DE102022128939A1

DE102022128939A1 - Trennmechanismen, getriebesysteme, die diese enthalten, und zugehörige verfahren

Info

Publication number: DE102022128939A1
Application number: DE102022128939.7A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Wheeler
Original assignee: Allison Transmission Inc
Current assignee: Allison Transmission Inc
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2023-05-04
Also published as: US20230392651A1; US11846325B2; US20230140405A1

Abstract

Es werden Getriebesysteme, Trennmechanismen und Verfahren zum Zusammenbauen von Trennmechanismen vorgestellt. Ein Trennmechanismus ist dafür angepasst, eine Antriebsvorrichtung von einer angetriebenen Vorrichtung selektiv zu entkoppeln. Der Trennmechanismus umfasst einen Hebel, eine Innenwelle, eine Außenwelle und ein Gehäuse. Die Innenwelle ist mit dem Hebel gekoppelt, die Außenwelle ist mit der Innenwelle gekoppelt, und das Gehäuse nimmt die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise auf.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Getriebesysteme und insbesondere auf Getriebesysteme, die einen oder mehrere Trennmechanismen enthalten.
HINTERGRUND
Während des Betriebs einiger Fahrzeuge kann eine Unterbrechung der Kraftübertragung entlang eines oder mehrerer Drehmomentpfade erforderlich sein. Zu diesem Zweck können einige Fahrzeuge Getriebesysteme mit einem oder mehreren Trennmechanismen aufweisen. In einigen Fällen können manuell betätigte Trennmechanismen einen unerwünschten Grad an Aufwand für den Bediener erfordern. Außerdem kann es in manchen Fällen schwierig sein, den Betriebszustand von manuell betätigten Trennmechanismen festzustellen. Systeme und/oder Vorrichtungen, die Trennmechanismen enthalten und die oben genannten und andere Nachteile vermeiden, sind weiterhin von Interesse.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale und Kombinationen davon umfassen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Trennmechanismus zum selektiven Entkoppeln einer Antriebsvorrichtung von einer angetriebenen Vorrichtung einen Hebel, eine Innenwelle, eine Außenwelle und ein Gehäuse umfassen. Die Innenwelle kann mit dem Hebel gekoppelt sein, um sich als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels um eine Längsachse zu drehen. Die Außenwelle kann mit der Innenwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser um die Längsachse gekoppelt sein, und die Außenwelle kann eine Vielzahl von Vorsprüngen umfassen, die sich jeweils von einer Außenfläche der Außenwelle nach außen erstrecken. Das Gehäuse kann die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise aufnehmen, und das Gehäuse kann eine Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen umfassen, die jeweils einen entsprechenden Vorsprung aus der Vielzahl von Vorsprüngen aufnehmen. Bei der Verwendung des Trennmechanismus kann die manuelle Betätigung des Hebels die Drehung der Außenwelle um die Längsachse antreiben, um eine Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen zu bewirken. Die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen kann eine Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse führen, um den Trennmechanismus zwischen einem eingerückten Zustand, in dem der Trennmechanismus die Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung koppelt, und einem ausgerückten Zustand, in dem das Trennsystem die Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung entkoppelt, übergehen zu lassen.
In einigen Ausführungsformen kann der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse von weniger als 90 Grad entsprechen. Der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand kann einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse von 60 Grad entsprechen.
In einigen Ausführungsformen kann die Innenwelle einen Rillenstab, der ein Ende der Innenwelle definiert, einen Keilzylinder, der ein anderes, zu dem einen Ende entgegengesetztes Ende der Innenwelle definiert, und einen zwischen dem Rillenstab und dem Keilzylinder positionierten Bund umfassen. Der Bund kann einen Durchmesser haben, der größer ist als ein Durchmesser des Rillenstabs und ein Durchmesser des Keilzylinders, der Keilzylinder kann sich in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse herum erstrecken, und der Keilzylinder kann eine Vielzahl von Keilvorsprüngen aufweisen, die in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind. Die Außenwelle kann einen Körper umfassen, der ein erstes Ende der Außenwelle definiert und einen ersten Durchmesser hat, und einen Zapfen, der ein zweites, zum ersten Ende entgegengesetztes Ende der Außenwelle definiert und einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist, wobei sich die Vielzahl von Vorsprüngen von dem Körper an einem Außendurchmesser desselben nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sein können, und der Körper eine Vielzahl von Keilnuten an seinem Innendurchmesser umfassen kann, die die Vielzahl von Keilvorsprüngen aufnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann der Trennmechanismus ein Vorspannelement umfassen, das zwischen der Innenwelle und der Außenwelle so angeordnet ist, dass sich das Vorspannelement entlang der Längsachse erstreckt, wobei das Vorspannelement eine Vorspannkraft auf die Außenwelle ausüben kann und der Hebel eine Hebelkraft auf die Innenwelle ausüben kann, und im eingerückten Zustand des Trennmechanismus die durch das Vorspannelement auf die Außenwelle ausgeübte Vorspannkraft und die durch den Hebel auf die Innenwelle ausgeübte Hebelkraft zusammenwirken können, um einer Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu widerstehen. Im ausgerückten Zustand des Trennmechanismus können die durch das Vorspannelement auf die Außenwelle ausgeübte Vorspannkraft und die durch den Hebel auf die Innenwelle ausgeübte Hebelkraft möglicherweise nicht ausreichen, um einer Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu widerstehen. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen der Trennmechanismus ein Lager, das die Außenwelle an einem Innendurchmesser des Lagers umgibt, eine Sicherungsmutter, die die Außenwelle umgibt und das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle sichert, eine Kopplungswelle, die an einem Außendurchmesser des Lagers mit diesem gekoppelt ist, und eine Vielzahl von Sprengringen umfassen, die die Kopplungswelle am Außendurchmesser des Lagers am Lager befestigen. Die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen kann eine Verschiebung des Lagers, der Sicherungsmutter, der Kopplungswelle und der Vielzahl von Sprengringen entlang der Längsachse mit der Außenwelle bewirken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Getriebesystem eine Antriebsvorrichtung, eine angetriebene Vorrichtung und einen Trennmechanismus umfassen. Die Antriebsvorrichtung kann ein Getriebe zur Übertragung einer Drehkraft umfassen. Die angetriebene Vorrichtung kann eine Endantriebsnabe zur Aufnahme der Drehkraft von der Antriebsvorrichtung umfassen. Der Trennmechanismus kann die Antriebsvorrichtung selektiv von der angetriebenen Vorrichtung entkoppeln. Der Trennmechanismus kann einen Hebel, eine Innenwelle, eine Außenwelle und ein Gehäuse umfassen. Die Innenwelle kann mit dem Hebel gekoppelt sein, um sich als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels um eine Längsachse zu drehen. Die Außenwelle kann mit der Innenwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser um die Längsachse gekoppelt sein und eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweisen. Das Gehäuse kann die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise aufnehmen und eine Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen umfassen, die jeweils einen entsprechenden Vorsprung aus der Vielzahl von Vorsprüngen aufnehmen. Bei Verwendung des Getriebesystems kann die manuelle Betätigung des Hebels die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen antreiben, um eine Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu führen, derart, dass der Trennmechanismus zwischen einem eingerückten Zustand, in dem der Trennmechanismus die Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung koppelt, und einem ausgerückten Zustand, in dem das Trennsystem die Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung entkoppelt, übergeht.
