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Die Erfindung betrifft eine Schiebevorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln einer Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit oder von einer Welle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Schaltvorrichtungen für Antriebssysteme bekannt, bei denen eine Schaltgabel verfahren wird, um eine Schiebemuffe zu verschieben. Auf diese Weise können Gangstufen innerhalb eines Getriebes verbunden oder getrennt werden.
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Dabei kann ein Verschieben der Schaltgabel z. B. mithilfe eines elektrischen Motors oder einer hydraulischen Vorrichtung oder einfach nur per Muskelkraft erfolgen.
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Hinblickend auf hybride oder elektrische Fahrzeuge sind Schaltvorrichtungen ebenfalls interessant, da mit diesen elektrische Motoren beispielsweise an ein Fahrzeugrad an- oder abgekoppelt werden können.
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Im Speziellen bei Konstantfahrt, d.h. bei Fahrt mit gleichbleibend unveränderter Geschwindigkeit eines hybriden oder elektrischen Fahrzeugs, erscheint es bei z. B. einem allradangetriebenen Fahrzeug sinnvoll, eine der zwei Achsen von einer elektrischen Antriebsmaschine abzukoppeln, um beispielsweise die Verlustleistung zu minimieren.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schiebevorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln einer Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit oder von einer Welle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung anzugeben, welche ein Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen eines hybriden oder elektrischen Fahrzeugs auf einfache Weise realisiert, kostengünstig und materialsparend sowie gewichtssparend herstellbar ist, um die Umwelt zu schonen und um die Reichweite eines Fahrzeuges zu maximieren.
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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug sowie eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug anzugeben, welche ein Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen eines hybriden oder elektrischen Fahrzeugs auf einfache Weise realisiert, kostengünstig und materialsparend sowie gewichtssparend herstellbar ist, um die Umwelt zu schonen und um die Reichweite eines Fahrzeuges zu maximieren.
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Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schiebevorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln einer Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit oder von einer Welle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung.
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Dabei weist die Schiebevorrichtung einen hohlzylindrischen Körper mit einer inneren und einer äußeren Mantelfläche sowie mit zwei gegenüberliegenden Flächen an den Stirnseiten auf. In diesem Kontext umfasst die äußere Mantelfläche wenigstens eine Gewindeführung für wenigstens einen Eingriff einer Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug, um den hohlzylindrischen Körper einer geführten Linearbewegung unterwerfen. Beispielsweise kann diese Linearbewegung entlang einer Welle oder entlang einer Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung erfolgen. Diese Ausgestaltung bietet also die Möglichkeit, an der äußeren Mantelfläche eines hohlzylindrischen Körpers wenigstens eine Gewindeführung anzubringen, welche ausgebildet ist, in einen Eingriff einer Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einzugreifen, wodurch die Schiebevorrichtung verschiebbar ist. Die Ausbildung wenigstens einer Gewindeführung an einem hohlzylindrischen Körper ist kostengünstig und materialsparend realisierbar, wobei die Schiebevorrichtung auch gewichtssparend herstellbar ist.
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Statt dem Merkmal „Gewindeführung“ kann auch in der gesamten Beschreibung das Merkmal „Führung“ verwendet werden. Somit kann zum Ausdruck gebracht werden, dass die äußere Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers der Schiebevorrichtung nicht zwingend eine gewinde-ähnliche Führung bzw. Gewindeführung aufzuweisen hat.
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Ferner kann die wenigstens eine Gewindeführung unmittelbar an der äußeren Mantelfläche oder an der Außenseite des hohlzylindrischen Körpers angeordnet sein.
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Die wenigstens eine Gewindeführung kann als Gewinde ausgebildet sein, das in den hohlzylindrischen Körper eingebracht oder das außenseitig bzw. auf der äußeren Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers angebracht sein kann. Beispielsweise bei Eingreifen wenigstens eines Eingriffs einer Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug in die als Gewinde ausgebildete Gewindeführung kann eine relative lineare Bewegung zwischen dem wenigstens einen Eingriff und der Schiebevorrichtung initiiert werden.
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Dabei kann die Gewindeführung eine konstante Gewindesteigung aufweisen. Dadurch kann eine Verschiebung der Schiebevorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit gewährleistet werden.
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Des Weiteren kann die äußere Mantelfläche wenigstens eine umlaufende Nut aufweisen, in welcher die wenigstens eine Gewindeführung endet. Somit ist ein Verschieben des hohlzylindrischen Körpers stoppbar. Denn sobald z. B. wenigstens ein Eingriff einer Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug von der wenigstens einen als Gewinde ausgebildeten Gewindeführung in die wenigstens eine Nut geführt wird, kann die relative lineare Bewegung zwischen dem wenigstens einen Eingriff und der Schiebevorrichtung beendet werden.
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Dabei ist es möglich, dass die wenigstens eine Nut tiefer in der äußeren Mantelfläche ausgebildet ist als die wenigstens eine Gewindeführung. Somit kann vermieden werden, dass wenigstens ein Eingriff einer Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug zurück in die wenigstens eine als Gewinde ausgebildete Gewindeführung gelangt.
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Konkret kann die äußere Mantelfläche eine erste und eine zweite Gewindeführung aufweisen. Dabei können die erste und zweite Gewindeführung gegenläufig ausgebildet sein. Auch kann sich die erste Gewindeführung entgegen dem Uhrzeigersinn und die zweite Gewindeführung im Uhrzeigersinn winden. Ferner ist es möglich, dass die erste Gewindeführung linksgängig und die zweite Gewindeführung rechtsgängig ausgebildet ist. Des Weiteren können die erste und zweite Gewindeführung voneinander beabstandet sein, ohne dass sich deren Gewindegänge schneiden oder treffen.
