DE112017004344T5

DE112017004344T5 - Kombination aus achsabschaltung und differentialsperrung

Info

Publication number: DE112017004344T5
Application number: DE112017004344.1T
Authority: DE
Inventors: Andrew T. Brammer; Marcus W. Schmidt
Original assignee: Dana Heavy Vehicle Systems Group LLC
Current assignee: Dana Heavy Vehicle Systems Group LLC
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2037-08-04
Also published as: DE112017004344B4; WO2018044493A1; BR112019004061A2; US9784355B1; SE1950314A1

Abstract

Ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem für ein- oder mehrachsige Fahrzeuge, das es dem Fahrzeug ermöglicht, selektiv eine Achshalbwelle mit bzw. von dem Differential-Achswellenrad zu koppeln und zu entkoppeln. Außerdem ermöglicht das System dem Fahrzeug ein selektives Umschalten zwischen Fahrmodi mit gesperrtem und entsperrtem Differential. Das System weist eine erste Position, eine zweite Position und eine dritte Position auf. In der ersten Position ist das System nicht mit dem Differential-Achswellenrad oder dem Differentialgehäuse verzahnt. In der zweiten Position ist das System mit dem Differential-Achswellenrad verzahnt, ist aber nicht mit dem Differentialgehäuse verzahnt. In der dritten Position ist das System mit dem Differential-Achswellenrad und dem Differentialgehäuse verzahnt. In einer Ausführungsform ist das System eine Schiebehülse. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das System eine Achsabschalthülse, eine Differentialsperrhülse und ein dazwischen angeordnetes Vorspannelement auf.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Rechte an der am 31. August 2016 eingereichten nichtvorläufigen Patentanmeldung Nr. 15/253,225, die in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem für ein Fahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Systeme zum Verbinden und Trennen bzw. Koppeln und Entkoppeln einer Achshalbwelle und eines Differentials und Systeme zum Sperren und Entsperren des Differentials sind in der Technik bekannt. Um ein Achsabschaltungs- bzw. Entkopplungssystem und ein Differentialsperrungssystem in eine Fahrzugachse einzubinden, müssen die beiden Systeme als zwei separate Komponenten auf einander entgegengesetzten Seite der Achse eingebaut werden. Daher wäre es von Vorteil, ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem zu entwickeln, das als eine einzige Komponente auf ein und derselben Seite einer Achse eingebaut wird.
Außerdem verlangt die Einbindung des Achsabschaltungssystems und des Differentialsperrungssystems in eine Fahrzeugachse die Verwendung mehrerer Stellantriebe, was die Gesamtkosten in Verbindung mit dem Fahrzeugachsensystem erhöht. Daher wäre es von Vorteil, ein kosteneffizienteres Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem zu entwickeln, das nur die Verwendung eines einzigen Stellantriebs erfordert.
KURZFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es wird ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Schiebehülse, die selektiv mit einem Differential-Achswellenrad und/oder einem Differentialgehäuse in Eingriff zu bringen ist, beschrieben. Die Schiebehülse weist mehrere Keilprofile auf, die von einer Innenfläche der Schiebehülse ausgehen, und weist ferner mehrere Kupplungszähne auf, die sich von einem Ende der Schiebehülse aus axial auswärts erstrecken. Die Schiebehülse steht gleitend mit einer Achshalbwelle in Eingriff, die mehrere Keilprofile aufweist, die von der Außenfläche der Achshalbwelle ausgehen und die mit den mehreren Keilprofilen an der Innenfläche der Schiebehülse komplementär und verzahnt sind. Ein Ende eines Differential-Achswellenrads wird dann drehfähig mit einem Ende der Achshalbwelle verbunden. Von der Außenfläche des Endes des Differential-Achswellenrads, das mit der Achshalbwelle verbunden ist, gehen mehrere Keilprofile aus. Ein Differentialgehäuse mit mehreren Kupplungszähnen, die sich von einem Ende des Differentialgehäuses axial auswärts erstrecken, umgibt das Differential-Achswellenrad.
Um die Schiebehülse so anzutreiben, dass sie selektiv mit dem Differential-Achswellenrad und/oder dem Differentialgehäuse in Eingriff kommt, ist die Außenfläche der Schiebehülse antriebsmäßig mit einem Ende einer Schaltgabel verbunden. Die Schaltgabel wird ihrerseits von einem Stellantrieb angetrieben, der mit einer Schaltwelle zu einer Einheit verbunden ist, die ihrerseits mit einem Ende der Schaltgabel, das der Schiebehülse entgegengesetzt ist, verbunden ist.
Figurenliste
Die obigen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ohne Weiteres klar werden, wenn diese vor dem Hintergrund der begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, worin:

1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug ist, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung aufweist;
2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug ist, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung aufweist;
3 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug ist, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Offenbarung aufweist;
4 eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß einer Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine erste Position einnimmt;
5 eine schematische beschnittene Seitenansicht des Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine zweite Position einnimmt;
6 eine schematische beschnittene Seitenansicht des Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine dritte Position einnimmt;
7 eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine erste Position einnimmt;
8 eine schematische beschnittene Seitenansicht des Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 7 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine zweite Position einnimmt;
9 eine schematische beschnittene Seitenansicht des Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 7 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine dritte Position einnimmt;
10 eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß einer noch anderen Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine erste Position einnimmt;
11 eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 10 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine zweite Position einnimmt;
12 eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß der in 10 dargestellten Ausführungsform ist, wo das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine dritte Position einnimmt;
13 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Schaltgabel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Man beachte, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen und Schrittfolgen annehmen kann, außer wenn ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Man beachte außerdem, dass die konkreten Vorrichtungen und Prozesse, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der Patentschrift beschrieben sind, nur Ausführungsbeispiele der hierin offenbarten und definierten erfinderischen Ideen sind. Somit sollen konkrete Abmessungen, Richtungen oder andere physische Eigenschaften in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen der offenbarten Erfindung nicht als Beschränkungen aufgefasst werden, solange nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung aufweist. Das Fahrzeug 2 weist einen Motor 4 auf, der antriebsmäßig mit einem Getriebe 6 verbunden ist. Eine Getriebeabtriebswelle 8 ist dann antriebsmäßig mit einem Ende des Getriebes 6 verbunden, das dem Motor 4 entgegengesetzt ist. Das Getriebe 6 ist ein Leistungsverwaltungssystem, das mittels einer Übersetzung eine gesteuerte Einspeisung der Drehleistung, die vom Motor 4 erzeugt wird, bereitstellt.
Die Getriebeabtriebswelle 8 ist antriebsmäßig mit einer Verteilergetriebeantriebswelle 10 verbunden, die ihrerseits antriebsmäßig mit einem Verteilergetriebe 12 verbunden ist. Das Verteilergetriebe 12 wird verwendet, um die Drehleistung vom Getriebe 6 auf ein Vorderachsensystem 14 und/oder ein Tandemachsensystem 16 zu übertragen.
Eine erste Verteilergetriebeabtriebswelle 18 ist antriebsmäßig mit einem Vorderachsdifferential 20 des Vorderachsensystems 14 verbunden, und eine zweite Verteilergetriebeabtriebswelle 22 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Propellerwelle 24 verbunden. Das Vorderachsdifferential 20 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (bei inneren Antriebsrädern) ermöglicht. Die Drehleistung wird über das Vorderachsensystem 14 übertragen, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das Vorderachsensystem 14 weist ferner eine erste Vorderachsen-Halbwelle 26 und eine zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 auf. Die erste Halbwelle 26 der vorderen Tandemachse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Verteilergetriebeabtriebswelle 18. Ein erstes Ende 30 der ersten Vorderachsen-Halbwelle 26 ist antriebsmäßig mit einer ersten Vorderachsen-Radbaugruppe 32 verbunden, und ein zweites Ende 34 der ersten Vorderachsen-Halbwelle 26 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Abtriebswelle 36 des Vorderachsdifferentials verbunden. Die erste Abtriebswelle 36 des Vorderachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der ersten Vorderachsen-Halbwelle 26. Ein Ende der ersten Abtriebswelle 36 des Vorderachsdifferentials, das dem zweiten Ende 34 der ersten Vorderachsen-Halbwelle 26 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Vorderachsdifferentials 20 verbunden.
Die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Verteilergetriebeabtriebswelle 18. Ebenso ist ein erstes Ende 38 der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 antriebsmäßig mit einer zweiten Vorderachsen-Radbaugruppe 40 verbunden, und ein zweites Ende 42 der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials verbunden. Die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28. Ein Ende der zweiten Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials, das der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Vorderachsdifferentials 20 verbunden, die der ersten Abtriebswelle 36 des Vorderachsdifferentials entgegengesetzt ist.
Die erste Propellerwelle 24 geht von der zweiten Verteilergetriebeabtriebswelle 22 aus und verbindet antriebsmäßig das Verteilergetriebe 12 mit einem vorderen Tandemachsensystem 46, das ein Längsdifferential 48 aufweist. Die erste Propellerwelle 24 kann über eine oder mehrere der folgenden Komponenten (nicht gezeigt) mit dem Längsdifferential 48 verbunden sein: eine Gelenkwelle, ein Achsstummel, eine Kupplungswelle, eine Antriebswelle des vorderen Tandemachsensystems, eine Ritzelwelle, eine Längsdifferentialritzelwelle und/oder eine Längsdifferentialantriebswelle. Das Längsdifferential 48 ist eine Vorrichtung, welche die Drehleistung, die vom Motor 4 erzeugt wird, auf die Achsen in einem Fahrzeug 2 aufteilt. Die Drehleistung wird über das vordere Tandemachsensystem 46 übertragen wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Wie in 1 dargestellt ist, ist das Längsdifferential 48 antriebsmäßig mit einem vorderen Tandemachsdifferential 50 und einer Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems verbunden. Das vordere Tandemachsdifferential 50 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Das vordere Tandemachsensystem 46 weist ferner eine erste Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse und eine zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse auf. Die erste Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Propellerwelle 24. Ein erstes Ende 58 der ersten Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse ist antriebsmäßig mit einer ersten Radbaugruppe 60 der vorderen Tandemachse verbunden, und ein zweites Ende 62 der ersten Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Abtriebswelle 64 des vorderen Tandemachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die erste Abtriebswelle 64 des vorderen Tandemachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist. Die erste Abtriebswelle 64 des vorderen Tandemachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der ersten Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse. Ein Ende der ersten Abtriebswelle 64 des vorderen Tandemachsdifferentials, das der ersten Halbwelle 54 der vorderen Tandemachse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des vorderen Tandemachsdifferentials 50 verbunden.
Die zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Propellerwelle 24. Ebenso ist ein erstes Ende 66 der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse antriebsmäßig mit einer zweiten Radbaugruppe 68 der vorderen Tandemachse verbunden, und ein zweites Ende 70 der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die zweite Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des vorderen Tandemachsdifferentials ausgebildet ist. Die zweite Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse. Ein Ende der zweiten Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials, das der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des vorderen Tandemachsdifferentials 50 verbunden, die der ersten Abtriebswelle 64 des vorderen Tandemachsdifferentials entgegengesetzt ist.
