für Erläuterungszwecke von ausgewählten Ausführungsformen und nicht allen möglichen Implementierungen und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
1 ist eine schematische Darstellung eines Vierradantriebs-Kraftfahrzeugs, das mit einem Leistungsübertragungssystem mit einem aktiven Verteilergetriebe ausgestattet ist, das gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
2 ist eine schematische Darstellung eines aktiven Zwei-Drehzahl-Verteilergetriebes mit einer adaptiv gesteuerten Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung, die seiner vorderen Ausgangswelle zugeordnet ist und die die Lehren der vorliegenden Offenbarung verkörpert;
3 ist eine Schnittansicht des aktiven Zwei-Drehzahl-Verteilergetriebes, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
4 und 5 sind isometrische Ansichten von verschiedenen Komponenten, die der adaptiv gesteuerten Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung und einem Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem, das im in 3 gezeigten Verteilergetriebe installiert ist, zugeordnet sind;
6 ist eine Schnittansicht im Allgemeinen entlang der in 4 gezeigten Linie 6-6;
7 ist eine Schnittansicht im Allgemeinen entlang der in 4 gezeigten Linie 7-7;
8 ist eine andere Schnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 8-8 von 5, während 8A eine vergrößerte Teilansicht von 8 ist;
9 ist eine teilweise Schnittansicht im Allgemeinen entlang der in 5 gezeigten Linie 9-9;
10 bis 12 sind perspektivische Ansichten in auseinandergezogener Anordnung, die verschiedene Komponenten der aktiven Moduskupplung und des Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystems, die dem Verteilergetriebe von 3 zugeordnet sind, genauer zeigen;
13 bis 15 stellen verschiedene Komponenten dar, die der vorderen Ausgangswelle des Verteilergetriebes der vorliegenden Offenbarung zugeordnet sind; und
16 ist eine geschnittene isometrische Ansicht von weiteren Komponenten, die der vorderen Ausgangswelle des Verteilergetriebes zugeordnet sind, das gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Beispielausführungsformen werden nun genauer mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Insbesondere wird mindestens eine Beispielausführungsform eines Verteilergetriebes, das zur Verwendung bei Vierradantriebsfahrzeugen ausgelegt ist, geschaffen, so dass diese Offenbarung gründlich ist und den wahren und beabsichtigten Schutzbereich dem Fachmann auf dem Gebiet vollständig vermittelt. Zahlreiche spezielle Details werden dargelegt, wie z. B. Beispiele von speziellen Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um für ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu sorgen. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist ersichtlich, dass spezielle Details nicht verwendet werden müssen, dass Beispielausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein können und dass keine als Begrenzung des Schutzbereichs der Offenbarung aufgefasst werden sollte. In einigen Beispielausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Einzelnen beschrieben.
Die hier verwendete Terminologie dient nur für den Zweck der Beschreibung von speziellen Beispielausführungsformen und soll nicht begrenzend sein. Wie hier verwendet, können die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der” ebenso die Pluralformen umfassen sollen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich anderes angibt. Die Begriffe ”umfasst”, ”umfassend”, ”einschließlich” und ”aufweisen” sind einschließend und geben daher die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten an, schließen jedoch die Anwesenheit oder Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen oder Kombinationen davon nicht aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sollen nicht als notwendigerweise ihre Durchführung in der erörterten oder erläuterten speziellen Reihenfolge erfordernd aufgefasst werden, wenn nicht speziell als Durchführungsreihenfolge identifiziert. Selbstverständlich können auch zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden.
Wenn eine Element oder eine Schicht als ”auf”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, kann es direkt auf, in Eingriff, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder Zwischenelemente oder Zwischenschichten können vorhanden sein. Wenn ein Element dagegen als ”direkt auf”, ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, können keine Zwischenelemente oder Zwischenschichten vorhanden sein. Andere Worte, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten in einer gleichen Weise interpretiert werden (z. B. ”zwischen” gegenüber ”direkt zwischen”, ”benachbart” gegenüber ”direkt benachbart” usw.). Wie hier verwendet, umfasst der Begriff ”und/oder” beliebige Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Gegenstände.
Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe begrenzt sein. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie z. B. ”erster”, ”zweiter” und andere Zahlenbegriffe, wenn sie hier verwendet werden, implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, wenn nicht deutlich durch den Zusammenhang angegeben. Folglich könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die nachstehend erörtert sind, als zweites Element, zweite Komponente, zweiter Bereich, zweite Schicht oder zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Beispielausführungsformen abzuweichen.
Räumlich relative Begriffe wie z. B. ”innerer”, ”äußerer”, unterhalb”, ”unter”, ”niedriger”, ”über”, ”oberer” und dergleichen können hier für eine leichte 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 verschiedene Orientierungen der Vorrichtung bei der Verwendung oder im Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung umfassen sollen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren beispielsweise umgedreht ist, wären Elemente, die als ”unter” oder ”unterhalb” anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben sind, dann ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert. Folglich kann der Beispielbegriff ”unter” sowohl eine Orientierung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen) und die hier verwendeten räumlich relativen Deskriptoren werden dementsprechend interpretiert.
Mit Bezug anfänglich auf 1 der Zeichnungen ist gezeigt, dass ein Beispielantriebsaggregat für ein Vierradantriebs-Kraftfahrzeug 10 einen Antriebsstrang 12 umfasst, der betriebsfähig ist, um Drehleistung (d. h. ein Antriebsdrehmoment) zu erzeugen, die durch eine Leistungsübertragungseinheit, nachstehend Verteilergetriebe 14, auf einen primären Endantrieb 16 und auf einen sekundären Endantrieb 18 übertragen wird. In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass der Antriebsstrang 12 eine Leistungsquelle wie z. B. eine Brennkraftmaschine 20 und ein Getriebe 22 umfasst. In der gezeigten speziellen Anordnung ist der primäre Endantrieb 16 ein hinterer Endantrieb und umfasst im Allgemeinen eine Hinterachsanordnung 24 und eine hintere Antriebswelle 26, die angeordnet ist, um eine hintere Ausgangswelle 28 des Verteilergetriebes 14 mit einem Eingang der Hinterachsanordnung 24 antreibend zu verbinden. Der Eingang in die Hinterachsanordnung 24 umfasst einen Hypoid-Zahnradsatz 30, der mit der hinteren Antriebswelle 26 verbunden ist. Die Hinterachsanordnung 24 umfasst eine hintere Differentialanordnung 32, die durch den Hypoid-Zahnradsatz 30 angetrieben wird, und ein Paar von Hinterachswellen 34, die die hintere Differentialanordnung 32 mit einem Paar von Bodeneingriffs-Hinterrädern 36 verbinden. Der sekundäre Endantrieb 18 ist ein vorderer Endantrieb und umfasst eine Vorderachsanordnung 38 und eine vordere Antriebswelle 40, die angeordnet ist, um eine vordere Ausgangswelle 42 des Verteilergetriebes 14 mit einem Eingang der Vorderachsanordnung 38 antreibend zu verbinden. Der Eingang in die Vorderachsanordnung 38 umfasst einen Hypoid-Zahnradsatz 44, der mit der vorderen Antriebswelle 40 verbunden ist. Die Vorderachsanordnung 38 umfasst eine vordere Differentialanordnung 46, die durch den Hypoid-Zahnradsatz 44 angetrieben wird, und ein Paar von Vorderachswellen 48, die die vordere Differentialanordnung 46 mit einem Paar von Bodeneingriffs-Vorderrädern 50 verbinden.
