-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/354,467, die am 24. Juni 2016 eingereicht wurde.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Das Gebiet, auf das die Offenbarung sich allgemein bezieht, umfasst Fahrzeugantriebsstränge.
-
HINTERGRUND
-
Ein Fahrzeug kann zumindest einen Teilantriebsstrang umfassen, der das Fahrzeug antreiben kann.
-
ZUSAMMENFASSUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Eine Reihe von Variationen kann ein Produkt einschließen, das umfasst: eine Achswelle und eine Eingangswelle, wobei die Achswelle koaxial mit der Eingangswelle ist; eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln; ein Stellglied, das mit der Kupplung wirkverbunden ist, um die Kupplung anzutreiben; und eine Synchronisierung, die mit der Kupplung wirkverbunden ist, um die Kupplung der Eingangswelle und der Achswelle zu synchronisieren.
-
Eine Reihe von Variationen kann eine Achstrennanordnung zum Übertragen von Drehmoment zwischen einer Eingangswelle und einer Achswelle einschließen, die umfasst: eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die Kupplung dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln; wobei die Kupplung eine Schaltgabelanordnung, die mit einer Hülse wirkverbunden ist, wobei die Schaltgabelanordnung konstruiert und angeordnet ist, die Hülse axial in Bezug auf die Eingangswelle und die Achswelle zu bewegen, sowie ein Kupplungselement umfasst, das mit der Eingangswelle wirkverbunden ist; wobei, wenn die Hülse in einer ersten Stellung ist, die Eingangswelle und die Achswelle nicht miteinander gekoppelt sind, und wobei, wenn die Hülse in einer zweiten Stellung ist, die Eingangswelle und die Achswelle miteinander gekoppelt sind; und eine Konussynchronisierung, wobei ein Reibungskonus der Konussynchronisierung wirkmäßig an der Hülse angebracht ist, so dass er sich axial mit der Hülse bewegt, und dazu konstruiert und angeordnet ist, den Eingriff zwischen der Hülse und dem Kupplungselement zu synchronisieren.
-
Eine Reihe von Variationen kann ein Verfahren zur Synchronisierung einer Achstrennanordnung einschließen, umfassend: Bereitstellen einer Kupplungsanordnung zwischen einer Eingangswelle und einer Achswelle, wobei die Kupplungsanordnung eine Kupplungshülse umfasst, die wirkmäßig an der Achswelle angebracht ist, so dass die Kupplungshülse sich mit der Achswelle dreht und sich axial an der Achswelle bewegt, und ein Kupplungselement, das wirkmäßig an der Eingangswelle angebracht ist; Bereitstellen einer Synchronisierung umfassend einen Reibungskonus, einen Blockierring und eine Spannfeder in operativer Kommunikation mit dem Blockierring, die den Reibungskonus an der Kupplungshülse befestigt; Betätigen der Kupplungsanordnung, um die Kupplungshülse axial zu dem Kupplungselement hin zu bewegen; Spannen des Blockierrings mit der Spannfeder, so dass der Blockierring in einer Blockierstellung registriert wird, die den Eingriff der Kupplungshülse mit dem Kupplungselement verhindert; Synchronisieren einer Drehzahl der Kupplungshülse mit einer Drehzahl des Kupplungselements, mit einer Reibungsfläche des Reibungskonus und einer Reibungsfläche an dem Blockierring; und Freigeben des Blockierrings aus der Blockierstellung mit der Spannfeder, so dass die Kupplungshülse über den Blockierring gelangt und mit dem Kupplungselement in Eingriff gelangt.
-
Eine Reihe von Variationen kann ein Produkt einschließen, das umfasst: eine Achswelle und eine Eingangswelle, wobei die Achswelle koaxial mit der Eingangswelle; eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln, wobei die Kupplung eine Schaltgabelanordnung umfasst, die Folgendes umfasst: eine Schaltgabelwelle und eine Schaltgabel, die sich radial von einer äußeren Oberfläche der Schaltgabelwelle nach außen erstreckt, eine Hülse, die mit der Schaltgabel wirkverbunden ist und davon angetrieben wird, und mit der Achswelle wirkverbunden ist, und ein Kupplungselement, das mit der Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die Hülse eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und das Kupplungselement eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und wobei die Vielzahl von Zähnen an der Hülse dazu konstruiert und angeordnet ist, mit der Vielzahl von Zähnen an dem Kupplungselement in Eingriff zu gelangen; und ein Stellglied mit einer Stellgliedwelle, wobei das Stellglied dazu konstruiert und angeordnet ist, die Stellgliedwelle axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, so dass die Stellgliedwelle die Schaltgabelanordnung und die Hülse zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung antreibt, und wobei in der ersten Stellung die Hülse nicht mit dem Kupplungselement in Eingriff steht, und wobei in der zweiten Stellung die Hülse mit dem Kupplungselement in Eingriff steht.
-
Weitere Ausführungsformen zur Veranschaulichung, die in den Umfang der Erfindung fallen, werden aus der im Folgenden gegebenen detaillierten Beschreibung deutlich werden. Es sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung sowie die spezifischen Beispiele, auch wenn sie Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung offenbaren, rein dem Zweck der Veranschaulichung dienen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Ausgewählte Beispiele von Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gilt:
-
1 veranschaulicht ein Schema eines Fahrzeugs gemäß einer Reihe von Variationen.