Ein Ende der Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems ist antriebsmäßig mit einer Seite des Längsdifferentials 48 verbunden, die der ersten Propellerwelle 24 entgegengesetzt ist. Die Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems erstreckt sich vom vorderen Tandemachsensystem 46 zu einem hinteren Tandemachsdifferential 74 eines hinteren Tandemachsensystems 76. Wie in 1 dargestellt ist, ist das Ende der Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems, das dem vorderen Tandemachsensystem 46 entgegengesetzt ist, antriebsmäßig mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 verbunden. Die Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems kann über eine oder mehrere der folgenden Komponenten (nicht gezeigt) mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 verbunden sein: eine Gelenkwelle, eine Propellerwelle, ein Achsstummel, eine Kupplungswelle, eine Antriebswelle des hinteren Tandemachsensystems, eine Ritzelwelle und/oder eine Antriebswelle des hinteren Tandemachsdifferentials. Das hintere Tandemachsdifferential 74 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet. Die Drehleistung wird über das hintere Tandemachsensystem 76 übertragen wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das hintere Tandemachsensystem 76 weist ferner eine erste Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse und eine zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse auf. Die erste Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems. Ein erstes Ende 82 der ersten Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse ist antriebsmäßig mit einer ersten Radbaugruppe 84 der hinteren Tandemachse verbunden, und ein zweites Ende 86 der ersten Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Abtriebswelle 88 des hinteren Tandemachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die erste Abtriebswelle 88 des hinteren Tandemachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist. Die erste Abtriebswelle 88 des hinteren Tandemachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der ersten Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse. Ein Ende der ersten Abtriebswelle 88 des hinteren Tandemachsdifferentials, das der ersten Halbwelle 78 der hinteren Tandemachse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des hinteren Tandemachsdifferentials 74 verbunden.
Die zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Abtriebswelle 52 des vorderen Tandemachsensystems. Ebenso ist ein erstes Ende 90 der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse antriebsmäßig mit einer zweiten Radbaugruppe 92 der hinteren Tandemachse verbunden, und ein zweites Ende 94 der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des hinteren Tandemachsdifferentials ausgebildet ist. Die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse. Ein Ende der zweiten Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials, das der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des hinteren Tandemachsdifferentials 74 verbunden, die der ersten Abtriebswelle 88 des hinteren Tandemachsdifferentials entgegengesetzt ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist, kann das Fahrzeug 2 ferner ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des vorderen Tandemachsensystems, ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des hinteren Tandemachsensystems und/oder ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des Vorderachsensystems aufweisen.
Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems verbindet und trennt selektiv die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 und die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials. Außerdem sperrt und entsperrt das in 1 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems selektiv das Vorderachsdifferential 20. Um die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 und die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials selektiv zu verbinden und zu trennen und um das Vorderachsdifferential 20 selektiv zu sperren und zu entsperren, verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems nicht mit der zweiten Abtriebswelle 28 des Vorderachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials nicht antriebsmäßig mit der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Vorderachsdifferential 20 auf die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 übertragen wird. Infolgedessen ist die zweite Vorderachsen-Radbaugruppe 40 von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 20 entkoppelt.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 20. In dieser Position ist das Vorderachsdifferential 20 entsperrt, wodurch im Vorderachsdifferential 20 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Gemäß dieser Ausführungsform steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems mit der zweiten Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials in Eingriff, wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom Vorderachsdifferential 20 auf die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28 übertragen werden, wodurch die zweite Vorderachsen-Radbaugruppe 40 antriebsmäßig mit dem Vorderachsdifferential 20 verbunden wird.
Außerdem steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems nicht in Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 20, wenn es die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist das Vorderachsdifferential 20 entsperrt, wodurch im Vorderachsdifferential 20 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems mit der zweiten Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 44 des Vorderachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Vorderachsen-Halbwelle 28 verbunden. Wie oben erörtert, ermöglicht dies eine Übertragung der Drehenergie vom Vorderachsdifferential 20 auf die zweite Vorderachsen-Halbwelle 28, wodurch die zweite Vorderachsen-Radbaugruppe 40 antriebsmäßig mit dem Vorderachsdifferential 20 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 98 des Vorderachsensystems die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es ferner in Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 20. In dieser Position ist das Vorderachsdifferential 20 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Vorderachsdifferential 20 stattfindet. Durch eine Sperrung des Vorderachsdifferentials 20 wird die Drehung der Räder 32 und 40 auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 2 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Wie oben erörtert, kann das Fahrzeug 2 die Verwendung des Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems 100 des vorderen Tandemachsensystems einschließen. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems verbindet und trennt selektiv die zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse und die zweite Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials. Außerdem sperrt und entsperrt das in 1 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems selektiv das vordere Tandemachsdifferential 50. Zu diesem Zweck verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems nicht mit der zweiten Abtriebswelle 56 des vorderen Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials nicht antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom vorderen Tandemachsdifferential 50 auf die zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse übertragen wird. Infolgedessen ist die zweite Radbaugruppe 68 der vorderen Tandemachse von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem vorderen Achsdifferential 50 entkoppelt.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 der vorderen Tandemachse die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems nicht mit dem vorderen Tandemachsdifferential 50 in Eingriff. In dieser Position ist das vordere Tandemachsdifferential 50 entsperrt, wodurch im vorderen Tandemachsdifferential 50 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems gemäß dieser Ausführungsform mit der zweiten Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 72 der vorderen Tandemachse antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom vorderen Tandemachsdifferential 50 auf die zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse übertragen werden, wodurch die zweite Radbaugruppe 68 der vorderen Tandemachse antriebsmäßig mit dem vorderen Tandemachsdifferential 50 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem vorderen Tandemachsdifferential 50. In dieser Position ist das vordere Tandemachsdifferential 50 entsperrt, wodurch im vorderen Tandemachsdifferential 50 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 mit der zweiten Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 72 des vorderen Tandemachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse verbunden. Wie oben erörtert, kann dadurch die Drehenergie vom vorderen Tandemachsdifferential 50 auf die zweite Halbwelle 56 der vorderen Tandemachse übertragen werden, wodurch die zweite Radbaugruppe 68 der vorderen Tandemachse antriebsmäßig mit dem vorderen Tandemachsdifferential 50 verbunden wird.
Ferner steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 100 des vorderen Tandemachsensystems in Eingriff mit dem vorderen Tandemachsdifferential 50, wenn es die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist das vordere Tandemachsdifferential 50 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im vorderen Tandemachsdifferential 50 stattfindet. Durch eine Sperrung des vorderen Tandemachsdifferentials 50 wird die Drehung der Räder 60 und 68 auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 2 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 2 ferner ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems aufweisen. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems verbindet und trennt selektiv die zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse und die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials. Außerdem sperrt und entsperrt das in 1 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems selektiv das hintere Tandemachsdifferential 74. Zu diesem Zweck verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des vorderen Tandemachsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems nicht mit der zweiten Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials nicht antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom hinteren Tandemachsdifferential 74 auf die zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse übertragen wird. Infolgedessen ist die zweite Radbaugruppe 92 der hinteren Tandemachse von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 entkoppelt.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems nicht mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 in Eingriff. In dieser Position ist das hintere Tandemachsdifferential 74 entsperrt, wodurch im hinteren Tandemachsdifferential 74 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems gemäß dieser Ausführungsform mit der zweiten Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom hinteren Tandemachsdifferential 74 auf die zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse übertragen werden, wodurch die zweite Radbaugruppe 92 der hinteren Tandemachse antriebsmäßig mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74. In dieser Position ist das hintere Tandemachsdifferential 74 entsperrt, wodurch im hinteren Tandemachsdifferential 74 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 2 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems mit der zweiten Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 96 des hinteren Tandemachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse verbunden. Wie oben erörtert, kann dadurch die Drehenergie vom hinteren Tandemachsdifferential 74 auf die zweite Halbwelle 80 der hinteren Tandemachse übertragen werden, wodurch die zweite Radbaugruppe 92 der hinteren Tandemachse antriebsmäßig mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 102 des hinteren Tandemachsensystems die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es ferner in Eingriff mit dem hinteren Tandemachsdifferential 74. In der dritten Position (nicht gezeigt) ist das hintere Tandemachsdifferential 74 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im hinteren Tandemachsdifferential 74 stattfindet. Die Sperrung des hinteren Tandemachsdifferentials 74 beschränkt die Drehung der Räder 84 und 92 auf eine gleiche Geschwindigkeit, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 2 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
2 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung aufweist. Das Fahrzeug 200 weist einen Motor 202 auf, der antriebsmäßig mit einem Getriebe 204 verbunden ist. Eine Getriebeabtriebswelle 206 ist dann antriebsmäßig mit einem Ende des Getriebes 204 verbunden, das dem Motor 202 entgegengesetzt ist. Wie bereits erörtert, ist das Getriebe 204 ein Leistungsverwaltungssystem, das mittels einer Übersetzung eine gesteuerte Einspeisung der Drehenergie, die vom Motor 202 erzeugt wird, bereitstellt.
Die Getriebeabtriebswelle 206 ist antriebsmäßig mit einer Verteilergetriebeantriebswelle 208 verbunden, die ihrerseits antriebsmäßig mit einem Verteilergetriebe 210 verbunden ist. Das Verteilergetriebe 210 wird in Vierradantriebs- und Allradantriebs(AWD)-Fahrzeugen verwendet, um die Drehleistung vom Getriebe 204 mittels einer Reihe von Zahnrädern und Antriebswellen auf ein Vorderachsensystem 212 und ein Hinterachsensystem 214 zu übertragen. Das Verteilergetriebe 210 ermöglicht außerdem einen selektiven Betrieb des Fahrzeugs 200 in entweder einem Zweiradantriebsmodus oder einem Vierradantriebs-/AWD-Modus.
Eine erste Verteilergetriebeabtriebswelle 216 ist antriebsmäßig mit einem vorderen Achsdifferential 218 eines vorderen Achsensystems 212 verbunden, und eine zweite Verteilergetriebeabtriebswelle 220 ist antriebsmäßig mit einem Hinterachsdifferential 222 des Hinterachsensystems 214 verbunden. Das vordere Achsdifferential 218 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet. Die Drehleistung wird über das vordere Achsensystem 212 übertragen, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das vordere Achsensystem 212 weist ferner eine erste Halbwelle 224 der vorderen Achse und eine zweite Halbwelle 226 der vorderen Achse auf. Die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Verteilergetriebeabtriebswelle 216. Ein erstes Ende 228 der ersten Halbwelle 224 der vorderen Achse ist antriebsmäßig mit einer ersten Radbaugruppe 230 der vorderen Achse verbunden, und ein zweites Ende 232 der ersten Halbwelle 224 der vorderen Achse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die erste Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist. Die erste Abtriebswelle des vorderen Achsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der ersten Halbwelle 234 der vorderen Achse. Ein Ende der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials, das der ersten Halbwelle 224 der vorderen Achse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des vorderen Achsdifferentials 218 verbunden.
Die zweite Halbwelle 226 der vorderen Achse erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Verteilergetriebeabtriebswelle 216. Ebenso ist ein erstes Ende der zweiten Halbwelle 236 der vorderen Achse antriebsmäßig mit einer zweiten Radbaugruppe 238 der vorderen Achse verbunden, und ein zweites Ende 240 der zweiten Halbwelle 226 der vorderen Achse ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Abtriebswelle 242 des vorderen Achsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die zweite Abtriebswelle 242 des vorderen Achsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads der vorderen Achse ausgebildet ist. Die zweite Abtriebswelle 242 des vorderen Achsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der zweiten Halbwelle 226 der vorderen Achse. Ein Ende der zweiten Abtriebswelle 242 des vorderen Achsdifferentials, das der zweiten Halbwelle 226 der vorderen Achse entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des vorderen Achsdifferentials 218 verbunden, die der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials entgegengesetzt ist.
Die zweite Verteilergetriebeabtriebswelle 220 kann mittels einer Propellerwelle (nicht gezeigt), einer Gelenkwelle (nicht gezeigt), einer Hinterachsenantriebswelle (nicht gezeigt), einer Ritzelwelle eines Hinterachsdifferentials, eines Achsstummels, einer Kupplungswelle und/oder einer Antriebswelle eines Hinterachsdifferentials (nicht gezeigt) mit dem Hinterachsdifferential 222 des Hinterachsensystems 214 verbunden sein. Das Hinterachsdifferential 222 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei inneren Antriebsrädern) gestattet. Die Drehleistung wird über das Hinterachsensystem 214 übertragen wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das Hinterachsensystem 214 weist ferner eine erste Hinterachsen-Halbwelle 244 und eine zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 auf. Die erste Hinterachsen-Halbwelle 244 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Verteilergetriebeabtriebswelle 220. Ein erstes Ende 248 der Hinterachsen-Halbwelle 244 ist antriebsmäßig mit einer ersten Hinterachsen-Radbaugruppe 250 verbunden, und ein zweites Ende 252 der ersten Hinterachsen-Halbwelle 244 ist antriebsmäßig mit einer ersten Abtriebswelle 254 des Hinterachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die erste Abtriebswelle 254 des Hinterachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines ersten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist. Die erste Abtriebswelle 254 des Hinterachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der ersten Hinterachsen-Halbwelle 244. Ein Ende der ersten Abtriebswelle 254 des Hinterachsdifferentials, das der ersten Hinterachsen-Halbwelle 244 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Hinterachsdifferentials 222 verbunden.
