DE112017005522B4

DE112017005522B4 - Linearantriebsmechanismus und Verwendung in einem Abschalt-/Zuschaltsystem für eine Fahrzeugachse

Info

Publication number: DE112017005522B4
Application number: DE112017005522.9T
Authority: DE
Inventors: Michael Z. Creech; Krishna Kumar; William F. Waltz; Robert A. Wright
Original assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Current assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: JP2019533605A; US10808768B2; WO2018085345A2; US20190264753A1; DE112017005522T5; WO2018085345A3

Abstract

Linearantriebsmechanismus (100, 700), umfassend:eine feststehende Führungsstange (122, 760, 422);eine Schaltgabel (118, 418) mit einem Muffenteil (126), wobei die feststehende Führungsstange (122, 760, 422) sich durch den Muffenteil (126) erstreckt;eine Antriebsmutter (110) mit einer Öffnung (110a) durch sie hindurch;eine Antriebsschraube (120), die sich parallel zu und radial oberhalb der feststehenden Führungsstange (122, 760, 422) durch die Öffnung (110a) der Antriebsmutter (110) erstreckt;eine erste Federplatte (114, 214, 314) mit einem sich axial erstreckenden Teil (114b, 214b, 314b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (114b, 214b, 314b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c) verbindet;eine zweite Federplatte (116, 216, 316) mit einem sich axial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (116b, 216b, 316b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316) verbindet; undeine Druckfeder (112, 212, 312), die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und dem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) positioniert ist;wobei der zweite sich radial erstreckende Teil (114c, 214c, 314c) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und der zweite sich radial erstreckende Teil (116c, 216c, 316c) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) mit der Antriebsmutter (110) an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt sind,wobei die Antriebsmutter (110) axial an der Antriebsschraube (120) entlang bewegbar ist, undwobei die erste und die zweite Federplatte (114, 214, 314, 116, 216, 316) zum Zusammendrücken der Druckfeder (112, 212, 312) durch die Antriebsmutter (110) axial an der feststehenden Führungsstange (122, 760, 422) entlang bewegbar sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist gut bekannt, dass Kraftfahrzeuge mehr als ein Antriebsrad haben können. In einigen Fällen, wie bei Personenkraftwagen mit vier Rädern, können alle vier Räder angetrieben sein. Es gibt aber Fälle, in denen es erwünscht ist, dass nur gewisse Räder des Fahrzeugs angetrieben werden. In diesen Fällen müssen die Räder oder die Achsen, denen sie zugeordnet sind, vom Antriebssystem abgeschaltet werden. Außerdem muss das Rad wieder zum Antriebssystem zugeschaltet werden, wenn gewünscht wird, dass das abgeschaltete Rad wieder antreibt.
Triebstrang-Ab-/Zuschaltsysteme zum Ab-/Zuschalten von Rädern oder einer Achse eines Kraftfahrzeugs können Linearantriebsanordnungen nutzen, die einen Antrieb haben, der eine Schaltgabel axial an einer Antriebsschraube entlangbewegt, um eine Achswelle selektiv ein- oder auszurücken. Die Bewegung der Schaltgabel verursacht eine axiale Bewegung eines Kupplungselements oder eines Kupplungszähne tragenden Zahnrads oder einer Klauenkupplung. Linearantriebe beinhalten gewöhnlich einen Elektroantriebsmotor, der mit der Antriebsschraube verbunden ist. Die Drehung der Antriebsschraube durch den Elektromotor veranlasst, dass eine Antriebsmutter sich axial an der Antriebsschraube entlangbewegt, um einer angeschlossenen Schaltgabel Axialbewegung zu erteilen.
In einigen Linearantriebsanordnungen ist eine Feder zum Speichern von Energie und zum Bewegen der Schaltgabel verbaut, um Zahnräder in oder außer Eingriff miteinander zu schieben, wenn die Zahnräder aufeinander ausgerichtet sind. Wenn Drehmoment aber bei versuchtem Ausrücken durch voneinander getrennte Zahnräder übertragen wird, versucht der Antrieb weiterhin auszurücken, bis die thermische Belastungsgrenze der Antriebsanordnung erreicht wird, was Schäden verursacht. Regeln des Motorstroms, um das Erreichen der thermischen Belastungsgrenze zu verhüten, ist kostspielig, und es dauert beträchtlich lange, bis das System nach Erreichen der Grenze abgekühlt ist. Außerdem können die Wärmeenergie und das Drehmoment die Schaltgabel und/oder -muffen der Anordnungen beschädigen.