In einigen Ausführungsformen kann der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse um 60 Grad entsprechen. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen die Innenwelle einen Rillenstab, der ein Ende der Innenwelle definiert, einen Keilzylinder, der ein anderes, zu dem einen Ende entgegengesetztes Ende der Innenwelle definiert, und einen zwischen dem Rillenstab und dem Keilzylinder positionierten Bund umfassen, wobei der Bund einen Durchmesser haben kann, der größer ist als ein Durchmesser des Rillenstabs und ein Durchmesser des Keilzylinders, der Keilzylinder sich in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse herum erstrecken kann und der Keilzylinder eine Vielzahl von Keilvorsprüngen umfassen kann, die in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind. Die Außenwelle kann einen Körper umfassen, der ein erstes Ende der Außenwelle definiert und einen ersten Durchmesser hat, und einen Zapfen, der ein zweites, zum ersten Ende entgegengesetztes Ende der Außenwelle definiert und einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist, wobei sich die Vielzahl von Vorsprüngen von dem Körper an einem Außendurchmesser desselben nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sein können, und der Körper eine Vielzahl von Keilnuten an seinem Innendurchmesser umfassen kann, die die Vielzahl von Keilvorsprüngen aufnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann das Trennsystem ferner ein Vorspannelement, das zwischen der Innenwelle und der Außenwelle so angeordnet ist, dass sich das Vorspannelement entlang der Längsachse erstreckt, ein Lager, das die Außenwelle an einem Innendurchmesser des Lagers umgibt, eine Sicherungsmutter, die die Außenwelle umgibt und das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle sichert, eine Kopplungswelle, die an einem Außendurchmesser des Lagers mit diesem gekoppelt ist, und eine Vielzahl von Sprengringen umfassen, die die Kopplungswelle am Außendurchmesser des Lagers am Lager befestigen. Die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen kann eine Verschiebung des Lagers, der Sicherungsmutter, der Kopplungswelle und der Vielzahl von Sprengringen entlang der Längsachse mit der Außenwelle bewirken.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden OfFenbarung kann ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Trennmechanismus, um ein selektives Entkoppeln einer Antriebsvorrichtung von einer angetriebenen Vorrichtung unter Verwendung des Trennmechanismus zu ermöglichen, Folgendes umfassen: (i) Einsetzen eines Vorspannelements in einen ersten Durchgang, der in einer Außenwelle des Trennmechanismus ausgebildet ist, (ii) Vorschieben einer Innenwelle des Trennmechanismus in den ersten Durchgang, derart, dass das Vorspannelement zumindest teilweise in einem zweiten Durchgang aufgenommen wird, der in der Innenwelle ausgebildet ist, (iii) Koppeln der Außenwelle mit einer Kopplungswelle des Trennmechanismus, (iv) Einbauen der Innenwelle, der Außenwelle und des Vorspannelements in ein Gehäuse des Trennmechanismus, derart, dass eine Vielzahl von Vorsprüngen der Außenwelle von einer Vielzahl von in dem Gehäuse ausgebildeten spiralförmigen Schlitzen aufgenommen werden, und die Innenwelle, die Außenwelle und das Vorspannelement entlang einer Längsachse ausgerichtet sind, und (v) Anbringen eines Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle.
In einigen Ausführungsformen kann das Anbringen des Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle das Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Hebel und der Außenwelle umfassen, derart, dass bei Verwendung des Trennmechanismus die manuelle Drehung des Hebels die Verschiebung der Außenwelle und der Kopplungswelle entlang der Längsachse antreibt. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das Koppeln der Außenwelle mit der Kopplungswelle das Anordnen der Außenwelle in Kontakt mit einem Lager an einem Innendurchmesser des Lagers, das Befestigen einer Sicherungsmutter an der Außenwelle, um das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle zu sichern, das Berühren des Lagers mit der Kopplungswelle an einem Außendurchmesser des Lagers und das Fixieren des Außendurchmessers des Lagers an der Kopplungswelle mittels einer Vielzahl von Sprengringen umfassen. Das Anbringen des Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle kann das Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Hebel und der Außenwelle umfassen, derart, dass bei Verwendung des Trennmechanismus die manuelle Drehung des Hebels die Verschiebung der Außenwelle, des Lagers, der Sicherungsmutter, der Vielzahl von Sprengringen und der Kopplungswelle entlang der Längsachse antreibt.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung treten aus der folgenden Beschreibung der erläuternden Ausführungsformen deutlicher hervor.
Figurenliste
Die hierin beschriebene Erfindung ist in den begleitenden Figuren beispielhaft und nicht einschränkend dargestellt. Der Einfachheit und Klarheit der Darstellung halber sind in den Figuren dargestellte Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. So können die Abmessungen einiger Elemente im Vergleich zu anderen Elementen zur Verdeutlichung beispielsweise übertrieben dargestellt sein. Außerdem wurden in den Figuren, wo dies angebracht erschien, Bezugsbezeichnungen wiederholt, um auf entsprechende oder analoge Elemente hinzuweisen.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Getriebesystems, das für den Einsatz in einem Fahrzeug geeignet ist;
2 ist eine Detailansicht von 1, wobei einige Elemente der Einfachheit halber weggelassen wurden;
3 ist eine Schnittansicht eines Trennmechanismus, der in dem Getriebesystem von 1 enthalten und in einem eingerückten Zustand dargestellt ist;
4 ist eine Schnittansicht des Trennmechanismus von 3, der in einem ausgerückten Zustand dargestellt ist;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels, der in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Innenwelle, die in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Außenwelle, die in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Vorspannelements, das in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Lagers, das in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsmutter, die in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
11 ist eine Schnittansicht einer Kopplungswelle, die in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist;
12 ist eine perspektivische Ansicht von mindestens einem Sprengring, der in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist; und
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses, das in dem Trennmechanismus von 3 enthalten ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Während die Konzepte der vorliegenden Offenbarung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen zugänglich sind, sind spezifische Ausführungsformen davon beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und werden hier im Detail beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass es nicht die Absicht ist, die Konzepte der vorliegenden Offenbarung auf die besonderen Formen zu beschränken, die offenbart sind, sondern die Absicht vielmehr darin besteht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die mit der vorliegenden Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen konsistent sind.
Verweise in der Beschreibung auf „eine einzelne Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, „eine veranschaulichende Ausführungsform“ usw. weisen darauf hin, dass die beschriebene Ausführungsform ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft enthalten kann, aber nicht jede Ausführungsform notwendigerweise dieses bestimmte Merkmal, diese Struktur oder diese Eigenschaft enthalten muss. Außerdem beziehen sich solche Ausdrücke nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Wenn darüber hinaus ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, so ist davon auszugehen, dass es innerhalb der Kenntnisse eines Fachmanns liegt, dieses Merkmal, diese Struktur oder diese Eigenschaft auch in Verbindung mit anderen Ausführungsformen verwirklichen kann, unabhängig davon, ob diese ausdrücklich beschrieben sind oder nicht. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die in einer Aufzählung in Form von „mindestens ein A, B und C“ enthaltenen Elemente (A); (B); (C); (A und B); (B und C); (A und C); oder (A, B und C) bedeuten können. In ähnlicher Weise können Elemente, die in Form von „mindestens eines von A, B oder C“ aufgezählt sind, bedeuten: (A); (B); (C); (A und B); (A und C); (B und C); oder (A, B und C).
In den Zeichnungen können zur Vereinfachung der Beschreibung einige Struktur- oder Verfahrensmerkmale, wie etwa solche, die Vorrichtungen, Module, Anweisungsblöcke und Datenelemente darstellen, in bestimmten Anordnungen und/oder Reihenfolgen gezeigt sein. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass solche spezifischen Anordnungen und/oder Reihenfolgen nicht unbedingt erforderlich sind. Vielmehr können solche Merkmale in einigen Ausführungsformen in einer anderen Weise und/oder Reihenfolge angeordnet sein als in den veranschaulichenden Figuren dargestellt. Darüber hinaus bedeutet die Einbeziehung eines Struktur- oder Verfahrensmerkmals in einer bestimmten Figur nicht, dass dieses Merkmal in allen Ausführungsformen erforderlich ist, und in einigen Ausführungsformen ist es möglicherweise gar nicht enthalten oder kann mit anderen Merkmalen kombiniert sein.
In einigen Ausführungsformen können schematische Elemente, die zur Darstellung von Blöcken eines Verfahrens verwendet werden, manuell von einem Benutzer ausgeführt werden. In anderen Ausführungsformen kann die Implementierung dieser schematischen Elemente automatisiert sein, indem jede geeignete Form von maschinenlesbaren Anweisungen verwendet wird, wie beispielsweise Software- oder Firmware-Anwendungen, Programme, Funktionen, Module, Routinen, Prozesse, Prozeduren, Plug-ins, Applets, Widgets, Codefragmente und/oder andere, und jede solche Anweisung kann mit jeder geeigneten Programmiersprache, Bibliothek, Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) und/oder anderen Softwareentwicklungswerkzeugen implementiert werden. In einigen Ausführungsformen können die schematischen Elemente z.B. mit Java, C++ und/oder anderen Programmiersprachen implementiert werden. Ebenso können schematische Elemente, die zur Darstellung von Daten oder Informationen verwendet werden, unter Verwendung jeder geeigneten elektronischen Anordnung oder Struktur implementiert werden, wie z. B. Register, Datenspeicher, Tabelle, Datensatz, Array, Index, Hash, Map, Baum, Liste, Graph, Datei (jedes Dateityps), Ordner, Verzeichnis, Datenbank und/oder andere.
Wenn in den Zeichnungen Verbindungselemente wie durchgezogene oder gestrichelte Linien oder Pfeile verwendet werden, um eine Verbindung, Beziehung oder Assoziation zwischen oder unter zwei oder mehreren anderen schematischen Elementen zu veranschaulichen, bedeutet das Fehlen solcher Verbindungselemente nicht, dass keine Verbindung, Beziehung oder Assoziation bestehen kann. Mit anderen Worten, einige Verbindungen, Beziehungen oder Assoziationen zwischen Elementen sind in den Zeichnungen möglicherweise nicht dargestellt, um die Offenbarung nicht unklar zu machen. Ferner kann ein einzelnes Verbindungselement der einfacheren Veranschaulichung halber verwendet sein, um mehrere Verbindungen, Beziehungen oder Assoziationen zwischen Elementen darzustellen. Wenn z.B. ein Verbindungselement eine Kommunikation von Signalen, Daten oder Anweisungen darstellt, sollte es für Fachleute klar sein, dass ein solches Element je nach Bedarfsfall einen oder mehrere Signalwege (z.B. einen Bus) darstellen kann, um die Kommunikation zu bewirken.