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Ferner kann die erste Gewindeführung in einer ersten umlaufenden Nut der äußeren Mantelfläche enden und die zweite Gewindeführung in einer zweiten umlaufenden Nut der äußeren Mantelfläche. Die erste und zweite Nut können beabstandet zueinander gegenüberliegen, ohne dass sich eine Gewindeführung zwischen diesen erstreckt.
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Die innere Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers kann Schaltklauen aufweisen, wodurch der hohlzylindrischen Körper eine Schaltmuffe bildet.
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Alternativ oder ergänzend kann die Schiebevorrichtung eine Schaltmuffe im Inneren des hohlzylindrischen Körpers aufweisen.
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Der hohlzylindrische Körper kann die Schaltmuffe derart umgeben oder umschließen, dass die Schaltmuffe zumindest teilweise im Inneren des hohlzylindrischen Körpers angeordnet ist.
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Die Schaltmuffe kann eine außenseitige Nut und innenseitige Schaltklauen umfassen, wobei die innere Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers ausgebildet sein kann, in die außenseitige Nut der Schaltmuffe einzugreifen, um den hohlzylindrischen Körper gemeinsam mit der Schaltmuffe zu verschieben. Somit kann also vereinfacht dargestellt, im Inneren der Schiebevorrichtung eine Schaltmuffe angeordnet sein bzw. kann die Schiebevorrichtung eine Schaltmuffe umgeben, um diese linear zu verschieben.
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Außerdem können zwei Schaltzustände für die Schiebevorrichtung realisierbar sein.
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In einem ersten Schaltzustand der Schiebevorrichtung kann eine Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung mit einer Welle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung gekoppelt werden.
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In einem zweiten Schaltzustand der Schiebevorrichtung kann eine Abtriebswelle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung von einer Welle einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung entkoppelt werden.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug.
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Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Schiebevorrichtung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei der Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug Anwendung finden können.
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Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend die Schiebevorrichtung können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.
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Eine Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug umfasst also eine Schiebevorrichtung nach dem ersten Aspekt.
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Ferner weist die Vorrichtung eine Aktoreinrichtung zum Wechselwirken mit der Schiebevorrichtung auf. Die Aktoreinrichtung kann im Vergleich zur Schiebevorrichtung ortsfest ausgebildet bzw. an einem Gehäuse der Vorrichtung und/oder an einem Gehäuse einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug angeordnet sein. Ferner kann die Aktoreinrichtung mechanisch, elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch ausgebildet sein. Dabei kann es sich z. B. um einen Linearaktor handeln.
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Außerdem kann die Aktoreinrichtung einen ersten Eingriff für die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung aufweisen, um die Schiebevorrichtung durch Eingreifen des ersten Eingriffs in die erste Gewindeführung einer Linearbewegung in einer Verschieberichtung zu unterwerfen.
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Zudem kann die Aktoreinrichtung einen zweiten Eingriff für die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung aufweisen, um die Schiebevorrichtung durch Eingreifen des zweiten Eingriffs in die zweite Gewindeführung einer Linearbewegung entgegen der Verschieberichtung zu unterwerfen.
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Auf diese Weise ist von der Vorrichtung bzw. deren Aktoreinrichtung die Schiebevorrichtung hin- und herfahrbar bzw. hin- und her verschiebbar.
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Die Aktoreinrichtung kann eine Hebeleinheit mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm umfassen, welche starr miteinander verbunden sein können. Der erste und zweite Hebelarm können in gerader Linie miteinander verbunden sein.
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Die Hebeleinheit kann einen Drehpunkt aufweisen, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm angeordnet sein kann und um welchen die verbundenen Hebelarme drehbar gelagert sein können.
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Unter einem Drehpunkt wird in der Mechanik ein feststehender oder ortsfester Punkt verstanden, der auch als Fix- oder Festpunkt bezeichnet werden kann. Um den Drehpunkt kann sich ein Festkörper wie z. B. eine Hebeleinheit unter Wirkung von Kräften drehen.
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Am ersten Hebelarm kann der erste Eingriff und am zweiten Hebelarm der zweite Eingriff angeordnet sein.
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Ferner kann der erste und/oder zweite Eingriff ausgebildet sein, in die erste und/oder zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung einzugreifen, um den hohlzylindrischen Körper einer geführten Linearbewegung zu unterwerfen.
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Der erste und/oder zweite Eingriff kann als Pin oder als Stift oder als Vorsprung ausgebildet sein.
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In einer ersten Schaltstellung der Vorrichtung kann der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung in die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreifen, und der erste Eingriff der Aktoreinrichtung kann von der ersten Gewindeführung der Schiebevorrichtung weggerückt sein, um ein Eingreifen des ersten Eingriffs in der ersten Gewindeführung zu unterbinden bzw. zu verhindern.
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Ferner kann in einer zweiten Schaltstellung der Vorrichtung der erste Eingriff der Aktoreinrichtung in die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreifen, und der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung kann von der zweiten Gewindeführung der Schiebevorrichtung weggerückt sein, um ein Eingreifen des zweiten Eingriffs in der zweiten Gewindeführung zu unterbinden bzw. zu verhindern.
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Nachfolgend wird betreffend den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine erste Ausführungsvariante geschildert.