Es ist auch gezeigt, dass das Kraftfahrzeug 10 ein Traktionssteuersystem 54 mit einer elektronischen Steuereinheit 56 umfasst, die dazu konfiguriert ist, Eingangssignale von Fahrzeugsensoren 58 und einem Moduswähler 60 zu empfangen und anschließend Steuersignale zu verschiedenen Aktuatoren zu liefern. In dem gezeigten nicht begrenzenden Beispiel liefert die Steuereinheit 56 Steuersignale zu einem oder mehreren Verteilergetriebeaktuatoren 62 und einem Achsentrennaktuator 64. Wie genauer ausführlich erläutert wird, können die Verteilergetriebeaktuatoren 62 einen Bereichsaktuator, der einem Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus zugeordnet ist, um Antriebsverbindungen für den hohen Bereich und niedrigen Bereich zu schaffen, und einen Modusaktuator, der einem Modusmechanismus zugeordnet ist, um Zweiradantriebs- und Vierradantriebs-Betriebsmodi zu schaffen, umfassen. Der Trennaktuator 64 steuert den Betrieb einer Trennvorrichtung 66, die der Vorderachsanordnung 38 zugeordnet ist, zum selektiven Koppeln und Abkoppeln des vorderen Endantriebs 18 relativ zum Verteilergetriebe 14. Sensoren 58 sind dazu konfiguriert, Informationen zur Steuereinheit 56 zu liefern, die die aktuellen Betriebseigenschaften des Fahrzeugs 10 und/oder Straßenbedingungen zur Verwendung beim Steuern des Betriebs des Verteilergetriebes 14 angeben. Die durch die Sensoren 58 gelieferten Informationen können ohne Begrenzungen Informationen umfassen, die auf die Fahrzeuggeschwindigkeit, Endantriebs/Rad-Drehzahlen, die Beschleunigung, den Bremszustand, den Lenkwinkel, die Drosselklappenposition, die Querverlagerung und/oder Regensensoren bezogen sind. Der Moduswähler 60 ermöglicht, dass ein Fahrzeugfahrer den Betrieb des Fahrzeugs 10 in einem der verfügbaren Antriebsmodi auswählt, die ohne Begrenzung einen Zweirad-Antriebsmodus im hohen Bereich (2WH), einen automatischen Vierrad-Antriebsmodus im hohen Bereich (AUTO-4WH), einen verriegelten Vierradantriebsmodus im hohen Bereich (LOCK-4WH) und einen verriegelten Vierradantriebsmodus im niedrigen Bereich (LOCK-4WL) umfassen können.
Mit Bezug nun auf 2 der Zeichnungen ist ein Stabdiagramm einer Beispielausführungsform des Verteilergetriebes 14, das gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, vorgesehen. Es ist gezeigt, dass das Verteilergetriebe 14 im Allgemeinen umfasst: eine Gehäuseanordnung 70; eine Eingangswelle 72, die durch die Gehäuseanordnung 70 drehbar abgestützt ist; einen Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus 74, der zwischen der Eingangswelle 72 und der hinteren Ausgangswelle 28 angeordnet ist; einen Bereichsschaltmechanismus 76, der den Betrieb des Bereichsmechanismus 74 steuert; einen Übertragungsmechanismus 78, der durch die hintere Ausgangswelle 28 angetrieben wird; einen Modusmechanismus 80, der zwischen dem Übertragungsmechanismus 78 und der vorderen Ausgangswelle 42 angeordnet ist; einen Modusschaltmechanismus 82, der den Betrieb des Modusmechanismus 80 steuert; einen ersten Schmiermechanismus 84, der der hinteren Ausgangswelle 28 zugeordnet ist; und einen zweiten Schmiermechanismus 86 (in Durchsichtlinien gezeigt), der der vorderen Ausgangswelle 42 zugeordnet ist. Wie ersichtlich ist, ist der Bereichsmechanismus 74 in Zusammenhang mit einer ersten Drehachse ”A” des Verteilergetriebes 14 angeordnet, während der Modusmechanismus 80 in Zusammenhang mit einer zweiten Drehachse ”B” des Verteilergetriebes 14 angeordnet ist. Wenn das Verteilergetriebe 14 im Fahrzeug 10 installiert ist, ist die erste Achse im Allgemeinen parallel zu, aber versetzt über der zweiten Achse, wobei die Gehäuseanordnung 70 dazu konfiguriert ist, einen Sumpfbereich 90, der mit einem Schmieröl gefüllt ist, in einem Bereich zu definieren, der im Allgemeinen dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abschnitt des Modusmechanismus 80 innerhalb des Sumpfbereichs 90 anzuordnen. In 2 ist auch gezeigt, dass das Verteilergetriebe 14 einen Bereichsaktuator 92 in Zusammenhang mit dem Bereichsschaltmechanismus 76 und einen Modusaktuator 94 in Zusammenhang mit dem Modusschaltmechanismus 80 umfasst, von denen jeder durch die Steuereinheit 56 gesteuert wird. Obwohl gezeigt ist, dass das Verteilergetriebe 14 auf eine Zwei-Drehzahl-Version auf der Basis des Einschlusses des Bereichsmechanismus 74 und des Bereichsschaltmechanismus 76 gerichtet ist, ist verständlich, dass eine Ein-Drehzahl-Version des Verteilergetriebes 14 innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung liegen soll.
Mit speziellem Bezug nun auf 3 bis 16 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verteilergetriebes 14, das ursprünglich in 1 und 2 gezeigt ist, durch das Bezugszeichen 14A identifiziert. In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass die Gehäuseanordnung 70 eine mehrteilige Konfiguration mit einem Adaptergehäuseabschnitt 100, einem vorderen Gehäuseabschnitt 102 und einem hinteren Gehäuseabschnitt 104 umfasst. Der Adaptergehäuseabschnitt 100 ist so konfiguriert, dass er am Getriebe 22 starr befestigt ist, und umfasst eine Lageranordnung 106, die die Eingangswelle 72 drehbar abstützt. Die Eingangswelle 72 umfasst interne Keile 108, die dazu ausgelegt sind, mit externen Keilen einer Getriebeausgangswelle in Gegeneingriff zu stehen. Die hintere Ausgangswelle 28 ist zur Drehung relativ zur Eingangswelle 72 durch eine erste Lageranordnung 110, die zwischen der Eingangswelle 72 und der hinteren Ausgangswelle 28 angeordnet ist, und eine zweite Lageranordnung 112, die zwischen dem hinteren Gehäuseabschnitt 104 und der hinteren Ausgangswelle 28 angeordnet ist, abgestützt.
In dieser nicht begrenzenden Ausführungsform ist gezeigt, dass der Bereichsmechanismus 74 einen Planetenradsatz 116 und eine Bereichskupplung 118 umfasst. Der Planetenradsatz 116 umfasst ein Sonnenrad 120, das einteilig an der Eingangswelle 72 ausgebildet ist, ein Hohlrad 122, das nicht drehbar am vorderen Gehäuseabschnitt 102 befestigt ist, eine Trägereinheit 124 mit mehreren Stiften 126 und mehrere Planetenräder 128, die jeweils drehbar an einem entsprechenden der Stifte 126 montiert sind und mit dem Sonnenrad 120 und Hohlrad 122 in ständigem verzahntem Eingriff stehen. Die Eingangswelle 72 umfasst ein Kupplungsringsegment 130 mit daran ausgebildeten externen Kupplungszähnen 137. Die Trägereinheit 124 umfasst ein Kupplungsringsegment 134 mit daran ausgebildeten internen Kupplungszähnen 136. Die Bereichskupplung 118 ist ein Gleitbereichskranz, der für eine gemeinsame Drehung mit der hinteren Ausgangswelle 28 verkeilt ist. Der Bereichskranz 118 umfasst auch externe Kupplungszähne 140 und interne Kupplungszähne 142. Die Bereichskupplung 118 ist an der hinteren Ausgangswelle 28 zwischen drei (3) unterschiedlichen Bereichspositionen axial beweglich.
Der Bereichskranz 118 ist zwischen einer Position des hohen Bereichs (H), einer neutralen (N) Position und einer Position des langen Bereichs (L) beweglich. Wenn der Bereichskranz 118 in seiner H-Bereichsposition angeordnet ist, stehen seine internen Kupplungszähne 142 mit den externen Kupplungszähnen 132 an der Eingangswelle 72 in Eingriff, um eine Antriebsverbindung eines ersten oder ”direkten” (d. h. hoher Bereich) Drehzahlverhältnisses zwischen der Eingangswelle 72 und der hinteren Ausgangswelle 28 herzustellen. Wenn dagegen der Bereichskranz 118 in seiner L-Bereichsposition angeordnet ist, stehen seine externen Kupplungszähne 140 mit internen Kupplungszähnen 136 an der Trägereinheit 124 in Eingriff, um eine Antriebsverbindung eines zweiten oder ”verringerten” (d. h. niedriger Bereich) Drehzahlverhältnisses zwischen der Eingangswelle 72 und der hinteren Ausgangswelle 28 herzustellen. Der Ort des Bereichskranzes 118 in seiner N-Position löst die hintere Ausgangswelle 28 von der angetriebenen Verbindung mit der Eingangswelle 72 und der Trägereinheit 124, um eine relative Drehung dazwischen zu ermöglichen. Folglich wird die Verbindung des hohen Bereichs hergestellt, wenn der Bereichskranz 118 in seiner H-Position angeordnet ist, und die Verbindung des niedrigen Bereichs wird hergestellt, wenn der Bereichskranz 118 in seiner L-Bereichsposition angeordnet ist. Der gezeigte und beschriebene Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus soll irgendeine geeignete Untersetzungsvorrichtung veranschaulichen, die in der Lage ist, zwei unterschiedliche Drehzahlverhältnis-Antriebsverbindungen zwischen der Eingangswelle 72 und der hinteren Ausgangswelle 42 herzustellen.