Die vorliegende Offenbarung sieht einen Trennmechanismus (z. B. den Trennmechanismus 130) zum selektiven Entkoppeln einer Antriebsvorrichtung (z. B. der Vorrichtung 110) von einer angetriebenen Vorrichtung (z. B. der Vorrichtung 120) vor. Neben anderen Elementen kann der Trennmechanismus einen Hebel (z. B. den Hebel 500), eine Innenwelle (z. B. die Innenwelle 600), eine Außenwelle (z. B. die Außenwelle 700) und ein Gehäuse (z. B. das Gehäuse 1300) umfassen. Die Innenwelle ist mit dem Hebel gekoppelt, um sich als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels um eine Längsachse (z. B. die Achse LA) zu drehen. Die Außenwelle ist mit der Innenwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser um die Längsachse gekoppelt, und die Außenwelle umfasst Vorsprünge (z. B. die Vorsprünge 702, 704), die sich jeweils von einer Außenfläche (z. B. der Fläche 706) der Außenwelle nach außen erstrecken. Das Gehäuse nimmt die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise auf und enthält spiralförmige Schlitze (z. B. die spiralförmigen Schlitze 1302, 1304), die jeweils einen entsprechenden der Vorsprünge aufnehmen. Bei der Verwendung des Trennmechanismus wird durch die manuelle Betätigung des Hebels die Drehung der Außenwelle um die Längsachse angetrieben, um eine Bewegung der Vorsprünge in den spiralförmigen Schlitzen zu bewirken. Die Bewegung der Vorsprünge in den spiralförmigen Schlitzen führt eine Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse, um den Trennmechanismus zwischen einem eingerückten Zustand (z. B. dem Zustand 300), in dem der Trennmechanismus die Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung koppelt, und einem ausgerückten Zustand (z. B. dem Zustand 400), in dem das Trennsystem die Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung entkoppelt, übergehen zu lassen.
Es sollte klar sein, dass bei einigen Anwendungen die Drehmomentpfade des Antriebssystems getrennt oder unterbrochen werden können. In konventionellen Konfigurationen kann diese Trennung oder Unterbrechung einer axialen Bewegung von Verzahnungspaarungen entsprechen oder anderweitig damit verbunden sein. In solchen Konfigurationen kann die axiale Bewegung von Verzahnungspaarungen durch die Drehung eines hand- oder werkzeugbetätigten Hebels angetrieben werden. Die Umwandlung der Drehbewegung des Hebels in eine axiale Bewegung der Verzahnungen wird in der Regel durch einen oder mehrere Schraubmechanismen erreicht. Die Betätigung des Schraubmechanismus bzw. der Schraubmechanismen erfordert häufig eine mehrmalige Drehung des Hebels. Außerdem kann es schwierig sein, die axiale Position der Verzahnungen entsprechend der Drehposition des Hebels zu bestimmen.
Der durch die vorliegende Offenbarung vorgestellte Trennmechanismus ermöglicht die Umwandlung einer Drehbewegung in eine axiale Bewegung, wie sie mit herkömmlichen Schraubmechanismen erreicht wird, und bietet gleichzeitig eine Reihe von Vorteilen. Zum einen ist der Grad der Drehbewegung, der erforderlich ist, um den vorgestellten Trennmechanismus zwischen den unten beschriebenen eingerückten und ausgerückten Zuständen zu betätigen, geringer als die Drehbewegung, die bei herkömmlichen Konfigurationen nötig ist. Daher benötigt die Betätigung des hier betrachteten Trennmechanismus weniger Zeit und weniger Kraftaufwand als es die Betätigung anderer Mechanismen erfordert. In anderer Hinsicht kann die axiale Position einer oder mehrerer Komponenten des hier bereitgestellten Trennmechanismus leicht beobachtet und entsprechend der Drehposition des Hebels des Trennmechanismus bestimmt werden. Folglich kann der Betriebszustand des hier bereitgestellten Trennmechanismus leichter bestimmt werden als der Betriebszustand anderer Mechanismen.
Mit Bezugnahme auf 1 ist ein veranschaulichendes Getriebesystem 100 so ausgelegt, dass es bei seiner Verwendung eine Drehkraft an eine Last überträgt. In einigen Ausführungsformen ist das Getriebesystem 100 so konfiguriert, dass es die von einer Energiequelle, wie z. B. einer oder mehreren Antriebseinheiten, Motoren, Verbrennungsmotoren, Kraftwerken oder dergleichen, erzeugte Drehkraft an die Last überträgt. Darüber hinaus kann das Getriebesystem 100 in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Antriebseinheiten, Motoren, Verbrennungsmotoren, Kraftwerke oder ähnliches umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das veranschaulichende Getriebesystem 100 zur Verwendung mit einem oder mehreren Fahrzeugen, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, angepasst oder anderweitig darin eingebaut sein. In einigen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 100 für die Verwendung mit Feuerwehr- und Rettungsfahrzeugen, Müllfahrzeugen, Busfahrzeugen, Wohnmobilen und Reisemobilen, Kommunal- und/oder Servicefahrzeugen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Bergbaufahrzeugen, Spezialfahrzeugen, Energiefahrzeugen, Verteidigungsfahrzeugen, Hafendienstfahrzeugen, Baufahrzeugen und Transit- und/oder Busfahrzeugen angepasst oder anderweitig in diese eingebaut sein, um nur einige zu nennen. Darüber hinaus kann das Getriebesystem 100 in einigen Ausführungsformen für die Verwendung mit Traktoren, Frontladern, Kratzersystemen, Mähern und Häckslern, Heu- und Futtermaschinen, Pflanzmaschinen, Sämaschinen, Sprühgeräten und Applikatoren, Bodenbearbeitungsgeräten, Nutzfahrzeugen, Mähern, Muldenkippern, Baggerladern, Kettenladern, Raupenladern, Planierraupen, Baggern, Straßenhobeln, Kompaktladern, Traktorladern, Radladern, Schwadern, Vertikutierern, Holzschleppfahrzeugen, Bündelungsgeräten, Forwardern, Erntemaschinen, Schwenkmaschinen, Knickarmladern, Dieselmotoren, Achsen, Planetengetrieben, Pumpenantrieben, Getrieben, Generatoren und Schiffsmotoren sowie anderen geeigneten Geräten angepasst oder anderweitig in diese eingebaut sein.
Das Getriebesystem 100 umfasst darstellungsgemäß eine Antriebsvorrichtung 110 (mit Strichlinie dargestellt), eine angetriebene Vorrichtung 120 und einen Trennmechanismus 130. In einigen Ausführungsformen umfasst die Antriebsvorrichtung 110 ein Getriebe, das so konfiguriert ist, dass es die von einer wie oben beschriebenen Drehkraftquelle gelieferte Drehkraft auf die Antriebsvorrichtung 120 überträgt, oder ist anderweitig als ein solches ausgeführt. In einigen Ausführungsformen umfasst die angetriebene Vorrichtung 120 eine mit einer Last gekoppelte Endantriebsnabe oder Endantriebsnabenbaugruppe oder ist in anderer Weise als solche ausgeführt. Im gezeigten Beispiel ist die angetriebene Vorrichtung 120 mit einer Raupenkette 122 eines Fahrzeugs gekoppelt, so dass die Drehkraft von der Antriebsvorrichtung 110 auf die Raupenkette 122 übertragen werden kann, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, um dessen Bewegung anzutreiben. In anderen Beispielen kann die angetriebene Vorrichtung 120 jedoch mit einer anderen geeigneten Struktur gekoppelt sein, die dahingehend funktionsfähig ist, eine Drehkraft von der Antriebsvorrichtung 110 aufzunehmen, wie z. B. ein Rad, ein Zapfwellengetriebe oder eine Zapfwellenanordnung, um nur einige zu nennen. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen die angetriebene Vorrichtung 120 als Zapfwellengetriebe oder Zapfwellenbaugruppe ausgeführt sein oder ein(e) solche(s) enthalten. Der Trennmechanismus 130 ist so konfiguriert, dass er die Vorrichtungen 110, 120 selektiv koppelt, um bei Verwendung des Getriebesystems 100 die Drehkraft von der Antriebsvorrichtung 110 auf die angetriebene Vorrichtung 120 zu übertragen. Darüber hinaus ist der Trennmechanismus 130, wie weiter unten näher erläutert, so konfiguriert, dass er bei Verwendung des Getriebesystems 100 die Antriebsvorrichtung 110 von der angetriebenen Vorrichtung 120 selektiv entkoppelt, um die Übertragung der Drehkraft zwischen den Vorrichtungen 110, 120 zu unterbrechen.