-
2 veranschaulicht eine Schnittansicht einer Vorderachs-Trennanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
-
3 veranschaulicht eine Schnittansicht einer Vorderachs-Trennanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
-
4 veranschaulicht eine Schnittansicht einer Vorderachs-Trennanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
-
5 veranschaulicht eine Schnittansicht einer Vorderachs-Trennanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
-
6 veranschaulicht eine perspektivische Detailansicht einer Synchronisierung gemäß einer Reihe von Variationen.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
Die folgende Beschreibung von Variationen erfolgt rein zur Veranschaulichung und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Einsatzmöglichkeiten beschränken.
-
Unter Bezugnahme auf 1 kann in einer Reihe von Variationen ein Vierradantriebs- oder Allradantriebsfahrzeug 20 einen Antriebsstrang 22 umfassen, der einen ersten Teilantriebsstrang 24 und einen zweiten Teilantriebsstrang 32 umfassen kann. Der erste Teilantriebsstrang 24 kann eine erste Antriebswelle 26 umfassen, die einen ersten Satz von Rädern 28 antreiben kann, und der zweite Teilantriebsstrang 32 kann eine zweite Antriebswelle 34 umfassen, die einen zweiten Satz von Rädern 36 antreiben kann. Ein Getriebe 40 kann mit dem ersten und zweiten Teilantriebsstrang 24, 32 wirkverbunden sein. Das Getriebe 40 kann Drehmoment von einem Motor 42 erzeugen, der, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Verbrennungsmotor sein kann, und es an den ersten und zweiten Teilantriebsstrang 24, 32 verteilen. Ein Verteilergetriebe 44 kann mit dem Getriebe 40 wirkverbunden sein und kann das Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Teilantriebsstrang 24, 32 verteilen. Der erste Teilantriebsstrang 24 kann ein erstes Differential 30 umfassen, das konstruiert und angeordnet sein kann, um Drehmoment von dem Verteilergetriebe 44 zu erhalten und das Drehmoment zwischen dem ersten Satz von Rädern 28 zu verteilen. In einer Reihe von Variationen kann der zweite Teilantriebsstrang 32 ein zweites Differential 38 umfassen, das konstruiert und angeordnet sein kann, um Drehmoment von dem Verteilergetriebe 44 zu erhalten, und kann das Drehmoment zwischen dem zweiten Satz von Rädern 36 verteilen. Zumindest eine Achstrennanordnung 46 kann wirkmäßig an dem ersten oder zweiten Teilantriebsstrang 24, 32 angebracht sein. In einer Reihe von Variationen kann die Achstrennanordnung 46 selektiv den ersten oder zweiten Teilantriebsstrang 24, 32 von der Drehkommunikation mit dem Getriebe 40, dem Verteilergetriebe 44, und dem ersten oder zweiten Differential 30, 38 trennen. Eine Achstrennanordnung 46 kann parasitäre Verluste minimieren, indem sie die unnötige Drehung und/oder Drehmomentübertragung beseitigt, was die Effizienz des Antriebsstrangsystems steigert, wenn das Vierradantriebs- oder Allradantriebs-Fahrzeug 20 in einem Zweiradantriebs-Modus arbeitet, wie im Folgenden hierin noch erläutert wird.
-
Unter Bezugnahme auf 2–5 kann in einer Reihe von Variationen eine Achstrennanordnung 46 mit einer Achswelle 48 und einer Eingangswelle 50 wirkverbunden sein, die koaxial mit der Achswelle 48 sein kann. In einer Reihe von Variationen kann eine Kupplungsanordnung 52 mit der Achswelle 48 und der Eingangswelle 50 wirkverbunden sein, und kann konstruiert und angeordnet sein, um selektiv die Achswelle 48 und die Eingangswelle 50 bei Betätigung durch ein Stellglied 68 zu koppeln und zu entkoppeln. Wenn die Achswelle 48 und die Eingangswelle 50 miteinander gekoppelt sind, kann Drehmoment zwischen der Achswelle 48 und der Eingangswelle 50 übertragen werden. Wenn die Achswelle 48 und die Eingangswelle 50 nicht miteinander gekoppelt sind, kann die Drehmomentübertragung zwischen der Achswelle 48 und der Eingangswelle 50 unterbrochen sein. Es kann eine beliebige Anzahl von Kupplungsanordnungen 52 verwendet werden, darunter Klauenkupplungen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
-