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Bei dieser kann die Aktoreinrichtung einen elektrischen Motor und ein von diesem angetriebenes Aktorelement aufweisen. Das Aktorelement kann ausgebildet sein, ein Abtriebelement der Aktoreinrichtung linear zu verfahren.
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Das Aktorelement kann ein Innengewinde aufweisen, das mit einem Außengewinde eines Abtriebelements der Aktoreinrichtung im Eingriff sein kann, sodass eine Drehung des Aktorelements eine lineare Verschiebung des Abtriebelements in Richtung des Verlaufs des Innengewindes verursacht.
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Ferner kann die Aktoreinrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante ein Abtriebelement umfassen, welches von einem Aktorelement der Aktoreinrichtung antreibbar ist und welches mit einer Hebeleinheit der Aktoreinrichtung wirkverbunden sein kann, um die Hebeleinheit zu bewegen.
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Das Abtriebelement kann mit dem ersten oder zweiten Hebelarm einer Hebeleinheit der Aktoreinrichtung wirkverbunden sein, sodass eine Verschiebung des Abtriebelements zu einer Drehung der Hebeleinheit bzw. zu einer Drehung der Hebelarme der Hebeleinheit um einen Drehpunkt der Hebeleinheit führt.
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Das Abtriebelement kann ein Außengewinde aufweisen, das mit einem Innengewinde eines Aktorelements der Aktoreinrichtung im Eingriff sein kann, sodass eine Drehung des Aktorelements eine lineare Verschiebung des Abtriebelements in Richtung des Verlaufs des Außengewindes verursacht.
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Zudem kann die Aktoreinrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante eine Hebeleinheit mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm umfassen, welche starr miteinander verbunden sein können. Der erste und zweite Hebelarm können balkenförmig ausgebildet sein.
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Die Hebeleinheit kann einen Drehpunkt aufweisen, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm angeordnet sein kann und um welchen die verbundenen Hebelarme drehbar gelagert sein können.
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Beim Ausfahren des Abtriebelements aus dem Aktorelement kann das Abtriebelement eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt im Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der erste Eingriff der Aktoreinrichtung in die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Beim Einfahren des Abtriebelements in das Aktorelement kann das Abtriebelement eine Drehbewegung um den Drehpunkt der Hebeleinheit entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung in die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Das Abtriebelement und die Hebeleinheit, z. B. der erste Hebelarm der Hebeleinheit, können drehbar miteinander verbunden sein, um die Bewegung des Abtriebelements auch auf kleinem Raum und bei winkliger Anordnung von Abtriebelement und Hebeleinheit optimal zu übertragen.
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Nachfolgend wird betreffend den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine zweite Ausführungsvariante geschildert.
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Bei dieser kann die Aktoreinrichtung einen elektrischen Motor und ein von diesem angetriebenes Aktorelement aufweisen. Das Aktorelement kann als Gewindespindel oder als Bewegungsschraube zum Eingreifen in eine Verzahnung einer Hebeleinheit der Aktoreinrichtung ausgebildet sein. Somit kann eine Drehung des Aktorelements eine Drehung der Hebeleinheit um einen Drehpunkt der Hebeleinheit verursachen.
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Die Aktoreinrichtung kann eine Hebeleinheit mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm umfassen, welche starr miteinander verbunden sein können.
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Die Hebeleinheit kann gemäß der zweiten Ausführungsvariante eine Verzahnung umfassen, mit welcher das Aktorelement wirkverbindbar ist, sodass eine Drehung des Aktorelements eine Drehung der Hebeleinheit um einen Drehpunkt der Hebeleinheit verursacht.
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Die Hebeleinheit kann eine halbkreisförmige Zylinderform umfassen, mit einer Verzahnung auf dessen gekrümmter Außenseite. Zudem kann die Hebeleinheit einen Drehpunkt umfassen, der im Mittelpunkt des Krümmungskreises der halbkreisförmigen Zylinderform angeordnet ist.
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Beim Drehen des Aktorelements in eine erste Richtung kann das Aktorelement im Zusammenspiel mit der Verzahnung der Hebeleinheit eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt im Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der erste Eingriff der Aktoreinrichtung in die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Beim Drehen des Aktorelements in eine zweite Richtung, die entgegengesetzt zur ersten Richtung ist, kann das Aktorelement im Zusammenspiel mit der Verzahnung der Hebeleinheit eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung in die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Nachfolgend wird betreffend den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine dritte Ausführungsvariante geschildert.
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Bei dieser kann die Aktoreinrichtung einen elektrischen Motor und ein von diesem angetriebenes Aktorelement aufweisen. Das Aktorelement kann als Drehachse ausgebildet sein, die einen Drehpunkt einer Hebeleinheit der Aktoreinrichtung bilden kann, wodurch eine Drehung des Aktorelements eine Drehung der Hebeleinheit um den Drehpunkt verursacht.
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Ferner kann die Aktoreinrichtung gemäß der dritten Ausführungsvariante eine Hebeleinheit mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm umfassen, welche starr miteinander verbunden sein können. Der erste und zweite Hebelarm können balkenförmig ausgebildet sein.
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Die Hebeleinheit kann einen Drehpunkt aufweisen, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm angeordnet sein kann und um welchen die verbundenen Hebelarme drehbar gelagert sein können. Der Drehpunkt der Hebeleinheit der Aktoreinrichtung kann von dem als Drehachse ausgebildeten Aktorelement realisiert werden.