Mit Bezugnahme auf 2 umfasst der Trennmechanismus 130 in der veranschaulichten Ausführungsform einen Hebel 500 (siehe auch 5). Der Hebel 500 ist so konfiguriert, dass er an einer Innenwelle 600 (siehe 6) angebracht werden kann und sich dabei von einer Außenfläche 234 eines Gehäuses 232 des Trennmechanismus 130 nach außen erstreckt. Wenn ein Kopf 502 des Hebels 500 um die Innenwelle 600 so positioniert ist, wie es in 2 gezeigt ist, ist der Hebel 500 für eine Schwenkbewegung um eine Längsachse LA konfiguriert. Genauer gesagt ist der Hebel 500 manuell um die Längsachse LA zwischen einer ersten Position 240, die einem eingerückten Zustand 300 (siehe 3) des Trennmechanismus 130 entspricht, und einer zweiten Position 250 (in Strichlinie dargestellt) schwenkbar, die einem ausgerückten Zustand 400 (siehe 4) des Trennmechanismus 130 entspricht.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Hebel 500 in jeder der Positionen 240, 250 verriegelbar. Zu diesem Zweck ist der Hebel 500 so geformt, dass er eine Öffnung 504 aufweist, und die Außenfläche 234 des Gehäuses 232 ist so geformt, dass sie Löcher 236, 238 aufweist. Wenn sich der Hebel 500 in der Position 240 befindet, kann die Öffnung 504 mit dem Loch 236 ausgerichtet werden, um ein Befestigungselement 260 aufzunehmen und dadurch den Hebel 500 in der Position 240 zu verriegeln. In ähnlicher Weise kann die Öffnung 504 mit dem Loch 238 ausgerichtet werden, wenn sich der Hebel 500 in der Position 250 befindet, um das Befestigungselement 260 aufzunehmen und dadurch den Hebel 500 in der Position 250 zu verriegeln.
Wie unten ausführlicher beschrieben, wechselt durch manuelle Betätigung des Hebels 500 zwischen den Positionen 240 und 250 der Trennmechanismus 130 zwischen dem eingerückten Zustand 300 und dem ausgerückten Zustand 400. Im eingerückten Zustand 300 des Trennmechanismus 130 koppelt der Trennmechanismus 130 die Antriebsvorrichtung 110 mit der angetriebenen Vorrichtung 120. Im ausgerückten Zustand 400 des Trennmechanismus 130 entkoppelt das Trennsystem 130 die Antriebsvorrichtung 110 von der angetriebenen Vorrichtung 120. Wie weiter unten erläutert, beinhaltet der Übergang zwischen dem eingerückten Zustand 300 und dem ausgerückten Zustand 400 außerdem das Entriegeln des Hebels 500 aus der aktuellen Position (z. B. einer der Positionen 240, 250) und das Verriegeln des Hebels 500 in seiner gewünschten Position (z. B. der anderen der Positionen 240, 250).
In der veranschaulichten Ausführungsform entspricht die Bewegung des Hebels 500 zwischen den Positionen 240, 250 einer manuellen Drehung von weniger als 90 Grad um die Längsachse LA oder ist anderweitig mit einer solchen verbunden. In einigen Ausführungsformen entspricht die Bewegung des Hebels 500 zwischen den Positionen 240, 250 einer manuellen Drehung von 60 Grad um die Längsachse LA, die durch den Winkel β dargestellt wird, oder ist anderweitig damit verbunden. Es sollte klar sein, dass, da die Bewegung des Hebels 500 zwischen den Positionen 240, 250 den Trennmechanismus 130 zwischen dem eingerückten Zustand 300 und dem ausgerückten Zustand 400 wechseln lässt, dieser Übergang der oben erwähnten Drehung des Hebels 500 um die Längsachse LA entspricht und durch diese gekennzeichnet ist.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 umfasst der darstellungsgemäße Trennmechanismus 130 unter anderem den Hebel 500, die Innenwelle 600, eine Außenwelle 700 (siehe 7) und ein Gehäuse 1300 (siehe 13). Die Innenwelle 600 ist mit dem Hebel 500 gekoppelt, um sich mit diesem um die Längsachse LA als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels 500, wie oben angegeben, zu drehen. Die Außenwelle 700 ist mit der Innenwelle 600 gekoppelt, um sich mit ihr um die Längsachse LA zu drehen. Die Außenwelle 700 umfasst Vorsprünge 702, 704, die sich von einer Außenfläche 706 eines Körpers 708 der Außenwelle 700 nach außen weg erstrecken. Das Gehäuse 1300 nimmt die Innenwelle 600 und die Außenwelle 700 zumindest teilweise auf und umfasst spiralförmige Schlitze 1302, 1304, die jeweils so bemessen sind, dass sie einen entsprechenden der Vorsprünge 702, 704 aufnehmen.
Wie weiter unten erläutert, wird bei der Verwendung des dargestellten Trennmechanismus 130 durch die manuelle Betätigung des Hebels 500 die Drehung der Außenwelle 700 um die Längsachse LA angetrieben, um eine Bewegung der Vorsprünge 702, 704 in den spiralförmigen Schlitzen 1302, 1304 zu bewirken. Wie weiter unten ausführlicher erläutert, führt die Bewegung der Vorsprünge 702, 704 in den spiralförmigen Schlitzen 1302, 1304 außerdem eine Verschiebung der Außenwelle 700 entlang der Längsachse LA, um den Trennmechanismus 130 zwischen dem eingerückten Zustand 300 und dem ausgerückten Zustand 400 übergehen zu lassen. Natürlich sollte man sich darüber im Klaren sein, dass der Übergang des Trennmechanismus 130 zwischen den Zuständen 300, 400, der durch die Verschiebung der Außenwelle 700 entlang der Längsachse LA geführt wird, durch die oben erörterte Drehung des Hebels 500 zwischen den oben beschriebenen Positionen 240, 250 bewirkt wird.
Der dargestellte Trennmechanismus 130 umfasst ferner ein Vorspannelement 800 (siehe 8), ein Lager 900 (siehe 9), eine Sicherungsmutter 1000 (siehe 10), eine Kopplungswelle 1100 (siehe 11) und mindestens einen Sprengring 1200 (siehe 12). Das Vorspannelement 800 ist zwischen der Innenwelle 600 und der Außenwelle 700 so angeordnet, dass sich das Vorspannelement 800 sowohl im eingerückten als auch ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 entlang der Längsachse LA erstreckt. Das Lager 900 umgibt die Außenwelle 700 an einem Innendurchmesser ID des Lagers 900 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130. Die Sicherungsmutter 1000 umgibt die Außenwelle 700 und sichert das Lager 900 gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse LA relativ zur Außenwelle 700 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130. Die Kopplungswelle 1100 ist mit dem Lager 900 an einem Außendurchmesser OD des Lagers 900 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 gekoppelt. Der mindestens eine Sprengring 1200 umfasst zwei Sprengringe, die die Kopplungswelle 1100 am Außendurchmesser OD des Lagers 900 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 am Lager 900 befestigen.
Mit Bezug auf 5 umfasst der dargestellte Hebel 500 den Kopf 502 und einen mit dem Kopf 502 verbundenen Griff 506. Der Griff 506 ist für die manuelle Bedienung durch einen Bediener ausgelegt und so geformt, dass er die Öffnung 504 enthält. Der Kopf 502 ist so geformt, dass er eine Öffnung 508 aufweist, die so bemessen ist, dass sie einen Teil der Innenwelle 600 aufnimmt, wie unten beschrieben. In der veranschaulichten Ausführungsform hat der Kopf 502 eine kreisförmige Form, die der Form des Teils der Innenwelle 600 entspricht, und der Griff 506 hat eine rechteckige Form. Es versteht sich natürlich von selbst, dass der Kopf 502 und der Griff 506 in anderen Ausführungsformen die Gestalt anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen können. In jedem Fall ist der Hebel 500 in der veranschaulichten Ausführungsform so dimensioniert und konstruiert, dass er eine Hebelkraft LF auf die Innenwelle 600 ausübt, wenn der Hebel 500 mit der Innenwelle 600 gekoppelt ist (z. B. wie in 3 und 4 gezeigt).
Mit Bezug auf 6 umfasst die in 6 dargestellte Innenwelle 600 einen Rillenstab 610, einen Keilzylinder 620 und einen Bund 630, der zwischen dem Rillenstab 610 und dem Keilzylinder 620 angeordnet ist. Der Rillenstab 610 definiert ein Ende 612 der Innenwelle 600, und der Keilzylinder 620 definiert ein anderes Ende 622 der Innenwelle 600, das dem Ende 612 entgegengesetzt angeordnet ist. Der Rillenstab 610 ist so bemessen, dass er von der gezahnten Öffnung 508 des Hebels 500 aufgenommen werden kann. Der Keilzylinder 620 ist so bemessen, dass er von der Außenwelle 700 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 aufgenommen wird. Der Rillenstab 610, der Keilzylinder 620 und der Kragen 630 sind im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 zumindest teilweise im Gehäuse 1300 positioniert.