Eine zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Verteilergetriebeabtriebswelle 220. Ein erstes Ende 256 der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 ist antriebsmäßig mit einer zweiten Hinterachsen-Radbaugruppe 258 verbunden, und ein zweites Ende 260 der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines zweiten Achswellenrads des Hinterachsdifferentials ausgebildet ist. Die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials erstreckt sich koaxial mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246. Ein Ende der zweiten Abtriebswelle 262 des hinteren Achsdifferentials, das der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Hinterachsdifferentials 222 verbunden, die der ersten Abtriebswelle 254 des Hinterachsdifferentials entgegengesetzt ist.
Wie aus 2 ersichtlich ist, kann das Fahrzeug 200 ferner ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems und/oder ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems aufweisen.
Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems verbindet und trennt selektiv die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse und die erste Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials. Außerdem sperrt und entsperrt das in 2 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems selektiv das vordere Achsdifferential 218. Um die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse und die erste Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials selektiv zu verbinden und zu trennen und um das vordere Achsdifferential 218 selektiv zu sperren und zu entsperren, verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems nicht mit der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die erste Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials nicht antriebsmäßig mit der ersten Halbwelle 224 der vorderen Achse verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom vorderen Achsdifferential 218 auf die erste Vorderachsen-Halbwelle 224 übertragen wird. Infolgedessen ist die erste Vorderachsen-Radgruppe 230 von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 218 entkoppelt.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem vorderen Achsdifferential 218. In dieser Position ist das vordere Achsdifferential 218 entsperrt, wodurch im vorderen Achsdifferential 218 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Gemäß dieser Ausführungsform steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems mit der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials in Eingriff, wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse antriebsmäßig mit der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom vorderen Achsdifferential 218 auf die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse übertragen werden, wodurch die erste Radbaugruppe 230 der vorderen Achse antriebsmäßig mit dem vorderen Achsdifferential 218 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem vorderen Achsdifferential 218. In dieser Position ist das vordere Achsdifferential 218 entsperrt, wodurch im vorderen Achsdifferential 218 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems mit der ersten Abtriebswelle 234 des Vorderachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse antriebsmäßig mit der ersten Abtriebswelle 234 des vorderen Achsdifferentials verbunden. Dies ermöglicht eine Übertragung der Drehenergie vom vorderen Achsdifferential 218 auf die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse. Wie bereits erörtert, ermöglicht dies eine Übertragung der Drehenergie vom vorderen Achsdifferential 218 auf die erste Halbwelle 224 der vorderen Achse, wodurch die erste Radbaugruppe 230 der vorderen Achse antriebsmäßig mit dem vorderen Achsdifferential 218 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 264 des vorderen Achsensystems die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es ferner in Eingriff mit dem vorderen Achsdifferential 218. In dieser Position ist das vordere Achsdifferential 218 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im vorderen Achsdifferential 218 stattfindet. Durch eine Sperrung des vorderen Achsdifferentials 218 wird die Drehung der Räder 230 und 238 auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 200 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Wie oben erörtert, kann das Fahrzeug 200 die Verwendung eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems 266 des Hinterachsensystems einschließen. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems verbindet und trennt selektiv die zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 und die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials. Außerdem sperrt und entsperrt das in 2 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems selektiv das Hinterachsdifferential 222. Zu diesem Zweck verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems nicht mit der zweiten Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials nicht antriebsmäßig mit einer zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Hinterachsdifferential 222 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 übertragen wird. Infolgedessen ist die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 258 von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem Hinterachsdifferential 222 entkoppelt.
Wenn die Achsabschalt- und Differentialsperrvorrichtung 266 des Hinterachsensystems die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht sie außerdem nicht in Eingriff mit dem Hinterachsdifferential 222. In dieser Position ist das Hinterachsdifferential 222 entsperrt, wodurch im Hinterachsdifferential 222 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Gemäß dieser Ausführungsform steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems mit der zweiten Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials in Eingriff, wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom Hinterachsdifferential 222 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 übertragen werden, wodurch die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 258 antriebsmäßig mit dem Hinterachsdifferential 222 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem Hinterachsdifferential 222. In dieser Position ist das Hinterachsdifferential 222 entsperrt, wodurch im Hinterachsdifferential 222 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 200 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Hinterachsensystems mit der zweiten Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Abtriebswelle 262 des Hinterachsdifferentials antriebsmäßig mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 246 verbunden. Wie bereits erörtert, kann dadurch die Drehenergie vom Hinterachsdifferential 222 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 246 übertragen werden, wodurch die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 258 antriebsmäßig mit dem Hinterachsdifferential 222 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 266 des Vorderachsensystems die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es ferner in Eingriff mit dem Vorderachsdifferential 222. In dieser Position ist das Hinterachsdifferential 222 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Hinterachsdifferential 222 stattfindet. Durch eine Sperrung des Hinterachsdifferentials 222 wird die Drehung der Räder 250 und 258 auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 200 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
3 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug, das ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Offenbarung aufweist. Das Fahrzeug 300 weist einen Motor 302 auf, der antriebsmäßig mit einem Getriebe 304 verbunden ist. Eine Getriebeabtriebswelle 306 ist antriebsmäßig mit einem Ende des Getriebes 304 verbunden, das dem Motor 302 entgegengesetzt ist. Wie bereits erörtert, ist das Getriebe 304 ein Leistungsverwaltungssystem, das mittels einer Übersetzung eine gesteuerte Einspeisung der Drehleistung, die vom Motor 302 erzeugt wird, bereitstellt.
Die Getriebeabtriebswelle 306 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer ersten Propellerwelle 308 verbunden. Ein Ende der ersten Propellerwelle 308, das der Getriebeabtriebswelle 306 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einem Differential 310 eines Hinterachsensystems 312 verbunden. Das Differential 310 ist ein Satz von Zahnrädern, der eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs 300 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei inneren Antriebsrädern) gestattet. Die Drehleistung wird über das Hinterachsensystem 312 übertragen wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das Hinterachsensystem 312 schließt ferner die Verwendung einer ersten Hinterachsen-Halbwelle 314 und einer zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 ein. Die erste Hinterachsen-Halbwelle 314 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Propellerwelle 308. Ein erstes Ende 318 der ersten Hinterachsen-Halbwelle 314 ist antriebsmäßig mit einer ersten Hinterachsen-Radbaugruppe 320 verbunden, und ein zweites Ende 322 der ersten Hinterachsen-Halbwelle 314 ist antriebsmäßig mit einer ersten Abtriebswelle 324 des Hinterachsdifferentials verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die erste Differentialabtriebswelle 324 eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines ersten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist. Die erste Differentialabtriebswelle 324 erstreckt sich koaxial mit der ersten Hinterachsen-Halbwelle 314. Ein Ende der ersten Differentialabtriebswelle 324, das der ersten Hinterachsen-Halbwelle 314 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Differentials 310 verbunden.
Die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 erstreckt sich ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur ersten Propellerwelle 308. Ein erstes Ende 326 der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 ist antriebsmäßig mit einer zweiten Hinterachsen-Radbaugruppe 328 verbunden, und ein zweites Ende 330 der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 ist antriebsmäßig mit einem Ende einer zweiten Differentialabtriebswelle 332 verbunden. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist die zweite Differentialabtriebswelle 332 eine separate Welle, ein separater Achsstummel, eine separate Kupplungswelle, eine Welle, die als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist, ein Achsstummel, der als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist, und/oder eine Kupplungswelle, die als integraler Teil eines zweiten Differential-Achswellenrads ausgebildet ist. Die zweite Differentialabtriebswelle 332 erstreckt sich koaxial mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316. Ein Ende der zweiten Differentialabtriebswelle 332, das der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 entgegengesetzt ist, ist antriebsmäßig mit einer Seite des Differentials 310 verbunden, die der ersten Differentialabtriebswelle 324 entgegengesetzt ist.
Wie aus 3 ersichtlich ist, kann das Fahrzeug 300 ferner ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems aufweisen. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems verbindet und trennt selektiv die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 und die zweite Differentialabtriebswelle 332. Außerdem sperrt und entsperrt das in 3 dargestellte Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems selektiv das Differential 310. Um die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 und die zweite Abtriebswelle 332 des Hinterachsdifferentials selektiv zu verbinden und zu trennen und um das Differential 310 selektiv zu sperren und zu entsperren, verschiebt sich das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems axial zwischen drei Positionen.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems eine erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems nicht mit der zweiten Differentialabtriebswelle 332 in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Differentialabtriebswelle 332 nicht antriebsmäßig mit einer zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 verbunden, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Differential 310 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 übertragen wird. Infolgedessen ist die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 328 von einem antriebsmäßigen Eingriff mit dem Differential 310 entkoppelt.
Wenn die Achsabschalt- und Differentialsperrvorrichtung 334 des Hinterachsensystems die erste Position einnimmt (nicht gezeigt), steht sie außerdem nicht in Eingriff mit dem Differential 310. In dieser Position ist das Differential 310 entsperrt, wodurch im Differential 310 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 300 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Gemäß dieser Ausführungsform steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems mit der zweiten Differentialabtriebswelle 332 in Eingriff, wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems eine zweite Position einnimmt (nicht gezeigt). In dieser Position ist die zweite Differentialabtriebswelle 332 antriebsmäßig mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 verbunden. Dadurch kann die Drehenergie vom Hinterachsdifferential 310 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 übertragen werden, wodurch die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 328 antriebsmäßig mit dem Differential 310 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems die zweite Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es außerdem nicht in Eingriff mit dem Differential 310. In dieser Position ist das Differential 310 entsperrt, wodurch im Differential 310 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) des mit Rädern versehenen Fahrzeugs 300 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) gestattet.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems eine dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems mit der zweiten Differentialabtriebswelle 332 in Eingriff. In dieser Position ist die zweite Differentialabtriebswelle 332 antriebsmäßig mit der zweiten Hinterachsen-Halbwelle 316 verbunden. Wie bereits erörtert, kann dadurch die Drehenergie vom Differential 310 auf die zweite Hinterachsen-Halbwelle 316 übertragen werden, wodurch die zweite Hinterachsen-Radbaugruppe 328 antriebsmäßig mit dem Differential 310 verbunden wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 334 des Hinterachsensystems die dritte Position einnimmt (nicht gezeigt), steht es ferner in Eingriff mit dem Differential 310. In dieser Position ist das Differential 310 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Differential 310 stattfindet. Durch eine Sperrung des Differentials 310 wird die Drehung der Räder 320 und 328 auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug 300 eine erhöhte Traktion erfahren kann.
4, 5 und 6 der vorliegenden Offenbarung geben eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung an. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 400 weist eine Achshalbwelle 402 mit einem ersten Endabschnitt 404, einem zweiten Ende 406 und einer Außenfläche 408 auf. In einem nichtbeschränkenden Beispiel kann die Achshalbwelle 402 eine Vorderachsen-Halbwelle, eine Hinterachsen-Halbwelle, eine Halbwelle einer vorderen Tandemachse oder eine Halbwelle einer hinteren Tandemachse sein. Der erste Endabschnitt 404 der Achshalbwelle 402 weist einen Abschnitt 410 mit verringertem Durchmesser auf. Axial einwärts vom Abschnitt 410 mit dem verringerten Durchmesser verlaufen mehrere Keilprofile 412, die ringsum von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 408 der Achshalbwelle 402 ausgehen.