US 4,449,416 A offenbart ein Viergang-Getriebe mit konstantem Zahneingriff umfassend eine Eingangs- und eine Ausgangswelle mit vier Paaren von Antriebs- und Abtriebszahnrädern, die jeweils auf den beiden Wellen angeordnet sind. Ein Paar von Zahnradkupplungen ist verschiebbar auf der Ausgangswelle angeordnet und drehbar mit ihr verzahnt. Jede Zahnradkupplung wird mit Hilfe eines Paars von Schaltgabeln, die jeweils in die Zahnradkupplungen eingreifen, selektiv entlang der Welle bewegt, um in eines der angetriebenen Zahnräder einzugreifen. Die beiden Schaltgabeln sind verschiebbar auf einer Führungsschiene angeordnet, die sich parallel zu den Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes erstreckt. Jede Schaltgabel enthält eine Magnetsperre, die selektiv mit der Führungsschiene in Eingriff gebracht werden kann, um eine Gleitbewegung der Schaltgabel in Bezug auf diese zu verhindern.
DE 695 16 766 T2 betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe und im Einzelnen eine Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe, bei dem die Bewegung und/oder die Vorbelastung der Schaltgabeln durch mehrere von einem Linearaktuator verschobene Federn eingeleitet wird.
US 4,498,350 A bezieht sich auf einen Mechanismus zur Positionierung eines Mittels zur Durchführung mindestens eines Vorgangs in einer ausgewählten von mindestens zwei wählbaren, voneinander beabstandeten Betriebspositionen und insbesondere auf einen solchen Mechanismus, der mit mindestens einem Paar entgegengesetzt wirkender elastischer Vorspannmittel versehen ist, die in der Lage sind, durch einen während der Positionierung auftretenden Widerstand ausreichend zusammengedrückt zu werden, um eine Vorspannkraft aufzubringen, die ausreicht, um den Mechanismus in einen vorgespannten Zustand zu versetzen, der ausreicht, um das Betriebsmittel in die Lage zu versetzen, den in der jeweiligen Betriebsposition gewünschten Vorgang durchzuführen, wenn der Widerstand überwunden oder auf andere Weise beim Auftreten eines Ereignisses, das das Auftreten des Vorgangs ermöglicht, entfernt wird.
Angesichts der oben erwähnten Probleme wäre es erwünscht, eine Linearantriebsanordnung zu haben, die für glattere, zuverlässigere Verschiebungen der Schaltmuffe auf die weitergehenden Nuten sorgt und die Verwendung einer Schaltmuffe und einer Schaltgabel aus einem leichteren und weniger kostspieligen Material zulässt, was zu einem kostengünstigeren System führt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Im Vorliegenden ist ein Linearantriebsmechanismus vorgesehen mit einer feststehenden Führungsstange; einer Schaltgabel mit einem Muffenteil, wobei die feststehende Führungsstange sich durch den Muffenteil erstreckt; einer Antriebsmutter mit einer Öffnung durch sie hindurch; einer Antriebsschraube, die sich parallel zu und radial oberhalb der feststehenden Führungsstange durch die Öffnung der Antriebsmutter erstreckt; einer ersten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; einer zweiten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; und einer Druckfeder, die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil der ersten Federplatte und dem ersten sich radial erstreckenden Teil der zweiten Federplatte positioniert ist. Der zweite sich radial erstreckende Teil der ersten Federplatte und der zweite sich radial erstreckende Teil der zweiten Federplatte sind mit der Antriebsmutter an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt. Die Antriebsmutter ist axial an der Antriebsschraube entlang bewegbar. Die erste und die zweite Federplatte sind zum Zusammendrücken der Druckfeder durch die Antriebsmutter axial an der feststehenden Führungsstange entlang bewegbar.
Hierin ist ein Linearantriebsmechanismus vorgesehen mit einer stationären Führungsstange, die ein erstes Führungsstangenstück und ein zweites Führungsstangenstück aufweist; einer ersten, an dem ersten Führungsstangenstück angebrachten Buchse; einer zweiten, an dem zweiten Führungsstangenstück angebrachten Buchse; einer Federstange mit zwei axialen Enden, wobei ein erstes axiales Ende mit der ersten Buchse verbunden ist und ein zweites axiales Ende mit der zweiten Buchse verbunden ist; einer Schaltgabel mit einem Muffenteil, wobei die Federstange sich durch den Muffenteil erstreckt; einer Antriebsmutter mit einer Öffnung durch sie hindurch; einer Antriebsschraube, die sich parallel zu und radial oberhalb der Federstange durch die Öffnung der Antriebsmutter erstreckt; einer ersten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; einer zweiten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; und einer Druckfeder, die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil der ersten Federplatte und dem ersten sich radial erstreckenden Teil der zweiten Federplatte positioniert ist. Der zweite sich radial erstreckende Teil der ersten Federplatte und der zweite sich radial erstreckende Teil der zweiten Federplatte sind mit der Antriebsmutter an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt. Die Antriebsmutter ist axial an der Antriebsschraube entlang bewegbar. Die erste und die zweite Federplatte sind zum Zusammendrücken der Druckfeder durch die Antriebsmutter axial an der Federstange entlang bewegbar.