In einer Reihe von Variationen kann eine Kupplungsanordnung 52 ein Kupplungselement 54 umfassen, das mit der Eingangswelle 50 wirkverbunden sein kann, so dass es sich mit der Eingangswelle 50 und einer Kupplungshülse 60 drehen kann, die an der Achswelle 48 durch eine Keilwellenverbindung angebracht sein kann, so dass sich die Kupplungshülse 60 mit der Achswelle 48 drehen und sich auch axial entlang der Achswelle 48 drehen kann. Das Kupplungselement 54 kann ein erstes Ende 56 umfassen, das eine Vielzahl von Zähnen 58 umfassen kann, und die Kupplungshülse 60 kann ebenfalls ein erstes Ende 62 umfassen, das eine Vielzahl von Zähnen 64 umfassen kann, die dazu konstruiert und angeordnet sein können, um selektiv in die Vielzahl von Zähnen 58 an dem Kupplungselement durch eine Keilwellenverbindung einzugreifen. In einer Reihe von Variationen kann die Vielzahl von Zähnen 74 an der Kupplungshülse 60 in die Zähne 58 des Kupplungselements 54 eingreifen, wenn die Kupplungshülse 60 axial aus einer ersten ausgerückten Stellung (eine Variation davon ist in den 2 & 5 veranschaulicht) in eine zweite eingerückte Stellung (Variationen davon sind in 3–4 veranschaulicht) bewegt wird. Wenn die Vielzahl von Zähnen 64 an der Kupplungshülse 60 in die Vielzahl von Zähnen 58 an dem Kupplungselement 54 eingerückt ist, können die Achswelle 48 und die Eingangswelle 50 miteinander gekoppelt sein, so dass sie sich gemeinsam drehen können. In einer Reihe von Variationen kann die Kupplungshülse 60 konstruiert und angeordnet sein, um eine Schaltgabel 84, 122, 140 einer Schaltgabelanordnung 84, 122, 140 aufzunehmen, die dazu verwendet werden kann, die Kupplungshülse 60 aus der ausgerückten Stellung, in der die Achswelle 48 nicht mit der Eingangswelle 50 gekoppelt ist, oder in die eingerückte Stellung, in der die Achswelle 48 mit der Eingangswelle 50 gekoppelt ist, anzutreiben.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelanordnung 84, 122, 140 axial zwischen der ersten ausgerückten Stellung und der zweiten eingerückten Stellung durch eine Stellgliedwelle 70, 108, 144 bewegt werden. In einer Reihe von Variationen kann die Stellgliedwelle 70, 108, 144 wirkmäßig mit einer beliebigen Anzahl von Stellgliedern 68 angebracht sein, die, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, elektromagnetische, elektromechanische und/oder hydraulische umfassen können. Das Stellglied 68 kann die Stellgliedwelle 70, 108, 144 axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegen. In einer Reihe von Variationen kann das Stellglied 68 mit einem Steuergerät 74 (eine Variation davon ist in 1 veranschaulicht) wirkverbunden sein, das ein Signal an das Stellglied 68 senden kann, um die Stellgliedwelle 70, 108, 144 axial aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen, was die Schaltgabelanordnung 66, 106, 132 veranlassen kann, sich axial zu bewegen, was die Kupplungshülse 60 veranlasst, sich aus einer ausgerückten Stellung in eine eingerückte Stellung zu bewegen. Der Eingriff der Kupplungshülse 60 und des Kupplungselements 54 kann die Achswelle 48 und die Eingangswelle 50 miteinander koppeln. In einer Reihe von Variationen kann die Stellung der Stellgliedwelle 70 durch Induktanz bestimmt werden, wobei eine Phasenverschiebung zwischen dem eingerückten und dem ausgerückten Zustand auftritt, wie dies in der Patentanmeldung Nr. 14/642,878 weiter definiert wird, die durch Verweis hierin aufgenommen ist.
-
Unter Bezugnahme auf 2–3 kann in einer Reihe von Variationen eine Schaltgabelanordnung 66 eine Schaltgabelwelle 76 umfassen, die an einer Schaltgabel 84 angebracht sein kann, so dass die Schaltgabel 84 sich axial mit der Schaltgabelwelle 76 bewegen kann. In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 76 eine Lippe 78 umfassen, die sich radial von einem Außendurchmesser der Schaltgabelwelle 76 erstrecken kann, und die konstruiert und angeordnet sein kann, um mit einem Ausschnitt 86 in der Schaltgabel 84 zusammenzupassen. Ein Schnappring 96 kann verwendet werden, um die Schaltgabel 84 und die Schaltgabelwelle 76 aneinander zu sichern.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 76 auch einen Innenhohlraum 82 umfassen, der konstruiert und angeordnet sein kann, um einen Stößel 92 aufzunehmen, der wirkmäßig an einer Blockierfeder 94 angebracht sein kann, so dass der Stößel 92 federvorgespannt sein kann. In einer Reihe von Variationen kann die Blockierfeder 94 innerhalb der Schaltgabelwelle 76 den Stoß beim Eingriff zwischen der Kupplungshülse 60 und dem Kupplungselement 54 zu absorbieren, wenn ein Kontakt Zahn auf Zahn oder ein schwerer Keilwellenwiderstand auftritt.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 76 zwischen einer Schulter 102, die in dem Gehäuse 100 benachbart zu einem ersten Ende 88 der Schaltgabelwelle 76 ausgebildet ist, und einem Vorsprung 104, der in dem Gehäuse 100 ausgebildet ist und sich von einem Ende 90 des Gehäuses 100 erstreckt, positioniert sein, so dass, wenn die Schaltgabelwelle 76 in die zweite Stellung bewegt werden kann, der Schnappring 96 an der Schaltgabelwelle 76 gegen den Vorsprung 104 in dem Gehäuse 100 anliegen kann, und so dass, wenn die Schaltgabelwelle 76 zurück in die erste Stellung bewegt werden kann, eine erste Oberfläche 80 der radialen Lippe 78 an der Schaltgabelwelle 76 und die Schaltgabel 84 gegen die Schulter 102 des Gehäuses 100 anliegen können.