In der veranschaulichten Ausführungsform hat der Rillenstab 610 der Innenwelle 600 eine zylindrische Form, so dass sich der Stab 610 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse LA herum erstreckt. Der Rillenstab 610 hat darstellungsgemäß einen Durchmesser D1. In anderen Ausführungsformen kann der Rillenstab 610 jedoch auch die Gestalt anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen.
In der veranschaulichten Ausführungsform hat der Keilzylinder 620 der Innenwelle 600 eine allgemein zylindrische Form, so dass sich der Zylinder 620 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse LA herum erstreckt. Der Keilzylinder 620 hat darstellungsgemäß einen Durchmesser D2. Außerdem ist der Keilzylinder 620 so geformt, dass er rechteckige Keilvorsprünge 624 aufweist, die im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse LA beabstandet sind. In anderen Ausführungsformen können der Keilzylinder 620 und die Keilvorsprünge 624 jedoch die Form anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen.
In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der Bund 630 der Innenwelle 600 eine kreisförmige Scheibe oder ist anderweitig als solche ausgeführt, die sich im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse LA erstreckt. Der Kragen 630 hat darstellungsgemäß einen Durchmesser D3, der größer ist als der Durchmesser D1 des Rillenstabs 610 und der Durchmesser D2 des Keilzylinders 620. In anderen Ausführungsformen kann der Kragen 630 jedoch die Gestalt anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen.
Mit Bezug auf 7 umfasst die darstellungsgemäße Außenwelle 700 einen Körper 710 und einen mit dem Körper 710 verbundenen Zapfen 720. Der Körper 710 definiert ein Ende 712 der Außenwelle 700, und der Zapfen 720 definiert ein anderes Ende 722 der Außenwelle 700, das zu dem Ende 712 entgegengesetzt angeordnet ist. Der Körper 710 hat darstellungsgemäß eine zylindrische Form und einen Durchmesser D4. Der Zapfen 720 hat darstellungsgemäß eine zylindrische Form und einen Durchmesser D5, der kleiner ist als der Durchmesser D4 des Körpers 710. Der Körper 710 ist so dimensioniert und konstruiert, dass er im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 den Keilzylinder 620 der Innenwelle 600 und das Vorspannelement 800 aufnimmt. Der Zapfen 720 ist so bemessen und konstruiert, dass er im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 vom Lager 900 und der Sicherungsmutter 1000 aufgenommen wird. In anderen Ausführungsformen können der Körper 710 und der Zapfen 720 jedoch die Form anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Körper 710 der Außenwelle 700 so geformt, dass er Keilnuten 714 an seinem Innendurchmesser 716 aufweist. Die Keilnuten 714 sind darstellungsgemäß so bemessen, dass sie die Keilvorsprünge 624 des Keilzylinders 620 aufnehmen. Ähnlich wie die Keilvorsprünge 624 sind die Keilnuten 714 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse LA beabstandet.
In der veranschaulichenden Ausführungsform erstrecken sich die Vorsprünge 702, 704 von dem Körper 710 an dessen Außendurchmesser 718 nach außen. Jeder der Vorsprünge 702, 704 hat darstellungsgemäß eine zylindrische Form. In anderen Ausführungsformen können die Vorsprünge 702, 704 jedoch auch die Gestalt anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen. In jedem Fall sind die Vorsprünge 702, 704 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 des Trennmechanismus 130 in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse LA beabstandet.
Mit Bezug auf 8 umfasst das Vorspannelement 800 darstellungsgemäß ein beliebiges elastisches Element, das in der Lage ist, mechanische Energie zu speichern, oder ist anderweitig als solches ausgeführt. In der veranschaulichenden Ausführungsform umfasst das Vorspannelement 800 eine Feder 810 wie z. B. eine Schraubenfeder, eine Druckfeder, eine Zugfeder, eine Torsionsfeder oder ähnliches. Wie in 3 am besten zu sehen ist, übt das Vorspannelement 800, wenn es zwischen der Innenwelle 600 und der Außenwelle 700 angeordnet ist, eine Vorspannkraft BF auf die Außenwelle 700 aus, um die Außenwelle 700 entlang der Längsachse LA vom Hebel 500 weg zu drücken.
Wie in 3 angedeutet, wirken, wenn sich der Trennmechanismus 130 im eingerückten Zustand 300 befindet, die durch das Vorspannelement 800 auf die Außenwelle 700 ausgeübte Vorspannkraft BF und die durch den Hebel 500 auf die Innenwelle 600 ausgeübte Hebelkraft LF zusammen, um einer Verschiebung der Außenwelle 700 zum Hebel 500 entlang der Längsachse LA zu widerstehen. In einigen Ausführungsformen wirkt die Kombination aus (i) der Vorspannkraft BF, die durch das Vorspannelement 800 auf die Außenwelle 700 ausgeübt wird, und (ii) der Hebelkraft LF, die durch den Hebel 500 auf die Innenwelle 600 als Ergebnis des Gewichts des Hebels 500 ausgeübt wird, so, dass ein Betrieb des Trennmechanismus 130 im eingerückten Zustand 300 im Falle eines Ausrückfehlerzustands bewirkt wird, wie z.B. ein Fehlerzustand, der mit einer unvollständigen Bewegung einer oder mehrerer Komponenten des Trennmechanismus 130, einer unsachgemäßen Befestigung des Hebels 500 in einer der Positionen 240, 250 oder einem Bedienerfehler zusammenhängt, um nur einige zu nennen. Umgekehrt sind, wie in 4 angedeutet, die Vorspannkraft BF und die Hebelkraft LF nicht ausreichend, um einer Verschiebung der Außenwelle 700 zum Hebel 500 entlang der Längsachse LA zu widerstehen, wenn sich der Trennmechanismus 130 im ausgerückten Zustand 400 befindet. Es sollte klar sein, dass der Hebel 500 und das Vorspannelement 800 so dimensioniert und konstruiert sind, dass sie die jeweiligen Kräfte LF und BF aufbringen, die zusammen ausreichend groß sind, um einer Verschiebung der Außenwelle 700 zum Hebel 500 entlang der Längsachse LA zu widerstehen, wenn sich der Trennmechanismus 130 im eingerückten Zustand 300 befindet.
Mit Bezugnahme auf 9 umfasst das Lager 900 darstellungsgemäß eine beliebige Vorrichtung, die in der Lage ist, die Außenwelle 700 (d.h. deren Zapfen 720) zumindest teilweise für eine Drehung um die Längsachse LA abzustützen, oder ist anderweitig als solche ausgeführt. In einigen Ausführungsformen kann das Lager 900 so konfiguriert sein, dass es zumindest teilweise eine gemeinsame Drehung der Außenwelle 700 und der Kopplungswelle 1100 um die Längsachse LA ermöglicht oder erleichtert. Darüber hinaus kann das Lager 900 in einigen Ausführungsformen so konfiguriert sein, dass es zumindest teilweise ein gewisses Maß an relativer Drehung zwischen der Außenwelle 700 und der Kopplungswelle 1100 um die Längsachse LA ermöglicht oder erleichtert.
In der veranschaulichenden Ausführungsform umfasst das Lager 900 ein Kugellager 910 oder ist anderweitig als solches ausgeführt, beispielsweise ein Schrägkugellager, ein Axialkugellager, ein Rillenkugellager, ein Conrad-Kugellager, ein Kugellager mit Schlitzkugeleinfüllung, ein Kugellager mit freigestelltem Laufring, ein Kugellager mit segmentiertem Laufring, ein Hybridkugellager oder ähnliches. In anderen Ausführungsformen kann das Lager 900 jedoch auch ein anderes geeignetes Lager umfassen oder anderweitig als solches ausgeführt sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Lager 900 einen Innenring 920, einen Außenring 930 und einen Zwischenring 940, der radial zwischen dem Innenring 920 und dem Außenring 930 angeordnet ist. Der Innenring 920 definiert den Innendurchmesser ID des Lagers 900 und berührt den Zapfen 720 der Außenwelle 700. Der Außenring 930 definiert den Außendurchmesser (OD) des Lagers 900 und berührt die Kopplungswelle 1100. Obwohl nicht gezeigt, enthält das Lager 900 Rollen oder Kugeln, die radial zwischen dem Innenring 920 und dem Zwischenring 940 und/oder dem Außenring 930 und dem Zwischenring 940 angeordnet sind, zumindest in einigen Ausführungsformen.