Hierin ist ein Linearantriebsmechanismus vorgesehen mit einer Federstange mit zwei axialen Enden, wobei ein erstes axiales Ende mit einer ersten Mutter verbunden ist und ein zweites Ende mit einer zweiten Mutter verbunden ist; einer Schaltgabel mit einem Muffenteil, wobei die Federstange sich durch den Muffenteil erstreckt; einer Antriebsmutter mit einer Öffnung durch sie hindurch; einer Antriebsschraube, die sich parallel zu und radial oberhalb der Federstange durch die Öffnung der Antriebsmutter erstreckt; einer ersten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; einer zweiten Federplatte mit einem sich axial erstreckenden Teil, einem ersten sich radial erstreckenden Teil und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil, der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil verbindet; einer Druckfeder, die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil der ersten Federplatte und dem ersten sich radial erstreckenden Teil der zweiten Federplatte positioniert ist; und einem Gehäuse mit zwei axial entgegengesetzten Taschen, wobei die erste Mutter in einer ersten Tasche positioniert ist und die zweite Mutter in einer zweiten Tasche positioniert ist. Der zweite sich radial erstreckende Teil der ersten Federplatte und der zweite sich radial erstreckende Teil der zweiten Federplatte sind mit der Antriebsmutter an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt. Die Antriebsmutter ist axial an der Antriebsschraube entlang bewegbar. Die erste und die zweite Federplatte sind zum Zusammendrücken der Druckfeder durch die Antriebsmutter axial an der Federstange entlang bewegbar.
AUFNAHME DURCH BEZUGNAHME
Alle in dieser Patentbeschreibung erwähnten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen sind durch Bezugnahme im gleichen Maße hierin aufgenommen, als ob jede(s) einzelne Veröffentlichung, Patent oder
Patentanmeldung spezifisch und einzeln zur Aufnahme durch Bezugnahme angegeben worden wäre.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Neue Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen werden mit Besonderheit in den angehängten Ansprüchen dargelegt. Ein besseres Verständnis der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Ausführungsformen lässt sich durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung, die veranschaulichende Ausführungsformen darlegt, in denen die Prinzipien der Vorrichtungen genutzt werden, und durch die Begleitzeichnungen erhalten, bei denen:

1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Linearantriebsmechanismus ist;
2A eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Federplatten des Linearantriebsmechanismus von 1 ist;
2B eine Querschnittansicht der Federplatten von 2A ist;
3A eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltgabel des Linearantriebsmechanismus von 1 ist;
3B eine Querschnittansicht der Schaltgabel von 3A ist;
4A eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebsmutter des Linearantriebsmechanismus von 1 ist;
4B eine Querschnittansicht der Antriebsmutter von 4A ist;
5 eine perspektivische Ansicht eines oberen Teils des Linearantriebsmechanismus von 1 ist;
6A eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltgabel, des Magnets und der Federplatten des Linearantriebsmechanismus von 1 ist;
6B eine Querschnittansicht der Schaltgabel, des Magnets und der Federplatten von 6A ist;
7 eine schematische Darstellung des linearen Mechanismus von 1 in einem Abschaltsystem für eine Fahrzeugachse ist;
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse ist;
9 eine ausführliche schematische Darstellung einer Ausführungsform des Mitnehmersatzes des Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse von 8 ist;
10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse ist;
11 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse ist;
12 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse ist;
13 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abschaltsystems für eine Fahrzeugachse ist; und
14A bis 14C schematisch eine weitere Ausführungsform eines Linearantriebsmechanismus darstellen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 bis 6B, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist ein Linearantriebsmechanismus 100 abgebildet. Der Linearantriebsmechanismus 100 weist eine Antriebsmutter 110, eine Druckfeder 112, zwei Federplatten 114, 116, eine Schaltgabel 118, eine Antriebsschraube 120 und eine feststehende Führungsstange 122 auf.