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Beim Drehen des Aktorelements im Uhrzeigersinn kann das Aktorelement eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt erzeugen, sodass der erste Eingriff der Aktoreinrichtung in die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Beim Drehen des Aktorelements entgegen dem Uhrzeigersinn kann das Aktorelement eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt erzeugen, sodass der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung in die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Nachfolgend wird betreffend den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine vierte Ausführungsvariante geschildert.
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Bei dieser kann die Aktoreinrichtung einen Aktor, z. B. einen elektrischen oder magnetischen oder pneumatischen oder hydraulischen Aktor, und ein von diesem angetriebenes Aktorelement aufweisen. Auch kann der Aktor und/oder das Aktorelement linear verfahrbar ausgebildet sein.
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Ferner kann die Aktoreinrichtung eine Hebeleinheit mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm umfassen, welche starr miteinander verbunden sein können.
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Zudem kann die Hebeleinheit gemäß der vierten Ausführungsvariante einen dritten Hebelarm umfassen, welcher starr mit dem ersten und zweiten Hebelarm verbunden sein kann. Der erste, zweite und dritte Hebelarm können balkenförmig ausgebildet sein.
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Die Hebeleinheit kann einen Drehpunkt aufweisen, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm angeordnet sein kann und um welchen die verbundenen Hebelarme drehbar gelagert sein können.
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Der dritte Hebelarm kann ebenfalls am Drehpunkt der Hebeleinheit angeordnet sein, um welchen die verbundenen Hebelarme drehbar gelagert sein können.
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Des Weiteren kann das Aktorelement drehbar mit dem dritten Hebelarm, z. B. an einem Ende des dritten Hebelarms, verbunden sein.
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Beim linearen Ausfahren des Aktorelements aus dem Aktor kann das Aktorelement im Zusammenspiel mit dem dritten Hebelarm eine Drehbewegung der Hebeleinheit um den Drehpunkt im Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der erste Eingriff der Aktoreinrichtung in die erste Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Beim linearen Einfahren des Aktorelements in den Aktor kann das Aktorelement im Zusammenspiel mit dem dritten Hebelarm eine Drehbewegung um den Drehpunkt der Hebeleinheit entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen, sodass der zweite Eingriff der Aktoreinrichtung in die zweite Gewindeführung der Schiebevorrichtung eingreift.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug.
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Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug, wie sie unter dem zweiten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei der elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug Anwendung finden können.
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Anders ausgedrückt, können die oben unter dem zweiten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend die Vorrichtung auch hier unter dem dritten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.
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Eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug weist demnach eine Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen der elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug nach dem zweiten Aspekt auf.
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Ferner umfasst die elektrische Achsantriebsvorrichtung eine elektrische Antriebsmaschine zum Antreiben wenigstens eines Fahrzeugrades.
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Zudem umfasst die elektrische Achsantriebsvorrichtung eine Welle, die mit der elektrischen Antriebsmaschine verbunden ist.
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Außerdem weist die elektrische Achsantriebsvorrichtung eine Abtriebswelle zum Antreiben wenigstens eines Fahrzeugrades auf.
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Ferner können die Welle der elektrischen Achsantriebsvorrichtung und die Abtriebswelle der elektrischen Achsantriebsvorrichtung gleichorientiert zueinander oder koaxial ausgerichtet sein.
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Die Abtriebswelle und ein Vektor der Drehrichtung für die Drehung an einem Drehpunkt einer Hebeleinheit einer Aktoreinrichtung der Vorrichtung können windschief zueinander und/oder senkrecht zueinander ausgerichtet sein.
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Die Vorrichtung zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen einer elektrischen Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug kann so an der Welle und der Abtriebswelle angeordnet sein, dass die Schiebevorrichtung der Vorrichtung in der Lage ist, die Welle und die Abtriebswelle miteinander zu koppeln und voneinander zu entkoppeln.
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Abschließend sei bemerkt, dass es sich bei der Richtungsangabe „im Uhrzeigersinn“ auch um eine erste Richtung oder um eine erste Drehrichtung handeln kann.
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Bei der Richtungsangabe „entgegen dem Uhrzeigersinn“ kann es sich um eine zweite Richtung oder um eine zweite Drehrichtung handeln kann, die einer ersten Richtung oder einer ersten Drehrichtung entgegengesetzt sein kann.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
- 1A-1 D eine schematische Seitenansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2A-2D eine schematische Seitenansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 3A-3D eine schematische Seitenansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug nach einem dritten Ausführungsbeispiel; und
- 4A-4D eine schematische Seitenansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
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Aufgrund der Ähnlichkeit der 1A-1 D, 2A-2D, 3A-3D und 4A-4D bzw. der darin gezeigten Ausführungsbeispiele werden der Einfachheit und Kürze halber zunächst Erläuterung ausgeführt, die alle Ausführungsbeispiele betreffen. Erst danach wird auf die jeweiligen Besonderheiten eingegangen.
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Alle Ausführungsbeispiele in den 1A-4D zeigen eine schematische Seitenansicht auf eine elektrische Achsantriebsvorrichtung 40 für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug. Dabei werden verschiedene Zustände in den Figuren gezeigt.
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Genauer dargestellt zeigen 1A-4D, dass die elektrische Achsantriebsvorrichtung 40 eine elektrische Antriebsmaschine 41 zum Antreiben wenigstens eines Fahrzeugrades umfasst. Dabei hat die elektrische Achsantriebsvorrichtung 40 eine Welle 42, die mit der elektrischen Antriebsmaschine 41 verbunden ist.