Mit Bezug auf 10 umfasst die Sicherungsmutter 1000 darstellungsgemäß eine beliebige Vorrichtung, die in der Lage ist, das Lager 900 an der Außenwelle 700 zu befestigen und dadurch das Lager 900 gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse LA relativ zur Außenwelle 700 zu sichern, oder ist anderweitig als solche verwirklicht. In einigen Ausführungsformen kann die Sicherungsmutter 1000 eine selbstsichernde Mutter, eine Mutter mit vorherrschendem Drehmoment, eine schwergängige Mutter, eine elastische Stoppmutter oder ähnliches umfassen oder anderweitig als solche ausgeführt sein. Darüber hinaus kann die Sicherungsmutter 1000 in einigen Ausführungsformen als beliebige Vorrichtung ausgeführt sein, die so konfiguriert ist, dass sie sich unter Einwirkung von Vibrationen und eines Drehmoments nicht löst, um die Befestigung des Lagers 900 an der Außenwelle 700 während des Betriebs des Trennmechanismus 130 aufrechtzuerhalten.
Mit Bezugnahme auf 11 umfasst die Kopplungswelle 1100 eine beliebige Vorrichtung, die für die Interaktion mit der angetriebenen Vorrichtung 120 bei Verwendung des Trennmechanismus 130 konfiguriert ist, oder ist anderweitig als solche ausgeführt. In einigen Ausführungsformen kann die Kopplungswelle 1100 in die angetriebene Vorrichtung 120 integriert sein oder anderweitig einen Teil davon bilden. In jedem Fall umfasst die Kopplungswelle 1100 in der veranschaulichenden Ausführungsform einen Ring 1110, einen ersten Kreisring 1120, einen zweiten Kreisring 1130 und einen dritten Kreisring 1140. Wie in 3 und 4 am besten zu sehen ist, sind der Ring 1110, der erste Kreisring 1120, der zweite Kreisring 1130 und der dritte Kreisring 1140 konzentrisch um die Längsachse LA angeordnet, wenn sich der Trennmechanismus 130 im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400 befindet.
Der Ring 1110 der Kopplungswelle 1100 ist darstellungsgemäß für ein Zusammenwirken mit mindestens einem Teil der Außenwelle 700 (z. B. dem Körper 710) konfiguriert, zumindest in einigen Ausführungsformen. In anderen Ausführungsformen kann der Ring 1110 jedoch für das Zusammenwirken mit einem anderen Bauteil, wie z. B. dem Lager 900, konfiguriert sein. Der Ring 1110 ist so geformt, dass er an seinem Innenumfang 1114 Zähne 1112 aufweist. In einigen Ausführungsformen sind die Zähne 1112 für eine Wechselwirkung (d.h. direkten Kontakt oder indirekte Kopplung) mit der Außenwelle 700 und/oder dem Lager 900 konfiguriert. Der Ring 1110 hat einen Außendurchmesser 1118, gemessen in Bezug auf die Längsachse LA.
Der erste Kreisring 1120 ist darstellungsgemäß axial (z. B. entlang der Längsachse LA) zwischen dem Ring 1110 und dem zweiten Kreisring 1130 angeordnet. In der veranschaulichenden Ausführungsform hat der Kreisring 1120 einen relativ zur Längsachse LA gemessenen Außendurchmesser 1122, der im Allgemeinen gleich dem Außendurchmesser 1118 des Rings 1110 ist. Der Kreisring 1120 ist so geformt, dass er mindestens eine Umfangsnut 1124 an seinem Innenumfang 1126 aufweist. In einigen Ausführungsformen ist die mindestens eine Umfangsnut 1124 so bemessen, dass sie den mindestens einen Sprengring 1200 zumindest teilweise aufnimmt. In solchen Ausführungsformen kann die mindestens eine Nut 1124 zwei Nuten umfassen, die entlang der Längsachse LA axial voneinander beabstandet sind und so bemessen sind, dass sie zwei Sprengringe aufnehmen. Darüber hinaus ist in einigen Ausführungsformen während des gesamten Betriebs des darstellungsgemäßen Trennmechanismus 130 (z. B. im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400) der mindestens eine Sprengring 1200 von der mindestens einen Umfangsnut 1124 aufgenommen, um den Kreisring 1120 in Kontakt mit und/oder in Eingriff mit dem Außendurchmesser OD des Lagers 900 zu sichern.
Der zweite Kreisring 1130 ist darstellungsgemäß axial zwischen dem ersten Kreisring 1120 und dem dritten Kreisring 1140 angeordnet. In der veranschaulichenden Ausführungsform hat der Kreisring 1130 einen Außendurchmesser 1132, gemessen in Bezug auf die Längsachse LA, der größer ist als der Außendurchmesser 1122 des Rings 1120 und der Außendurchmesser 1118 des Rings 1110. Der Kreisring 1130 ist darstellungsgemäß frei von Zähnen oder Nuten an seinem Innenumfang 1134.
Der dritte Kreisring 1140 ist darstellungsgemäß axial entgegengesetzt zum Ring 1110 angeordnet. In der veranschaulichenden Ausführungsform hat der Kreisring 1140 einen Außendurchmesser 1142, gemessen in Bezug auf die Längsachse LA, der größer ist als der Außendurchmesser 1132 des Kreisrings 1130. Der Kreisring 1140 ist darstellungsgemäß frei von Zähnen oder Nuten an seinem Innenumfang 1144. In der veranschaulichenden Ausführungsform enthält der Kreisring 1140 jedoch Zähne 1146, die am Außendurchmesser 1142 ausgebildet sind. In einigen Ausführungsformen ist der Kreisring 1140 für eine Interaktion (d. h. direkten Kontakt oder indirekte Kopplung) mit einer Komponente der angetriebenen Vorrichtung 120 konfiguriert.
Mit Bezugnahme auf 12 umfasst der mindestens eine Sprengring 1200 darstellungsgemäß einen bogenförmigen Körper 1210, der sich in Umfangsrichtung (z.B. um die Längsachse LA) zwischen Laschen 1212, 1214 erstreckt. Der mindestens eine Sprengring 1200 definiert darstellungsgemäß eine C-förmige Gestalt. Es versteht sich von selbst, dass der Sprengring 1200 die Gestalt anderer geeigneter geometrischer Formen annehmen kann. Wie oben erwähnt, ist der mindestens eine Sprengring 1200 in einigen Ausführungsformen so bemessen, dass er zumindest teilweise in der mindestens einen Umfangsnut 1124 der Kopplungswelle 1100 positioniert werden kann, um die Kopplungswelle 1100 am Lager 900 zu befestigen. In einigen Ausführungsformen umfasst der mindestens eine Sprengring 1200 zwei Sprengringe. In solchen Ausführungsformen können die beiden Sprengringe entlang der Längsachse LA axial voneinander beabstandet, relativ zur Längsachse LA radial voneinander beabstandet oder um die Längsachse LA herum in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sein. Es sollte klar sein, dass in anderen Ausführungsformen der mindestens eine Sprengring 1200 jedoch auch eine andere geeignete Anzahl von Sprengringen umfassen kann.
Mit Bezugnahme auf 13 ist das veranschaulichende Gehäuse 1300 als Struktur ausgeführt oder enthält anderweitig eine solche Struktur, die bei Verwendung des Trennmechanismus 130 gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse LA gesichert ist. In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse 1300 mit einem Merkmal der angetriebenen Vorrichtung 120 (z.B. einem mechanischen Anschlag) zusammenwirken, um eine Verschiebung des Gehäuses 1300 entlang der Längsachse LA zu verhindern. Außerdem kann das Gehäuse 1300 in einigen Ausführungsformen mit einem Merkmal der angetriebenen Vorrichtung 120 (z. B. einer Bremse) zusammenwirken, um eine Drehung des Gehäuses 1300 um die Längsachse LA zu verhindern. In jedem Fall umfasst das Gehäuse 1300 darstellungsgemäß, wie oben angegeben, die spiralförmigen Schlitze 1302, 1304.
Jeder der darstellungsgemäßen spiralförmigen Schlitze 1302, 1304 ist in dem Gehäuse 1300 an einem Innenumfang 1310 desselben definiert. In der darstellungsgemäßen Anordnung sind die spiralförmigen Schlitze 1302, 1304 des Gehäuses 1300, ähnlich wie die Vorsprünge 702, 704 der Außenwelle 700, in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse LA beabstandet. Die Schlitze 1302, 1304 erstrecken sich axial durch ein Ende 1312 des Gehäuses 1300 zu einem entgegengesetzten Ende 1314 des Gehäuses 1300. Während des gesamten Betriebs des Trennmechanismus 130 (z. B. im eingerückten und ausgerückten Zustand 300, 400) ist das Ende 1312 vom Hebel 500 entlang der Längsachse LA weiter entfernt als das Ende 1314. Die Schlitze 1302, 1304 erstrecken sich zumindest in einigen Ausführungsformen mindestens zur Hälfte über eine axiale Länge 1316 des Gehäuses 1300, gemessen zwischen den Enden 1312, 1314. In einigen Ausführungsformen erstrecken sich die Schlitze 1302, 1304 mindestens zu drei Vierteln über die axiale Länge 1316 des Gehäuses 1300.
