DE112016005748T5

DE112016005748T5 - Achsbaugruppe

Info

Publication number: DE112016005748T5
Application number: DE112016005748.2T
Authority: DE
Inventors: Gregory A. Marsh; Matthew T. Blakeman
Original assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Current assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-08-30
Also published as: US20180259049A1; CN108367674A; US11125312B2; CN108367674B; WO2017106095A1

Abstract

Verschiedene Verbesserungen an Achsbaugruppen werden hierin offenbart, die speziell für äußerst robuste und kompakte Ausgestaltungen für die Verwendung in vorderen (d. h. lenkenden) Achsausgestaltungen angepasst sind.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/267308 , eingereicht am 15. Dezember 2015, deren Offenbarung durch Bezugnahme integriert ist, als wäre sie hierin vollständig beschrieben.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Achsbaugruppe.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen mit Bezug zur vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
Das gemeinsam zugewiesene US-Patent Nr. 7534187 offenbart eine Achsbaugruppe, die ein elektronisch verriegelndes Differenzial aufweist. Die Ausgestaltung der Achsbaugruppe auf diese Weise kann bestimmte Probleme darstellen, wenn sie an die vordere Achsbaugruppe eines schweren Nutzfahrzeugs angepasst wird, wo das Drehmoment, das über die Differenzialbaugruppe übertragen werden soll, relativ hoch ist und relativ wenig Raum vorhanden ist, um die Differenzialbaugruppe zu verpacken. Um ausreichend Drehmomentübertragungsfähigkeit bereitzustellen, kann es nötig sein, drei oder mehr Differenzial- (Kegel-) Ritzel einzusetzen, die mit beiden Differenzial (Kegel) Seitenrädern zusammenpassend im Eingriff sind. Dies würde tendenziell die Größe der Differenzialbaugruppe erhöhen, was möglicherweise nicht wünschenswert ist, wenn der Verpackungsraum des Fahrzeugs relativ begrenzt ist. Demgemäß besteht in der Technik weiterhin ein Bedarf für eine verbesserte Achsbaugruppe.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfanges oder aller ihrer Merkmale.
In einer Form stellen die vorliegenden Lehren eine Achsbaugruppe bereit, die eine Differenzialbaugruppe, ein Achsgehäuse, ein Paar Differenziallager und ein Paar Lagereinstellglieder beinhaltet. Die Differenzialbaugruppe ein Differenzialgehäuse aufweisend, das ein Paar Lagerbohrungen definiert. Das Achsgehäuse eine Trägerstruktur und eine Abdeckung aufweisend. Die Trägerstruktur ist eine einzige, integral und einstückig ausgebildete Komponente, die einen Trägerabschnitt, einen ersten Achsrohrabschnitt und einen zweiten Achsrohrabschnitt aufweist. Der Trägerabschnitt definiert einen Abdeckungsflansch, einen Differenzialhohlraum und eine Öffnung durch den Abdeckungsflansch, die den Differenzialhohlraum schneidet. Die Öffnung ist so dimensioniert, dass sie die Differenzialbaugruppe darin aufnimmt. Das Differenzial wird im Differenzialhohlraum aufgenommen. Der erste Achsrohrabschnitt erstreckt sich lateral von einer ersten Seite des Trägerabschnitts und hat einen ersten Wellenhohlraum, der den Differenzialhohlraum schneidet. Der zweite Achsrohrabschnitt erstreckt sich lateral von einer zweiten Seite des Trägerabschnitts, die der ersten Seite des Trägerabschnitts gegenüberliegt. Der zweite Achsrohrabschnitt hat einen zweiten Wellenhohlraum, der den Differenzialhohlraum schneidet. Die Abdeckung ist mit der Trägerstruktur gekoppelt, um die Öffnung zumindest im Wesentlichen zu schließen. Jedes der Differenziallager wird in einer entsprechenden der Lagerbohrungen aufgenommen, die im Differenzialgehäuse ausgebildet sind. Jedes der Lagereinstellglieder ist gewindemäßig mit einem zugehörigen Gewindesegment am Trägerabschnitt gekoppelt und mit einem zugehörigen der Differenziallager an einer dem Differenzialträger gegenüberliegenden Seite im Eingriff. Der Trägerabschnitt erstreckt sich lateral zwischen den Gewindesegmenten. Mindestens einer der ersten und zweiten Achsrohrabschnitte hat eine Länge, die größer ist als die doppelte Länge des Trägerabschnitts.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung definiert die Trägerstruktur eine Verriegelungsöffnung, und worin die Achsbaugruppe ferner eine Einstellverriegelung umfasst, die in der Verriegelungsöffnung aufgenommen wird, wobei die Einstellverriegelung mit einem der Lagereinstellglieder im Eingriff ist und die Drehung eines der Lagereinstellglieder in Bezug auf das Gehäuse behindert. Optional ist die Verriegelungsöffnung im Abdeckungsflansch ausgebildet, und worin die Abdeckung die Einstellverriegelung in der Verriegelungsöffnung hält.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ein Versteifungsblech zwischen dem Trägerabschnitt und dem ersten Achsrohrabschnitt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat die Differenzialbaugruppe ein Paar Ausgangselemente, und worin die Differenzialbaugruppe in einem ersten Modus betrieben werden kann, der die relative Drehung zwischen jedem der Ausgangselemente und dem Differenzialgehäuse ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die relative Drehung zwischen den Ausgangselementen und dem Differenzialgehäuse behindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat die Differenzialbaugruppe einen Differenzialradsatz, und worin das Differenzialgetriebe, das ein Paar Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Ritzelpaaren umfasst, wobei jedes der Ritzelpaare ein erstes Schrägritzel und ein zweites Schrägritzel aufweist.
In einer anderen Form stellen die vorliegenden Lehren eine Achsbaugruppe bereit, die ein Gehäuse und eine verriegelnde Differenzialbaugruppe beinhaltet. Die verriegelnde Differenzialbaugruppe hat ein Differenzialgehäuse, einen Schrägzahnradsatz und einen Verriegelungsmechanismus. Das Differenzialgehäuse ist in dem Gehäuse für die Drehung um eine Achse montiert und definiert eine Vielzahl von Ritzelbohrungen. Der Schrägzahnradsatz beinhaltet erste und zweite Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Schrägritzeln. Die ersten und zweiten Schrägseitenräder sind um die Achse drehbar. Die Schrägritzel werden in den Ritzelbohrungen aufgenommen und übertragen Drehleistung zwischen dem Differenzialgehäuse und den ersten und zweiten Schrägseitenrädern. Der Verriegelungsmechanismus hat erste und zweite Kupplungsklauen und eine Vielzahl von Rückstellfedern. Die erste Kupplungsklaue ist mit dem ersten Seitenrad für die Drehung damit gekoppelt. Die zweite Kupplungsklaue ist drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialgehäuse gekoppelt und zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um die relative Drehung zwischen dem ersten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen axial entlang der Achse getrennt sind, um die relative Drehung zwischen dem ersten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu erlauben, beweglich. Jede der Rückstellfedern wird in dem Differenzialgehäuse aufgenommen und ist zwischen der zweiten Kupplungsklaue und einem zugehörigen der Schrägritzelräder angeordnet. Die Rückstellfedern wirken zusammen, um die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vorzuspannen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhalten die Schrägritzelräder eine Vielzahl von Ritzelradsätzen. Jede der Ritzelbohrungen beherbergt einen zugehörigen der Ritzelradsätze. Jeder der ersten Ritzelradsätze hat ein erstes Schrägritzel, das mit dem ersten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist, und ein zweites Schrägritzel, das mit dem zweiten Seitenrad kämmend im Eingriff ist. Die ersten und zweiten Schrägritzel jedes Ritzelradsatzes sind kämmend im Eingriff. Die Rückstellfedern sind zwischen der zweiten Kupplungsklaue und den ersten Schrägritzelrädern angeordnet. Optional beinhaltet jedes der zweiten Schrägritzelräder ein Zahnradelement und einen Bremsschuh und der Bremsschuh ist am Zahnrad montiert und wird in einer zugehörigen der Ritzelbohrungen aufgenommen. Ebenfalls optional wird jede der Rückstellfedern durch einen zugehörigen der Bremsschuhe aufgenommen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung definiert die erste Kupplungsklaue eine Vielzahl von Zähnen, die am Umfang um die Achse beabstandet sind. Jeder der Zähne hat einen Zahngrund und ist mit einem Merkmal ausgebildet, das so ausgestaltet ist, dass es die Belastung am Zahngrund verringert. Optional beinhaltet das Merkmal eine Nut, die zentral an einem zugehörigen der Zähne in Umfangrichtung ausgebildet ist. Die Nut erstreckt sich von einem radial nach innen weisenden Punkt am zugehörigen der Zähne und durch ein äußeres Umfangende des zugehörigen der Zähne.