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Zudem weist die Achsantriebsvorrichtung 40 eine Abtriebswelle 43 zum Antreiben wenigstens eines Fahrzeugrades und eine Vorrichtung 20 zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen 42, 43 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug auf.
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Die Vorrichtung 20 zum Koppeln und Entkoppeln zweier Wellen 42, 43 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 umfasst eine Schiebevorrichtung 1 sowie eine Aktoreinrichtung 21 zum Wechselwirken mit der Schiebevorrichtung 1. Die Aktoreinrichtung 21 kann im Vergleich zur Schiebevorrichtung 1 ortsfest ausgebildet bzw. an einem Gehäuse der Vorrichtung 20 oder z. B. an einem Gehäuse der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 angeordnet sein.
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Die Schiebevorrichtung 1 zum Koppeln und Entkoppeln der Abtriebswelle 43 mit oder von der Welle 42 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 umfasst gemäß den 1A-4D einen hohlzylindrischen Körper 2 mit einer inneren und einer äußeren Mantelfläche 3 sowie mit zwei gegenüberliegenden Flächen 4, 5 an den Stirnseiten.
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Dabei hat die äußere Mantelfläche 3 zwei Gewindeführungen 6, 7 für je einen Eingriff 22, 23 der Vorrichtung 20, um den hohlzylindrischen Körper 2 einer geführten Linearbewegung, beispielsweise entlang der Welle 42 oder entlang der Abtriebswelle 43, zu unterwerfen. Genau genommen hat die äußere Mantelfläche 3 eine erste und eine zweite Gewindeführung 6, 7. Die erste und zweite Gewindeführung 6, 7 sind unmittelbar an der äußeren Mantelfläche 3 oder an der Außenseite des hohlzylindrischen Körpers 2 angeordnet.
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Wie in den 1A-4D ferner dargestellt, sind die Gewindeführungen 6, 7 als Gewinde ausgebildet, die in den hohlzylindrischen Körper 2 eingebracht oder das außenseitig bzw. auf der äußeren Mantelfläche 3 des hohlzylindrischen Körpers 2 angebracht sind. Die Gewindeführungen 6, 7 bzw. deren Gewinde hat eine konstante Gewindesteigung.
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Des Weiteren zeigen 1A-4D, dass die äußere Mantelfläche 3 umlaufende Nuten 8, 9 aufweist, wobei in jeder Nut 8, 9 eine Gewindeführung 6, 7 endet. Mit diesen Nuten 8, 9 ist ein Verschieben des hohlzylindrischen Körpers 2 stoppbar. Denn sobald z. B. ein Eingriff 22, 23 der Vorrichtung 20 von einer als Gewinde ausgebildeten Gewindeführung 6, 7 in einer der Nuten 8, 9 geführt wird, ist die relative lineare Bewegung zwischen dem Eingriff 22, 23 und der Schiebevorrichtung 1 beendet. Dabei sind die Nuten 8, 9 tiefer in der äußeren Mantelfläche 3 ausgebildet als die Gewindeführungen 6, 7.
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Gemäß den 1A-4D sind die erste und zweite Gewindeführung 6, 7 gegenläufig ausgebildet bzw. windet sich die erste Gewindeführung 6 entgegen dem Uhrzeigersinn und die zweite Gewindeführung 7 im Uhrzeigersinn. Anders ausgedrückt, ist die erste Gewindeführung 6 linksgängig und die zweite Gewindeführung 7 rechtsgängig ausgebildet.
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Dabei sind die erste und zweite Gewindeführung 6, 7 voneinander beabstandet, ohne dass sich deren Gewindegänge schneiden oder treffen, wobei die erste Gewindeführung 6 in der ersten umlaufenden Nut 8 und die zweite Gewindeführung 7 in der zweiten umlaufenden Nut 9 endet. Die beiden Nuten 8, 9 liegen beabstandet zueinander gegenüber, ohne dass sich eine Gewindeführung 6, 7 zwischen diesen erstreckt.
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Die innere Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers 2 weist Schaltklauen (nicht dargestellt) auf, wodurch der hohlzylindrischen Körper 2 eine Schaltmuffe bildet.
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Es ist aber auch möglich, dass die Schiebevorrichtung 1 zusätzlich eine Schaltmuffe im Inneren des hohlzylindrischen Körpers 2 aufweist. Hierbei kann der hohlzylindrische Körper 2 die Schaltmuffe derart umgeben oder umschließen, dass die Schaltmuffe zumindest teilweise im Inneren des hohlzylindrischen Körpers 2 angeordnet ist. Ferner kann die Schaltmuffe eine außenseitige Nut und innenseitige Schaltklauen umfassen, wobei die innere Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers 2 dann ausgebildet ist, in die außenseitige Nut der Schaltmuffe einzugreifen. Somit kann der hohlzylindrische Körper 2 gemeinsam mit der Schaltmuffe verschoben werden.
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Wie bereits erwähnt, hat die Vorrichtung 20 eine Aktoreinrichtung 21. Diese weist einen ersten Eingriff 22 für die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 auf, um die Schiebevorrichtung 1 durch Eingreifen des ersten Eingriffs 22 in die erste Gewindeführung 6 einer Linearbewegung in einer Verschieberichtung V zu unterwerfen.
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Ferner weist die Aktoreinrichtung 21 einen zweiten Eingriff 23 für die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 auf, um die Schiebevorrichtung 1 durch Eingreifen des zweiten Eingriffs 23 in die zweite Gewindeführung 7 einer Linearbewegung entgegen der Verschieberichtung V zu unterwerfen.