-
In einer Reihe von Variationen kann eine Rückstellfeder 98 wirkmäßig an der Schaltgabelwelle 76 angebracht sein und diese umgeben, und kann die Schaltgabelwelle 76 vorspannen, so dass sie eine zusätzliche Unterstützung des Ausrückens der Kupplungshülse 60 aus dem Kupplungselement 54 bieten kann.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Stellgliedwelle 70 mit einem ersten Ende 88 der Schaltgabelanordnung 66 wirkverbunden sein. Beim Einrücken kann das Stellglied 68 die Stellgliedwelle 70 veranlassen, sich axial so zu bewegen, dass das erste Ende 72 der Stellgliedwelle 70 den Stößel 92 innerhalb der Schaltgabelwelle 76 zu einem Endzustand schiebt, was die Schaltgabelwellenanordnung 66 und damit das Kupplungshülse 60 veranlasst, sich axial in die zweite Stellung zu bewegen, so dass die Zähne 64 an der Kupplungshülse 60 mit den Zähnen 58 an dem Kupplungselement 54 in Eingriff gelangen können. Beim Ausrücken kann das Stellglied 68 die Stellgliedwelle 70 veranlassen, sich axial aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zu bewegen, was die Kraft auf die Schaltgabelanordnung 66 lösen kann, was der Kupplungshülse 60 erlaubt, sich axial aus der zweiten Stellung in die erste Stellung weg zu bewegen, so dass die Zähne 64 der Kupplungshülse 60 aus den Zähnen 58 des Kupplungselements 54 ausrücken können.
-
Unter Bezugnahme auf 3 kann in einer weiteren Variation die Schaltgabelanordnung 106 konstruiert und angeordnet sein, um eine Zugunterstützung zu ermöglichen, die ein diskretes Ein- und Ausrücken der Kupplungsanordnung 52 durchführen kann. In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelanordnung 106 so konstruiert und angeordnet sein, dass die Stellgliedwelle 108 sich durch die gesamte Länge der Schaltgabelanordnung 106 erstrecken kann und direkt mit der Schaltgabelanordnung 106 gekoppelt werden kann, wie im Folgenden hierin noch erläutert wird. In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelanordnung 106 wirkmäßig an der Schaltgabelwelle 114 angebracht sein, so dass die Schaltgabel 122 sich axial mit der Schaltgabelwelle 114 bewegen kann. In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 114 eine Lippe 116 umfassen, die sich radial von einem Außendurchmesser der Schaltgabelwelle 114 erstrecken kann. Die Schaltgabel 122 kann einen Ausschnitt 124 umfassen, der konstruiert und angeordnet sein kann, um die radiale Lippe 116 an der Schaltgabelwelle 114 aufzunehmen. Ein Schnappring 96 kann verwendet werden, um die Schaltgabel 122 an der Schaltgabelwelle 114 zu sichern. Die Schaltgabelwelle 114 kann auch einen Innenhohlraum 120 umfassen, der durch einen Innendurchmesser der Schaltgabelwelle 114 definiert und dazu konstruiert und angeordnet sein kann, einen Stößel 126 aufzunehmen, der wirkmäßig an einer Blockierfeder 128 angebracht ist, so dass der Stößel 126 federvorgespannt sein kann. In einer Reihe von Variationen kann die Blockierfeder 128 innerhalb der Schaltgabelwelle 114 den Stoß beim Eingriff zwischen der Kupplungshülse 60 und dem Kupplungselement 54 absorbieren, wenn ein Kontakt Zahn auf Zahn und/oder ein schwerer Keilwellenwiderstand auftritt.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 114 zwischen einer Schulter 102 benachbart zu einem ersten Ende 88 der Schaltgabelwelle 114 und einem Vorsprung 104, der sich von einem Ende 90 des Gehäuses 100 erstreckt, positioniert sein, so dass, wenn die Schaltgabelwelle 114 in die zweite Stellung bewegt werden kann, der Schnappring 96 an der Schaltgabelwelle 114 gegen den Vorsprung 104 in dem Gehäuse 100 anliegen kann, und so dass, wenn die Schaltgabelwelle 114 zurück in die erste Stellung bewegt werden kann, eine erste Oberfläche 118 der radialen Lippe 116 an der Schaltgabelwelle 114 und die Schaltgabel 122 gegen die Schulter 102 des Gehäuses 100 anliegen können.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Stellgliedwelle 108 eine Schulter 110 umfassen, die sich von einem mittleren Abschnitt 112 der Stellgliedwelle 108 radial weg erstrecken kann, die konstruiert und angeordnet sein kann, um gegen den Stößel 126 der Schaltgabelwelle 114 anzuliegen. Die Stellgliedwelle 108 kann sich durch die Schaltgabelwelle 114, den Stößel 126, und die Blockierfeder 128 erstrecken und kann direkt mit der Schaltgabelwelle 114 gekoppelt sein.