In einer weiteren Form stellen die vorliegenden Lehren eine Achsbaugruppe bereit, die ein Achsgehäuse, eine verriegelnde Differenzialbaugruppe und einen oder mehrere Führungsstifte beinhaltet. Die verriegelnde Differenzialbaugruppe wird im Achsgehäuse aufgenommen und hat ein Differenzialeingangselement, erste und zweite Differenzialausgangselemente, erste und zweite Kupplungsklauen, mindestens eine Rückstellfeder, ein bewegliches Element, eine Kupplungsgabel und einen Linearmotor. Das Differenzialeingangselement und die ersten und zweiten Differenzialausgangselemente sind um eine Drehachse drehbar. Die erste Kupplungsklaue ist mit dem zweiten Differenzialausgangselement für die Drehung damit gekoppelt. Die zweite Kupplungsklaue ist drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Differenzialeingangselement gekoppelt. Die zweite Kupplungsklaue ist zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen voneinander außer Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu erlauben, beweglich. Die mindestens eine Rückstellfeder spannt die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vor. Das bewegliche Element definiert eine Kupplungsgabelnut und ist zwischen einer dritten Position, die die zweite Kupplungsklaue physisch in der ersten Position positioniert, und einer vierten Position, die das Bewegen der zweiten Kupplungsklaue durch die mindestens eine Rückstellfeder in die zweite Position erlaubt, beweglich. Die Kupplungsgabel wird in der Kupplungsgabelnut aufgenommen und ist um die Drehachse schwenkbar. Der Linearmotor ist mit dem Achsgehäuse gekoppelt und hat ein Motorausgangselement, das mit der Kupplungsgabel im Eingriff ist, das aber mit der Kupplungsgabel nicht fest gekoppelt ist. Der eine oder die mehreren Führungsstifte sind mit dem Achsgehäuse gekoppelt und mit der Kupplungsgabel im Eingriff. Der eine oder die mehreren Führungsstifte sind so ausgestaltet, dass sie die Kupplungsgabel entlang eines gewünschten Bewegungspfads führen, der zur Drehachse parallel ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der eine oder die mehreren Führungsstifte mit dem Achsgehäuse gewindemäßig gekoppelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind erste und zweite Führungsstifte entlang Führungsstiftachsen angeordnet, die parallel zum gewünschten Bewegungspfad sind, und der Motorausgang des Linearmotors berührt die Kupplungsgabel an einem Ort, der zwischen den Führungsstiftachsen angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Linearmotor eine Ausgleichsfeder und ein zwischengeschaltetes Ausgangselement. Die Ausgleichsfeder erlaubt die Bewegung des zwischengeschalteten Ausgangselements in Bezug auf den Motorausgang.
In noch einer anderen Form stellen die vorliegenden Lehren ein Verfahren für das Montieren einer Achsbaugruppe bereit. Das Verfahren beinhaltet: Bereitstellen eines Achsgehäuses, das einen Differenzialhohlraum und eine Öffnung definiert, die den Differenzialhohlraum schneidet; Befestigen eines Linearmotors am Achsgehäuse, um die Öffnung zu schließen, wobei der Linearmotor ein Motorausgangselement aufweist; Einbauen einer verriegelnden Differenzialbaugruppe in den Differenzialhohlraum, wobei die verriegelnde Differenzialbaugruppe ein Differenzialeingangselement, erste und zweite Differenzialausgangselemente, erste und zweite Kupplungsklauen, mindestens eine Rückstellfeder, ein bewegliches Element und eine Kupplungsgabel aufweist, wobei das Differenzialeingangselement und die ersten und zweiten Differenzialausgangselemente um eine Drehachse drehbar sind, wobei die erste Kupplungsklaue mit dem zweiten Differenzialausgangselement für die Drehung damit gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialeingangselement gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen voneinander außer Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu erlauben, beweglich ist, wobei die mindestens eine Rückstellfeder die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vorspannt, wobei das bewegliche Element eine Kupplungsgabelnut definiert und zwischen einer dritten Position, die die zweite Kupplungsklaue physisch in der ersten Position positioniert, und einer vierten Position, die das Bewegen der zweiten Kupplungsklaue durch die mindestens eine Rückstellfeder in die zweite Position erlaubt, beweglich ist, wobei die Kupplungsgabel in der Kupplungsgabelnut aufgenommen wird, sodass die Kupplungsgabel um die Drehachse schwenkbar ist, wobei die Kupplungsgabel an der Kupplungsgabel anliegt, aber mit der Kupplungsgabel nicht fest gekoppelt ist; und Einbauen mindestens eines Führungsstifts am Achsgehäuse, wobei der mindestens eine Führungsstift mit der Kupplungsgabel im Eingriff und so ausgestaltet ist, dass er die Kupplungsgabel entlang eines gewünschten Bewegungspfads führt, der parallel zur Drehachse ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der mindestens eine Führungsstift erste und zweite Führungsstifte, die entlang Führungsstiftachsen angeordnet sind, die parallel zum gewünschten Bewegungspfad sind. Der Motorausgang des Linearmotors berührt die Kupplungsgabel an einem Ort, der zwischen den Führungsstiftachsen angeordnet ist.
In einer anderen Form stellen die vorliegenden Lehren eine vordere Achsbaugruppe bereit, die ein Achsgehäuse, eine verriegelnde Differenzialbaugruppe und einen elektrisch betriebenen Linearmotor beinhaltet. Die verriegelnde Differenzialbaugruppe wird im Achsgehäuse aufgenommen. Die verriegelnde Differenzialbaugruppe hat ein Differenzialgehäuse, einen Schrägzahnradsatz, der in dem Differenzialgehäuse aufgenommen wird, und erste und zweite Kupplungsklauen. Das Differenzialgehäuse definiert eine Vielzahl von Ritzelbohrungen. Der Schrägzahnradsatz hat erste und zweite Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Ritzelsätzen. Jeder der Ritzelsätze wird in einer zugehörigen der Ritzelbohrungen aufgenommen und hat ein erstes Schrägritzel, das mit dem ersten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist, und ein zweites Schrägritzel, das mit dem zweiten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist. Die ersten und zweiten Schrägritzel jedes Ritzelsatzes sind miteinander kämmend im Eingriff. Die erste Kupplungsklaue ist mit dem zweiten Schrägseitenrad für die Drehung damit gekoppelt. Die zweite Kupplungsklaue ist drehfest, aber axial beweglich mit dem Differenzialgehäuse gekoppelt. Die zweite Kupplungsklaue ist zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem zweiten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu behindern, und einer zweiten Position, in der die zweite Kupplungsklaue von der ersten Kupplungsklaue außer Eingriff ist, um dadurch die relative Drehung zwischen dem zweiten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu erlauben, beweglich. Der elektrisch betriebene Linearmotor ist mit dem Achsgehäuse gekoppelt und hat ein Motorausgangselement, das selektiv beweglich ist, um die zweite Kupplungsklaue in Richtung der ersten Position zu drücken.
Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der Beschreibung, die hierin bereitgestellt ist, hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Kurzdarstellung sollen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung dienen und den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Achsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Achsbaugruppe von 1;
3 ist eine Längsschnittansicht der Achsbaugruppe von 1;
4 ist eine Rückansicht eines Abschnitts der Achsbaugruppe von 1;
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts der Achsbaugruppe von 1, welche eine Differenzialbaugruppe näher veranschaulicht;
6 ist ein vergrößerter Abschnitt von 3;
7 ist eine Schnittansicht parallel zu einer Drehachse der Differenzialbaugruppe und einen Verriegelungsmechanismus näher veranschaulichend;
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts der Achsbaugruppe von 1, welche einen Abschnitt der Differenzialbaugruppe näher veranschaulicht;
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Achsbaugruppe von 1, welche einen Abschnitt des Verriegelungsmechanismus näher veranschaulicht;
10 ist eine Seitenansicht der Achsbaugruppe von 1; und
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von 10.

Entsprechende Bezugsziffern kennzeichnen die jeweiligen Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1 und 2 ist eine Achsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, generell durch die Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Auch wenn die besondere Achsbaugruppe, die in dieser Offenbarung veranschaulicht und beschrieben wird, eine vordere Achsbaugruppe ist, ist selbstverständlich, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung Anwendung auf andere Arten von Achsbaugruppen, einschließlich hintere Achsbaugruppen, haben. Die Achsbaugruppe 10 kann eine Gehäusebaugruppe 12, ein Eingangsritzel 14, eine Differenzialbaugruppe 16, ein Hohlrad 18 erste und zweite Achswellen 20 bzw. 22 und einen Differenzialverriegelungsmechanismus 24 beinhalten.
Bezugnehmend auf 2 bis 4 kann die Gehäusebaugruppe 12 eine Trägerstruktur 30 und eine Abdeckung 32 beinhalten. Die Trägerstruktur 30 kann einen Trägerabschnitt 36 und erste und zweite Achsrohrabschnitte 38 bzw. 40 beinhalten. Der Trägerabschnitt 36 kann auf herkömmliche Weise ausgestaltet sein, um das Eingangsritzel 14, das für die Drehung um eine erste Achse 42 angeordnet sein kann, und die Differenzialbaugruppe 16, die für die Drehung um eine zweite Achse 44 angeordnet sein kann, zu beherbergen. Der Trägerabschnitt 36 kann einen Abdeckungsflansch 46 definieren, der in einer bearbeiteten, planaren Fläche 48 endet. Der Abdeckungsflansch 46 kann einen Umfang eines Hohlraums 50 in dem Trägerabschnitt 36 ausbilden, der so dimensioniert ist, dass er die Differenzialbaugruppe 16 aufnimmt und trägt. Die ersten und zweiten Achsrohrabschnitte 38 und 40 können an dem Trägerabschnitt 36 in einer Weise montiert sein, die in einem herkömmlichen Salisbury-Achsgehäuse eingesetzt wird. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel sind die ersten und zweiten Achsrohrabschnitte 38 und 40 mit dem Trägerabschnitt 36 integral und einstückig ausgebildet, sodass die Trägerstruktur 30 eine einzelne, einstückig und integral ausgebildete Komponente ist. Die ersten und zweiten Achsrohrabschnitte 38 und 40 können längs entlang der zweiten Achse 44 angeordnet sein und können darin die ersten und zweiten Achswellen 20 bzw. 22 für die Drehung um die zweite Achse 44 aufnehmen. In dem besonderen veranschaulichten Beispiel erstreckt sich der erste Achsrohrabschnitt 38 längs entlang der zweiten Achse 44 um ein Maß, das größer ist als das Doppelte der Gesamtlänge der Differenzialbaugruppe 16 und erheblich länger (entlang der zweiten Achse 44) als der zweite Achsrohrabschnitt 40. Ein Versteifungsblech 54 kann in der Trägerstruktur 30 ausgebildet sein und kann den Trägerabschnitt 36 mit dem ersten Achsrohrabschnitt 38 verbinden. Das Versteifungsblech 54 kann an einer Seite der Trägerstruktur 30 gegenüber dem Abdeckungsflansch 46 ausgebildet sein und kann nicht nur so ausgestaltet sein, dass es der Biegung des ersten Achsrohrabschnitts 38 in Richtung zu und weg von der ersten Achse 42 widersteht, sondern kann auch so ausgestaltet sein, dass es den Trägerabschnitt 36 in einem Bereich stärkt, wo Lasten durch kämmenden Eingriff zwischen dem Eingangsritzel 14 und dem Hohlrad 18 erzeugt werden, wenn das Hohlrad 18 in einer vorher festgelegten Drehrichtung angetrieben wird. Die Abdeckung 32 kann mit der Trägerstruktur 30 gekoppelt sein, um den Hohlraum 50 im Trägerabschnitt 36 zu schließen. In dem bereitgestellte Beispiel ist eine Dichtung (nicht dargestellt) gegen eine planare Abdeckungsfläche 58 angeordnet, die durch die Abdeckung 32 und die planare Fläche 48 des Abdeckungsflansches 46 definiert wird, und eine Vielzahl von Gewindebefestigungselementen 60 werden durch Löcher in der Abdeckung 32 aufgenommen und sind gewindemäßig mit den Gewindelöchern im Abdeckungsflansch 46 im Eingriff.
Das Eingangsritzel 14 kann in seiner Ausgestaltung herkömmlich sein und kann in der Trägerstruktur 30 für die Drehung um die erste Achse 42 montiert sein. Das Eingangsritzel 14 kann jedwede Art von Kegelzahnrad sein, zum Beispiel ein Hypoidkegelrad.
Bezugnehmend auf 5 und 6 kann die Differenzialbaugruppe 16 ein Differenzialgehäuse 70 und einen Differenzialradsatz 72 beinhalten. Das Differenzialgehäuse 70 kann in zwei getrennten Komponenten ausgebildet sein, die in jedweder gewünschten Weise aneinander befestigt sein können, wie z. B. eine oder mehrere Schweißnähte oder Gewindebefestigungsmittel. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst das Differenzialgehäuse 70 eine Kappenstruktur 76 und eine Gehäusestruktur 78, die zusammenwirken können, um einen Radsatzhohlraum 80 zu definieren. Die Kappenstruktur 76 kann ein erstes axiales Ende 82 des Radsatzhohlraums 80, ein erstes radiales Flanschelement 84 und eine erste Lagerbohrung 86 definieren. Die Gehäusestruktur 78 kann ein zweites axiales Ende 92 des Radsatzhohlraums 80, ein zweites radiales Flanschelement 94 und eine zweite Lagerbohrung 96 definieren. Der Radsatzhohlraum 80 ist so ausgestaltet, dass er den Differenzialradsatz 72 aufnimmt. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel ist der Differenzialradsatz 72 ein Schrägzahnradsatz, der ein Paar Schrägseitenräder 100, einen Abstandshalter 102, eine Vielzahl von ersten Schrägritzeln 104 und eine Vielzahl von zweiten Schrägritzeln 106 aufweist. Somit definiert der Radsatzhohlraum 80 des besonderen veranschaulichten Beispiels einen zentralen Abschnitt, der so ausgestaltet ist, dass er das Paar Schrägseitenräder 100 und den Abstandshalter 102 aufnimmt, und eine Vielzahl von Ritzelbohrungssätzen (nicht speziell dargestellt), die jeweils eine erste Ritzelbohrung 114 (7) aufweisen, die so ausgestaltet ist, dass sie ein zugehöriges der ersten Schrägritzel 104 aufnimmt, und eine zweite Ritzelbohrung 116 (6), die so ausgestaltet ist, dass sie ein zugehöriges der zweiten Schrägritzel 106 aufnimmt. Die Ritzelbohrungssätze sind am Umfang um den zentralen Abschnitt beabstandet und so ausgestaltet, dass die ersten Schrägritzel 104 mit einem ersten der Schrägseitenräder 100 kämmend im Eingriff sind, die zweiten Schrägritzel 106 mit einem zweiten der Schrägseitenräder 100 kämmend im Eingriff sind, und jedes erste Schrägritzel 104 in einem bestimmten der Ritzelbohrungssätze mit dem entsprechenden zweiten Schrägritzel 106 in dem bestimmten der Ritzelbohrungssätze kämmend im Eingriff ist. Der Abstandshalter 102 kann so ausgestaltet sein, dass er das Axialspiel der Schrägseitenräder 100 begrenzt und/oder Reibung kontrolliert, die auf die Schrägseitenräder 100 wirkt, wenn Drehleistung, die durch die Differenzialbaugruppe 16 übertragen wird, bewirkt, dass die Schrägseitenräder 100 gegeneinander stoßen.