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Des Weiteren zeigen die 1A-4D, dass die Aktoreinrichtung 21 eine Hebeleinheit 24 mit einem ersten 25 und einem zweiten Hebelarm 26 umfasst, welche starr miteinander verbunden sind. Dabei sind der erste und zweite Hebelarm 25, 26 in gerader Linie miteinander verbunden.
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Zudem hat die Hebeleinheit 24 einen Drehpunkt 27, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm 25, 26 angeordnet ist und um welchen die verbundenen Hebelarme 25, 26 drehbar gelagert sind.
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Wie in 1A-4D gezeigt, ist am ersten Hebelarm 25 der erste Eingriff 22 und am zweiten Hebelarm 26 der zweite Eingriff 23 angeordnet. Beide Eingriffe 22, 23 sind ausgebildet, in die erste bzw. zweite Gewindeführung 6, 7 der Schiebevorrichtung 1 einzugreifen, um den hohlzylindrischen Körper 2 einer geführten Linearbewegung zu unterwerfen. Der erste und zweite Eingriff 22, 23 sind als Pin oder als Stift oder als Vorsprung ausgebildet.
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Außerdem zeigen die 1A-4D, dass die Welle 42 und die Abtriebswelle 43 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 gleichorientiert zueinander oder koaxial ausgerichtet sind. Ferner sind die Abtriebswelle 43 und ein Vektor der Drehrichtung (senkrecht zur Blattebene orientiert) für die Drehung an einem Drehpunkt 27 einer Hebeleinheit 24 der Aktoreinrichtung 21 der Vorrichtung 20 windschief zueinander und/oder senkrecht zueinander ausgerichtet.
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Ferner zeigen 1A-1 B, 2A-2B, 3A-3B und 4A-4B jeweils die Vorrichtung 20 in einer ersten Schaltstellung.
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In der ersten Schaltstellung der Vorrichtung 20 greift der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 ein. Der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 hingegen ist von der ersten Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 weggerückt, um ein Eingreifen des ersten Eingriffs 22 in der ersten Gewindeführung 6 zu unterbinden bzw. zu verhindern.
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Genau genommen zeigen 1A, 2A, 3A und 4A die erste Schaltstellung, in welcher der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 eingreift. 1B, 2B, 3B und 4B zeigen, wie der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Nut 9 eingreift und keine weitere Verschiebung der Schiebevorrichtung 1 verursacht wird.
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Demgegenüber zeigen die 1C-1 D, 2C-2D, 3C-3D, und 4C-4D jeweils die Vorrichtung 20 in einer zweiten Schaltstellung.
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In der zweiten Schaltstellung der Vorrichtung 20 greift der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 ein. Hingegen ist nun der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 von der zweiten Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 weggerückt, um ein Eingreifen des zweiten Eingriffs 23 in der zweiten Gewindeführung 7 zu unterbinden bzw. zu verhindern.
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Genau genommen zeigen 1C, 2C, 3C und 4C die zweite Schaltstellung, in welcher der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 eingreift. 1D, 2D, 3D und 4D zeigen, wie der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Nut 8 eingreift und keine weitere Verschiebung der Schiebevorrichtung 1 verursacht wird.
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Ferner sind auch Schaltzustände für die Schiebevorrichtung 1 realisierbar.
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In einem ersten Schaltzustand der Schiebevorrichtung 1 ist die Abtriebswelle 43 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 mit der Welle 42 der elektrischen Achsantriebsvorrichtung 40 gekoppelt (vgl. 1 D; 2D; 3D; 4D).
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Hingegen ist in einem zweiten Schaltzustand der Schiebevorrichtung 1 die Abtriebswelle 43 von der Welle 42 entkoppelt (vgl. 1 B; 2B; 3B; 4B).
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Nachstehend werden die Besonderheiten der einzelnen Ausführungsbeispiele aufbauend auf den obigen Ausführungen erläutert.
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Bezugnehmend auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß den 1A-1 D zeigt dieses, dass die Aktoreinrichtung 21 einen elektrischen Motor 28 und ein von diesem angetriebenes Aktorelement 29 hat. Dabei ist das Aktorelement 29 ausgebildet, ein Abtriebelement 30 der Aktoreinrichtung 21 linear zu verfahren.
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Das Aktorelement 29 hat ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde eines Abtriebelements 30 der Aktoreinrichtung 21 im Eingriff ist, sodass eine Drehung des Aktorelements 29 eine lineare Verschiebung des Abtriebelements 30 in Richtung des Verlaufs des Innengewindes verursacht.
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Zudem umfasst die Aktoreinrichtung 21 ein Abtriebelement 30, welches von dem Aktorelement 29 antreibbar ist und welches mit der Hebeleinheit 24 der Aktoreinrichtung 21 wirkverbunden ist, um die Hebeleinheit 24 zu bewegen.
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Das Abtriebelement 30 ist mit dem ersten Hebelarm 25 der Hebeleinheit 24 wirkverbunden, sodass eine Verschiebung des Abtriebelements 30 zu einer Drehung der Hebeleinheit 24 bzw. zu einer Drehung der Hebelarme 25, 26 der Hebeleinheit 24 um einen Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 führt.
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Logischerweise hat das Abtriebelement 30 ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde des Aktorelements 29 im Eingriff ist, sodass eben eine Drehung des Aktorelements 29 eine lineare Verschiebung des Abtriebelements 30 in Richtung des Verlaufs des Außengewindes verursacht.