-
Beim Eingriff kann die Schulter 110 an der Stellgliedwelle 108 den Stößel 126 der Schaltgabelwelle 114 in einen Endzustand schieben, was die Schaltgabelwelle 114 und die Schaltgabel 122 veranlasst, die Kupplungshülse 60 axial in eine zweite Stellung zu bewegen, so dass die Zähne 64 an der Kupplungshülse 52 mit den Zähnen 58 des Kupplungselements 54 in Eingriff gelangen können. Beim Ausrücken kann das Stellglied 68 die Stellgliedwelle 108 veranlassen, sich axial aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zu bewegen, was den Stößel 126 und die Schaltgabelwelle 114 freigeben kann, was der Schaltgabelanordnung 106 erlauben kann, die Kupplungshülse 60 axial von dem Kupplungselement 54 weg zu bewegen, um die Kupplungshülse 60 aus dem Kupplungselement 54 auszurücken.
-
In einer Reihe von Variationen kann eine Rückstellfeder 98 wirkmäßig an der Schaltgabelwelle 114 angebracht sein, um eine zusätzliche Unterstützung des Ausrückens der Kupplungshülse 60 aus dem Kupplungselement 54 bereitzustellen.
-
Unter Bezugnahme auf 4 kann in einer weiteren Variation die Schaltgabelanordnung 132 konstruiert und angeordnet sein, um direkt wirkend zu sein. Eine direkt wirkende Schaltgabelanordnung 132 kann ein diskretes Ein- und Ausrücken der Kupplungsanordnung 52 erlauben. In einer Reihe von Variationen kann eine direkt wirkende Schaltgabelanordnung 132 eine Schaltgabelwelle 134 umfassen, die mit einer Schaltgabel 104 wirkverbunden sein kann. In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 134 eine Lippe 136 umfassen, die sich radial von einem Außendurchmesser der Schaltgabelwelle 134 erstrecken kann. Die Schaltgabel 140 kann einen Ausschnitt 142 umfassen, der konstruiert und angeordnet sein kann, um die radiale Lippe 136 an der Schaltgabelwelle 134 aufzunehmen. Ein Schnappring 96 kann verwendet werden, um die Schaltgabel 140 an der Schaltgabelwelle 134 zu sichern. Die Schaltgabelwelle 134 kann auch einen Innenhohlraum 138 umfassen, der durch einen Innendurchmesser der Schaltgabelwelle 134 definiert ist und sich durch die Schaltgabelwelle 134 erstrecken kann, und der so konstruiert und angeordnet sein kann, dass sich die Stellgliedwelle 144 durch die gesamte Länge der Schaltgabelanordnung 132 erstrecken kann.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Stellgliedwelle 144 eine Schulter 146 umfassen, die sich radial von einem mittleren Abschnitt 148 der Stellgliedwelle 144 weg erstrecken kann. Die Schulter 146 an der Stellgliedwelle 144 kann verwendet werden, um die Stellgliedwelle 144 direkt an der Schaltgabelwelle 134 zu befestigen.
-
In einer Reihe von Variationen kann die Schaltgabelwelle 134 zwischen einer Schulter 102, die in dem Gehäuse 100 benachbart zu einem ersten Ende 88 der Schaltgabelwelle 134 ausgebildet ist, und einem Vorsprung 104, der in dem Gehäuse 90 ausgebildet ist und sich von einem Ende 100 des Gehäuses 134 erstreckt, positioniert sein, so dass, wenn die Schaltgabelwelle 137 in der ersten Stellung sein kann, eine erste Oberfläche 137 der radialen Lippe 136 an der Schaltgabelwelle 134 und die Schaltgabel 140 gegen die Schulter 102 anliegen können, und so dass, wenn die Schaltgabelwelle 134 in die zweite Stellung bewegt werden kann, der Schnappring 96 an der Schaltgabelwelle 134 gegen den Vorsprung 104 in dem Gehäuse 100 anliegen kann.
-
Beim Eingriff kann die Stellgliedwelle 144 die Schaltgabelwelle 134 axial so bewegen, dass die Kupplungshülse 60 sich axial in eine zweite Stellung bewegen kann, was die Zähne 64 an der Kupplungshülse 60 veranlasst, mit den Zähnen 58 des Kupplungselements 54 in Eingriff zu gelangen. Beim Ausrücken kann das Stellglied 68 die Stellgliedwelle 144 veranlassen, sich axial aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zu bewegen, was die Schaltgabel 140 veranlassen kann, die Kupplungshülse 60 axial zu bewegen, so dass die Zähne 64 an der Kupplungshülse 60 aus den Zähnen 58 des Kupplungselements 54 ausrücken können.
-
In einer Reihe von Variationen kann die direkt wirkende Schaltgabelanordnung 132 erlauben, dass die bistabile Vorderachsentrennung 46 direkt wirkend ist, da die Stellgliedwelle direkt mit der Schaltgabelwelle 134 und der Kupplungshülse 60 gekoppelt werden kann. Daher beeinflusst jede Bewegung des Stellglieds 68 direkt die Übertragung der Komponenten, was zum Einrücken oder dem Ausrücken der Kupplungshülse 60 und des Kupplungselements 54 führt. Dies kann besonders nützlich in Systemen sein, die eine sensorlose Konstruktion verwenden, da es eine exakte Positionierung der Übertragungskomponenten durch Induktanz bereitstellen kann.