Ein Differential 414 mit einem Differential-Achswellenrad 416 mit einem ersten Endabschnitt 418, einem zweiten Endabschnitt 420 und einer Außenfläche 422 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 402. Der erste Endabschnitt 418 des Differential-Achswellenrads 416 weist einen Abschnitt 424 mit vergrößertem Durchmesser mit mehreren Zähnen 426 auf, die von der Außenfläche 422 des Abschnitts 424 mit dem vergrößerten Durchmesser ausgehen. Axial einwärts vom Abschnitt 424 mit dem vergrößerten Durchmesser verlaufen mehrere Keilprofile 428, die ringsum von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 422 des Differential-Achswellenrads 416 ausgehen.
Wie in 4, 5 und 6 dargestellt ist, weist der zweite Endabschnitt 420 des Differential-Achswellenrads 416 eine Innenfläche 429 und eine Außenfläche 430 auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt 432 definiert ist. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts 410 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 404 der Achshalbwelle 402 liegt im hohlen Abschnitt 432 im zweiten Endabschnitt 420 des Differential-Achswellenrads 416. Dies stellt eine drehfähige Verbindung zwischen der Achshalbwelle 402 und dem Differential-Achswellenrad 416 bereit.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform liegt der Abschnitt 410 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 404 der Achshalbwelle 402 in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts 432 im zweiten Endabschnitt 420 des Differential-Achswellenrads 416. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle 402 drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad 416 verbindet.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Offenbarung (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads im Gegensatz zu dem hohlen Abschnitt 432, der in 4-6 gezeigt ist, einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser (nicht gezeigt) auf. Gemäß dieser Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der erste Endabschnitt der Achshalbwelle im Gegensatz zum Abschnitt 410 mit dem verringerten Durchmesser, der in 4-6 dargestellt ist, eine Innenfläche und eine Außenfläche auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt (nicht gezeigt) definiert ist. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts mit dem verringerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads liegt im hohlen Abschnitt (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle. Dies stellt eine drehfähige Verbindung zwischen der Achshalbwelle und dem Differential-Achswellenrad bereit.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) liegt der Abschnitt mit dem verringerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad verbindet.
Axial auswärts von den mehreren Zähnen 426 an der Außenfläche 422 des Abschnitts 424 mit dem vergrößerten Durchmesser des Differential-Achswellenrads 416 befindet sich ein Paar radial ausgerichteter Ausgleichskegelräder 434 und 436 mit einer Außenfläche 438 und 440. Von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 438 und 440 des Ausgleichskegelradpaars 434 und 436 gehen mehrere Zähne 442 und 444 aus, die mit den mehreren Zähnen 426 am Abschnitt 424 mit dem vergrößerten Durchmesser des Differential-Achswellenrads 416 komplementär und verzahnt sind.
Koaxial zur Achshalbwelle 402 und radial auswärts vom Differential-Achswellenrad 416 und vom Ausgleichskegelradpaar 434 und 436 erstreckt sich ein Differentialgehäuse 446 mit einer Innenfläche 448 und einer Außenfläche 450. Innerhalb von der Innenfläche 448 und der Außenfläche 450 des Differentialgehäuses 446 ist ein hohler Abschnitt 452 definiert.
Ein im Wesentlichen zylindrischer Körperabschnitt 454 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 402 und axial auswärts von der Außenfläche 450 des Differentialgehäuses 446. Der im Wesentlichen zylindrische Körperabschnitt 454 weist einen ersten Endabschnitt 456, einen zweiten Endabschnitt 458, eine Innenfläche 460 und eine Außenfläche 462 auf. Innerhalb von der Innenfläche 460 und der Außenfläche 462 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 ist ein hohler Abschnitt 464 definiert. Rings um den zweiten Endabschnitt 458 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 erstrecken sich von diesem aus mehrere Kupplungszähne 466 axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 466 am zweiten Endabschnitt 458 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Radial auswärts von der Achshalbwelle 402 und koaxial dazu verlaufend ist eine Schiebehülse 468 angeordnet, die einen ersten Endabschnitt 470, einen zweiten Endabschnitt 472, eine Innenfläche 474 und eine Außenfläche 476 aufweist. Innerhalb von der Innenfläche 474 und der Außenfläche 476 der Schiebehülse 468 ist ein hohler Abschnitt 478 definiert. Von der Innenfläche 474 der Schiebehülse 468 gehen ringsum mehrere Keilprofile 480 aus, die komplementär zu den mehreren Keilprofilen 412 an der Außenfläche 408 der Achshalbwelle 402 und mit diesen verzahnt sind.
Rings um den ersten Endabschnitt 470 der Schiebehülse 468 erstrecken sich von diesem aus mehrere Kupplungszähne 482 axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 482 am ersten Endabschnitt 470 der Schiebehülse 468 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Schiebehülse 468 ferner einen Kanal 484 auf, der koaxial mit der Achshalbwelle 402 ist und sich in Umfangsrichtung entlang der Außenfläche 476 der Schiebehülse 468 erstreckt.
Um die Schiebehülse 468 von einer ersten Position 486 zu einer zweiten Position 488 und einer dritten Position 490 zu verlagern, wird ein Stellantrieb 492 verwendet. Der Stellantrieb 492 ist radial auswärts von der Schiebehülse 468 angeordnet und weist eine Achse auf, die im Wesentlichen parallel zur Achshalbwelle 402 ist. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist der Stellantrieb 402 ein Kolben, ein pneumatischer Kolben oder ein pneumatischer Stellantrieb. Der Stellantrieb 492 ist drehfähig mit einer Schaltwelle 494 verbunden, die ihrerseits drehfähig mit einem Ende einer Schaltgabel 496 verbunden ist. Ein Ende der Schaltgabel 496, das der Schaltwelle 494 entgegengesetzt ist, ist drehfähig mit der Außenfläche 476 der Schiebehülse 468 verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform, die in 4-6 dargestellt ist, wo die Außenfläche 476 der Schiebehülse 468 den Kanal 484 aufweist, erstreckt sich zumindest ein Abschnitt des Endes der Schaltgabel 496, das der Schaltwelle 494 entgegengesetzt ist, in den Kanal 484 hinein. Im Kanal 484 ist die Schiebehülse 468 in der Lage, sich frei zu drehen, während die Schaltgabel 496 festgelegt bleibt.
4 stellt schematisch dar, wie die Schiebehülse 468 die erste Position 486 einnimmt. In der ersten Position 486 sind die mehreren Keilprofile 480 an der Innenfläche 474 der Schiebehülse 468 mit den mehreren Keilprofilen 412 an der Außenfläche 408 der Achshalbwelle 402 verzahnt, aber nicht mit den mehreren Keilprofilen 428 an der Außenfläche 420 des Achswellenrads 416 verzahnt. In dieser Position ist die Achshalbwelle 402 vom Differential-Achswellenrad 416 getrennt, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 416 auf die Achshalbwelle 402 übertragen wird.
Wenn die Schiebehülse 468 die erste Position 486 einnimmt, die in 4 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 482 am ersten Endabschnitt 470 der Schiebehülse 468 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 466 am zweiten Endabschnitt 458 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 verzahnt, wodurch eine Lücke 498 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 414 entsperrt, wodurch im Differential 414 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
5 stellt schematisch dar, wie die Schiebehülse 468 die zweite Position 488 einnimmt. Um die Schiebehülse 468 axial zur zweiten Position 488 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 492 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 496 an, die ihrerseits die Schiebehülse 468 aus der ersten Position 486 zur zweiten Position 488 treibt. In der zweiten Position 488 sind die mehreren Keilprofile 480 an der Innenfläche 474 der Schiebehülse 468 mit den mehreren Keilprofilen 412 an der Außenfläche 408 der Achshalbwelle 402 und den mehreren Keilprofilen 428 an der Außenfläche 420 des Achswellenrads 416 verzahnt. In dieser Position ist die Achshalbwelle 402 drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad 416 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 416 auf die Achshalbwelle 402 übertragen wird.
Wenn die Schiebehülse 468 die zweite Position 488 einnimmt, die in 5 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 482 am ersten Endabschnitt 470 der Schiebehülse 468 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 466 am zweiten Endabschnitt 458 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 verzahnt, wodurch eine Lücke 500 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 414 entsperrt, wodurch im Differential 414 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
6 stellt schematisch dar, wie die Schiebehülse 468 die dritte Position 490 einnimmt. Um die Schiebehülse 468 axial zur dritten Position 490 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 492 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 496 an, die ihrerseits die Schiebehülse 468 aus der zweiten Position 488 zur dritten Position 490 treibt. In der dritten Position 490 sind die mehreren Keilprofile 480 an der Innenfläche 474 der Schiebehülse 468 mit den mehreren Keilprofilen 412 an der Außenfläche 410 der Achshalbwelle 402 und den mehreren Keilprofilen 428 an der Außenfläche 420 des Achswellenrads 416 verzahnt. In dieser Position ist die Achshalbwelle 402 drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad 416 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 416 auf die Achshalbwelle 402 übertragen wird.
Wenn die Schiebehülse 468 die dritte Position 490 einnimmt, die in 6 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 482 am ersten Endabschnitt 470 der Schiebehülse 468 mit den mehreren Kupplungszähnen 466 am zweiten Endabschnitt 458 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 454 verzahnt. In dieser Position ist das Differential 414 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Differential 414 stattfindet. Durch eine Sperrung des Differentials 414 wird die Drehung des Rades (der Räder) (nicht gezeigt) auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug (nicht gezeigt) eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Um das Differential 414 zu entsperren und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 400 aus der in 6 dargestellten dritten Position 490 zur zweiten Position 488 zu verlagern, die in 5 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 492 axial ein. Wenn der Stellantrieb 492 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 496, die ihrerseits die Schiebehülse 468 antreibt, wodurch die Schiebehülse 468 von dem im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 454 des Differentialgehäuses 446 entkoppelt wird. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Kupplungszähne 482 an der Schiebehülse 468 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 466 am im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 454 verzahnt.
Um die Achshalbwelle 402 vom Differential-Achswellenrad 416 zu entkoppeln und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 400 aus der in 5 dargestellten zweiten Position 498 zur ersten Position 486 zu verlagern, die in 4 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 492 erneut axial ein. Wenn der Stellantrieb 492 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 496, die ihrerseits die Schiebehülse 468 antreibt, wodurch die Schiebehülse 468 vom Differential-Achswellenrad 416 entkoppelt wird. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Keilprofile 480 an der Innenfläche 474 der Schiebehülse 476 nicht mit den mehreren Keilprofilen 428 an der Außenfläche 420 des Differential-Achswellenrads 416 verzahnt.
7, 8 und 9 der vorliegenden Offenbarung geben eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems 600 gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung an. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 weist eine Achshalbwelle 602 mit einem ersten Endabschnitt 604, einem zweiten Endabschnitt 606 und einer Außenfläche 608 auf. In einem nichtbeschränkenden Beispiel kann die Achshalbwelle 602 eine Vorderachsen-Halbwelle, eine Hinterachsen-Halbwelle, eine Halbwelle einer vorderen Tandemachse oder eine Halbwelle einer hinteren Tandemachse sein. Der erste Endabschnitt 604 der Achshalbwelle 604 weist einen Abschnitt 610 mit verringertem Durchmesser auf. Axial einwärts vom Abschnitt 610 mit dem verringerten Durchmesser verlaufen mehrere Keilprofile 612, die ringsum von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 608 der Achshalbwelle 602 ausgehen.
Ein Differential 614 mit einem Differential-Achswellenrad 616 mit einem ersten Endabschnitt 618, einem zweiten Endabschnitt 620 und einer Außenfläche 622 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 602. Der erste Endabschnitt 618 des Differential-Achswellenrads 616 weist einen Abschnitt 624 mit vergrößertem Durchmesser mit mehreren Zähnen 626 auf, die von der Außenfläche 622 des Abschnitts 624 mit dem vergrößerten Durchmesser ausgehen.