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Wie bereits erwähnt, weist die Aktoreinrichtung 21 eine Hebeleinheit 24 mit einem ersten 25 und einem zweiten Hebelarm 26 auf, welche starr miteinander verbunden sind. Dabei sind der erste und zweite Hebelarm 25, 26 balkenförmig ausgebildet.
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Ferner hat die Hebeleinheit 24 einen Drehpunkt 27, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm 25, 26 angeordnet ist und um welchen die verbundenen Hebelarme 25, 26 drehbar gelagert sind.
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Beim Ausfahren des Abtriebelements 30 aus dem Aktorelement 29 erzeugt das Abtriebelement 30 eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 im Uhrzeigersinn, sodass der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren, balkenförmigen Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift der zweite Eingriff 23 nicht in die zweite Gewindeführung 7 ein, da dieser zweite Eingriff 23 weggeschwenkt ist - vgl. 1C und 1D.
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Hingegen beim Einfahren des Abtriebelements 30 in das Aktorelement 29 erzeugt das Abtriebelement 30 eine Drehbewegung um den Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren, balkenförmigen Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift nun der erste Eingriff 22 nicht in die erste Gewindeführung 6 ein, da dieser erste Eingriff 22 weggeschwenkt ist - vgl. 1A und 1B.
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Nachstehend wird das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den 2A-2D erläutert.
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2A-2D zeigen, dass die Aktoreinrichtung 21 einen elektrischen Motor 28 und ein von diesem angetriebenes Aktorelement 29 aufweist.
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Dabei ist das Aktorelement 29 als Gewindespindel oder als Bewegungsschraube zum Eingreifen in eine Verzahnung 31 der Hebeleinheit 24 der Aktoreinrichtung 21 ausgebildet, sodass eine Drehung des Aktorelements 29 eine Drehung der Hebeleinheit 24 um einen Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 verursacht.
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Wie bereits erläutert, hat die Aktoreinrichtung 21 eine Hebeleinheit 24 mit einem ersten 25 und einem zweiten Hebelarm 26, welche starr miteinander verbunden sind.
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Die Hebeleinheit 24 hat eine Verzahnung 31, mit welcher das Aktorelement 29 wirkverbunden ist, sodass eine Drehung des Aktorelements 29 eine Drehung der Hebeleinheit 24 um einen Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 verursacht.
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Dabei hat die Hebeleinheit 24 eine halbkreisförmige Zylinderform, mit eben einer Verzahnung 31 auf dessen gekrümmter Außenseite.
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Ferner hat die Hebeleinheit 24 - wie schon erwähnt - einen Drehpunkt 27, der im Mittelpunkt des Krümmungskreises der halbkreisförmigen Zylinderform angeordnet ist.
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Beim Drehen des Aktorelements 29 in eine erste Richtung erzeugt das Aktorelement 29 im Zusammenspiel mit der Verzahnung 31 der Hebeleinheit 24 eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 im Uhrzeigersinn, sodass der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift der zweite Eingriff 23 nicht in die zweite Gewindeführung 7 ein, da dieser zweite Eingriff 23 weggeschwenkt ist - vgl. 2C und 2D.
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Beim Drehen des Aktorelements 29 in eine zweite Richtung hingegen, die entgegengesetzt zur ersten Richtung ist, erzeugt das Aktorelement 29 im Zusammenspiel mit der Verzahnung 31 der Hebeleinheit 24 eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift nun der erste Eingriff 22 nicht in die erste Gewindeführung 6 ein, da dieser erste Eingriff 22 weggeschwenkt ist - vgl. 2A und 2B.
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Nachstehend wird das dritte Ausführungsbeispiel gemäß den 3A-3D erläutert.
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3A-3D zeigen, dass die Aktoreinrichtung 21 einen elektrischen Motor (nicht dargestellt) und ein von diesem angetriebenes Aktorelement 29 aufweist. Dabei ist das Aktorelement 29 als Drehachse ausgebildet, die einen Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 bildet, wodurch eine Drehung des Aktorelements 29 eine Drehung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 verursacht.
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Die Aktoreinrichtung 21 hat - wie schon erwähnt - eine Hebeleinheit 24 mit einem ersten 25 und einem zweiten Hebelarm 26, welche starr miteinander verbunden sind.
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Zudem hat die Hebeleinheit 24 einen Drehpunkt 27, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm 25, 26 angeordnet ist und um welchen die verbundenen Hebelarme 25, 26 drehbar gelagert sind. Der erste und zweite Hebelarm 24, 25 sind balkenförmig ausgebildet. Der Drehpunkt 27 wird von dem als Drehachse ausgebildeten Aktorelement 29 realisiert.
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Beim Drehen des Aktorelements 29 erzeugt dieses eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 im Uhrzeigersinn, sodass der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift der zweite Eingriff 23 nicht in die zweite Gewindeführung 7 ein, da dieser zweite Eingriff 23 weggeschwenkt ist - vgl. 3C und 3D.
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Hingegen beim Drehen des Aktorelements 29 entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugt dieses eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27, sodass der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26 greift nun der erste Eingriff 22 nicht in die erste Gewindeführung 6 ein, da dieser erste Eingriff 22 weggeschwenkt ist - vgl. 3A und 3B.
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Nachstehend wird das vierte Ausführungsbeispiel gemäß den 4A-4D erläutert.
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4A-4D zeigen, dass die Aktoreinrichtung 21 einen elektrischen Motor 28 und ein von diesem angetriebenes Aktorelement 29 aufweist. Dabei hat die Aktoreinrichtung 21 die Hebeleinheit 24 mit dem ersten 25 und zweiten Hebelarm 26, welche starr miteinander verbunden sind.