Bezugnehmend auf 5 bis 8 kann der Differenzialradsatz 72 ferner eine Vielzahl von ersten Bremsschuhen 120 und eine Vielzahl von zweiten Bremsschuhen 122 umfassen. Jeder der ersten Bremsschuhe 120 kann in einer zugehörigen der ersten Ritzelbohrungen 114 (7) aufgenommen werden und kann an einem verengten Abschnitt 104a montiert sein, der an einem zugehörigen der ersten Schrägritzel 104 ausgebildet ist. Die ersten Bremsschuhe 120 können im Allgemeinen hohlzylindrisch geformt sein und können zwei Nuten 126, 128 haben, die an ihren Außenflächen ausgebildet sind. Eine erste der Nuten 126 kann so dimensioniert und geformt sein, dass sie mit der äußeren Fläche eines entsprechenden der zweiten Schrägritzel 106 im Eingriff ist, während eine zweite der Nuten 128 so dimensioniert und geformt sein kann, dass sie mit der äußeren Fläche des zweiten der Schrägseitenräder 100 im Eingriff ist. Ähnlich kann jeder der zweiten Bremsschuhe 122 in einer zugehörigen der zweiten Ritzelbohrungen 116 (6) aufgenommen werden und kann an einem verengten Abschnitt 106a montiert sein, der an einem zugehörigen der zweiten Schrägritzel 106 ausgebildet ist. Die zweiten Bremsschuhe 122 können im Allgemeinen hohlzylindrisch geformt sein und können zwei Nuten 130, 132 haben, die an ihren Außenflächen ausgebildet sind. Eine erste der Nuten 130 kann so dimensioniert und geformt sein, dass sie mit der äußeren Fläche eines entsprechenden der ersten Schrägritzel 104 im Eingriff ist, während eine zweite der Nuten 132 so dimensioniert und geformt sein kann, dass sie mit dem ersten der Schrägseitenräder 100 im Eingriff ist.
Bezugnehmend auf Figuren 5 und 6 können Lager, die so ausgestaltet sind, dass sie Radial- und Axiallasten handhaben können, in den ersten und zweiten Lagerbohrungen 86 und 96 aufgenommen werden und können eingesetzt werden, um die Differenzialbaugruppe 16 für die Drehung um die zweite Achse 44 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 zu tragen. In dem bereitgestellten Beispiel umfassen die Lager Kegelrollenlager 140, die einen äußeren Lagerlaufring 142, einen inneren Lagerlaufring 144 und eine Vielzahl von Kegelrollen 146 aufweisen, die zwischen den äußeren und inneren Lagerlaufringen 142 und 144 aufgenommen werden. Die äußeren Lagerlaufringe 142 werden in den ersten und zweiten Lagerbohrungen 86 und 96 aufgenommen und sind mit dem Differenzialgehäuse 70 im Eingriff (d. h. die Kappenstruktur 76 und die Gehäusestruktur 78 in dem bereitgestellten Beispiel). Die Lagerbohrungen 86 und 96 sind in das Differenzialgehäuse 70 angesenkt und somit liegt ein axiales Ende jedes äußeren Laufrings 142 an einer Schulter an, die durch eine zugehörige der Lagerbohrungen 86 und 96 ausgebildet wird. Jeder der inneren Lagerlaufringe 144 kann an einem Teil der Gehäuseanordnung 12 getragen werden. In dem bereitgestellten Beispiel ist der innere Lagerlaufring 144 des Lagers, das in der Kappenstruktur 76 aufgenommen wird, direkt an einem ersten Lagereinstellglied 150 montiert, während der innere Lagerlaufring 144 des Lagers, das in der Gehäusestruktur 78 aufgenommen wird, direkt an einem zweiten Lagereinstellglied 152 montiert ist.
In 2 und 6 kann das erste Lagereinstellglied 150 eine Lagerlaufringhalterung 160, eine Schulter 162 und einen Gewindeabschnitt 164 beinhalten, der in einem Gewindeabschnitt 166 des Trägerabschnitts 36 gewindemäßig aufgenommen wird, wobei der Trägerabschnitt 36 den ersten Achsrohrabschnitt 38 schneidet (d. h. der Trägerabschnitt 36 endet in einer lateralen Richtung entlang der zweiten Achse 44 am Gewindeabschnitt 166 in dem besonderen bereitgestellten Beispiel). Der innere Lagerlaufring 144 des Lagers, das in der Kappenstruktur 76 aufgenommen wird, wird in der Lagerlaufringhalterung 160 aufgenommen und liegt an der Schulter 162 an. Eine erste Einstellverriegelung 168 kann eingesetzt werden, um die Drehung des ersten Lagereinstellglieds 150 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 zu behindern. In dem bereitgestellten Beispiel wird die erste Einstellverriegelung 168 in einer Einstellverriegelungsöffnung 170 aufgenommen, die durch die planare Fläche 48 des Abdeckungsflansches 46 ausgebildet wird, und Merkmale, die an der ersten Einstellverriegelung 168 ausgebildet werden, sind mit Kerben 172 zusammenpassend im Eingriff, die an der äußeren Umfangfläche der Schulter 162 ausgebildet werden, um dadurch die Drehung des ersten Lagereinstellelements 150 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 zu behindern. Die Abdeckung 32 ist über der ersten Einstellverriegelung 168 angeordnet, wenn die Abdeckung 32 an der Trägerstruktur 30 befestigt ist, um die Bewegung der ersten Einstellverriegelung 168 in der Einstellöffnung 170 in eine Richtung von der Schulter 162 des ersten Lagereinstellglieds 150 weg zu begrenzen, um die Ausrückung der ersten Einstellverriegelung 168 vom ersten Lagereinstellglied 150 zu behindern.
Das zweite Lagereinstellglied 152 kann eine Lagerlaufringhalterung 182, einen Gewindeabschnitt 184, der in einem Abschnitt des Trägerabschnitt 36 gewindemäßig aufgenommen wird, wobei der Trägerabschnitt 36 den zweiten Achsrohrabschnitt 40 schneidet, und eine Einstellverriegelungshalterung 186 beinhalten. Der innere Lagerlaufring 144 des Lagers, das in der Gehäusestruktur 78 aufgenommen wird, wird an der Lagerlaufringhalterung 182 aufgenommen und liegt an der Schulter 187 (6) an, die zwischen der Lagerlaufringhalterung 182 und dem Gewindeabschnitt 184 ausgebildet wird. Eine zweite Einstellverriegelung 188 kann eingesetzt werden, um die Drehung des zweiten Lagereinstellglieds 152 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 zu behindern. In dem bereitgestellten Beispiel ist die zweite Einstellverriegelung 188 eine unterlegscheibenartige Struktur, die in den zweiten Achsrohrabschnitt 40 eingepresst und an der Einstellverriegelungshalterung 186 aufgenommen wird. Die Einstellverriegelungshalterung 186 kann eine nicht kreisförmige (z. B. polygonale, wie z. B. dekagonale {10-seitige} oder dodekagonale {12-seitige}) äußere Fläche haben, während die zweite Einstellverriegelung 188 eine passende innere Fläche definieren kann. Demgemäß verhindert die Aufnahme der zweiten Einstellverriegelung 188 an der Einstellverriegelungshalterung 186, die mit Reibschluss der zweiten Einstellverriegelung 188 an der Trägerstruktur 30 gekoppelt ist, die Drehung des zweiten Lagereinstellglieds 152 in Bezug auf die Trägerstruktur 30. Es ist selbstverständlich, dass die Positionen der ersten und zweiten Lagereinstellglieder 150 und 152 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 so koordiniert werden können, dass sowohl die Kegelrollenlager 140 auf ein bestimmtes Niveau vorgeladen als auch/oder die Positionierung des Hohlrads 18 entlang der zweiten Achse 44 in Bezug auf das Eingangsritzel 14 gesteuert werden kann.