Mit erneutem Bezug auf 3 und 4 kann ein Verfahren zum Zusammenbauen des dargestellten Trennmechanismus 130 das Einsetzen des Vorspannelementes 800 in einen Durchgang 730 umfassen, der in dem Körper 710 der Außenwelle 700 ausgebildet ist. In einigen Ausführungsformen kann das Einsetzen des Vorspannelements 800 in den Durchgang 730 beinhalten, dass das Element 800 so in den Durchgang 730 eingesetzt wird, dass ein Ende des Vorspannelements 800 eine Innenwand 740 der Außenwelle 700 berührt. Die Innenwand 740 definiert den Durchgang 730 zumindest teilweise, zumindest in einigen Ausführungsformen.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Vorschieben der Innenwelle 600 in den Durchgang 730 umfassen, derart, dass das Vorspannelement 800 zumindest teilweise in einem Durchgang 640 aufgenommen wird, der in der Innenwelle 600 ausgebildet ist, wie in 3 und 4 gezeigt. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das Vorschieben der Innenwelle 600 in den Durchgang 730 das Vorschieben der Innenwelle 600 in den Durchgang 730 beinhalten, derart, dass das andere Ende des Vorspannelementes 800 die Innenwände 650 der Innenwelle 600 berührt, die zumindest teilweise den Durchgang 640 definieren.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Koppeln der Außenwelle 700 mit der Kopplungswelle 1100 umfassen, wie in 3 und 4 gezeigt. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das Koppeln der Außenwelle 700 mit der Kopplungswelle 1100 Folgendes umfassen: (i) Anordnen der Außenwelle 700 in Kontakt mit dem Lager 900 an dessen Innendurchmesser ID; (ii) Befestigen der Sicherungsmutter 1000 an der Außenwelle 700, um das Lager 900 gegen eine axiale Verschiebung zu sichern; (iii) Berühren des Lagers 900 mit der Kopplungswelle 700 am Außendurchmesser OD des Lagers 900; und (iv) Fixieren des Außendurchmessers OD des Lagers 900 an der Kopplungswelle 1100 unter Verwendung der Sprengringe 1200.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Einbauen der Innenwelle 600, der Außenwelle 700 und des Vorspannelements 800 in das Gehäuse 1300 umfassen, wie in 3 und 4 gezeigt. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen das Einbauen der Innenwelle 600, der Außenwelle 700 und des Vorspannelements 800 in das Gehäuse 1300 umfassen, dass diese Komponenten so in das Gehäuse 1300 eingebaut werden, dass die Vorsprünge 702, 704 von den spiralförmigen Schlitzen 1302, 1304 aufgenommen werden und die Innenwelle 600, die Außenwelle 700 und das Vorspannelement 800 entlang der Längsachse LA ausgerichtet sind.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Beibehalten von axialen Positionen der Innenwelle 600 und des Gehäuses 1300 entlang der Längsachse LA unter Verwendung einer Haltenabe 350 umfassen, wie in 3 und 4 dargestellt. Die Haltenabe 350 kann einen inneren Flansch 352 und einen äußeren Flansch 354 umfassen, der mit dem inneren Flansch 352 verbunden ist und sich vom inneren Flansch 352 radial nach außen erstreckt, zumindest in einigen Ausführungsformen. Darüber hinaus kann die Haltenabe 350 in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Nuten aufweisen, die entlang ihres Innendurchmessers (z. B. eines Innendurchmessers, der durch den inneren Flansch 352 definiert ist), und eine oder mehrere Nuten, die entlang ihres Außendurchmessers (z. B. eines Außendurchmessers, der durch den äußeren Flansch 354 definiert ist) ausgebildet sind, und die entlang des Innen- und Außendurchmessers der Nabe 350 ausgebildete(n) Nut(en) kann/können jeweils so bemessen sein, dass sie mindestens einen dichtenden O-Ring aufnehmen. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen das Beibehalten der axialen Positionen der Innenwelle 600 und des Gehäuses 1300 entlang der Längsachse LA (i) das Berühren des Kragens 630 der Innenwelle 600 mit dem inneren Flansch 352 der Haltenabe 350 und (ii) das Berühren des Gehäuses 1300 mit dem äußeren Flansch 354 der Haltenabe 350 umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Anbringen des Hebels 500 an der Innenwelle 600 umfassen, wie in 3 und 4 dargestellt. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das Anbringen des Hebels 500 an der Innenwelle 600 das Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Hebel 500 und der Außenwelle 700 umfassen, derart, dass bei Verwendung des Trennmechanismus 130 die manuelle Drehung des Hebels 500 die Verschiebung der Außenwelle 700, des Lagers 900, der Sicherungsmutter 1000, der Sprengringe 1200 und der Kopplungswelle 1100 entlang der Längsachse LA antreibt.
Immer noch mit Bezug auf 3 und 4 kann der Mechanismus 130 nach dem wie oben beschriebenen Zusammenbau des darstellungsgemäßen Trennmechanismus 130 in den eingerückten Zustand 300 gebracht werden, um die Antriebsvorrichtung 110 mit der angetriebenen Vorrichtung 120 zu koppeln. Wie oben vorgeschlagen, wird, um den Trennmechanismus 130 in den eingerückten Zustand 300 zu bringen, der Hebel 500 in der Position 240 angeordnet und in der Position 240 mit dem Befestigungselement 260 verriegelt. Wenn sich der Trennmechanismus 130 im eingerückten Zustand 300 befindet, ist der Körper 710 der Außenwelle 700 entlang der Längsachse LA vom Bund 630 der Innenwelle 600 beabstandet.
Um den Trennmechanismus 130 in den ausgerückten Zustand 400 zu bringen und dadurch die Antriebsvorrichtung 110 von der angetriebenen Vorrichtung 120 zu entkoppeln, wird das Befestigungselement 260 entfernt, um den Hebel 500 aus der Position 240 zu entriegeln. Der Hebel 500 wird dann zu Position 250 gedreht und mit dem Befestigungselement 260 in der Position 250 verriegelt. Wenn sich der Trennmechanismus 130 im ausgerückten Zustand 400 befindet, liegt der Bund 630 der Innenwelle 600 am Körper 710 der Außenwelle 700 an, und das Lager 900, die Sicherungsmutter 1000, die Kopplungswelle 1100 und die Sprengringe 1200 sind links (d.h. entlang der Längsachse LA) von den Positionen dieser Komponenten im eingerückten Zustand 300 des Trennmechanismus 130 angeordnet. Aus der obigen Erläuterung sollte ersichtlich sein, dass die Bewegung der Vorsprünge 702, 704 in den spiralförmigen Schlitzen 1302, 1304 eine Verschiebung des Lagers 900, der Sicherungsmutter 1000, der Kopplungswelle 1100 und der Sprengringe 1200 entlang der Längsachse LA mit der Außenwelle 700 bewirkt.
Obwohl die Offenbarung in den vorstehenden Zeichnungen und der Beschreibung im Detail dargestellt und beschrieben wurde, sind diese als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten, wobei davon ausgegangen wird, dass nur darstellungsgemäße Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurden und alle Änderungen und Modifikationen, die dem Wesen der Offenbarung entsprechen, unter Schutz stehen sollen.

Claims

Trennmechanismus zum selektiven Entkoppeln einer Antriebsvorrichtung von einer angetriebenen Vorrichtung, wobei der Trennmechanismus Folgendes aufweist: einen Hebel; eine Innenwelle, die mit dem Hebel gekoppelt ist, um sich als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels um eine Längsachse zu drehen; eine Außenwelle, die mit der Innenwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser um die Längsachse gekoppelt ist und eine Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, die sich jeweils von einer Außenfläche der Außenwelle nach außen erstrecken; und ein Gehäuse, das die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise aufnimmt und eine Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen umfasst, die jeweils einen entsprechenden Vorsprung aus der Vielzahl von Vorsprüngen aufnehmen, wobei bei Verwendung des Trennmechanismus die manuelle Betätigung des Hebels die Drehung der Außenwelle um die Längsachse antreibt, um eine Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen zu bewirken, und wobei die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen eine Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse führt, um den Trennmechanismus zwischen einem eingerückten Zustand, in dem der Trennmechanismus die Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung koppelt, und einem ausgerückten Zustand, in dem das Trennsystem die Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung entkoppelt, übergehen zu lassen.
Trennmechanismus nach Anspruch 1, wobei der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse von weniger als 90 Grad entspricht.
Trennmechanismus nach Anspruch 2, wobei der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse um 60 Grad entspricht.
Trennmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Innenwelle einen Rillenstab, der ein Ende der Innenwelle definiert, einen Keilzylinder, der ein anderes, zu dem einen Ende entgegengesetztes Ende der Innenwelle definiert, und einen zwischen dem Rillenstab und dem Keilzylinder positionierten Bund umfasst.