In der nicht begrenzenden Ausführungsform ist gezeigt, dass der Bereichsschaltmechanismus 76 eine Schaltschiene 150, die zwischen dem vorderen und dem hinteren Gehäuseabschnitt 102, 104 der Gehäuseanordnung 70 montiert ist, eine Bereichsgabeleinheit 152, die verschiebbar an der Schaltschiene 150 angeordnet ist, und eine Drehsektorplatte 154 mit einem konturierten Bereichsschlitz 156, in dem sich ein Bereichsstift 158 erstreckt, umfasst. Der Bereichsstift 158 erstreckt sich von einem röhrenförmigen Nabensegment 160 der Bereichsgabeleinheit 152 nach außen, so dass die Drehung der Sektorplatte 154 eine lineare Bewegung der Bereichsgabeleinheit 152 auf der Basis des Bereichsstifts 158 bewirkt, der sich innerhalb des Bereichsschlitzes 156 bewegt. Die Bereichsgabeleinheit 152 umfasst ferner ein Gabelsegment 162, das sich vom Nabensegment 160 nach außen erstreckt und ein Paar von gegabelten Gabeln 164 aufweist, die in einer ringförmigen Nut 166 gehalten sind, die im Bereichskranz 118 ausgebildet ist. Daher führt die axiale Bewegung der Bereichsgabeleinheit 152 zu einer Gleitbewegung des Bereichskranzes 118 zwischen seinen drei unterschiedlichen Bereichspositionen. Obwohl nicht speziell gezeigt, kann der Bereichsaktuator 92 einen Elektromotor zum drehbaren Antreiben einer Sektorwelle 170 umfassen, die wiederum mit der Sektorplatte 154 zum Drehen der Sektorplatte 154 gekoppelt ist, um den Bereichskranz 118 in der gewünschten Bereichsposition anzuordnen. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass irgendeine geeignete Anordnung, die die Bereichsgabeleinheit 152 axial bewegen kann, um die Bewegung des Bereichskranzes 118 zwischen seinen drei (3) unterschiedlichen Bereichspositionen zu erleichtern, innerhalb der Bedeutung des Bereichsaktuators 92 liegt.
Im nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass der Übertragungsmechanismus 78 eine erste Übertragungskomponente, die durch die hintere Ausgangswelle 28 angetrieben wird und die angeordnet ist, um ein Antriebsdrehmoment auf eine zweite Übertragungskomponente zu übertragen, die drehbar an der vorderen Ausgangswelle 42 abgestützt ist, umfasst. Der Übertragungsmechanismus 78 ist ein Ketten- und Kettenradtyp einer Antriebsanordnung mit einem ersten Kettenrad 171, das als erste Übertragungskomponente wirkt, einem zweiten Kettenrad 172, das als zweite Übertragungskomponente wirkt, und einer Endlosleistungskette 174, die das erste Kettenrad 171 und das zweite Kettenrad 172 umgibt. Das erste Kettenrad 171 ist für eine gemeinsame Drehung mit der hinteren Ausgangswelle 28 verkeilt und ist axial zwischen einem radialen Flansch 176 und einem Sicherungsring 178 festgehalten. Das zweite Kettenrad 172 ist drehbar an der vorderen Ausgangswelle 42 über eine Nadellageranordnung 180 montiert. Ein Haltering 182 und eine radiale Drucklageranordnung 184 sind auch zwischen dem zweiten Kettenrad 172 und der vorderen Ausgangswelle 42 angeordnet. Die vordere Ausgangswelle 42 ist drehbar durch die Gehäuseanordnung 70 über ein Paar von seitlich beabstandeten Rollenlagereinheiten 186 und 188 abgestützt. Es wird in Erwägung gezogen, dass alternative Übertragungsmechanismen wie z. B. Zahnradantriebsanordnungen bei dem Verteilergetriebe 14A verwendet werden können, um das Antriebsdrehmoment von der hinteren Ausgangswelle 28 auf eine Übertragungskomponente zu übertragen, die drehbar an der vorderen Ausgangswelle 42 abgestützt ist.
In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass der Modusmechanismus 80 eine Reibungskupplungsanordnung 189 vom nassen Typ, die zwischen dem zweiten Kettenrad 172 und der vorderen Ausgangswelle 42 angeordnet ist, zum Erleichtern einer adaptiven Drehmomentübertragung dazwischen umfasst. Die Reibungskupplungsanordnung 189 umfasst im Allgemeinen ein erstes Kupplungselement oder eine Kupplungstrommel 190, die zur gemeinsamen Drehung mit dem zweiten Kettenrad 172 befestigt ist, ein zweites Kupplungselement oder eine Kupplungsnabe 192, die einteilig mit einem Zwischenabschnitt der vorderen Ausgangswelle 42 ausgebildet ist, und einen Mehrscheiben-Kupplungssatz, der aus abwechselnd verschachtelten äußeren Kupplungsplatten 194 und inneren Kupplungsplatten 196 besteht. Die äußeren Kupplungsplatten 194 sind zur Drehung mit der Kupplungstrommel 190 verkeilt, während die inneren Kupplungsplatten 196 zur Drehung mit der Kupplungsnabe 192 verkeilt sind. Die Kupplungstrommel 190 ist eine geformte Komponente und umfasst mehrere Ölübertragungslöcher 198, die dazu konfiguriert sind zu ermöglichen, dass ein Schmiermittel durch diese strömt. Die Reibungskupplungsanordnung 189 umfasst auch einen Federhaltering 200, der (über Keile, Ansätze usw.) zur gemeinsamen Drehung mit der Kupplungstrommel 190 befestigt ist, eine axial bewegliche Anwendungsplatte 202, die zur gemeinsamen Drehung mit dem Federhaltering 200 verbunden ist, und mehrere auf dem Umfang ausgerichtete Rückstellfedern 204, die zwischen dem Federhaltering 200 und der Anwendungsplatte 202 angeordnet sind. Wie ausführlich erläutert wird, sind die Rückstellfedern 204 konfiguriert und angeordnet, um die Anwendungsplatte 202 normalerweise in einer Richtung zu einer zurückgezogenen Position hin relativ zum Kupplungssatz vorzubelasten. Die Anwendungsplatte 202 umfasst mehrere sich axial erstreckende und auf dem Umfang ausgerichtete Antriebsansätze 206, die sich durch Fensteröffnungen 208 erstrecken, die im Federhaltering 200 ausgebildet sind. Die Antriebsansätze 206 sind dazu konfiguriert, den Kupplungssatz einzurücken und eine Kupplungseingriffskraft auf diesen aufzubringen, deren Betrag das Ausmaß des Antriebsdrehmoments steuert, das von der Kupplungstrommel 190 auf die Kupplungsnabe 192 durch den Kupplungssatz übertragen wird. Obwohl der Modusmechanismus 80 vorzugsweise als Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung vom nassen Typ konfiguriert gezeigt ist, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass ein solcher Modusmechanismus irgendeinen Typ von Moduskupplung oder Moduskopplung darstellen soll, die in der Lage ist, selektiv die vordere Ausgangswelle 42 zur Drehung mit dem zweiten Kettenrad 172 des Übertragungsmechanismus 78 zum Erleichtern der Übertragung des Antriebsdrehmoments auf den vorderen Endantrieb 18 zu koppeln.