-
Unter Bezugnahme auf 5–6 kann in einer Reihe von Variationen eine Synchronisierung 150 mit der Kupplungsanordnung 52 wirkverbunden sein, um die Kupplung der Achswelle 48 und der Eingangswelle 50 zu synchronisieren, was ein reibungsloses Einrücken der Achswelle 48 und der Eingangswelle 50 erlauben kann, was die Schwingungs- und Geräuschbildung (NVH) des Fahrzeugs 20 verbessern kann. Es kann eine beliebige Anzahl von Synchronisierungen 150 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Einzel- oder Mehrfachkonus-Synchronisierungen.
-
In einer Reihe von Variationen kann ein Reibungskonus 152 der Synchronisierung 150 mit der Kupplungshülse 60 wirkverbunden sein, um eine Hülsen-/Konus-Anordnung 154 zu bilden. Dies kann dem Reibungskonus 152 erlauben, sich axial mit der Hülse 60 zu bewegen, so dass er nicht in einer Stellung fixiert ist. Die Hülsen-/Konus-Anordnung 154 kann axial durch die Schaltgabel 66 zu dem Kupplungselement 54 hin angetrieben werden, wenn der Eingriff zwischen der Eingangswelle 50 und der Achswelle 48 gewünscht sein mag. Der Blockierring 156 kann zwischen der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 und dem Kupplungselement 54 angeordnet sein und kann verhindern, dass die Vielzahl von Zähnen 64 an der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 mit der Vielzahl von Zähnen 58 an dem Kupplungselement 54 in Eingriff gelangt, wenn die Eingangswelle 50 und die Achswelle 48 sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, wie im Folgenden hierin noch erläutert wird. In einer Reihe von Variationen kann der Blockierring 156 eine Vielzahl von Laschen 158 umfassen (eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht), die eine Abfasung oder Biegung an jeder Ecke der Lasche 158 umfassen können, die konstruiert und angeordnet sein können, um zu verhindern, dass die Vielzahl von Zähnen 64 an der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 mit der Vielzahl von Zähnen 58 an dem Kupplungselement 54 in Eingriff gelangt, während die Hülsen-/Konus-Anordnung 154 und das Kupplungselement 54 sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen. Der Blockierring 156 kann mit einer beliebigen Anzahl von Materialien beschichtet sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Molybdän, Sinterbronze, Messing oder ein Karbonfaserverkleidungs-Reibungsmaterial. In einer Reihe von Variationen kann eine Spannfeder 160 wirkmäßig an dem Blockierring 156 angebracht sein. Wenn die Hülsen-/Konus-Anordnung 154 axial zu dem Kupplungselement 54 hin bewegt wird, kann die Spannfeder 160 eine Kraft auf den Blockierring 156 hin ausüben, so dass die Synchronisierung 150 ein Drehmoment erzeugen kann, das den Blockierring 156 in eine Blockierstellung registrieren oder verdrehen kann (eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht), während die Drehzahl der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 und des Kupplungselements 54 nicht synchronisiert sind. In der Blockierstellung kann die Vielzahl von Zähnen 64 an der Hülse 60 daran gehindert werden, sich an dem Blockierring 156 vorbei zu bewegen. Während die Hülsen-/Konus-Anordnung 154 daran gehindert werden kann, sich an dem Blockierring 156 vorbei zu bewegen und in das Kupplungselement 54 einzugreifen, kann sich eine Reibungsfläche an der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 axial entlang einer Reibungsfläche an dem Blockierring 156 bewegen, was ein Reibungsmoment erzeugen kann, das die Drehzahlen der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 und des Kupplungselements 54 synchronisieren kann. Sobald die Synchronisierung der Drehzahlen der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 und des Kupplungselements 54 abgeschlossen ist, kann der Blockierring 156 nicht länger durch die Spannfeder 160 gespannt sein, so dass der Blockierring 156 sich in eine Stellung bewegen kann, die der Vielzahl von Zähnen 64 der Hülsen-/Konus-Anordnung 154 erlauben kann, sich axial an dem Blockierring 156 vorbei zu bewegen, so dass die Vielzahl von Zähnen 64 an der Hülse 60 mit der Vielzahl von Zähnen 58 an dem Kupplungselement 54 in Eingriff gelangen kann, was die Übertragung von Drehmoment auf das Kupplungselement 54 erlaubt.
-
Unter Bezugnahme auf 2–5 kann in einer Reihe von Variationen ein Gehäuse 100 zumindest einen Abschnitt des Stellglieds 68, der Schaltgabelanordnung 66, 106, 132, der Kupplungsanordnung 52, und der Synchronisierung 150 (sofern eine Synchronisierung vorhanden ist) umgeben.
-
Die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen dient rein zur Veranschaulichung von Komponenten, Elementen, Handlungen, Produkten und Verfahren, die als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet werden, und soll in keiner Weise den Umfang durch das, was im Detail offenbart ist oder nicht ausdrücklich dargelegt wird, einschränken. Die hierin beschriebenen Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren können anders als hierin ausdrücklich beschrieben kombiniert und umgestellt werden und werden dennoch als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet.
-
Variation 1 kann umfassen: eine Achswelle und eine Eingangswelle, wobei die Achswelle koaxial mit der Eingangswelle ist; eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln; ein Stellglied, das mit der Kupplung wirkverbunden ist, um die Kupplung anzutreiben; und eine Synchronisierung, die mit der Kupplung wirkverbunden ist, um die Kupplung der Eingangswelle und der Achswelle zu synchronisieren.