Wie in 7, 8 und 9 dargestellt ist, weist der zweite Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 einen Abschnitt 628 mit vergrößertem Durchmesser mit einem ersten Endabschnitt 630 und einem zweiten Endabschnitt 632 auf. Rings um den zweiten Endabschnitt 632 des Abschnitts 628 mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 erstrecken sich von diesem aus mehrere Kupplungszähne 634 axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 634 am zweiten Endabschnitt 632 des Abschnitts 628 mit dem vergrößerten Durchmesser mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads keinen Abschnitt 628 mit verringertem Durchmesser auf, wie er in 7-9 gezeigt ist. Gemäß dieser Ausführungsform erstrecken sich mehrere Kupplungszähne (nicht gezeigt) rings um den zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads von diesem aus axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Wie aus 7-9 ersichtlich ist, weist der zweite Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 auch eine Innenfläche 636 und eine Außenfläche 638 auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt 640 definiert ist. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts 610 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 604 der Achshalbwelle 602 liegt im hohlen Abschnitt 640 im zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616. Dies stellt eine drehfähige Verbindung zwischen der Achshalbwelle 602 und dem Differential-Achswellenrad 616 bereit.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) liegt der Abschnitt 610 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 604 der Achshalbwelle 602 in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts 640 im zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) im hohlen Abschnitt 640 des zweiten Endabschnitts 620 des Differential-Achswellenrads 616 ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle 602 drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad 616 verbindet.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Offenbarung (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads im Gegensatz zu dem hohlen Abschnitt 640, der in 7-9 gezeigt ist, einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser (nicht gezeigt) auf. Gemäß dieser Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der erste Endabschnitt der Achshalbwelle im Gegensatz zum Abschnitt 610 mit dem verringerten Durchmesser, der in 7-9 dargestellt ist, eine Innenfläche und eine Außenfläche auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt (nicht gezeigt) definiert ist. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts mit dem verringerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads liegt im hohlen Abschnitt (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle. Dies stellt eine drehfähige Verbindung zwischen der Achshalbwelle und dem Differential-Achswellenrad bereit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) liegt der Abschnitt mit dem verringerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad verbindet.
Axial auswärts von den mehreren Zähnen 626 an der Außenfläche 622 des Abschnitts 624 mit dem vergrößerten Durchmesser des Differential-Achswellenrads 616 befindet sich ein Paar radial ausgerichteter Ausgleichskegelräder 642 und 644 mit einer Außenfläche 646 und 648. Von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 646 und 648 des Ausgleichskegelradpaars 642 und 644 gehen mehrere Zähne 650 und 652 aus, die mit den mehreren Zähnen 626 am Abschnitt 624 mit dem vergrößerten Durchmesser des ersten Endabschnitts 618 des Differential-Achswellenrads 616 komplementär und verzahnt sind.
Koaxial zur Achshalbwelle 602 und radial auswärts vom Differential-Achswellenrad 616 und vom Ausgleichskegelradpaar 642 und 644 erstreckt sich ein Differentialgehäuse 654 mit einer Innenfläche 656 und einer Außenfläche 658. Innerhalb von der Innenfläche 656 und der Außenfläche 658 des Differentialgehäuses 654 ist ein hohler Abschnitt 660 definiert.
Ein im Wesentlichen zylindrischer Körperabschnitt 662 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 602 und axial auswärts von der Außenfläche 658 des Differentialgehäuses 654 aus. Der im Wesentlichen zylindrische Körperabschnitt 662 weist einen ersten Endabschnitt 664, einen zweiten Endabschnitt 666, eine Innenfläche 668 und eine Außenfläche 670 auf. Innerhalb von der Innenfläche 668 und der Außenfläche 670 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 662 ist ein hohler Abschnitt 672 definiert. Ringsum den zweiten Endabschnitt 666 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 662 erstrecken sich von diesem aus mehrere Kupplungszähne 674 axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 674 am zweiten Endabschnitt 666 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 662 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Radial auswärts von der Achshalbwelle 602 ist das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 angeordnet, das eine Achsabschalthülse 676, eine Differentialsperrhülse 678, ein Vorspannelement 680 und einen Sicherungsring 682 aufweist. Radial auswärts von der Achshalbwelle 602 und koaxial dazu verlaufend liegt die Achsabschalthülse 676, die einen ersten Endabschnitt 684, einen zweiten Endabschnitt 686, eine Innenfläche 688 und eine Außenfläche 690 aufweist. Innerhalb von der Innenfläche 688 und der Außenfläche 690 der Achsabschalthülse 676 ist ein hohler Abschnitt 692 definiert. Rings um die Innenfläche 688 der Achsabschalthülse 676 gehen mehrere Keilprofile 694 aus, die komplementär zu den mehreren Keilprofilen 612 an der Außenfläche 608 der Achshalbwelle 602 und mit diesen verzahnt sind.
Von der Außenfläche 688 des ersten Endabschnitts 684 der Achsabschalthülse 676 geht ein Abschnitt 696 mit vergrößertem Durchmesser aus, der einen ersten Endabschnitt 698 und einen zweiten Endabschnitt 700 aufweist. Rings um den ersten Endabschnitt 698 des Abschnitts 696 mit dem vergrößerten Durchmesser erstrecken sich von diesem aus axial auswärts mehrere Kupplungszähne 702, die zu den Kupplungszähnen 634 am Abschnitt 628 mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 komplementär sind. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 702 an dem Abschnitt 696 mit dem vergrößerten Durchmesser mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Die Achsabschalthülse 676 weist ferner einen Kanal 704 auf, der koaxial mit der Achshalbwelle 602 ist und sich in Umfangsrichtung entlang zumindest eines Abschnitts der Außenfläche 688 der Achsabschalthülse 676 erstreckt.
Radial auswärts vom Kanal 704 am zweiten Endabschnitt 686 der Achsabschalthülse 676 und koaxial zur Achshalbwelle 602 ist ein Sicherungsring 682 angeordnet, der einen oberen Abschnitt 706, einen unteren Abschnitt 708, eine Innenfläche 710 und eine Außenfläche 712 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 710 und der Außenfläche 712 des Sicherungsrings 682 ist ein hohler Abschnitt 714 definiert. Zumindest ein Abschnitt des unteren Abschnitts 708 des Sicherungsrings 682 ist innerhalb des Kanals 704 am zweiten Endabschnitt 686 der Achsabschalthülse 676 angeordnet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Offenbarung (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt der Achsabschalthülse im Gegensatz zum Kanal 704 und zum Sicherungsring 682 einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser (nicht gezeigt) auf, der von der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse ausgeht.
Radial auswärts von der Achsabschalthülse 676 und koaxial mit der Achshalbwelle 602 verlaufend ist die Differentialsperrhülse 678 angeordnet, die einen ersten Endabschnitt 716, einen zweiten Endabschnitt 718, eine Innenfläche 720 und eine Außenfläche 722 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 720 und der Außenfläche 722 der Differentialsperrhülse 678 ist ein hohler Abschnitt 724 definiert.
Rings um den ersten Endabschnitt 716 der Differentialsperrhülse 678 erstrecken sich von diesem aus axial auswärts mehrere Kupplungszähne 726, die zu den Kupplungszähnen 674 am zweiten Endabschnitt 666 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 662 komplementär sind. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 726 am ersten Endabschnitt 716 der Differentialsperrhülse 678 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Wie in 7-9 dargestellt ist, weist die Differentialsperrhülse 678 ferner einen vorstehenden Abschnitt 728 auf, der radial einwärts von der Innenfläche 720 des zweiten Endabschnitts 718 der Differentialsperrhülse 678 zur Achsabschalthülse 676 vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 728 an der Innenfläche 720 des zweiten Endabschnitts 718 der Differentialsperrhülse 678 ist axial einwärts vom Sicherungsring 682 oder vom Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 686 der Achsabschalthülse 676 angeordnet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Differentialsperrhülse 678 ferner einen Kanal 730 auf, der koaxial mit der Achshalbwelle 602 ist und sich in Umfangsrichtung entlang der Außenfläche 722 der Differentialsperrhülse 678 erstreckt.
Zwischen der Außenfläche 688 der Achsabschalthülse 676 und der Innenfläche 720 der Differentialsperrhülse 678 ist das Vorspannelement 680 angeordnet, das einen ersten Endabschnitt 732, einen zweiten Endabschnitt 734, eine Innenfläche 736 und eine Außenfläche 738 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 736 und der Außenfläche 738 des Vorspannelements 680 ist ein hohler Abschnitt 740 definiert. Axial einwärts von den mehreren Kupplungszähnen 702 am ersten Endabschnitt 684 der Achsabschalthülse 676 befindet sich der erste Endabschnitt 732 des Vorspannelements 680, und axial einwärts vom vorstehenden Abschnitt 728 befindet sich der zweite Endabschnitt 734 des Vorspannelements 680. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Vorspannelement 680 eine Feder oder irgendeine andere Vorrichtung, die gestaucht und/oder gedehnt werden kann, die aber ihre frühere Form wieder annimmt, wenn sie losgelassen wird.
Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 von einer ersten Position 742 zu einer zweiten Position 744 und einer dritten Position 746 zu verlagern, wird ein Stellantrieb 748 verwendet. Der Stellantrieb 748 ist radial auswärts vom Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 angeordnet und weist eine Achse auf, die im Wesentlichen parallel zur Achshalbwelle 602 ist. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist der Stellantrieb 748 ein Kolben, ein pneumatischer Kolben oder ein pneumatischer Stellantrieb. Der Stellantrieb 748 ist drehfähig mit einer Schaltwelle 750 verbunden, die ihrerseits drehfähig mit einem Ende einer Schaltgabel 752 verbunden ist. Ein Ende der Schaltgabel 752, das der Schaltwelle 750 entgegengesetzt ist, wird dann drehfähig mit der Außenfläche 722 der Differentialsperrhülse 678 verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform, die in 7-9 dargestellt ist, wo die Außenfläche 722 der Differentialsperrhülse 678 den Kanal 730 aufweist, erstreckt sich zumindest ein Abschnitt des Endes der Schaltgabel 752, das der Schaltwelle 750 entgegengesetzt ist, in den Kanal 730 hinein. Im Kanal 730 ist die Differentialsperrhülse 678 in der Lage, sich frei zu drehen, während die Schaltgabel 752 festgelegt bleibt.
7 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 die Position 742 einnimmt. In der ersten Position 742 sind die mehreren Kupplungszähne 702 am ersten Endabschnitt 684 des Abschnitts 696 mit dem vergrößerten Durchmesser der Achsabschalthülse 676 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 634 am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 verzahnt, wodurch eine Lücke 754 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist die Achshalbwelle 602 vom Differential-Achswellenrad 616 getrennt, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 616 auf die Achshalbwelle 602 übertragen wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 die erste Position 742 einnimmt, die in 7 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 726 am ersten Endabschnitt 716 der Differentialsperrhülse 678 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 674 am zweiten Endabschnitt 666 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 662 verzahnt, wodurch eine Lücke 756 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 614 entsperrt, wodurch im Differential 614 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
8 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 die zweite Position 744 einnimmt. Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 axial zur zweiten Position 744 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 748 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 752 an, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 678 antreibt und das Vorspannelement 680 staucht und somit mit Energie auflädt. Die in das Vorspannelement 680 geladene Energie stellt die Kraft bereit, die nötig ist, um die Achsabschalthülse 676 axial zu verschieben, wodurch die mehreren Kupplungszähne 702 an der Achsabschalthülse 676 mit den mehreren Kupplungszähnen 634 am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 in Eingriff gebracht werden. Außerdem ermöglicht das Vorspannelement 680, dass der Stellantrieb 748 einen vollen Verstellweg zurücklegt, unabhängig vom Kupplungszustand, auch wenn die mehreren Kupplungszähne 634 und 702 blockiert sind. Sobald die mehreren Kupplungszähne 634 und 702 nicht mehr blockiert sind, zwingt die Energie, die im Vorspannelement 680 gespeichert ist, die Achsabschalthülse 676 dazu, sich axial zu verschieben und die mehreren Kupplungszähne 702 an der Achsabschalthülse 676 mit den mehreren Kupplungszähnen 634 am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 zu verzahnen. In dieser Position ist die Achshalbwelle 602 mit dem Differential-Achswellenrad 616 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 616 auf die Achshalbwelle 602 übertragen wird.