In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass der Modusschaltmechanismus 82 eine motorbetriebene Dreh-Linear-Umsetzungsvorrichtung des Typs umfasst, der üblicherweise als Kugelrampeneinheit bezeichnet wird. Die Kugelrampeneinheit umfasst im Allgemeinen einen ersten Nockenring 220, einen zweiten Nockenring 222 und Stößel 224, die in ausgerichteten Nockenbahnen, die dazwischen ausgebildet sind, angeordnet sind. Der erste Nockenring 220 ist nicht drehbar an der Gehäuseanordnung 70 über einen Drehschutzansatz 226 befestigt. Der erste Nockenring 220 ist auch axial an einer Stützplatte 228 über eine Passscheibe 230 und einen Sicherungsring 232 befestigt. Die Stützplatte 228 ist zur Drehung mit der vorderen Ausgangswelle 42 verkeilt, so dass eine radiale Drucklagereinheit 234 zwischen dem ersten Nockenring 220 und der Stützplatte 228 angeordnet ist. Der erste Nockenring 220 weist mehrere auf dem Umfang ausgerichtete erste Nockenbahnen 236 auf, mit denen die Stößel 224 in Eingriff stehen.
Der zweite Nockenring 222 umfasst entsprechende mehrere zweite Nockenbahnen 240, mit denen die Stößel 224 auch rollend in Eingriff stehen. Ein Paar von Käfigplatten 238 halten und richten die Stößel 224 relativ zu den ersten Nockenbahnen 236 und zweiten Nockenbahnen 240 aus. Der zweite Nockenring 222 ist dazu ausgelegt, sich infolge der Drehung des zweiten Nockenrings 222 relativ zum ersten Nockenring 220 axial relativ zum ersten Nockenring 220 zu bewegen. An sich steuern das Profil und/oder die Kontur der Nockenbahnen 236 und 240 die lineare Bewegung des zweiten Nockenrings 222. Ein Elektromotor 250 wirkt als Modusaktuator 94 und weist einen Drehausgang auf, der eine Schnecke (nicht dargestellt) antreibt, die mit einem Zahnstangensegment 252 des zweiten Nockenrings 222 in Eingriff steht. Wie verständlich ist, steuern die Richtung und das Ausmaß der Drehung des Ausgangs des Elektromotors die Richtung und das Ausmaß der Drehung des zweiten Nockenrings 222, was wiederum die Richtung und das Ausmaß der axialen Bewegung des zweiten Nockenrings 222 relativ zum Kupplungssatz steuert. Eine Drucklageranordnung 254 ist zwischen einer Seitenoberfläche des zweiten Nockenrings 222 und einer Seitenoberfläche der Anwendungsplatte 202 angeordnet, um sich an die Drehung der Anwendungsplatte 202 relativ zum zweiten Nockenring 222 während der koordinierten axialen Bewegung der Anwendungsplatte 202 mit dem zweiten Nockenring 222 anzupassen.
Der zweite Nockenring 202 ist dazu konfiguriert, die axiale Bewegung der Anwendungsplatte 202 zwischen einer ersten oder minimalen Kupplungseingriffsposition und einer zweiten oder maximalen Kupplungseingriffsposition relativ zum Kupplungssatz der Reibungskupplungsanordnung 189 zu steuern. Wenn die Anwendungsplatte 202 axial in ihrer ersten Position angeordnet ist, wird eine vorbestimmte minimale Kupplungseingriffskraft durch die Antriebsansätze 206 auf den Kupplungssatz ausgeübt, wodurch ein minimaler Betrag an Antriebsdrehmoment von der hinteren Ausgangswelle 28 (durch den Übertragungsmechanismus 78) auf die vordere Ausgangswelle 42 übertragen wird. Typischerweise wird kein Antriebsdrehmoment von der hinteren Ausgangswelle 28 und vom Übertragungsmechanismus 74 durch die Reibungskupplungsanordnung 189 übertragen, wenn die Anwendungsplatte 202 in ihrer ersten Position angeordnet ist, wodurch ein ”gelöster” Modus für die Reibungskupplungsanordnung 189 und ein Zweirad-Antriebsmodus (2WD) für das Verteilergetriebe 14A hergestellt wird. Wenn dagegen die Anwendungsplatte 202 axial in ihrer zweiten Position angeordnet ist, wird eine vorbestimmte maximale Kupplungseingriffskraft durch die Antriebsansätze 206 auf den Kupplungssatz ausgeübt, wodurch ein maximaler Betrag an Antriebsdrehmoment durch die Reibungskupplungsanordnung 189 auf die vordere Ausgangswelle 42 übertragen wird. In dieser Position wird ein ”vollständig eingerückter” Modus für die Reibungskupplungsanordnung 189 und ein verriegelter Vierrad-Antriebsmodus (LOCK-4WD) für das Verteilergetriebe 14A hergestellt. Die genaue Steuerung über den axialen Ort der Anwendungsplatte 202 zwischen ihrer ersten und zweiten Position ermöglicht eine adaptive Drehmomentübertragung von der hinteren Ausgangswelle 28 auf die vordere Ausgangswelle 42, um einen Abruf-Vierrad-Antriebsmodus (AUTO-4WD-Modus) für das Verteilergetriebe 14A herzustellen. Die Rückstellfedern 204 reagieren zwischen dem Federhaltering 200 und der Anwendungsplatte 202, um die Anwendungsplatte 202 normalerweise in Richtung ihrer ersten Position vorzubelasten. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass der Modusschaltmechanismus 82 irgendeine geeignete kraftbetätigte Anordnung sein kann, die zum Steuern der Anwendungsplatte 202 relativ zum Kupplungssatz betriebsfähig ist.
In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass ein erster Schmiermechanismus 84 eine Schmierpumpe 270 mit einem Pumpengehäuse 272, das nicht drehbar an der Gehäuseanordnung 70 befestigt ist, und eine Pumpenanordnung 274, die in einer Pumpenkammer angeordnet ist, die innerhalb des Gehäuses 272 ausgebildet ist, umfasst. Die Pumpenanordnung 274 weist ein Drehpumpenelement auf, das zur Drehung mit der hinteren Ausgangswelle 28 befestigt ist und das zum Saugen von Schmiermittel aus dem Sumpfbereich 90 (durch ein Zufuhrrohr 276) in einen Saugseiten-Einlassabschnitt der im Pumpengehäuse 272 ausgebildeten Pumpenkammer betriebsfähig ist. Die Drehung des Drehpumpenelements, die durch die Drehung der hinteren Ausgangswelle 28 bewirkt wird, bewirkt, dass das Schmiermittel mit Druck beaufschlagt und aus dem Druckseiten-Auslassabschnitt der Pumpenkammer zur Zufuhr zu einem zentralen Schmierkanal 278, der in der hinteren Ausgangswelle 28 ausgebildet ist, über einen oder mehrere radiale Zufuhrkanäle 280 ausgelassen wird. Danach wird das Schmiermittel im Steuerschmierkanal 278 radial über radiale Auslasskanäle verteilt, um Schmiermittel zu den verschiedenen Drehkomponenten zu liefern, die auf die ”A”-Achse ausgerichtet sind. In einer Ausführungsform könnte die Schmierpumpe 270 eine Gerotorpumpe sein.
In dieser nicht begrenzenden Beispielausführungsform ist gezeigt, dass der zweite Schmiermechanismus 86 dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das von der Kupplungstrommel 190, dem zweiten Kettenrad 172 und der Kette 174 gespritzt wird, und das aufgefangene Schmiermittel zur Verwendung beim Schmieren und Kühlen von Komponenten, die dem Modusmechanismus 80 und anderen Drehkomponenten, die auf die ”B”-Achse ausgerichtet sind, zugeordnet sind, zu übertragen. Im Allgemeinen ist der zweite Schmiermechanismus 86 ein ”Spritzrückgewinnungs”-Schmiersystem, das zur Verwendung in Leistungsübertragungseinheiten mit einer Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung betriebsfähig ist, die zumindest teilweise zur Drehung in einem Schmiermittelsumpf wie z. B. dem Sumpfbereich 90 angeordnet ist. Der Schmiermechanismus 86 umfasst im Allgemeinen einen Ölfängerbehälter 300, einen Ölzufuhrbehälter 302, eine Ölleitung 304, einen Strömungsdrosselring 306, eine Kupplungsströmungssteuervorrichtung 308, eine Kupplungszufuhrabdeckung 310 und eine Kupplungszufuhrvorrichtung 312. Diese Komponenten sind konfiguriert und angeordnet, um gespritztes Schmiermittel aufzufangen und einen Strömungsweg zum Übertragen des Schmiermittels zum Kupplungssatz zu schaffen.