-
Variation 2 kann ein Produkt gemäß Variation 1 einschließen, wobei die Kupplung des Weiteren umfasst: eine Schaltgabelanordnung, eine Hülse, die mit der Schaltgabel wirkverbunden ist und davon angetrieben wird, und mit der Achswelle wirkverbunden ist, und ein Kupplungselement, das mit der Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die Hülse eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und das Kupplungselement eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und wobei die Vielzahl von Zähnen an der Hülse dazu konstruiert und angeordnet ist, mit der Vielzahl von Zähnen an dem Kupplungselement in Eingriff zu gelangen; und wobei das Stellglied dazu konstruiert und angeordnet ist, die Schaltgabelwelle axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, und wobei in der ersten Stellung die Hülse nicht mit dem Kupplungselement in Eingriff steht, und wobei in der zweiten Stellung die Hülse mit dem Kupplungselement in Eingriff steht.
-
Variation 3 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 1–2 einschließen, wobei die Synchronisierung eine Konussynchronisierung ist, und wobei ein Reibungskonus der Synchronisierung an der Hülse angebracht ist und konstruiert und angeordnet ist, um sich axial mit der Hülse zu bewegen.
-
Variation 4 kann ein Produkt gemäß Variation 3 einschließen, wobei die Synchronisierung ferner einen Blockierring und eine Spannfeder umfasst, die zwischen der Hülse und dem Kupplungselement angeordnet sind, und wobei die Synchronisierung so konstruiert und angeordnet ist, dass, wenn ein Eingriff zwischen der Eingangswelle und der Achswelle betätigt wird, die Spannfeder ein Drehmoment erzeugt, das den Blockierring in einer Blockierstellung registriert, die die Vielzahl von Zähnen an der Hülse daran hindert, mit der Vielzahl von Zähnen an dem Kupplungselement in Eingriff zu gelangen, wenn die Eingangswelle und die Achswelle sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen.
-
Variation 5 kann ein Produkt gemäß Variation 4 umfassen, wobei, wenn die Eingangswelle und die Achswelle sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, die Synchronisierung so konstruiert und angeordnet ist, dass eine Reibungsfläche an der Reibungskonusanordnung sich axial entlang einer Reibungsfläche des Blockierrings bewegt, um ein Reibungsmoment zu erzeugen, um die Drehzahlen der Hülse und des Kupplungselement zu synchronisieren, und wobei, sobald die Drehzahl der Hülse und des Kupplungselements synchronisiert sind, die Spannfeder die Blockierfeder aus der Blockierstellung freigibt.
-
Variation 6 kann ein Produkt gemäß Variation 5 einschließen, wobei der Blockierring eine Vielzahl von abgefasten Laschen umfasst.
-
Variation 7 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 2–6 einschließen, des Weiteren umfassend eine Rückstellfeder, die mit der Schaltgabelwelle wirkverbunden ist, um die Schaltgabel in die erste Stellung vorzuspannen.
-
Variation 8 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 2–7 einschließen, wobei die Stellgliedwelle sich durch eine gesamte Länge der Schaltgabelwelle erstreckt und direkt mit der Schaltgabelwelle gekoppelt ist.
-
Variation 9 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 2–8 einschließen, wobei die Schaltgabelanordnung einen federbelasteten Stößel innerhalb eines Innenhohlraums der Schaltgabelwelle umfasst.
-
Variation 10 kann eine Achstrennanordnung zum Übertragen von Drehmoment zwischen einer Eingangswelle und einer Achswelle einschließen, die umfasst: eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die Kupplung dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln; wobei die Kupplung eine Schaltgabelanordnung, die mit einer Hülse wirkverbunden ist, wobei die Schaltgabelanordnung konstruiert und angeordnet ist, die Hülse axial in Bezug auf die Eingangswelle und die Achswelle zu bewegen, sowie ein Kupplungselement umfasst, das mit der Eingangswelle wirkverbunden ist; wobei, wenn die Hülse in einer ersten Stellung ist, die Eingangswelle und die Achswelle nicht miteinander gekoppelt sind, und wobei, wenn die Hülse in einer zweiten Stellung ist, die Eingangswelle und die Achswelle miteinander gekoppelt sind; und eine Konussynchronisierung, wobei ein Reibungskonus der Konussynchronisierung wirkmäßig an der Hülse angebracht ist, so dass er sich axial mit der Hülse bewegt, und dazu konstruiert und angeordnet ist, den Eingriff zwischen der Hülse und dem Kupplungselement zu synchronisieren.
-
Variation 11 kann eine Achstrennanordnung gemäß Variation 10 einschließen, wobei die Synchronisierung ferner einen Blockierring und eine Spannfeder umfasst, die zwischen der Hülse und dem Kupplungselement angeordnet ist, und wobei Synchronisierung so konstruiert und angeordnet ist dass, wenn ein Eingriff zwischen der Eingangswelle und der Achswelle betätigt wird, die Spannfeder ein Drehmoment erzeugt, das den Blockierring in einer Blockierstellung registriert, die die Vielzahl von Zähnen an der Hülse daran hindert, mit einer Vielzahl von Zähnen an dem Kupplungselement in Eingriff zu gelangen, wenn die Eingangswelle und die Achswelle sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen.