Das Hohlrad 18 kann mit dem Differenzialgehäuse 70 auf jedwede gewünschte Art fest gekoppelt sein und kann mit dem Eingangsritzel 14 kämmend im Eingriff sein. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel werden Gewindebefestigungsmittel 200 durch Löcher aufgenommen, die in den ersten und zweiten radialen Flanschen 84 und 94 ausgebildet sind und in Gewindelöchern, die im Hohlrad 18 ausgebildet sind, gewindemäßig im Eingriff sind. Die Gewindebefestigungsmittel 200 sind festgezogen, damit der zweite radiale Flansch 94 am ersten radialen Flansch 84 und am Hohlrad 18 anliegt, und um eine Klemmlast anzuwenden, die die Baugruppe zusammen befestigt.
Bezugnehmend auf 2 und 3 kann die erste Achswelle 20 in dem ersten Achsrohrabschnitt 38 aufgenommen werden und fest und drehfest mit dem ersten der Schrägseitenräder 100 gekoppelt sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist ein proximales Ende 210 der ersten Achswelle 20 mit Außenkeilzähnen ausgebildet, die mit Innenkeilzähnen zusammenpassend im Eingriff sind, die in dem ersten der Schrägseitenräder 100 ausgebildet sind, und ein Sprengring 212 (6) wird eingesetzt, um der axialen Bewegung der ersten Achswelle 20 entlang der zweiten Achse 44 in eine Richtung vom ersten der Schrägseitenräder 100 weg zu widerstehen. Ein Lager 214 kann ein distales Ende 216 der ersten Achswelle 20 in Bezug auf den ersten Achsrohrabschnitt 38 tragen. Die zweite Achswelle 22 kann in dem zweiten Achsrohrabschnitt 40 aufgenommen werden und fest und drehfest mit dem zweiten der Schrägseitenräder 100 gekoppelt sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist ein proximales Ende 230 der zweiten Achswelle 22 mit Außenkeilzähnen ausgebildet, die mit Innenkeilzähnen zusammenpassend im Eingriff sind, die in dem zweiten der Schrägseitenräder 100 ausgebildet sind, und ein Sprengring 232 (6) wird eingesetzt, um der axialen Bewegung der zweiten Achswelle 22 entlang der zweiten Achse 44 in eine Richtung vom zweiten der Schrägseitenräder 100 weg zu widerstehen. Ein Lager 234, das zwischen dem zweiten Lagereinstellglied 152 und der zweiten Achswelle 22 angeordnet sein kann, kann die zweite Achswelle 22 für die Drehung in Bezug auf die Trägerstruktur 30 tragen.
Bezugnehmend auf 5, 7 und 9 kann der Differenzialverriegelungsmechanismus 24 einen Verriegelungsmechanismus 250 und einen Betätigungsmechanismus 252 beinhalten. Der Verriegelungsmechanismus 250 kann eine erste Kupplungsklaue 260, eine zweite Kupplungsklaue 262 und mindestens eine Rückstellfeder 264 umfassen, während der Betätigungsmechanismus 252 ein axial bewegliches Element 270 und ein Stellglied 272 umfassen kann. Die erste Kupplungsklaue 260 kann integral mit einem der Schrägseitenräder 100 ausgebildet sein (z. B. dem zweiten der Schrägseitenräder 100) und kann eine Vielzahl von Stirnzähnen 280 umfassen. Die zweite Kupplungsklaue 262 kann drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialgehäuse 70 gekoppelt sein und kann eine Vielzahl von Stirnzähnen 282 aufweisen, die so ausgestaltet sind, dass sie mit den Stirnzähnen 280 der ersten Kupplungsklaue 260 im Eingriff sind. Die Stirnzähne 280 und 282 an den ersten und zweiten Kupplungsklauen 260 und 262 können auf jedwede gewünschte Weise ausgestaltet sein. Wie in 9 am besten dargestellt, sind die Zähne 280 der ersten Kupplungsklaue 260 mit einem Merkmal ausgestaltet, das so ausgestaltet ist, dass es die Belastung am Grund des Zahns 280 verringert. Das Merkmal umfasst eine Vielzahl von Nuten 286, wobei jede Nut 286 zentral (in einer Umfangrichtung) in einem zugehörigen der Zähne 280 ausgebildet ist. Die Nuten 286 können sich von einem radial nach innen weisenden Punkt 288 durch das Umfangende der Zähne 280 radial nach außen erstrecken. Die Nuten 286 können mit einem Schneidwerkzeug ausgebildet werden, das ein Ende aufweist, das durch einen sphärischen Radius definiert wird (z. B. ein Kugelfräser). Alternativ können (positive) Merkmale für das Ausbilden von Nuten 286 in einem Schmiedegesenk ausgebildet werden, das eingesetzt werden kann, um die (negativen) Merkmale, d. h. die Nuten 286, während der Herstellung des Schrägseitenrads 100 auszubilden.
In 7 und 9 hat die zweite Kupplungsklaue 262 des besonderen bereitgestellten Beispiels einen ringförmigen Körper 300 und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Laschen 302, die sich vom ringförmigen Körper 300 radial nach außen erstrecken. Jede der Laschen 302 ist so ausgestaltet, dass sie in einem Laschenrücksprung 306 aufgenommen wird, der in der Gehäusestruktur 78 ausgebildet ist. Jeder Laschenrücksprung 306 kann in Reihe mit einer zugehörigen der ersten Ritzelbohrungen 114 angeordnet sein. Der Eingriff der Laschen 302 mit der Fläche der Laschenrücksprünge 306 behindert die Drehung der zweiten Kupplungsklaue 262 in Bezug auf die Gehäusestruktur 78, aber erlaubt eine axiale Gleitbewegung der zweiten Kupplungsklaue 262 entlang der zweiten Achse 44 in Bezug auf die Gehäusestruktur 78. Die mindestens eine Rückstellfeder 264 kann so ausgestaltet sein, dass sie die zweite Kupplungsklaue 262 entlang der zweiten Achse 44 in eine Richtung von der ersten Kupplungsklaue 260 weg drückt. Die Rückstellfeder 264 könnte eine oder mehrere Federn umfassen, die entlang der zweiten Achse 44 zwischen den ersten und zweiten Kupplungsklauen 260 und 262 angeordnet sein können. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst die Rückstellfeder 264 eine Vielzahl von Schraubendruckfedern, die jeweils in einem zugehörigen der ersten Bremsschuhe 120 aufgenommen werden und mit einem Ende eines zugehörigen der ersten Schrägritzel 104 und einer zugehörigen der Laschen 302 im Eingriff sind.
In 5 und 7 kann das axial verschiebbare Element 270 eine ringförmige Struktur sein, die einen Körper 320 und eine Vielzahl von Beinen 322 beinhalten kann, die sich axial vom Körper 320 erstrecken. Der Körper 320 kann eine ringförmige Struktur sein, die an einem Zapfen 326 montiert sein kann, der durch die Gehäusestruktur 78 ausgebildet wird. Die Beine 322 können durch die Öffnungen 328 im Differenzialgehäuse 70 aufgenommen werden; jede der Öffnungen 328 kann einen zugehörigen der Laschenrücksprünge 306 schneiden, sodass jede der Laschen 302 an einer axialen Endfläche eines zugehörigen der Beine 322 anliegt. In dem veranschaulichten Beispiel ist das axial verschiebbare Element 270 einstückig aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl, ausgebildet, es ist aber selbstverständlich, dass ein Abschnitt des axial verschiebbaren Elements 270, wie z. B. der gesamte Körpers 320 oder ein Teil davon, aus einem geeigneten ersten Material, wie z. B. Stahl, ausgebildet sein kann, und ein restlicher Abschnitt des axial verschiebbaren Elements 270, wie z. B. alle oder ein Teil der Beine 322, aus einem zweiten Material, wie z. B. Kunststoff, Messing, Bronze oder Stahl, ausgebildet sein kann, das mit dem Körper 320 auf jedwede geeignete Weise (z. B. Gewindebefestigungsmittel, Nieten, Schnappverbindung, Überspritzung, Schweißen, Gesenkschmieden) fest gekoppelt sein kann.