In der zweiten Position 744, die in 8 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 726 am ersten Endabschnitt 716 der Differentialsperrhülse 678 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 674 am zweiten Endabschnitt 666 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 662 verzahnt, wodurch eine Lücke 758 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 614 entsperrt, wodurch im Differential 614 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
9 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 die dritte Position 746 einnimmt. Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 axial zur dritten Position 746 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 748 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 752 an, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 678 antreibt. Infolgedessen werden die mehreren Kupplungszähne 726 an der Differentialsperrhülse 678 mit den mehreren Kupplungszähnen 674 am im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 622 verzahnt. In dieser Position ist das Differential 614 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Differential 614 stattfindet. Durch eine Sperrung des Differentials 614 wird die Drehung des Rades (der Räder) (nicht gezeigt) auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug (nicht gezeigt) eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 die dritte Position 746 einnimmt, die in 9 dargestellt ist, sind ferner die mehreren Kupplungszähne 702 an der Achsabschalthülse 676 mit den mehreren Kupplungszähnen 634 am zweiten Endabschnitt 620 des Differential-Achswellenrads 616 verzahnt. Wie bereits erörtert, ist in dieser Position die Achshalbwelle 602 mit dem Differential-Achswellenrad 616 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 616 auf die Achshalbwelle 602 übertragen wird.
Um das Differential 614 zu entsperren und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 aus der in 9 dargestellten dritten Position 746 zur zweiten Position 744 zu verlagern, die in 8 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 748 axial ein. Wenn der Stellantrieb 748 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 752, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 678 antreibt, wodurch die Differentialsperrhülse 678 von dem im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 662 des Differentialgehäuses 654 entkoppelt wird. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Kupplungszähne 726 an der Differentialsperrhülse 678 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 674 am im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 662 verzahnt.
Um die Achshalbwelle 602 vom Differential-Achswellenrad 616 zu entkoppeln und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 600 aus der in 8 dargestellten zweiten Position 744 zur ersten Position 742 zu verlagern, die in 7 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 748 erneut axial ein. Wenn der Stellantrieb 748 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 752, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 678 antreibt, die den Sicherungsring 682 oder den Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 686 der Achsabschalthülse 676 berührt. Sobald die Differentialsperrhülse 678 den Sicherungsring 682 oder den Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 686 der Achsabschalthülse 676 berührt, treibt sie die Achsabschalthülse 676 an und entkoppelt die Achsabschalthülse 676 vom Differential-Achswellenrad 616. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Kupplungszähne 702 an der Achsabschalthülse 676 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 634 am Differential-Achswellenrad 616 verzahnt.
10, 11 und 12 der vorliegenden Offenbarung geben eine schematische beschnittene Seitenansicht eines Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystems gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Offenbarung an. Das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 weist eine Achshalbwelle 802 mit einem ersten Endabschnitt 804, einem zweiten Endabschnitt 806 und einer Außenfläche 808 auf. In einem nichtbeschränkenden Beispiel kann die Achshalbwelle 802 eine Vorderachsen-Halbwelle, eine Hinterachsen-Halbwelle, eine Halbwelle einer vorderen Tandemachse oder eine Halbwelle einer hinteren Tandemachse sein. Der erste Endabschnitt 804 der Achshalbwelle 802 weist einen Abschnitt 810 mit verringertem Durchmesser auf. Axial einwärts vom Abschnitt 810 mit dem verringerten Durchmesser verlaufen mehrere Keilprofile 812, die ringsum von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 808 der Achshalbwelle 802 ausgehen.
Ein Differential 814 mit einem Differential-Achswellenrad 816 mit einem ersten Endabschnitt 818, einem zweiten Endabschnitt 820 und einer Außenfläche 822 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 802. Der erste Endabschnitt 818 des Differential-Achswellenrads 816 weist einen Abschnitt 824 mit vergrößertem Durchmesser mit mehreren Zähnen 826 auf, die von der Außenfläche 822 des Abschnitts 824 mit dem vergrößerten Durchmesser ausgehen.
Der zweite Endabschnitt 820 des Differential-Achswellenrads 816 weist eine Innenfläche 828 und eine Außenfläche 830 auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt 832 definiert ist. Rings um die Innenfläche 828 am zweiten Endabschnitt 820 des Differential-Achswellenrads 816 gehen mehrere Keilprofile 834 aus.
Koaxial zur Achshalbwelle 802 verläuft ein Achsstummel 836, der einen ersten Endabschnitt 838, einen zweiten Endabschnitt 840 und eine Außenfläche 842 aufweist. Der zweite Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 weist eine Innenfläche 844 und eine Außenfläche 846 auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt 848 definiert ist. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts 810 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 804 der Achshalbwelle 802 liegt im hohlen Abschnitt 848 im zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836. Dies stellt eine drehfähige Verbindung zwischen dem Achsstummel 836 und der Achshalbwelle 802 bereit.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) liegt der Abschnitt 810 mit dem verringerten Durchmesser am ersten Endabschnitt 804 der Achshalbwelle 802 in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts 848 im zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) im hohlen Abschnitt 848 des zweiten Endabschnitts 840 des Achsstummels 836 ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle 802 drehfähig mit dem Differential-Achswellenrad 836 verbindet.
Außerdem weist der zweite Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 ferner einen Abschnitt 850 mit vergrößertem Durchmesser mit einem ersten Endabschnitt 852 und einem zweiten Endabschnitt 854 auf. In Umfangsrichtung gehen vom zweiten Endabschnitt 854 des Abschnitts 850 mit dem vergrößerten Durchmesser des Achsstummels 836 mehrere Kupplungszähne 856 aus. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 856 am Abschnitt 850 mit dem vergrößerten Durchmesser des Achsstummels 836 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Rings um zumindest einen Abschnitt der Außenfläche 842 des Achsstummels 836 und axial einwärts vom Abschnitt 850 mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 gehen mehrere Keilprofile 858 aus. Die mehreren Keilprofile 858 an der Außenfläche 842 des Achsstummels 836 sind mit den mehreren Keilprofilen 834 am zweiten Endabschnitt 820 des Differential-Achswellenrads 816 komplementär und verzahnt. Infolgedessen ist das Differential-Achswellenrad 816 antriebsmäßig mit dem Achsstummel 836 verbunden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der erste Endabschnitt der Achshalbwelle im Gegensatz zum Abschnitt 810 mit dem verringerten Durchmesser, der in 10-12 dargestellt ist, eine Innenfläche und eine Außenfläche auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt (nicht gezeigt) definiert ist. Gemäß dieser Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt des Achsstummels im Gegensatz zu dem hohlen Abschnitt 848, der in 10-12 gezeigt ist, einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser (nicht gezeigt) auf. Zumindest ein Abschnitt des Abschnitts mit dem verringerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt des Achsstummels liegt im hohlen Abschnitt (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle und stellt eine drehfähige Verbindung zwischen dem Achsstummel und der Achshalbwelle bereit.
Gemäß dieser Ausführungsform (nicht gezeigt) liegt der Abschnitt mit dem verringerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt des Achsstummels in einem Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Lager (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt der Achshalbwelle ein Führungslager oder irgendeine andere Art von Lager, das die Achshalbwelle drehfähig mit dem Achsstummel verbindet.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) weist der erste Endabschnitt des Achsstummels eine Innenfläche und eine Außenfläche auf, innerhalb von denen ein hohler Abschnitt (nicht gezeigt) definiert ist. Rings um die Innenfläche des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt des Achsstummels gehen mehrere Keilprofile (nicht gezeigt) aus. Gemäß dieser Ausführungsform (nicht gezeigt) besteht zumindest ein Abschnitt der Außenfläche des Differential-Achswellenrads aus mehreren Keilprofilen (nicht gezeigt). Die mehreren Keilprofile an der Außenfläche des Differential-Achswellenrads sind mit den mehreren Keilprofilen (nicht gezeigt) an der Innenfläche des hohlen Abschnitts (nicht gezeigt) im ersten Endabschnitt des Achsstummels komplementär und verzahnt. Infolgedessen ist das Differential-Achswellenrad antriebsmäßig mit dem Achsstummel verbunden.
Axial auswärts von den mehreren Zähnen 826 an der Außenfläche 822 des Abschnitts 824 mit dem vergrößerten Durchmesser des Differential-Achswellenrads 816 befindet sich ein Paar radial ausgerichteter Ausgleichskegelräder 860 und 862 mit einer Außenfläche 864 und 866. Von zumindest einem Abschnitt der Außenfläche 864 und 866 des Ausgleichskegelradpaars 860 und 862 gehen mehrere Zähne 868 und 870 aus, die mit den mehreren Zähnen 826 am Abschnitt 824 mit dem vergrößerten Durchmesser des ersten Endabschnitts 818 des Differential-Achswellenrads 816 komplementär und verzahnt sind.
Koaxial zur Achshalbwelle 802 und radial auswärts vom Differential-Achswellenrad 816 und vom Ausgleichskegelradpaar 860 und 862 erstreckt sich ein Differentialgehäuse 872 mit einer Innenfläche 874 und einer Außenfläche 876. Innerhalb von der Innenfläche 874 und der Außenfläche 876 des Differentialgehäuses 872 ist ein hohler Abschnitt 878 definiert.
Ein im Wesentlichen zylindrischer Körperabschnitt 880 erstreckt sich koaxial zur Achshalbwelle 802 und axial auswärts von der Außenfläche 876 des Differentialgehäuses 872 aus. Der im Wesentlichen zylindrische Körperabschnitt 880 weist einen ersten Endabschnitt 882, einen zweiten Endabschnitt 884, eine Innenfläche 886 und eine Außenfläche 888 auf. Innerhalb von der Innenfläche 886 und der Außenfläche 888 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 880 ist ein hohler Abschnitt 890 definiert. Rings um den zweiten Endabschnitt 884 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 880 erstrecken sich von diesem aus mehrere Kupplungszähne 892 axial auswärts. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 892 am zweiten Endabschnitt 884 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 880 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Radial auswärts von der Achshalbwelle 802 ist das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 angeordnet, das eine Achsabschalthülse 894, eine Differentialsperrhülse 896, ein Vorspannelement 898 und einen Sicherungsring 900 aufweist. Radial auswärts von der Achshalbwelle 802 und koaxial dazu verlaufend liegt die Achsabschalthülse 894, die einen ersten Endabschnitt 902, einen zweiten Endabschnitt 904, eine Innenfläche 906 und eine Außenfläche 908 aufweist. Innerhalb von der Innenfläche 906 und der Außenfläche 908 der Achsabschalthülse 894 ist ein hohler Abschnitt 910 definiert. Rings um die Innenfläche 906 der Achsabschalthülse 894 gehen mehrere Keilprofile 912 aus, die komplementär zu den mehreren Keilprofilen 812 an der Außenfläche 808 der Achshalbwelle 802 und mit diesen verzahnt sind.
Von der Außenfläche 908 des ersten Endabschnitts 902 der Achsabschalthülse 894 geht ein Abschnitt 914 mit vergrößertem Durchmesser aus, der einen ersten Endabschnitt 916 und einen zweiten Endabschnitt 918 aufweist. Rings um den ersten Endabschnitt 916 des Abschnitts 914 mit dem vergrößerten Durchmesser erstrecken sich von diesem aus axial auswärts mehrere Kupplungszähne 920, die zu den Kupplungszähnen 856 am Abschnitt 850 mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 komplementär sind. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 920 am ersten Endabschnitt 914 der Achsabschalthülse 894 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Die Achsabschalthülse 894 weist ferner einen Kanal 922 auf, der koaxial mit der Achshalbwelle 802 ist und sich rings um zumindest einen Abschnitt der Außenfläche 908 des zweiten Endabschnitts 904 der Achsabschalthülse 894 erstreckt.