-
Variation 12 kann eine Achstrennanordnung gemäß Variation 11 einschließen, wobei, wenn die Eingangswelle und die Achswelle sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, die Synchronisierung so konstruiert und angeordnet, dass eine Reibungsfläche an dem Reibungskonus sich axial entlang einer Reibungsfläche an dem Blockierring bewegt, um ein Reibungsmoment zu erzeugen, um die Drehzahlen der Hülse und des Kupplungselements zu synchronisieren, und wobei, sobald die Drehzahl der Hülse und des Kupplungselements synchronisiert sind, die Spannfeder die Blockierfeder aus der Blockierstellung freigibt.
-
Variation 13 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 10–12 einschließen, des Weiteren umfassend eine Rückstellfeder, die mit der Schaltgabelanordnung wirkverbunden ist, um die Schaltgabelanordnung in die erste Stellung vorzuspannen.
-
Variation 14 kann ein Verfahren zur Synchronisierung einer Achstrennanordnung einschließen, das folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Kupplungsanordnung zwischen einer Eingangswelle und einer Achswelle, wobei die Kupplungsanordnung eine Kupplungshülse umfasst, die wirkmäßig an der Achswelle angebracht ist, so dass die Kupplungshülse sich mit der Achswelle dreht und sich axial an der Achswelle bewegt, und ein Kupplungselement, das wirkmäßig an der Eingangswelle angebracht ist; Bereitstellen einer Synchronisierung umfassend einen Reibungskonus, einen Blockierring und eine Spannfeder in operativer Kommunikation mit dem Blockierring, die den Reibungskonus an der Kupplungshülse befestigt; Betätigen der Kupplungsanordnung, um die Kupplungshülse axial zu dem Kupplungselement hin zu bewegen; Spannen des Blockierrings mit der Spannfeder, so dass der Blockierring in einer Blockierstellung registriert wird, die den Eingriff der Kupplungshülse mit dem Kupplungselement verhindert; Synchronisieren einer Drehzahl der Kupplungshülse mit einer Drehzahl des Kupplungselements, mit einer Reibungsfläche des Reibungskonus und einer Reibungsfläche an dem Blockierring; und Freigeben des Blockierrings aus der Blockierstellung mit der Spannfeder, so dass die Kupplungshülse über den Blockierring gelangt und mit dem Kupplungselement in Eingriff gelangt.
-
Variation 15 kann ein Produkt einschließen, das Folgendes umfasst: eine Achswelle und eine Eingangswelle, wobei die Achswelle koaxial mit der Eingangswelle ist; eine Kupplung, die mit der Achswelle und der Eingangswelle wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, die Eingangswelle und die Achswelle selektiv zu koppeln und zu entkoppeln, wobei die Kupplung eine Schaltgabelanordnung umfasst, die Folgendes umfasst: eine Schaltgabelwelle und eine Schaltgabel, die sich radial von einer äußeren Oberfläche der Schaltgabelwelle nach außen erstreckt, eine Hülse, die mit der Schaltgabel wirkverbunden ist und davon angetrieben wird, und mit der Achswelle wirkverbunden ist, und ein Kupplungselement, das mit der Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die Hülse eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und das Kupplungselement eine Vielzahl von Zähnen umfasst, und wobei die Vielzahl von Zähnen an der Hülse dazu konstruiert und angeordnet ist, mit der Vielzahl von Zähnen an dem Kupplungselement in Eingriff zu gelangen; und ein Stellglied mit einer Stellgliedwelle, wobei das Stellglied dazu konstruiert und angeordnet ist, die Stellgliedwelle axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, so dass die Stellgliedwelle die Schaltgabelanordnung und die Hülse zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung antreibt, und wobei in der ersten Stellung die Hülse nicht mit dem Kupplungselement in Eingriff steht, und wobei in der zweiten Stellung die Hülse mit dem Kupplungselement in Eingriff steht.
-
Variation 16 kann ein Produkt gemäß Variationen 15 einschließen, wobei die Stellgliedwelle sich durch eine gesamte Länge der Schaltgabelwelle erstreckt und direkt mit der Schaltgabelwelle gekoppelt ist.
-
Variation 17 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 15–16 einschließen, wobei die Schaltgabelanordnung einen federbelasteten Stößel innerhalb eines Innenhohlraums der Schaltgabelwelle umfasst.
-
Variation 18 kann ein Produkt gemäß Variation 17 umfassen, wobei ein Ende der Stellgliedwelle gegen den Stößel anliegt und den Stößel antreibt.
-
Variation 19 kann ein Produkt gemäß Variation 17 umfassen, wobei die Stellgliedwelle sich durch den Stößel und in den Innenhohlraum erstreckt.
-
Variation 20 kann ein Produkt gemäß einer der Variationen 15 bis 19 einschließen, des Weiteren umfassend eine Synchronisierung, der mit der Kupplung wirkverbunden ist.
-
Die obige Beschreibung ausgewählter Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung ist rein beispielhafter Natur, und daher werden Abwandlungen und Varianten davon nicht als Abweichungen vom Geist und Umfang der Erfindung angesehen.