Der Ölfängerbehälter 300 ist vorzugsweise eine geformte Kunststoffkomponente, die einen Ölfangabschnitt 314 und einen Befestigungsabschnitt 316 definiert. Der Befestigungsabschnitt 316 umfasst eine Öffnung 318, durch die sich die Schaltschiene 150 erstreckt, und einen sich axial erstreckenden Halteansatz 320, der so ausgelegt ist, dass er in einer komplementär geformten Öffnung in der Gehäuseanordnung 70 befestigt ist. Der Ölfangabschnitt 314 definiert einen konturierten internen Ölfängerhohlraum 322, zu dem Schmiermittel über einen oder mehrere Kupplungstrommeleinlasskanäle 324, die über der Kupplungstrommel 190 liegen, und über mehrere Ketteneinlasskanäle 326, die in unmittelbarer Nähe zur Kette 174 angeordnet sind, zugeführt wird. Der Kupplungstrommeleinlasskanal 324 ist so angeordnet, dass er zu einem oberen Abschnitt der Kupplungstrommel 190 in unmittelbarer Nähe und über dem Füllstand des Ölsumpfs 90 liegt. Ebenso sind die Ketteneinlasskanäle 326 so angeordnet, dass sie in unmittelbarer Nähe zur Kette 174 liegen. Mehrere von drei erdnussförmigen Ketteneinlasskanälen 326 sind dargestellt und unter einem Spritzablenkflansch 328 angeordnet, der am Ölfängerbehälter 300 ausgebildet ist.
Der Ölfängerbehälter 300 ist so konfiguriert, dass er dichtend entlang zusammenpassender Umfangsoberflächen am Ölzufuhrbehälter 302 montiert ist, so dass der Ölfängerhohlraum 322 mit einem internen Ölzufuhrhohlraum 330 in Fluidverbindung steht (über einen oder mehrere Strömungsdurchgänge), der innerhalb des Ölzufuhrbehälters 302 definiert ist. Vorzugsweise sind die Hohlräume 322 und 330 dazu konfiguriert, Schmiermittel in den Ölzufuhrhohlraum 330 durch Schwerkraft zuzuführen. Wie zu sehen ist, erstreckt sich ein anderer sich axial erstreckender Halteansatz 332 vom Ölzufuhrbehälter 302 und ist so konfiguriert, dass er in einer ähnlich geformten Halteöffnung gehalten wird, die auch in der Gehäuseanordnung 70 ausgebildet ist. Der Ölzufuhrbehälter 302 ist vorzugsweise auch eine geformte Kunststoffkomponente und ist so ausgebildet, dass er einen röhrenförmigen Ölzufuhrleitungsabschnitt 334 mit einem Zufuhrdurchgang 336 umfasst, der dazu konfiguriert ist, mit dem Ölzufuhrhohlraum 330 in Verbindung zu stehen.
Die Ölleitung 304 umfasst in diesem nicht begrenzenden Beispiel ein sich radial erstreckendes Stegsegment 340 und ein sich axial erstreckendes röhrenförmiges Segment 342. Das Stegsegment 340 ist so konfiguriert, dass es in einem vertieften Abschnitt 344 des ersten Nockenrings 220 installiert ist, und ist nicht drehbar daran über eine Schnappsitzverbindung 346 montiert. Das Stegsegment 340 endet in einem Umfangsmontageflansch 350, der dazu konfiguriert ist, einen Gegenmontageflansch 352, der am Ölzufuhrleitungsabschnitt 334 ausgebildet ist, über eine Schnappsitz- oder Gleitsitzverbindung 353 aufzunehmen und zu halten. Eine Dichtung oder ein Dichtungsring 354 schafft eine fluiddichte Verbindung zwischen den Montageflanschen 350 und 352. Das Stegsegment 340 umfasst einen Strömungskanal 356, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Zufuhrdurchgang 336 des Ölzufuhrbehälters 302 in direkter Fluidverbindung steht. Das röhrenförmige Segment 342 der Ölleitung 304 umgibt die vordere Ausgangswelle 42 und definiert eine torusförmige Kammer 360, die mit dem Strömungskanal 356 in Fluidverbindung steht. Der Strömungsdrosselring 306 ist innerhalb der torusförmigen Kammer 360 angeordnet und umfasst mehrere Strömungsöffnungen 362, die darin ausgebildet sind.
In diesem nicht begrenzenden Beispiel ist gezeigt, dass die Kupplungsströmungssteuervorrichtung 308 ein röhrenförmiges Mantelsegment 380 und ein radiales Flanschsegment 382 umfasst. Das Mantelsegment 380 umfasst einen Umfangslippenabschnitt 384, der dazu ausgelegt ist, eine Einrastverbindung 386 mit dem röhrenförmigen Segment 342 der Ölleitung 304 herzustellen, so dass das Flanschsegment 382 benachbart zum Strömungsdrosselring 306 ausgerichtet ist, um im Allgemeinen die torusförmige Kammer 360 zu umschließen. Die Kupplungsströmungssteuervorrichtung 308 ist dazu ausgelegt, sich mit dem zweiten Nockenring 222 zu bewegen (d. h. drehen), um die Strömung von Schmiermittel von der torusförmigen Kammer 360 der Ölleitung 304 in eine Strömungssteuerkammer 388 zu regulieren oder zu dosieren, die zwischen dem Mantelsegment 380 und der vorderen Ausgangswelle 42 definiert ist. Insbesondere sind Ventilfenster 390 im Flanschsegment 382 ausgebildet und können in und aus der Ausrichtung mit Strömungsöffnungen 362 bewegt werden, die dem Strömungsdrosselring 306 zugeordnet sind, unter bestimmten Umständen.
Gemäß einer nicht begrenzenden Anordnung sind die Ventilfenster 390 nicht auf die Strömungsöffnungen 362 ausgerichtet, wenn der zweite Nockenring 222 in seiner ersten Position angeordnet ist. Wenn die Reibungskupplungsanordnung 189 vollständig geöffnet ist, wird folglich die Übertragung von Schmiermittel von der torusförmigen Kammer 360 in die Kupplungsströmungssteuerkammer 388 verhindert, wodurch ermöglicht wird, dass Schmiermittel kontinuierlich den Ölzufuhrhohlraum 330 im Ölzufuhrbehälter 302 füllt. Wenn dagegen der zweite Nockenring 222 in seiner zweiten Position angeordnet ist und die Reibungskupplungsanordnung 189 vollständig eingerückt ist, sind die Ventilfenster 390 auf die Strömungsöffnungen 362 ausgerichtet, um zu ermöglichen, dass Schmiermittel von der torusförmigen Kammer 360 in die Strömungssteuerkammer 388 zuführt. In dieser Weise kann die Zufuhr von Schmiermittel zum Mehrscheiben-Kupplungssatz der Reibungskupplungsanordnung 187 reguliert werden. Offensichtlich kann die Bewegung des zweiten Nockenrings 222 zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position verwendet werden, um ein variables Ausmaß an Überlappung und Verbindung zwischen den Ventilfenstern 390 und den Strömungsöffnungen 360 zu steuern. Vorzugsweise funktioniert die Kupplungsströmungssteuervorrichtung 308 nur zum Drehen in Koordination mit dem zweiten Nockenring 222 und bewegt sich nicht axial mit dem zweiten Nockenring 222 auf der Basis eines Nut- und Ansatztyps einer Verbindung dazwischen.