Radial auswärts vom Kanal 922 ist am zweiten Endabschnitt 904 der Achsabschalthülse 894 und koaxial zur Achshalbwelle 802 ein Sicherungsring 900 angeordnet, der einen oberen Abschnitt 924, einen unteren Abschnitt 926, eine Innenfläche 928 und eine Außenfläche 930 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 928 und der Außenfläche 930 des Sicherungsrings 900 ist ein hohler Abschnitt 932 definiert. Zumindest ein Abschnitt des unteren Abschnitts 926 des Sicherungsrings 900 ist innerhalb des Kanals 922 am zweiten Endabschnitt 904 der Achsabschalthülse 894 angeordnet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Offenbarung (nicht gezeigt) weist der zweite Endabschnitt der Achsabschalthülse im Gegensatz zu dem Kanal 922 und dem Sicherungsring 900, die in 10-12 dargestellt sind, einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser (nicht gezeigt) auf, der von der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse ausgeht.
Radial auswärts von der Achsabschalthülse 894 und koaxial mit der Achshalbwelle 802 verlaufend ist die Differentialsperrhülse 896 angeordnet, die einen ersten Endabschnitt 934, einen zweiten Endabschnitt 936, eine Innenfläche 938 und eine Außenfläche 940 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 938 und der Außenfläche 940 der Differentialsperrhülse 896 ist ein hohler Abschnitt 942 definiert.
Rings um den ersten Endabschnitt 934 der Differentialsperrhülse 896 erstrecken sich von diesem aus axial auswärts mehrere Kupplungszähne 944, die zu den Kupplungszähnen 892 am zweiten Endabschnitt 884 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 880 komplementär sind. In einem nichtbeschränkenden Beispiel sind die mehreren Kupplungszähne 944 am ersten Endabschnitt 934 der Differentialsperrhülse 896 mehrere Flächenkupplungszähne, mehrere Klauenkupplungszähne oder eine Reibkupplung.
Wie in 10-12 dargestellt ist, weist die Differentialsperrhülse 896 ferner einen vorstehenden Abschnitt 946 auf, der radial einwärts von der Innenfläche 938 des zweiten Endabschnitts 936 der Differentialsperrhülse 896 zur Achsabschalthülse 894 vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 946 an der Innenfläche 938 des zweiten Endabschnitts 936 der Differentialsperrhülse 896 ist axial einwärts vom Sicherungsring 900 oder vom Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 904 der Achsabschalthülse 894 angeordnet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Differentialsperrhülse 896 ferner einen Kanal 948 auf, der koaxial mit der Achshalbwelle 802 ist und sich rings um die Außenfläche 940 der Differentialsperrhülse 896 erstreckt.
Zwischen der Außenfläche 908 der Achsabschalthülse 894 und der Innenfläche 938 der Differentialsperrhülse 896 ist das Vorspannelement 898 angeordnet, das einen ersten Endabschnitt 950, einen zweiten Endabschnitt 952, eine Innenfläche 954 und eine Außenfläche 956 aufweist. Innerhalb der Innenfläche 954 und der Außenfläche 956 des Vorspannelements 898 ist ein hohler Abschnitt 958 definiert. Axial einwärts von den mehreren Kupplungszähnen 920 am ersten Endabschnitt 902 der Achsabschalthülse 894 befindet sich der erste Endabschnitt 950 des Vorspannelements 898, und axial einwärts vom vorstehenden Abschnitt 946 befindet sich der zweite Endabschnitt 952 des Vorspannelements 898. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist das Vorspannelement 898 eine Feder oder irgendeine andere Vorrichtung, die gestaucht und/oder gedehnt werden kann, die aber ihre frühere Form wieder annimmt, wenn sie losgelassen wird.
Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 von einer ersten Position 960 zu einer zweiten Position 962 und einer dritten Position 964 zu verlagern, wird ein Stellantrieb 966 verwendet. Der Stellantrieb 966 ist radial auswärts vom Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 angeordnet und weist eine Achse auf, die im Wesentlichen parallel zur Achshalbwelle 802 ist. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist der Stellantrieb 966 ein Kolben, ein pneumatischer Kolben oder ein pneumatischer Stellantrieb. Der Stellantrieb 966 ist drehfähig mit einer Schaltwelle 968 verbunden, die ihrerseits drehfähig mit einem Ende einer Schaltgabel 970 verbunden ist. Ein Ende der Schaltgabel 970, das der Schaltwelle 968 entgegengesetzt ist, wird dann drehfähig mit der Außenfläche 940 der Differentialsperrhülse 896 verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform, die in 10-12 dargestellt ist, wo die Außenfläche 940 der Differentialsperrhülse 896 den Kanal 748 aufweist, erstreckt sich zumindest ein Abschnitt des Endes der Schaltgabel 970, das der Schaltwelle 968 entgegengesetzt ist, in den Kanal 948 hinein. Im Kanal 948 ist die Differentialsperrhülse 896 in der Lage, sich frei zu drehen, während die Schaltgabel 970 festgelegt bleibt.
10 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 die erste Position 960 einnimmt. In der ersten Position 960 sind die mehreren Kupplungszähne 920 am ersten Endabschnitt 902 des Abschnitts 914 mit dem vergrößerten Durchmesser der Achsabschalthülse 894 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 856 am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 verzahnt, wodurch eine Lücke 972 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist die Achshalbwelle 802 vom Differential-Achswellenrad 816 getrennt, wodurch verhindert wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 816 auf die Achshalbwelle 802 übertragen wird.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 die erste Position 960 einnimmt, die in 10 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 944 am ersten Endabschnitt 934 der Differentialsperrhülse 896 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 892 am zweiten Endabschnitt 884 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 880 verzahnt, wodurch eine Lücke 974 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 814 entsperrt, wodurch im Differential 814 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
11 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 die zweite Position 962 einnimmt. Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 axial zur zweiten Position 962 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 966 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 970 an, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 896 antreibt und das Vorspannelement 898 staucht und somit mit Energie auflädt. Die in das Vorspannelement 898 geladene Energie stellt die Kraft bereit, die nötig ist, um die Achsabschalthülse 894 axial zu verschieben, wodurch die mehreren Kupplungszähne 920 an der Achsabschalthülse 894 mit den mehreren Kupplungszähnen 856 am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 in Eingriff gebracht werden. Außerdem ermöglicht das Vorspannelement 898, dass der Stellantriebs 966 einen vollen Verstellweg zurücklegt, unabhängig vom Kupplungszustand, auch wenn die mehreren Kupplungszähne 856 und 920 blockiert sind. Sobald die mehreren Kupplungszähne 856 und 920 nicht mehr blockiert sind, zwingt die Energie, die im Vorspannelement 898 gespeichert ist, die Achsabschalthülse 894 dazu, sich axial zu verschieben und die mehreren Kupplungszähne 920 an der Achsabschalthülse 894 mit den mehreren Kupplungszähnen 856 am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 zu verzahnen. In dieser Position ist die Achshalbwelle 802 mit dem Differential-Achswellenrad 816 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 816 auf die Achshalbwelle 802 übertragen wird.
In der zweiten Position 962, die in 11 dargestellt ist, sind außerdem die mehreren Kupplungszähne 944 am ersten Endabschnitt 934 der Differentialsperrhülse 896 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 892 am zweiten Endabschnitt 884 des im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitts 880 verzahnt, wodurch eine Lücke 976 zwischen ihnen definiert wird. In dieser Position ist das Differential 814 entsperrt, wodurch im Differential 814 eine Aktion stattfinden kann, die eine Drehung des äußeren Antriebsrads (der äußeren Antriebsräder) (nicht gezeigt) eines mit Rädern versehenen Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit einer höheren Geschwindigkeit als beim inneren Antriebsrad (als bei den inneren Antriebsrädern) (nicht gezeigt) gestattet.
12 stellt schematisch dar, wie das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 die dritte Position 964 einnimmt. Um das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 axial zur dritten Position 964 zu verlagern, fährt der Stellantrieb 966 axial auswärts aus und treibt die Schaltgabel 970 an, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 896 antreibt. In dieser Position sind die mehreren Kupplungszähne 944 an der Differentialsperrhülse 896 mit den mehreren Kupplungszähnen 892 am im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 880 verzahnt. In dieser Position ist das Differential 814 gesperrt, wodurch verhindert wird, dass eine Differentialaktion im Differential 814 stattfindet. Durch eine Sperrung des Differentials 814 wird die Drehung des Rades (der Räder) (nicht gezeigt) auf eine gleiche Geschwindigkeit beschränkt, so als wären sie auf einer gemeinsamen Welle montiert, wodurch das Fahrzeug (nicht gezeigt) eine erhöhte Traktion erfahren kann.
Wenn das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 die dritte Position 964 einnimmt, die in 12 dargestellt ist, sind ferner die mehreren Kupplungszähne 920 an der Achsabschalthülse 894 mit den mehreren Kupplungszähnen 856 am zweiten Endabschnitt 840 des Achsstummels 836 verzahnt. Wie bereits erörtert, ist in dieser Position die Achshalbwelle 802 mit dem Differential-Achswellenrad 816 verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehenergie vom Differential-Achswellenrad 816 auf die Achshalbwelle 802 übertragen wird.
Um das Differential 814 zu entsperren und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 aus der in 12 dargestellten dritten Position 964 zur zweiten Position 962 zu verlagern, die in 11 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 966 axial ein. Wenn der Stellantrieb 966 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 970, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 896 antreibt, wodurch die Differentialsperrhülse 896 von dem im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 880 des Differentialgehäuses 872 entkoppelt wird. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Kupplungszähne 944 an der Differentialsperrhülse 896 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 892 am im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 880 verzahnt.
Um die Achshalbwelle 802 vom Differential-Achswellenrad 816 zu entkoppeln und das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem 800 aus der in 11 dargestellten zweiten Position 962 zur ersten Position 960 zu verlagern, die in 10 dargestellt ist, fährt der Stellantrieb 966 erneut axial ein. Wenn der Stellantrieb 966 einfährt, bewegt er die Schaltgabel 970, die ihrerseits die Differentialsperrhülse 896 antreibt, die den Sicherungsring 900 oder den Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 904 der Achsabschalthülse 894 berührt. Sobald die Differentialsperrhülse 896 den Sicherungsring 900 oder den Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser (nicht gezeigt) am zweiten Endabschnitt 904 der Achsabschalthülse 894 berührt, treibt sie die Achsabschalthülse 894 an und entkoppelt die Achsabschalthülse 894 vom Achsstummel 836. Wie bereits erörtert, sind in dieser Position die mehreren Kupplungszähne 920 an der Achsabschalthülse 894 nicht mit den mehreren Kupplungszähnen 856 am Achsstummel 836 verzahnt.
13 stellt eine perspektivische Ansicht einer Schaltgabel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung bereit. Als nichtbeschränkendes Beispiel kann die Schaltgabel 496, 752 und 970, die in Verbindung mit 4-12 beschrieben wurde, die Form der in 13 dargestellten Schaltgabel 1000 haben.