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Des Weiteren umfasst die Hebeleinheit 24 einen dritten Hebelarm 32, welcher starr mit dem ersten und zweiten Hebelarm 25, 26 verbunden ist. Dabei sind der erste, zweite und dritte Hebelarm 25, 26, 32 balkenförmig ausgebildet.
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Ferner weist die Hebeleinheit 24 - wie schon erwähnt - einen Drehpunkt 27 auf, der zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm 25, 26 angeordnet ist und um welchen die verbundenen Hebelarme 25, 26 drehbar gelagert sind.
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Auch der dritte Hebelarm 32 ist am Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 angeordnet, um welchen die verbundenen Hebelarme 25, 26, 32 drehbar gelagert sind.
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Ferner zeigen die 4A-4D, dass das Aktorelement 29 drehbar mit dem dritten Hebelarm 32, z. B. an einem Ende des dritten Hebelarms 32, verbunden ist, wobei das Aktorelement 29 linear verfahrbar ausgebildet ist.
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Beim linearen Ausfahren des Aktorelements 29 aus dem Aktor 28 erzeugt das Aktorelement 29 im Zusammenspiel mit dem dritten Hebelarm 32 eine Drehbewegung der Hebeleinheit 24 um den Drehpunkt 27 im Uhrzeigersinn, sodass der erste Eingriff 22 der Aktoreinrichtung 21 in die erste Gewindeführung 6 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26, 32 greift der zweite Eingriff 23 nicht in die zweite Gewindeführung 7 ein, da dieser zweite Eingriff 23 weggeschwenkt ist - vgl. 4C und 4D.
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Hingegen erzeugt beim linearen Einfahren des Aktorelements 29 in den Aktor 28 das Aktorelement 29 im Zusammenspiel mit dem dritten Hebelarm 32 eine Drehbewegung um den Drehpunkt 27 der Hebeleinheit 24 entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass der zweite Eingriff 23 der Aktoreinrichtung 21 in die zweite Gewindeführung 7 der Schiebevorrichtung 1 eingreifen kann. Aufgrund der starren Ausgestaltung der Hebelarme 25, 26, 32 greift nun der erste Eingriff 22 nicht in die erste Gewindeführung 6 ein, da dieser erste Eingriff 22 weggeschwenkt ist - vgl. 4A und 4B.
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Nachstehend werden die 1A-4D nochmals mit anderen Worten geschildert.
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So wird in alle Figuren eine elektrische Achsantriebsvorrichtung 40 für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug gezeigt. Eine Hebeleinheit 24 ist dabei als Schaltwippe ausgeführt.
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Eine Schiebemuffe ist in eine Schaltwalze bzw. in eine Schiebevorrichtung 1 mit zwei gegenläufigen Gewindegängen 6, 7 bzw. mit zwei Gewindeführungen 6, 7 integriert.
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Die Schaltwalze 1 rotiert mit der Antriebswelle bzw. Welle 42. Verkippt der Motor 28 die Wippe bzw. die Hebeleinheit 24, greift eines der Wippenenden bzw. einer der Eingriffe 22, 23 in ein Gewinde / Gewindeführung 6, 7 der Schaltwalze 1 und verschiebt diese axial. Eine Rückstellung durch ein weiteres Bauteil ist nicht vorgesehen.
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Die Position wird durch die Selbsthemmung des Motors 28 gehalten. Der Motor bzw. Aktormotor 28 kann in und gegen den Uhrzeigersinn rotieren, ebenso wie kleine Winkelbewegungen durchführen.
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Dabei zeigen Die 1A-4D vier verschiedenen Ausführungen.
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In 1A-1 D erzeugt ein Aktormotor über Rotation eines Gewindes die Verschiebung eines Pins, welcher die Wippe bzw. die Hebeleinheit 24 entsprechend verstellt.
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In 2A-2D weist die Wippe bzw. die Hebeleinheit 24 eine Verzahnung 31 auf, welche über eine Spindel bzw. Aktorelement 29 durch den Motor 28 betätigt wird.
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In 2A-2D ist die Wippe bzw. die Hebeleinheit 24 direkt mit dem Motor 28 verbunden und verkippt direkt mit der Rotation der Rotorwelle bzw. des Aktorelements 29 des Motors 28.
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In 4A-4D wird die Wippe bzw. die Hebeleinheit 24 durch einen durch den Aktormotor bzw. Motor 28 angesteuerten Hebel der Hebeleinheit 24 verkippt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schiebevorrichtung
- 2
- hohlzylindrischer Körper
- 3
- äußere Mantelfläche
- 4
- Fläche an Stirnseite
- 5
- Fläche an Stirnseite
- 6
- erste Gewindeführung
- 7
- zweite Gewindeführung
- 8
- erste Nut
- 9
- zweite Nut
- 20
- Vorrichtung
- 21
- Aktoreinrichtung
- 22
- erster Eingriff
- 23
- zweiter Eingriff
- 24
- Hebeleinheit
- 25
- erster Hebelarm
- 26
- zweiter Hebelarm
- 27
- Drehpunkt
- 28
- Motor
- 29
- Aktorelement
- 30
- Abtriebelement
- 31
- Verzahnung
- 32
- dritter Hebelarm
- 40
- Elektrische Achsantriebsvorrichtung
- 41
- elektrische Antriebsmaschine
- 42
- Welle
- 43
- Abtriebswelle
- V
- Verschieberichtung