Die Kupplungszufuhrabdeckung 310 ist in diesem nicht begrenzenden Beispiel dazu konfiguriert, das Mantelsegment 380 der Kupplungsströmungssteuervorrichtung 308 zu umgeben. Die Kupplungszufuhrabdeckung 310 umfasst einen axialen Trichterabschnitt 400, der das Mantelsegment 380 umgibt, und ein radiales Plattensegment 402, das über eine Einrastverbindung 404 mit einem Ringsegment 406 der Kupplungszufuhrvorrichtung 312 verbunden ist. Der ringförmige Raum, der zwischen dem radialen Plattensegment 402 der Kupplungszufuhrabdeckung 310 und dem Ringsegment 406 der Kupplungszufuhrvorrichtung 312 angeordnet ist, definiert eine Kupplungszufuhrkamer 408, die mit der Strömungssteuerkammer 388 in Verbindung steht. Mehrere auf dem Umfang ausgerichtete Strömungsleitungen 410 erstrecken sich von einem radialen Plattensegment 402 der Kupplungszufuhrvorrichtung 312 nach außen und jedes umfasst einen Strömungsdurchgang 412 in Fluidverbindung mit der Kupplungszufuhrkammer 408. Die Leitungen 410 sind so konfiguriert, dass sie sich durch Fenster 414 erstrecken, die in den inneren Kupplungsplatten 196 ausgebildet sind, um sich axial in den Mehrkupplungssatz zu erstrecken. Jede Leitung 410 umfasst auch mehrere Auslasskanäle 416, die dazu konfiguriert sind zu ermöglichen, dass Schmiermittel innerhalb der Strömungsdurchgänge 412 zentrifugal in den Kupplungssatz zugeführt wird, wodurch die optimale Kühlung und Schmierung der Reibungsoberflächen erleichtert wird. Ein Endauslasskanal 416 steht mit den Strömungsdurchgängen 412 in den Leitungen 410 in Verbindung, um eine weitere axiale Verteilung des Schmiermittels durch den Kupplungssatz zu ermöglichen. Die Kupplungszufuhrvorrichtung 312 umfasst ferner mehrere auf dem Umfang ausgerichtete Antriebsansätze 420, die sich vom Ringsegment 406 erstrecken und interne Keile 422 aufweisen, die dazu ausgelegt sind, mit externen Keilen 424 an der vorderen Ausgangswelle 42 in Eingriff zu stehen. An sich drehen sich die Kupplungszufuhrvorrichtung 312 und die Kupplungszufuhrabdeckung 310 mit der vorderen Ausgangswelle 42.
Das der vorliegenden Offenbarung zugeordnete Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ist auf andere Leistungsübertragungseinheiten des Typ anwendbar, der in Fahrzeug-Antriebsaggregatanwendungen verwendet wird, um eine ”pumpenlose” Lösung zum Schmieren von Drehkomponenten zu schaffen, die zur Drehung entlang einer Drehachse ausgerichtet sind, die in der Nähe zu einem Schmiersumpf angeordnet sind. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass eine nicht dosierte Version durch Beseitigen des Strömungsdrosselrings 306 geschaffen werden kann, um eine ungehinderte Strömung des Schmiermittels von der torusförmigen Kammer 360 in die Strömungssteuerkammer 388 zu ermöglichen. Ungeachtet dessen schafft das Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem der vorliegenden Offenbarung ein Mittel zum Zuführen von Schmiermittel zu einem Steuerabschnitt einer Drehkupplung, der im Schmiersumpf angeordnet ist. Die vorliegende Offenbarung beseitigt auch Pumpenvorbereitungssorgen bei niedriger Drehzahl, da, wenn die Drehzahl zunimmt, das Schmiermittel spritzt und die Sumpfhöhe verringert. Das Rückgewinnungssystem führt jedoch Schmiermittel in das Kupplungssystem zurück zu ohne Sorgen in Bezug auf herkömmliche Pumpenvorbereitung. Andere resultierende Vorteile umfassen minimierte Drehverluste, Gewichtseinsparungen, verbesserte Unterbringung und Geräuschverringerung gegenüber herkömmlichen Pumpensystemen.
Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde für Zwecke der Erläuterung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung begrenzen. Individuelle Elemente oder Merkmale einer speziellen Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese spezielle Ausführungsform begrenzt, sondern sind, wenn anwendbar, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben sind. Dieselbe kann auch in vielen Weisen verändert werden. Solche Veränderungen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden und alle derartigen Modifikationen sollen innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung enthalten sein.
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 8091451 [0005]
US 8316738 [0005]
US 8678158 [0005]
US 7753173 [0006]
US 8650980 [0006]
US 8157072 [0007]

Claims

Verteilergetriebe zur Verwendung in einem Vierradantriebs-Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang und einem ersten und einem zweiten Endantrieb, wobei das Verteilergetriebe Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das einen Sumpfbereich definiert, der mit einem Schmiermittel gefüllt ist; eine erste Welle, die durch das Gehäuse drehbar abgestützt ist und dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment vom Antriebsstrang auf den ersten Endantrieb zu übertragen; eine zweite Welle, die durch das Gehäuse drehbar abgestützt ist in unmittelbarer Nähe zum Sumpfbereich und zur Verbindung mit dem zweiten Endantrieb konfiguriert ist; einen Übertragungsmechanismus mit einer ersten Übertragungskomponente, die mit der ersten Welle antreibend gekoppelt ist, und einer zweiten Übertragungskomponente, die durch die erste Übertragungskomponente angetrieben wird, wobei die zweite Übertragungskomponente an der zweiten Welle drehbar montiert ist; eine Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung, die die zweite Welle umgibt und ein erstes Kupplungselement, das antreibend mit der zweiten Übertragungskomponente gekoppelt ist, ein zweites Kupplungselement, das antreibend mit der zweiten Welle gekoppelt ist, und einen Kupplungssatz von verschachtelten ersten und zweiten Kupplungsplatten, die antreibend mit einem entsprechenden des ersten und des zweiten Kupplungselements gekoppelt sind, umfasst; einen kraftbetätigten Kupplungsaktuator, der zum Bewegen eines Anwendungselements relativ zum Kupplungssatz betriebsfähig ist, um den Betrag einer Kupplungseingriffskraft, die darauf ausgeübt wird, zu steuern und gleichzeitig das Ausmaß eines Antriebsdrehmoments zu steuern, das von der ersten Welle durch den Übertragungsmechanismus und die Reibungskupplungsanordnung auf die zweite Welle übertragen wird; und ein Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem zum Auffangen von Schmiermittel, das in Reaktion auf die Drehung der zweiten Übertragungskomponente und/oder des ersten Kupplungselements gespritzt wird, und Zuführen des aufgefangenen Schmiermittels zu einer Kupplungszufuhrkammer, die mit dem Kupplungssatz in Fluidverbindung steht, wobei das Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem einen Ölfängerbehälter, der dazu konfiguriert ist, gespritztes Schmiermittel aufzufangen und das aufgefangene Schmiermittel in einem Ölfängerhohlraum zu halten, einen Ölzufuhrbehälter mit einem Ölzufuhrhohlraum, der mit dem Ölfängerhohlraum in Verbindung steht, und einem Ölzufuhrdurchgang, eine Ölleitung mit einem Stegsegment mit einem Strömungskanal, der mit dem Ölzufuhrdurchgang in Verbindung steht, und einem röhrenförmigen Segment, das die zweite Welle umgibt und eine ringförmige Kammer definiert, die mit dem Strömungskanal in Verbindung steht, und eine Strömungssteuervorrichtung, die betriebsfähig ist, um die Strömung des Schmiermittels von der ringförmigen Kammer in die Kupplungszufuhrkammer steuerbar zu regulieren, umfasst.
Verteilergetriebe nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsmechanismus ein erstes Kettenrad, das antreibend mit der ersten Welle gekoppelt ist, ein zweites Kettenrad, das drehbar an der zweiten Welle abgestützt ist, und eine Leistungskette, die das erste und das zweite Kettenrad umgibt, zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments von der ersten Welle auf das zweite Kettenrad umfasst, wobei das erste Kupplungselement eine Kupplungstrommel ist, die zur Drehung mit dem zweiten Kettenrad befestigt ist, und das zweite Kupplungselement eine Kupplungsnabe ist, die zur Drehung mit der zweiten Welle befestigt ist, und wobei der Ölfängerbehälter einen ersten Einlasskanal, der dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das bei der Drehung der Kupplungstrommel gespritzt wird, und einen zweiten Einlasskanal, der dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das bei der Drehung der Leistungskette und/oder des zweiten Kettenrades gespritzt wird, umfasst.
Verteilergetriebe nach Anspruch 3, wobei der kraftbetätigte Kupplungsaktuator eine Kugelrampeneinheit mit einem ersten Nockenring und einem zweiten Nockenring umfasst, der axial relativ zum ersten Nockenring beweglich ist, wobei das Stegsegment der Ölleitung mit dem ersten Nockenring verbunden ist und wobei das röhrenförmige Segment der Ölleitung zwischen der zweiten Welle und dem zweiten Nockenring angeordnet ist.
Verteilergetriebe nach Anspruch 3, wobei die Bewegung des zweiten Nockenrings eine Bewegung der Strömungssteuervorrichtung bewirkt, um die Menge an Schmiermittel, die von der ringförmigen Kammer in die Kupplungszufuhrkammer strömt, zu dosieren.