Gemäß den Bestimmungen der Patentvorschriften wurde die vorliegende Erfindung beschrieben, um darzustellen, was als Darstellung der bevorzugten Ausführungsformen betrachtet wird. Man beachte jedoch, dass die Erfindung auf andere Arten als die, die konkret dargestellt und beschrieben worden sind, in die Praxis umgesetzt werden kann, ohne vom Gedanken oder Bereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem, umfassend: eine Achshalbwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei rings um die Außenfläche der Achshalbwelle mehrere Achshalbwellenkeilprofile ausgehen; ein Differential-Achswellenrad mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei axial einwärts von den mehreren Zähnen des ersten Endabschnitts des Differential-Achswellenrads mehrere Differential-Achswellenradkeilprofile ringsum von der Außenfläche des Differential-Achswellenrads ausgehen; wobei der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads drehfähig mit dem ersten Endabschnitt der Wellen-Achshalbwelle verbunden ist; ein Differentialgehäuse mit einer Innenfläche und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche des Differentialgehäuses einen Körperabschnitt mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist; wobei der Körperabschnitt von der Außenfläche des Differentialgehäuses aus axial auswärts verläuft und koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei sich rings um den zweiten Endabschnitt des Körperabschnitts von diesem aus mehrere Körperabschnittskupplungszähne axial auswärts erstrecken; eine Schiebehülse mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche; wobei die Schiebehülse eine erste Position, eine zweite Position und eine dritte Position aufweist; wobei die Schiebehülse selektiv mit dem Differential-Achswellenrad und/oder dem Differentialgehäuse in Eingriff gebracht werden kann; wobei rings um die Innenfläche der Schiebehülse mehrere Schiebehülsenkeilprofile ausgehen; wobei sich rings um den ersten Endabschnitt der Schiebehülse mehrere Schiebehülsenklauenzähne axial auswärts vom ersten Endabschnitt der Schiebehülse aus erstrecken; eine Schaltgabel mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt; wobei der erste Endabschnitt der Schaltgabel mit der Außenfläche der Schiebehülse antriebsmäßig verbunden ist; eine Schaltwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche der Schaltwelle mit dem zweiten Endabschnitt der Schaltgabel zu einer Einheit verbunden ist; und einen Stellantrieb, der mit der Schaltwelle zu einer Einheit verbunden ist.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 1, wobei in der ersten Position die mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Achshalbwellenkeilprofilen verzahnt sind.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 1, wobei in der zweiten Position zumindest ein Abschnitt der mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Achshalbwellenkeilprofilen verzahnt ist; wobei zumindest ein Abschnitt der mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Differential-Achswellenradkeilprofilen verzahnt ist; und wobei die mehreren Schiebehülsenkeilprofile nicht mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert ist.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 1, wobei in der dritten Position zumindest ein Abschnitt der mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Achshalbwellenkeilprofilen verzahnt ist; wobei zumindest ein Abschnitt der mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Differential-Achswellenradkeilprofilen verzahnt ist; und wobei die mehreren Schiebehülsenkeilprofile mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 1, wobei die Schiebehülse ferner einen Kanal an der Außenfläche der Schiebehülse aufweist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Schiebehülse koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Schiebehülse in Umfangsrichtung entlang der Außenfläche der Schiebehülse verläuft; und wobei sich zumindest ein Abschnitt des ersten Endabschnitts der Schaltgabel in den Kanal an der Außenfläche der Schiebehülse erstreckt.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem, umfassend: eine Achshalbwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei rings um die Außenfläche der Achshalbwelle mehrere Achshalbwellenkeilprofile von dieser ausgehen; ein Differential-Achswellenrad mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei sich rings um den zweiten Endabschnitt des Differential-Achswellenrads mehrere Differential-Achswellenradkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; wobei der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads drehfähig mit dem ersten Endabschnitt der Achshalbwelle verbunden ist; ein Differentialgehäuse mit einer Innenfläche und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche des Differentialgehäuses einen Körperabschnitt mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist; wobei der Körperabschnitt von der Außenfläche des Differentialgehäuses aus axial auswärts verläuft und koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei sich rings um den zweiten Endabschnitt des Körperabschnitts von diesem aus mehrere Körperabschnittskupplungszähne axial auswärts erstrecken; ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem mit einer Achsabschalthülse, einer Differentialsperrhülse und einem Vorspannelement; wobei das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine erste Position, eine zweite Position und eine dritte Position aufweist; wobei das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem selektiv mit dem Differential-Achswellenrad und/oder dem Differentialgehäuse in Eingriff gebracht werden kann; das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei die Achsabschalthülse selektiv mit dem Differential-Achswellenrad in Eingriff gebracht werden kann; wobei rings um die Innenfläche der Achsabschalthülse mehrere Achsabschalthülsenkeilprofile von dieser ausgehen; wobei die mehreren Achsabschalthülsenkeilprofile mit den mehreren Achshalbwellenkeilfprofilen komplementär und verzahnt sind; wobei der erste Endabschnitt der Achsabschalthülse ferner einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der von der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse ausgeht; wobei sich rings um den ersten Endabschnitt der Achsabschalthülse mehrere Achsabschalthülsenkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; wobei der zweite Abschnitt der Achsabschalthülse einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist; wobei die Differentialsperrhülse einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei die Differentialsperrhülse radial auswärts von der Achsabschalthülse angeordnet ist; wobei die Differentialsperrhülse selektiv mit dem Differentialgehäuse in Eingriff gebracht werden kann; wobei sich rings um den ersten Endabschnitt der Differentialsperrhülse mehrere Differentialsperrhülsenkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; wobei die Innenfläche des zweiten Endabschnitts der Differentialsperrhülse einen vorstehenden Abschnitt aufweist, der von der Innenfläche des zweiten Endabschnitts der Differentialsperrhülse ausgeht; wobei der vorstehende Abschnitt an der Innenfläche der Differentialsperrhülse axial einwärts vom Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse angeordnet ist; das Vorspannelement einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei das Vorspannelement zwischen der Achsabschalthülse und der Differentialsperrhülse angeordnet ist; eine Schaltgabel mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt; wobei der erste Endabschnitt der Schaltgabel mit der Außenfläche der Differentialsperrhülse antriebsmäßig verbunden ist; eine Schaltwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche der Schaltwelle mit dem zweiten Endabschnitt der Schaltgabel zu einer Einheit verbunden ist; und einen Stellantrieb, der mit der Schaltgabel zu einer Einheit verbunden ist.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 6, wobei die Differentialsperrhülse ferner einen Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse aufweist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse in Umfangsrichtung entlang der Außenfläche der Differentialsperrhülse verläuft; und wobei sich zumindest ein Abschnitt des ersten Endabschnitts der Schaltgabel in den Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse erstreckt.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 6, wobei der Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse ein Sicherungsring mit einem oberen Abschnitt, einem unteren Abschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche ist; wobei die Achsabschalthülse ferner einen Kanal an der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse aufweist; wobei der Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei der Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse in Umfangsrichtung entlang zumindest eines Abschnitts der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse verläuft; und wobei sich zumindest ein Abschnitt des unteren Abschnitts des Sicherungsrings in den Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse hinein erstreckt.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 6, wobei in der ersten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Differential-Achswellenradkupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert ist, und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert wird.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 6, wobei in der zweiten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne mit den mehreren Differential-Achswellenradkupplungszähnen verzahnt sind und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert wird.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 6, wobei in der dritten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne mit den mehreren Differential-Achswellenradkupplungszähnen verzahnt sind und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem, umfassend: eine Achshalbwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei rings um die Außenfläche der Achshalbwelle mehrere Achshalbwellen-Keilprofile von dieser ausgehen; einen Achsstummel mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei der zweite Endabschnitt des Achsstummels drehfähig mit dem ersten Endabschnitt der Achshalbwelle verbunden ist; wobei sich rings um den zweiten Endabschnitt des Achsstummels mehrere Achsstummelkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; ein Differential-Achswellenrad mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei der zweite Endabschnitt des Differential-Achswellenrads antriebsmäßig mit dem ersten Endabschnitt der Achsstummels verbunden ist; ein Differentialgehäuse mit einer Innenfläche und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche des Differentialgehäuses einen Körperabschnitt mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist; wobei der Körperabschnitt von der Außenfläche des Differentialgehäuses aus axial auswärts verläuft und koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei sich rings um den zweiten Endabschnitt des Körperabschnitts von diesem aus mehrere Körperabschnittskupplungszähne axial auswärts erstrecken; ein Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem mit einer Achsabschalthülse, einer Differentialsperrhülse und einem Vorspannelement; wobei das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem eine erste Position, eine zweite Position und eine dritte Position aufweist; wobei das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem selektiv mit dem Achsstummel und/oder dem Differentialgehäuse in Eingriff gebracht werden kann; das Achsabschaltungs- und Differentialsperrungssystem einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei die Achsabschalthülse selektiv mit dem Achsstummel in Eingriff gebracht werden kann; wobei rings um die Innenfläche der Achsabschalthülse mehrere Achsabschalthülsenkeilprofile von dieser ausgehen; wobei die mehreren Achsabschalthülsenkeilprofile mit den mehreren Achshalbwellenkeilfprofilen komplementär und verzahnt sind; wobei der erste Endabschnitt der Achsabschalthülse ferner einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der von der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse ausgeht; wobei sich rings um den ersten Endabschnitt der Achsabschalthülse mehrere Achsabschalthülsenkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; wobei der zweite Abschnitt der Achsabschalthülse einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist; wobei die Differentialsperrhülse einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei die Differentialsperrhülse radial auswärts von der Achsabschalthülse angeordnet ist; wobei die Differentialsperrhülse selektiv mit dem Differentialgehäuse in Eingriff gebracht werden kann; wobei sich rings um den ersten Endabschnitt der Differentialsperrhülse mehrere Differentialsperrhülsenkupplungszähne von diesem aus axial auswärts erstrecken; wobei die Innenfläche des zweiten Endabschnitts der Differentialsperrhülse einen vorstehenden Abschnitt aufweist, der von der Innenfläche des zweiten Endabschnitts der Differentialsperrhülse ausgeht; wobei der vorstehende Abschnitt an der Innenfläche der Differentialsperrhülse axial einwärts vom Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse angeordnet ist; das Vorspannelement einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt, eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist; wobei das Vorspannelement zwischen der Achsabschalthülse und der Differentialsperrhülse angeordnet ist; eine Schaltgabel mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt; wobei der erste Endabschnitt der Schaltgabel mit der Außenfläche der Differentialsperrhülse antriebsmäßig verbunden ist; eine Schaltwelle mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einer Außenfläche; wobei die Außenfläche der Schaltwelle mit dem zweiten Endabschnitt der Schaltgabel zu einer Einheit verbunden ist; und einen Stellantrieb, der mit der Schaltwelle zu einer Einheit verbunden ist.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 12, wobei die Differentialsperrhülse ferner einen Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse aufweist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei der Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse in Umfangsrichtung entlang der Außenfläche der Differentialsperrhülse verläuft; und wobei sich zumindest ein Abschnitt des ersten Endabschnitts der Schaltgabel in den Kanal an der Außenfläche der Differentialsperrhülse erstreckt.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 12, wobei der Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse ein Sicherungsring mit einem oberen Abschnitt, einem unteren Abschnitt, einer Innenfläche und einer Außenfläche ist; wobei die Achsabschalthülse ferner einen Kanal an der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse aufweist; wobei der Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse koaxial zur Achshalbwelle ist; wobei der Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse in Umfangsrichtung entlang zumindest eines Abschnitts der Außenfläche des zweiten Endabschnitts der Achsabschalthülse verläuft; und wobei sich zumindest ein Abschnitt des unteren Abschnitts des Sicherungsrings in den Kanal am zweiten Endabschnitt der Achsabschalthülse hinein erstreckt.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 12, wobei in der ersten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Achsstummelkupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert ist, und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert wird.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 12, wobei in der zweiten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne mit den mehreren Achsstummelkupplungszähnen verzahnt sind und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne nicht mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind, wodurch eine Lücke zwischen ihnen definiert wird.
Entkopplungs- und Differentialsperrungssystem nach Anspruch 12, wobei in der dritten Position die mehreren Achsabschalthülsenkupplungszähne mit den mehreren Achsstummelkupplungszähnen verzahnt sind und die mehreren Differentialsperrhülsenkupplungszähne mit den mehreren Körperabschnittskupplungszähnen verzahnt sind.