Das Stellglied 272 kann jedwede Art von Stellglied sein, das so ausgestaltet ist, dass es das axial verschiebbare Element 270 am Differenzialgehäuse entlang der zweiten Achse 44 verschiebt. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst das Stellglied 272 eine Kupplungsgabel 340, einen Linearmotor 342, eine Ausgleichsfeder 344 und einen Kolben 346. Die Kupplungsgabel 340 kann einen im Allgemeinen U-förmigen Abschnitt 350 und eine Kolbenlasche 352 haben, die sich nach außen und vom U-förmigen Abschnitt 350 weg erstreckt. Der U-förmige Abschnitt 350 kann ein Paar Gabelelemente 354 haben, die in einer ringförmigen Gabelnut 356 aufgenommen werden können, die in der äußeren Umfangfläche des axial verschiebbaren Elements 270 ausgebildet wird. Der Linearmotor 342 hat ein Motorausgangselement 360 und kann jedwede Art von Mechanismus sein, der so ausgestaltet ist, dass er das Motorausgangselement 360 entlang einer Achse übersetzt, die im Allgemeinen parallel zur zweiten Achse 44 ist. Der Kolben 346 kann in Reihe (z. B. koaxial) mit dem Motorausgangselement 360 angeordnet sein und kann an der Kolbenlasche 352 anliegen. Die Ausgleichsfeder 344 kann eine Schraubendruckfeder sein, die zwischen dem Motorausgangselement 360 und dem Kolben 346 angeordnet sein kann. Der Betrieb des Linearmotors 342 kann die entsprechende Übersetzung des Motorausgangselements 360 bewirken, die auf den Kolben 346 über die Ausgleichsfeder 344 übertragen werden kann. Es ist selbstverständlich, dass die Bewegung des Kolbens 346 in eine erste axiale Richtung (d. h. in Richtung des Eingangsritzels 14 in dem bereitgestellten Beispiel) das axial verschiebbare Element 270 (und die zweite Kupplungsklaue 262) entlang der zweiten Achse 44 in Richtung der ersten Kupplungsklaue 260 und gegen eine vorgespannte Kraft, die durch die Rückstellfeder 264 bereitgestellt wird, drückt. In einer Situation, in der die Zähne 282 (9) der zweiten Kupplungsklaue 262 nicht mit den Zähnen 280 (9) der ersten Kupplungsklaue 260 in Eingriff kommen können, wird die Bewegung der zweiten Kupplungsklaue 262, des axial verschiebbaren Elements 270, der Kupplungsgabel 340 und des Kolbens 346 in die erste axiale Richtung angehalten. Die Ausgleichsfeder 344 erlaubt es jedoch dem Motorausgangselement 360, sich weiter in die erste axiale Richtung zu bewegen, um seinen Vorgang abzuschließen und eine Vorspannkraft auf den Kolben 346 aufzuwenden, die die Kraft übersteigt, die durch die Rückstellfeder 264 auf die zweite Kupplungsklaue 262 aufgewandt wird. Danach, wenn die Zähne 282 ( 9) der zweiten Kupplungsklaue 262 mit den Zähnen 280 (9) der ersten Kupplungsklaue 260 in Eingriff bringbar sind, kann die Vorspannkraft, die durch die Ausgleichsfeder 344 aufgewandt wird, bewirken, dass der Kolben 346 sowie die Kupplungsgabel 340, das axial verschiebbare Element 270 und die zweite Kupplungsklaue 262, sich in die erste axiale Richtung bewegen, sodass die Zähne 282 (9) der zweiten Kupplungsklaue 262 in Eingriff mit den Zähnen 280 (9) der ersten Kupplungsklaue 260 gebracht werden. In diesem Zustand ist das zweite der Schrägseitenräder 100 mit dem Differenzialgehäuse 70 für die gemeinsame Drehung verriegelt und daher ist ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Schrägseitenrädern 100 nicht zulässig (d. h. die Differenzialbaugruppe 16 ist verriegelt). Betrieb des Linearmotors 342 zum Antreiben des Motorausgangselements 360 in einer zweiten axialen Richtung entgegen der ersten axialen Richtung erlaubt der Rückstellfeder 264, die zweite Kupplungsklaue 262, das axial verschiebbare Element 270 und den Kolben 346 in die zweite axiale Richtung zu drücken, sodass die Zähne 282 (9) der zweiten Kupplungsklaue 262 von den Zähnen 280 (9) der ersten Kupplungsklaue 260 außer Eingriff genommen werden, sodass das zweite der Schrägseitenräder 100 sich in Bezug auf das Differenzialgehäuse 70 drehen kann. In diesem Zustand ist ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Schrägseitenrädern 100 erlaubt (d. h. die Differenzialbaugruppe 16 ist offen).
In dem bereitgestellten Beispiel werden das axial verschiebbare Element 270 und die Kupplungsgabel 340 mit der Differenzialbaugruppe 16 vor Einbau der Differenzialbaugruppe 16 an der Gehäusebaugruppe 12 montiert. Dazu wird die Differenzialbaugruppe 16 durch den Abdeckungsflansch 46 in den Hohlraum 50 der Trägerstruktur 30 gesteckt und gedreht, um im Allgemeinen mit der Kolbenlasche 352 an der Kupplungsgabel 340 in einer Position ausgerichtet zu sein, die im Allgemeinen mit dem Ort des Kolbens 346 ausgerichtet ist (wenn der Rest des Stellglieds 272 an der Trägerstruktur 30 eingebaut ist). Darüber hinaus bewirken die Federkräfte von der Rückstellfeder 264 und der Ausgleichsfeder 344 lediglich, dass der Kolben 346 an der Kupplungsgabel 340 anliegt; es gibt keine feste Verbindung zwischen dem Kolben 346 und der Kupplungsgabel 340. Demgemäß könnte es in einigen Situationen vorteilhaft sein, eine oder mehrere Führungen bereitzustellen, die verhindern, dass sich die Kupplungsgabel 340 um die zweite Achse 44 dreht oder um eine Achse schwenkt (verdreht), die rechtwinklig zur zweiten Achse 44 ist. Dazu, und bezugnehmend auf 7, 10 und 11, können einer oder mehrere Stifte (d. h. Führungsstifte) 400 an der Trägerstruktur 30 montiert werden, um die Kolbenlasche 352 an der Kupplungsgabel 340 zur zweiten Achse 44 auszurichten. In dem besonderen bereitgestellte Beispiel hat jeder der Stifte 400 eine Gleitpassung in einer Stiftbohrung 500 (5), die in dem U-förmigen Abschnitt 350 (5) der Kupplungsgabel 340 ausgebildet ist, und ist auf Gleitpassungsweise mit einer Ausrichtungsbohrung 504 (11) im Eingriff, die in der Trägerstruktur 30 ausgebildet ist. Die Stifte 400 können auf jedwede gewünschte Weise in der Trägerstruktur 30 gehalten werden. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst jeder der Stifte 400 einen Gabelsteuerungsabschnitt 510, einen Trägerstruktur-Ausrichtungsabschnitt 512, einen Gewindeabschnitt 514, einen Dichtungsabschnitt 516 und ein Antriebsmerkmal 518. Der Gabelsteuerungsabschnitt 510 kann eine zylindrisch geformte Struktur sein, die ein abgerundetes oder kegelförmiges Ende aufweist, das so ausgestaltet ist, dass es dem Montagetechniker bei der Ausrichtung der Stiftbohrungen 500 ( 5) zu den Gabelsteuerungsabschnitten 510 während des Einbaus der Stifte 400 hilft. Die Stifte 400 sind so ausgestaltet, dass sie den Eingriff der Gabelsteuerungsabschnitte 510 mit den Stiftbohrungen 500 (5) vor Eingriff der Trägerstruktur-Ausrichtungsabschnitte 512 in den Ausrichtungsbohrungen 504 in der Trägerstruktur 30 erlauben. Die Trägerstruktur-Ausrichtungsabschnitte 512 und die Ausrichtungsbohrungen 504 sind so dimensioniert, dass die Stifte 400 in einer gewünschten Weise parallel zur zweiten Achse 44 (7) ausgerichtet werden. Der Gewindeabschnitt 514 an jedem der Stifte 400 kann gewindemäßig mit einem Gewindeloch 528 im Eingriff sein, das mit einer zugehörigen der Ausrichtungsbohrungen 504 verbunden ist oder diese schneidet. Der Gewindeabschnitt 514 kann so ausgestaltet sein (z. B. mit einem Kopf irgendeiner Art), dass er eine Klemmkraft schafft, die den Gewindeabschnitt 514 an der Trägerstruktur 30 hält oder verriegelt. Zusätzlich oder alternativ könnte ein Klebstoff, wie z. B. ein Loctite®-Material, zwischen dem Gewindeabschnitt 514 und dem Gewindeloch 528 eingesetzt werden, um die Drehung des Stifts 400 in Bezug auf die Trägerstruktur 30 zu behindern. Der Dichtungsabschnitt 516 kann so ausgestaltet sein, dass er eine Dichtung zwischen dem Stift 400 und der Trägerstruktur 30 ausbildet, um zu verhindern, dass Flüssigkeiten durch irgendeinen Teil der Öffnung in der Trägerstruktur 30, durch die sich der Stift 400 erstreckt, in die Trägerstruktur 30 ein- oder daraus austritt. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst der Dichtungsabschnitt 516 eine Nut, die in der äußeren Umfangfläche eines Kopfes des Stifts 400 ausgebildet ist, und einen O-Ring, der in der Nut aufgenommen wird. Der O-Ring ist mit dem Kopf des Stifts 400 und der Fläche einer Senkbohrung 530 in der Trägerstruktur 30, in der der Kopf aufgenommen wird, dichtungsmäßig im Eingriff. Das Antriebsmerkmal 518 kann jedwede gewünschte Form oder Ausgestaltung haben, die das Einbauen des Stifts 400 an der Trägerstruktur 30 erlaubt. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Antriebsmerkmal 518 eine Innensechskantbohrung, die über Kaltstauchen oder Räumen während der Herstellung des Stifts 400 ausgebildet werden kann. Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie ist nicht als vollständig anzusehen und gilt nicht als Einschränkung für die Offenbarung. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern gegebenenfalls untereinander austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform benutzt werden, selbst wenn dies nicht speziell dargestellt oder beschrieben ist. Diese können auch auf viele Weisen variiert werden. Solche Abwandlungen sollen nicht als Abkehr von der Offenbarung angesehen werden, und alle diese Änderungen sollen in den Geltungsbereich der Offenbarung einbezogen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62267308 [0001]
US 7534187 [0004]

Claims

Achsbaugruppe, umfassend: eine Differenzialbaugruppe, die ein Differenzialgehäuse aufweist, das ein Paar Lagerbohrungen definiert; ein Achsgehäuse, das eine Trägerstruktur und eine Abdeckung aufweist, wobei die Trägerstruktur eine einzige, integral und einstückig ausgebildete Komponente ist, die einen Trägerabschnitt, einen ersten Achsrohrabschnitt und einen zweiten Achsrohrabschnitt aufweisen kann, wobei der Trägerabschnitt einen Abdeckungsflansch, einen Differenzialhohlraum und eine Öffnung durch den Abdeckungsflansch, die den Differenzialhohlraum schneidet, definiert, wobei die Öffnung so dimensioniert ist, dass sie die Differenzialanordnung dadurch aufnimmt, das Differenzial im Differenzialhohlraum aufgenommen wird, der erste Achsrohrabschnitt sich lateral von einer zweiten Seite des Trägerabschnitts erstreckt und einen erste Wellenhohlraum aufweist, der den Differenzialhohlraum schneidet, der zweite Achsrohrabschnitt sich lateral von einer zweiten Seite des Trägerabschnitts erstreckt, der der ersten Seite des Trägerabschnitts gegenüberliegt, der zweite Achsrohrabschnitt einen zweiten Wellenhohlraum aufweist, der den Differenzialhohlraum schneidet, die Abdeckung mit der Trägerstruktur gekoppelt ist, um die Öffnung zumindest im Wesentlichen zu schließen; ein Paar Differenziallager, wobei jedes der Differenziallager in einer entsprechenden der Lagerbohrungen aufgenommen wird, die im Differenzialgehäuse ausgebildet werden; ein Paar Lagereinstellglieder, wobei jedes der Lagereinstellglieder gewindemäßig mit einem zugehörigen Gewindesegment am Trägerabschnitt gekoppelt und mit einem zugehörigen der Differenziallager an einer dem Differenzialträger gegenüberliegenden Seite im Eingriff ist; worin der Trägerabschnitt sich lateral zwischen den Gewindesegmenten erstreckt, und worin mindestens einer der ersten und zweiten Achsrohrabschnitte eine Länge hat, die größer ist als die doppelte Länge des Trägerabschnitts.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, worin die Trägerstruktur eine Verriegelungsöffnung definiert, und worin die Achsbaugruppe ferner eine Einstellverriegelung umfasst, die in der Verriegelungsöffnung aufgenommen wird, wobei die Einstellverriegelung mit einem der Lagereinstellglieder im Eingriff ist und die Drehung eines der Lagereinstellglieder in Bezug auf das Gehäuse behindert.
Achsbaugruppe nach Anspruch 2, worin die Verriegelungsöffnung im Abdeckungsflansch ausgebildet ist, und worin die Abdeckung die Einstellverriegelung in der Verriegelungsöffnung hält.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, worin sich ein Versteifungsblech zwischen dem Trägerabschnitt und dem ersten Achsrohrabschnitt erstreckt.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, worin die Differenzialbaugruppe ein Paar Ausgangselemente hat, und worin die Differenzialbaugruppe in einem ersten Modus betrieben werden kann, der die relative Drehung zwischen jedem der Ausgangselemente und dem Differenzialgehäuse ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die relative Drehung zwischen den Ausgangselementen und dem Differenzialgehäuse behindert.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, worin die Differenzialbaugruppe einen Differenzialradsatz hat, und worin das Differenzialgetriebe ein Paar Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Ritzelpaaren umfasst, wobei jedes der Ritzelpaare ein erstes Schrägritzel und ein zweites Schrägritzel aufweist.
Achsbaugruppe, umfassend: ein Gehäuse; und eine verriegelnde Differenzialbaugruppe, die ein Differenzialgehäuse, einen Schrägzahnradsatz und einen Verriegelungsmechanismus hat, wobei das Differenzialgehäuse in dem Gehäuse für die Drehung um eine Achse montiert ist und eine Vielzahl von Ritzelbohrungen definiert, wobei der Schrägzahnradsatz erste und zweite Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Schrägritzeln umfasst, wobei die ersten und zweite Schrägseitenräder um die Achse drehbar sind, wobei die Schrägritzel in den Ritzelbohrungen aufgenommen werden und Drehleistung zwischen dem Differenzialgehäuse und den ersten und zweiten Schrägseitenrädern übertragen, wobei der Verriegelungsmechanismus erste und zweite Kupplungsklauen und eine Vielzahl von Rückstellfedern aufweist, wobei die erste Kupplungsklaue am ersten Seitenrad für die Drehung damit gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialgehäuse gekoppelt ist und zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um die relative Drehung zwischen dem ersten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen axial entlang der Achse getrennt sind, um die relative Drehung zwischen dem ersten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu erlauben, beweglich ist, wobei jede der Rückstellfedern in dem Differenzialgehäuse aufgenommen wird und zwischen der zweiten Kupplungsklaue und einem zugehörigen der Schrägritzelräder angeordnet ist, wobei die Rückstellfedern zusammenwirken, um die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vorzuspannen.
Achsbaugruppe nach Anspruch 7, worin die Schrägritzelräder eine Vielzahl von Ritzelradsätzen umfassen, wobei jede der Ritzelbohrungen einen zugehörigen der Ritzelradsätze beherbergt, wobei jeder der Ritzelradsätze ein erstes Schrägritzel umfasst, das mit dem ersten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist, und ein zweites Schrägritzel, das mit dem zweiten Seitenrad kämmend im Eingriff ist, wobei die ersten und zweiten Schrägritzel jedes Ritzelradsatzes kämmend im Eingriff sind, und worin die Rückstellfedern zwischen der zweiten Kupplungsklaue und den ersten Schrägritzelrädern angeordnet sind.