Verteilergetriebe nach Anspruch 4, wobei das Spritzrückgewinnungs-Schmiersystem ferner einen Strömungsdrosselring umfasst, der innerhalb der ringförmigen Kammer angeordnet ist und mindestens eine Strömungsöffnung umfasst, und wobei die Bewegung der Strömungssteuervorrichtung in Reaktion auf die Bewegung des zweiten Nockenrings die Strömung von Schmiermittel durch die Strömungsöffnung reguliert.
Verteilergetriebe nach Anspruch 5, wobei die Kupplungsströmungssteuervorrichtung ein Mantelsegment und ein radiales Flanschsegment umfasst, wobei das Mantelsegment das röhrenförmige Segment der Ölleitung umgibt, wobei das radiale Flanschsegment über einem Endabschnitt des röhrenförmigen Segments der Ölleitung liegt und die ringförmige Kammer umschließt, und wobei die radiale Bewegung der Kupplungsströmungssteuervorrichtung bewirkt, dass Fensteröffnungen, die im radialen Flanschsegment ausgebildet sind, sich auf die Strömungsöffnung ausrichten, um zu ermöglichen, dass Schmiermittel von der ringförmigen Kammer in die Kupplungszufuhrkammer strömt.
Verteilergetriebe nach Anspruch 6, wobei das Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ferner eine Kupplungszufuhrabdeckung mit einem Trichterabschnitt, der das Mantelsegment der Kupplungsströmungssteuervorrichtung umgibt, und einem radialen Plattensegment und eine Kupplungszufuhrvorrichtung, die zur Drehung mit der zweiten Welle antreibend gekoppelt ist, umfasst, wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ein Ringsegment umfasst, das am Plattensegment der Kupplungsströmungssteuervorrichtung befestigt ist, um die Kupplungszufuhrkammer dazwischen zu definieren.
Verteilergetriebe nach Anspruch 7, wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ferner mehrere röhrenförmige Leitungen umfasst, die sich axial vom Ringsegment erstrecken und in Öffnungen gehalten sind, die in den zweiten Kupplungsplatten ausgebildet sind, wobei die Leitungen jeweils radiale Auslasskanäle zum Übertragen von Schmiermittel von der Kupplungszufuhrkammer radial auswärts in den Kupplungssatz aufweisen.
Verteilergetriebe nach Anspruch 8, wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ferner Antriebsansätze umfasst, die sich vom Ringsegment erstrecken und die zur gemeinsamen Drehung mit der zweiten Welle gekoppelt sind.
Verteilergetriebe nach Anspruch 1, das ferner einen Zwei-Drehzahl-Bereichsmechanismus umfasst, der zwischen einer Eingangswelle, die durch den Antriebsstrang angetrieben wird, und der ersten Welle angeordnet ist und der betriebsfähig ist, um eine erste und eine zweite Drehzahlverhältnis-Antriebsverbindung dazwischen herzustellen.
Verteilergetriebe nach Anspruch 1, wobei der Ölfängerbehälter und der Ölzufuhrbehälter miteinander verbunden und am Gehäuse befestigt sind, und wobei Schmiermittel im Ölfängerhohlraum durch Schwerkraft zum Ölzufuhrhohlraum zugeführt wird.
Verteilergetriebe nach Anspruch 1, wobei der Ölfängerbehälter über der Reibungskupplungsanordnung angeordnet ist, wobei der Ölzufuhrbehälter über dem Kupplungsaktuator angeordnet ist, und wobei die Kupplungsanordnung zumindest teilweise zur Drehung innerhalb des Sumpfs von Schmiermittel angeordnet ist.
Verteilergetriebe zur Verwendung in einem Vierradantriebs-Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang und einem ersten und einem zweiten Endantrieb, wobei das Verteilergetriebe Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das einen Sumpfbereich definiert, der mit einem Schmiermittel gefüllt ist; eine erste Welle, die durch das Gehäuse drehbar abgestützt ist und dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment vom Antriebsstrang auf den ersten Endantrieb zu übertragen; eine zweite Welle, die durch das Gehäuse drehbar abgestützt ist in unmittelbarer Nähe zum Sumpfbereich und zur Verbindung mit dem zweiten Endantrieb konfiguriert ist; einen Übertragungsmechanismus mit einer ersten Übertragungskomponente, die mit der ersten Welle antreibend gekoppelt ist, und einer zweiten Übertragungskomponente, die durch die erste Übertragungskomponente angetrieben wird, wobei die zweite Übertragungskomponente an der zweiten Welle drehbar montiert ist; eine Mehrscheiben-Reibungskupplungsanordnung, die die zweite Welle umgibt und ein erstes Kupplungselement, das antreibend mit der zweiten Übertragungskomponente gekoppelt ist, ein zweites Kupplungselement, das antreibend mit der zweiten Welle gekoppelt ist, und einen Kupplungssatz von verschachtelten ersten und zweiten Kupplungsplatten, die antreibend mit einem entsprechenden des ersten und des zweiten Kupplungselements gekoppelt sind, umfasst; einen kraftbetätigten Kupplungsaktuator, der zum Bewegen eines Anwendungselements relativ zum Kupplungssatz betriebsfähig ist, um den Betrag einer Kupplungseingriffskraft, die darauf ausgeübt wird, zu steuern und gleichzeitig das Ausmaß eines Antriebsdrehmoments zu steuern, das von der ersten Welle durch den Übertragungsmechanismus und die Reibungskupplungsanordnung auf die zweite Welle übertragen wird; und ein Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem zum Auffangen von Schmiermittel, das in Reaktion auf die Drehung der zweiten Übertragungskomponente und/oder des ersten Kupplungselements gespritzt wird, und Zuführen des aufgefangenen Schmiermittels zu einer Kupplungszufuhrkammer, die mit dem Kupplungssatz in Fluidverbindung steht, wobei das Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem einen Ölfängerbehälter, der dazu konfiguriert ist, gespritztes Schmiermittel aufzufangen und das aufgefangene Schmiermittel in einem Ölfängerhohlraum zu halten, einen Ölzufuhrbehälter mit einem Ölzufuhrhohlraum, der mit dem Ölfängerhohlraum in Verbindung steht, und einem Ölzufuhrdurchgang, und eine Ölleitung mit einem Stegsegment mit einem Strömungskanal, der mit dem Ölzufuhrdurchgang in Verbindung steht, und einem röhrenförmigen Segment, das die zweite Welle umgibt und eine ringförmige Kammer definiert, die mit dem Strömungskanal in Verbindung steht, umfasst, wobei die ringförmige Kammer mit der Kupplungszufuhrkammer in Fluidverbindung steht.
Verteilergetriebe nach Anspruch 13, wobei der Übertragungsmechanismus ein erstes Kettenrad, das antreibend mit der ersten Welle gekoppelt ist, ein zweites Kettenrad, das drehbar an der zweiten Welle abgestützt ist, und eine Leistungskette, die das erste und das zweite Kettenrad umgibt, zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments von der ersten Welle auf das zweite Kettenrad umfasst, wobei das erste Kupplungselement eine Kupplungstrommel ist, die zur Drehung mit dem zweiten Kettenrad befestigt ist, und das zweite Kupplungselement eine Kupplungsnabe ist, die zur Drehung mit der zweiten Welle befestigt ist, und wobei der Ölfängerbehälter einen ersten Einlasskanal, der dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das bei der Drehung der Kupplungstrommel gespritzt wird, und einen zweiten Einlasskanal, der dazu konfiguriert ist, Schmiermittel aufzufangen, das bei der Drehung der Leistungskette und/oder des zweiten Kettenrades gespritzt wird, umfasst.
Verteilergetriebe nach Anspruch 14, wobei der kraftbetätigte Kupplungsaktuator eine Kugelrampeneinheit mit einem ersten Nockenring und einem zweiten Nockenring umfasst, der axial relativ zum ersten Nockenring beweglich ist, wobei das Stegsegment der Ölleitung mit dem ersten Nockenring verbunden ist und wobei das röhrenförmige Segment der Ölleitung zwischen der zweiten Welle und dem zweiten Nockenring angeordnet ist.