Trennmechanismus nach Anspruch 4, wobei: der Bund einen Durchmesser hat, der größer ist als ein Durchmesser des Rillenstabs und ein Durchmesser des Keilzylinders; der Keilzylinder sich in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse herum erstreckt; und der Keilzylinder eine Vielzahl von Keilvorsprüngen aufweist, die in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind.
Trennmechanismus nach Anspruch 5, wobei: die Außenwelle einen Körper umfasst, der ein erstes Ende der Außenwelle definiert und einen ersten Durchmesser hat, und einen Zapfen, der ein zweites, zum ersten Ende entgegengesetztes Ende der Außenwelle definiert und einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist; die Vielzahl von Vorsprüngen sich von dem Körper an einem Außendurchmesser desselben nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind; und der Körper eine Vielzahl von Keilnuten an seinem Innendurchmesser aufweist, die die Vielzahl von Keilvorsprüngen aufnehmen.
Trennmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der ferner ein Vorspannelement aufweist, das zwischen der Innenwelle und der Außenwelle so angeordnet ist, dass sich das Vorspannelement entlang der Längsachse erstreckt, wobei das Vorspannelement eine Vorspannkraft auf die Außenwelle ausübt und der Hebel eine Hebelkraft auf die Innenwelle ausübt, und wobei im eingerückten Zustand des Trennmechanismus die durch das Vorspannelement auf die Außenwelle ausgeübte Vorspannkraft und die durch den Hebel auf die Innenwelle ausgeübte Hebelkraft zusammenwirken, um einer Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu widerstehen.
Trennmechanismus nach Anspruch 7, wobei im ausgerückten Zustand des Trennmechanismus die durch das Vorspannelement auf die Außenwelle ausgeübte Vorspannkraft und die durch den Hebel auf die Innenwelle ausgeübte Hebelkraft nicht ausreichen, um einer Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu widerstehen.
Trennmechanismus nach Anspruch 7 oder 8, ferner aufweisend: ein Lager, das die Außenwelle an einem Innendurchmesser des Lagers umgibt; eine Sicherungsmutter, die die Außenwelle umgibt und das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle sichert; eine Kopplungswelle, die an einem Außendurchmesser des Lagers mit diesem gekoppelt ist; und eine Vielzahl von Sprengringen, die die Kopplungswelle am Außendurchmesser des Lagers am Lager befestigen.
Trennmechanismus nach Anspruch 9, wobei die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen eine Verschiebung des Lagers, der Sicherungsmutter, der Kopplungswelle und der Vielzahl von Sprengringen entlang der Längsachse mit der Außenwelle bewirkt.
Getriebesystem, das Folgendes aufweist: eine Antriebsvorrichtung mit einem Getriebe zur Übertragung einer Drehkraft; eine angetriebene Vorrichtung mit einer Endantriebsnabe zur Aufnahme der Drehkraft von der Antriebsvorrichtung; und einen Trennmechanismus zum selektiven Entkoppeln der Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung, wobei der Trennmechanismus Folgendes aufweist: einen Hebel; eine Innenwelle, die mit dem Hebel gekoppelt ist, um sich als Reaktion auf eine manuelle Betätigung des Hebels um eine Längsachse zu drehen; eine Außenwelle, die mit der Innenwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser um die Längsachse gekoppelt ist und eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist; und ein Gehäuse, das die Innenwelle und die Außenwelle zumindest teilweise aufnimmt und eine Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen umfasst, die jeweils einen entsprechenden Vorsprung aus der Vielzahl von Vorsprüngen aufnehmen; wobei bei Verwendung des Getriebesystems die manuelle Betätigung des Hebels die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen antreibt, um eine Verschiebung der Außenwelle entlang der Längsachse zu führen, derart, dass der Trennmechanismus zwischen einem eingerückten Zustand, in dem der Trennmechanismus die Antriebsvorrichtung mit der angetriebenen Vorrichtung koppelt, und einem ausgerückten Zustand, in dem das Trennsystem die Antriebsvorrichtung von der angetriebenen Vorrichtung entkoppelt, übergeht.
Getriebesystem nach Anspruch 11, wobei der Übergang des Trennmechanismus zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand einer manuellen Drehung des Hebels um die Längsachse um 60 Grad entspricht.
Getriebesystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei: die Innenwelle einen Rillenstab, der ein Ende der Innenwelle definiert, einen Keilzylinder, der ein anderes, zu dem einen Ende entgegengesetztes Ende der Innenwelle definiert, und einen zwischen dem Rillenstab und dem Keilzylinder positionierten Bund umfasst; der Bund einen Durchmesser hat, der größer ist als ein Durchmesser des Rillenstabs und ein Durchmesser des Keilzylinders; der Keilzylinder sich in Umfangsrichtung vollständig um die Längsachse herum erstreckt; und der Keilzylinder eine Vielzahl von Keilvorsprüngen aufweist, die in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind.
Getriebesystem nach Anspruch 13, wobei: die Außenwelle einen Körper aufweist, der ein erstes Ende der Außenwelle definiert und einen ersten Durchmesser hat, und einen Zapfen, der ein zweites, zum ersten Ende entgegengesetztes Ende der Außenwelle definiert und einen zweiten Durchmesser hat, der kleiner als der erste Durchmesser ist; die Vielzahl von Vorsprüngen sich von dem Körper an einem Außendurchmesser desselben nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander um die Längsachse beabstandet sind; und der Körper eine Vielzahl von Keilnuten an seinem Innendurchmesser umfasst, die die Vielzahl von Keilvorsprüngen aufnehmen.
Getriebesystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Trennmechanismus weiterhin aufweist: ein Vorspannelement, das zwischen der Innenwelle und der Außenwelle so angeordnet ist, dass sich das Vorspannelement entlang der Längsachse erstreckt, ein Lager, das die Außenwelle an einem Innendurchmesser des Lagers umgibt; eine Sicherungsmutter, die die Außenwelle umgibt und das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle sichert; eine Kopplungswelle, die an einem Außendurchmesser des Lagers mit diesem gekoppelt ist; und eine Vielzahl von Sprengringen, die die Kopplungswelle am Außendurchmesser des Lagers am Lager befestigen.
Getriebesystem nach Anspruch 15, wobei die Bewegung der Vielzahl von Vorsprüngen in der Vielzahl von spiralförmigen Schlitzen eine Verschiebung des Lagers, der Sicherungsmutter, der Kopplungswelle und der Vielzahl von Sprengringen entlang der Längsachse mit der Außenwelle bewirkt.
Verfahren zum Zusammenbauen eines Trennmechanismus, um ein selektives Entkoppeln einer Antriebsvorrichtung von einer angetriebenen Vorrichtung unter Verwendung des Trennmechanismus zu ermöglichen, wobei das Verfahren umfasst: Einsetzen eines Vorspannelements in einen ersten Durchgang, der in einer Außenwelle des Trennmechanismus ausgebildet ist; Vorschieben einer Innenwelle des Trennmechanismus in den ersten Durchgang, derart, dass das Vorspannelement zumindest teilweise in einem zweiten Durchgang aufgenommen wird, der in der Innenwelle ausgebildet ist; Koppeln der Außenwelle mit einer Kopplungswelle des Trennmechanismus; Einbauen der Innenwelle, der Außenwelle und des Vorspannelements in ein Gehäuse des Trennmechanismus, derart, dass eine Vielzahl von Vorsprüngen der Außenwelle von einer Vielzahl von in dem Gehäuse ausgebildeten spiralförmigen Schlitzen aufgenommen werden, und die Innenwelle, die Außenwelle und das Vorspannelement entlang einer Längsachse ausgerichtet sind; und Anbringen eines Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anbringen des Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle das Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Hebel und der Außenwelle umfasst, derart, dass bei Verwendung des Trennmechanismus die manuelle Drehung des Hebels die Verschiebung der Außenwelle und der Kopplungswelle entlang der Längsachse antreibt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Koppeln der Außenwelle mit der Kopplungswelle umfasst: Anordnen der Außenwelle in Kontakt mit einem Lager an einem Innendurchmesser des Lagers; Befestigen einer Sicherungsmutter an der Außenwelle, um das Lager gegen eine Verschiebung entlang der Längsachse relativ zur Außenwelle zu sichern; Berühren des Lagers mit der Kopplungswelle an einem Außendurchmesser des Lagers; Fixieren des Außendurchmessers des Lagers an der Kopplungswelle mittels einer Vielzahl von Sprengringen.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Anbringen des Hebels des Trennmechanismus an der Innenwelle das Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Hebel und der Außenwelle umfasst, derart, dass bei Verwendung des Trennmechanismus die manuelle Drehung des Hebels die Verschiebung der Außenwelle, des Lagers, der Sicherungsmutter, der Vielzahl von Sprengringen und der Kopplungswelle entlang der Längsachse antreibt.