Achsbaugruppe nach Anspruch 8, worin jedes der zweiten Schrägritzelräder ein Zahnradelement und einen Bremsschuh umfasst, wobei der Bremsschuh in einer zugehörigen der Ritzelbohrungen aufgenommen wird und am Zahnrad montiert ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 9, worin jede der Rückstellfedern durch einen zugehörigen der Bremsschuhe aufgenommen wird.
Achsbaugruppe nach Anspruch 7, worin die erste Kupplungsklaue eine Vielzahl von Zähnen definiert, die in Umfangsrichtung um die Achse beabstandet sind, und worin jeder der Zähne einen Zahngrund hat und mit einem Merkmal ausgebildet ist, das so ausgestaltet ist, dass es die Belastung am Zahngrund verringert.
Achsbaugruppe nach Anspruch 11, worin das Merkmal eine Nut umfasst, die zentral bei einem zugehörigen der Zähne in einer Umfangrichtung ausgebildet ist, wobei sich die Nut von einem radial nach innen weisenden Punkt an dem zugehörigen der Zähne und durch ein äußeres Umfangende des zugehörigen der Zähne erstreckt.
Achsbaugruppe, umfassend: ein Achsgehäuse; eine verriegelnde Differenzialbaugruppe, die im Achsgehäuse aufgenommen wird, wobei die Differenzialbaugruppe ein Differenzialeingangselement, erste und zweite Differenzialausgangselemente, erste und zweite Kupplungsklauen, mindestens eine Rückstellfeder, ein bewegliches Element, eine Kupplungsgabel und einen Linearmotor hat, wobei das Differenzialeingangselement und die ersten und zweiten Differenzialausgangselemente um eine Drehachse drehbar sind, wobei die erste Kupplungsklaue mit dem zweiten Differenzialausgangselement für die Drehung damit gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialeingangselement gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen voneinander außer Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu erlauben, beweglich ist, wobei die mindestens eine Rückstellfeder die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vorspannt, wobei das bewegliche Element eine Kupplungsgabelnut definiert und zwischen einer dritten Position, die die zweite Kupplungsklaue physisch in der ersten Position positioniert, und einer vierten Position, die das Bewegen der zweiten Kupplungsklaue durch die mindestens eine Rückstellfeder in die zweite Position erlaubt, beweglich ist, eine Kupplungsgabel, die in der Kupplungsgabelnut aufgenommen wird und um die Drehachse schwenkbar ist, wobei der Linearmotor mit dem Achsgehäuse gekoppelt ist und ein Motorausgangselement hat, das mit der Kupplungsgabel im Eingriff ist, das aber mit der Kupplungsgabel nicht fest gekoppelt ist; und mindestens einen Führungsstift, der mit dem Achsgehäuse gekoppelt und mit der Kupplungsgabel im Eingriff ist, wobei der mindestens eine Führungsstift so ausgestaltet ist, dass er die Kupplungsgabel entlang eines gewünschten Bewegungspfads führt, der parallel zur Drehachse ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 13, worin der mindestens eine Führungsstift mit dem Achsgehäuse gewindemäßig gekoppelt ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 13, worin der mindestens eine Führungsstift erste und zweite Führungsstifte umfasst, die entlang Führungsstiftachsen angeordnet sind, die parallel zum gewünschten Bewegungspfad sind, und worin der Motorausgang des Linearmotors die Kupplungsgabel an einem Ort berührt, der zwischen den Führungsstiftachsen angeordnet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 13, worin der Linearmotor eine Ausgleichsfeder und ein zwischengeschaltetes Ausgangselement umfasst und worin die Ausgleichsfeder die Bewegung des zwischengeschalteten Ausgangselements in Bezug auf den Motorausgang erlaubt.
Verfahren zum Montieren einer Achsbaugruppe, das Verfahren umfassend: Bereitstellen eines Achsgehäuses, das einen Differenzialhohlraum und eine Öffnung definiert, die den Differenzialhohlraum schneidet; Befestigen eines Linearmotors am Achsgehäuse, um die Öffnung zu schließen, wobei der Linearmotor ein Motorausgangselement aufweist; Einbauen einer verriegelnden Differenzialbaugruppe in den Differenzialhohlraum, wobei die verriegelnde Differenzialbaugruppe ein Differenzialeingangselement, erste und zweite Differenzialausgangselemente, erste und zweite Kupplungsklauen, mindestens eine Rückstellfeder, ein bewegliches Element und eine Kupplungsgabel aufweist, wobei das Differenzialeingangselement und die ersten und zweiten Differenzialausgangselemente um eine Drehachse drehbar sind, wobei die erste Kupplungsklaue mit dem zweiten Differenzialausgangselement für die Drehung damit gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Differenzialeingangselement gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu behindern, und einer zweiten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen voneinander außer Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem Differenzialeingangselement und dem zweiten Differenzialausgangselement zu erlauben, beweglich ist, wobei die mindestens eine Rückstellfeder die zweite Kupplungsklaue in Richtung der zweiten Position vorspannt, wobei das bewegliche Element eine Kupplungsgabelnut definiert und zwischen einer dritten Position, die die zweite Kupplungsklaue physisch in der ersten Position positioniert, und einer vierten Position, die das Bewegen der zweiten Kupplungsklaue durch die mindestens eine Rückstellfeder in die zweite Position erlaubt, beweglich ist, wobei die Kupplungsgabel in der Kupplungsgabelnut aufgenommen wird, sodass die Kupplungsgabel um die Drehachse schwenkbar ist, wobei die Kupplungsgabel an der Kupplungsgabel anliegt, aber mit der Kupplungsgabel nicht fest gekoppelt ist; und Einbauen mindestens eines Führungsstifts am Achsgehäuse, wobei der mindestens eine Führungsstift mit der Kupplungsgabel im Eingriff und so ausgestaltet ist, dass er die Kupplungsgabel entlang eines gewünschten Bewegungspfads führt, der parallel zur Drehachse ist.
Verfahren nach Anspruch 17, worin der mindestens eine Führungsstift erste und zweite Führungsstifte umfasst, die entlang Führungsstiftachsen angeordnet sind, die parallel zum gewünschten Bewegungspfad sind, und worin der Motorausgang des Linearmotors die Kupplungsgabel an einem Ort berührt, der zwischen den Führungsstiftachsen angeordnet ist.
Vordere Achsbaugruppe, umfassend: ein Achsgehäuse; eine verriegelnde Differenzialbaugruppe, die im Achsgehäuse aufgenommen wird, wobei die verriegelnde Differenzialbaugruppe ein Differenzialgehäuse, einen Schrägzahnradsatz, der in dem Differenzialgehäuse aufgenommen wird, und erste und zweite Kupplungsklauen hat, wobei das Differenzialgehäuse eine Vielzahl von Ritzelbohrungen definiert, wobei der Schrägzahnradsatz erste und zweite Schrägseitenräder und eine Vielzahl von Ritzelsätzen hat, wobei jeder der Ritzelsätze in einer zugehörigen der Ritzelbohrungen aufgenommen wird und ein erstes Schrägritzel hat, das mit dem ersten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist, und ein zweites Schrägritzel, das mit dem zweiten Schrägseitenrad kämmend im Eingriff ist, wobei die ersten und zweiten Schrägritzel jedes Ritzelsatzes miteinander kämmend im Eingriff sind, wobei die erste Kupplungsklaue mit dem zweiten Schrägseitenrad für die Drehung damit gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Differenzialgehäuse gekoppelt ist, wobei die zweite Kupplungsklaue zwischen einer ersten Position, in der die ersten und zweiten Kupplungsklauen miteinander im Eingriff sind, um dadurch die relative Drehung zwischen dem zweiten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu behindern, und einer zweiten Position, in der die zweite Kupplungsklaue von der ersten Kupplungsklaue außer Eingriff ist, um dadurch die relative Drehung zwischen dem zweiten Schrägseitenrad und dem Differenzialgehäuse zu erlauben, beweglich ist; und einen elektrisch betriebenen Linearmotor, der mit dem Achsgehäuse gekoppelt ist und ein Motorausgangselement hat, das selektiv beweglich ist, um die zweite Kupplungsklaue in Richtung der ersten Position zu drücken.