Verteilergetriebe nach Anspruch 15, das ferner eine Strömungssteuervorrichtung umfasst, die betriebsfähig ist, um die Strömung von Schmiermittel von der ringförmigen Kammer der Ölleitung in die Kupplungszufuhrkammer zu regulieren, und wobei die Bewegung des zweiten Nockenrings den Betrieb der Strömungssteuervorrichtung bewirkt, um die Menge an Schmiermittel zu dosieren, das von der ringförmigen Kammer in die Kupplungszufuhrkammer strömt.
Verteilergetriebe nach Anspruch 16, wobei das Spritzrückgewinnungs-Schmiersystem ferner einen Strömungsdrosselring umfasst, der innerhalb der ringförmigen Kammer angeordnet ist und mindestens eine Strömungsöffnung aufweist, wobei die Bewegung der Strömungssteuervorrichtung in Reaktion auf die Bewegung des zweiten Nockenrings die Strömung von Schmiermittel durch die Strömungsöffnung reguliert, wobei die Kupplungsströmungssteuervorrichtung ein Mantelsegment und ein radiales Flanschsegment mit einer Fensteröffnung umfasst, wobei das Mantelsegment das röhrenförmige Segment der Ölleitung umgibt, wobei das radiale Flanschsegment über einem Endabschnitt des röhrenförmigen Segments der Ölleitung liegt und die ringförmige Kammer umschließt, und wobei die radiale Bewegung der Kupplungsströmungssteuervorrichtung bewirkt, dass sich die Fensteröffnung auf die Strömungsöffnung ausrichtet, um eine Strömung von Schmiermittel in die Kupplungszufuhrkammer zu ermöglichen.
Verteilergetriebe nach Anspruch 17, wobei das Spritzrückgewinnungs-Kupplungsschmiersystem ferner eine Kupplungszufuhrabdeckung mit einem Trichterabschnitt, der das Mantelsegment der Kupplungsströmungssteuervorrichtung umgibt, und einem radialen Plattensegment und eine Kupplungszufuhrvorrichtung, die zur Drehung mit der zweiten Welle antreibend gekoppelt ist, umfasst, wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ein Ringsegment umfasst, das am Plattensegment der Kupplungsströmungssteuervorrichtung befestigt ist, um die Kupplungszufuhrkammer dazwischen zu definieren.
Verteilergetriebe nach Anspruch 18, wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ferner mehrere röhrenförmige Leitungen umfasst, die sich axial vom Ringsegment erstrecken und in Öffnungen gehalten sind, die in den zweiten Kupplungsplatten ausgebildet sind, wobei die Leitungen jeweils radiale Auslasskanäle zum Übertragen von Schmiermittel von der Kupplungszufuhrkammer radial auswärts in den Kupplungssatz aufweisen und wobei die Kupplungszufuhrvorrichtung ferner Antriebsansätze umfasst, die sich vom Ringsegment erstrecken und die zur gemeinsamen Drehung mit der zweiten Welle gekoppelt sind.
Verteilergetriebe nach Anspruch 13, wobei der Ölfängerbehälter über der Reibungskupplungsanordnung angeordnet ist, wobei der Ölzufuhrbehälter über dem Kupplungsaktuator angeordnet ist und wobei die Kupplungsanordnung mindestens teilweise zur Drehung innerhalb des Sumpfs von Schmiermittel angeordnet ist.
Verteilergetriebe zur Verwendung in einem Vierradantriebs-Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang und einem vorderen und einem hinteren Endantrieb, wobei das Verteilergetriebe Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das einen Sumpfbereich definiert, der mit einem Schmiermittel gefüllt ist; eine Eingangswelle, die in dem Gehäuse drehbar abgestützt ist und dazu ausgelegt ist, ein Antriebsdrehmoment vom Antriebsstrang zu empfangen; eine hintere Ausgangswelle, die in dem Gehäuse drehbar abgestützt ist und dazu konfiguriert ist, selektiv ein Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle auf den hinteren Endantrieb zu übertragen; eine vordere Ausgangswelle, die in dem Gehäuse drehbar abgestützt ist und dazu konfiguriert ist, selektiv ein Antriebsdrehmoment von der hinteren Ausgangswelle auf den vorderen Endantrieb zu übertragen; einen Übertragungsmechanismus mit einem ersten Kettenrad, das zur Drehung mit der hinteren Ausgangswelle befestigt ist, einem zweiten Kettenrad, das drehbar an der vorderen Ausgangswelle abgestützt ist, und einer Leistungskette, die das erste und das zweite Kettenrad umgibt, zum antreibenden Verbinden des zweiten Kettenrades zur Drehung mit dem ersten Kettenrad; einen Untersetzungszahnradsatz, der zwischen der Eingangswelle und der hinteren Ausgangswelle angeordnet ist; eine Bereichskupplung, die in einem ersten Bereichsmodus betriebsfähig ist, um eine Antriebsverbindung mit direktem Verhältnis zwischen der Eingangswelle und der hinteren Ausgangswelle herzustellen, und ferner in einem zweiten Bereichsmodus betriebsfähig ist, um den Untersetzungszahnradsatz einzurücken und eine Antriebsverbindung mit verringertem Verhältnis zwischen der Eingangswelle und der hinteren Ausgangswelle herzustellen; einen Bereichsaktuator, der zum selektiven Schalten der Bereichskupplung zwischen ihrem ersten und zweiten Bereichsmodus betriebsfähig ist; eine Reibungskupplungsanordnung, die die vordere Ausgangswelle umgibt und eine Kupplungstrommel, die zur Drehung mit dem zweiten Kettenrad befestigt ist, einen Mehrscheiben-Kupplungssatz und eine Anwendungsplatte umfasst, wobei der Mehrscheiben-Kupplungssatz mehrere äußere Kupplungsplatten, die zur Drehung mit der Kupplungstrommel gekoppelt sind und die abwechselnd mit mehreren inneren Kupplungsplatten verschachtelt sind, die zur Drehung mit der vorderen Ausgangswelle gekoppelt sind, umfasst, wobei die Anwendungsplatte relativ zum Kupplungssatz zwischen einer ersten Position, die vom Kupplungssatz gelöst ist, um einen gelösten Modus für die Reibungskupplungsanordnung herzustellen, und einer zweiten Position, die mit dem Kupplungssatz in Eingriff steht, um einen Drehmomentübertragungsmodus für die Reibungskupplungsanordnung herzustellen, beweglich ist; einen Modusaktuator, der zum Bewegen der Anwendungsplatte zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Modusposition beweglich ist, um das Ausmaß des Antriebsdrehmoments zu steuern, das von der hinteren Ausgangswelle durch den Übertragungsmechanismus und die Reibungskupplungsanordnung auf die vordere Ausgangswelle übertragen wird; und ein Spritzrückgewinnungsschmiersystem zum Auffangen von Schmiermittel, das von dem Sumpf in Reaktion auf die Drehung des zweiten Kettenrades, der Leistungskette und/oder der Kupplungstrommel gespritzt wird, und Zuführen des aufgefangenen Schmiermittels zu einer Kupplungszufuhrkammer, die mit dem Kupplungssatz in Fluidverbindung steht, wobei das Schmiersystem Folgendes umfasst: einen Ölfängerbehälter, der dazu konfiguriert ist, das gespritzte Schmiermittel aufzufangen und das aufgefangene Schmiermittel in einem Ölfängerhohlraum zu halten; einen Ölzufuhrbehälter mit einem Ölzufuhrhohlraum, der mit dem Ölfängerhohlraum in Verbindung steht, und einem Ölzufuhrdurchgang; eine Ölleitung mit einem radialen Stegsegment, das einen Strömungskanal definiert, in Fluidverbindung mit dem Ölzufuhrdurchgang, und einem röhrenförmigen Segment, das die vordere Ausgangswelle umgibt und eine ringförmige Strömungskammer definiert, die mit dem Strömungskanal in Verbindung steht; und eine Kupplungszufuhrvorrichtung, die zur Drehung mit der vorderen Ausgangswelle gekoppelt ist und mehrere röhrenförmige Leitungen aufweist, die sich durch Fensteröffnungen in den inneren Kupplungsplatten erstrecken, wobei jede der röhrenförmigen Leitungen einen internen Strömungsdurchgang definiert, der mit der ringförmigen Kammer in Verbindung steht und Auslasskanäle aufweist, die dazu konfiguriert sind, zu ermöglichen, dass Schmiermittel zur Kupplungszufuhrkammer zugeführt wird, um den Kupplungssatz zu schmieren.