Wie in den 2A - 2B gezeigt, haben die Federplatten 114, 116 jeweils einen ersten sich radial erstreckenden Teil 114a, 116a an einem Ende eines sich axial erstreckenden Teils 114b, 116b und einen zweiten sich radial erstreckenden Teil 114c, 116c am entgegengesetzten Ende des sich axial erstreckenden Teils 114b, 116b. Die ersten 114a, 116a und die zweiten sich radial erstreckenden Teile 114c, 116c erstrecken sich von den sich axial erstreckenden Teilen 114b, 116b in radial entgegengesetzter Richtung zueinander. Die Druckfeder 112 erstreckt sich zwischen den ersten sich radial erstreckenden Teilen 114a, 116a der Federplatten 114, 116 radial einwärts von den sich axial erstreckenden Teilen 114b, 116b und kann damit verbunden werden.
Der sich axial erstreckende Teil 114b der Federplatte 114 ist radial auswärts von dem sich axial erstreckenden Teil 116b der Federplatte 116 positioniert, so dass die sich axial erstreckenden Teile 114b, 116b in wenigstens teilweisem Kontakt miteinander sind. In einer Ausführungsform hat die Federplatte 114 nahe dem zweiten sich radial erstreckenden Teil 114c einen verbreiterten Teil 114e an dem sich axial erstreckenden Teil 114b. Der verbreiterte Teil 114e hat eine Breite, die größer als die Breite des zweiten sich radial erstreckenden Teils 116c der Federplatte 116 ist, so dass die axiale Bewegung des zweiten sich radial erstreckenden Teils 116c von dem verbreiterten Teil 114e eingeschränkt wird. Außerdem passt der zweite sich radial erstreckende Teil 116c der Federplatte 116 oben auf den sich axial erstreckenden Teil 114b der Federplatte 114.
Wie in den 3A - 3B gezeigt, weist in einigen Ausführungsformen die Schaltgabel 118 einen Armteil 124 und einen Muffenteil 126 auf. Der Armteil 124 weist eine Schaltmuffe (nicht gezeigt) auf, die selektiv mit einem Ausrückzahnrad (nicht gezeigt) in oder außer Eingriff kommt. In einigen Ausführungsformen hat der Muffenteil 126 eine allgemein rechteckige Form mit Endteilen 126a, 126b, einer Außenfläche 128 und einer Innenfläche (nicht gezeigt). Der Muffenteil 126 ist an einem Endteil 126a davon mit einem Armteil 124 verbunden. Die Endteile 126a, 126b haben in ihrer Mitte jeweils eine Öffnung 126c, 126d. Die Öffnungen 126c, 126d in den Endteilen 126a, 126b sind so bemessen, dass sie zulassen, dass sich die feststehende Führungsstange 122 durch den Muffenteil 126 erstreckt. Die Öffnungen 126c, 126d im Muffenteil 126 sind jeweilig auf einen Satz Öffnungen 114d, 116d in den ersten sich radial erstreckenden Teilen 114a, 116a der Federplatten 114, 116 ausgerichtet, so dass die feststehende Führungsstange 122 sich durch die Öffnungen 114d, 116d in den Federplatten 114, 116 und die Öffnungen 126c, 126d der Federgabel 118 erstreckt. In einigen Ausführungsformen haben die Öffnungen 114d, 116d, 126c, 126d eine allgemein kreisförmige Gestalt.
Außerdem hat die Außenfläche 128 des Muffenteils 126 an der radial äußeren Oberfläche davon 128 eine Öffnung 126e, durch bzw. an welche(r) sich die sich axial erstreckenden Teile 114b, 116b hindurch und axial entlang erstrecken.
Die ersten sich radial erstreckenden Teile 114a, 116a sind so im Muffenteil 126 der Schaltgabel 118 positioniert, dass, wenn die Druckfeder 112 nicht zusammengepresst ist, die ersten sich radial erstreckenden Teile 114a, 116a an die Endteile 126a, 126b des Muffenteils 126 angrenzend liegen. Die zweiten sich radial erstreckenden Teile 114c, 11 6c erstrecken sich von der Außenfläche 128 radial nach außen und der zweite sich radial erstreckende Teil 114c erstreckt sich so, dass er an eine Seite der Antriebsmutter 110 angrenzt, und der andere zweite sich radial erstreckende Teil 116c erstreckt sich so, dass er an die andere Seite der Antriebsmutter 110 angrenzt, wie in 1 gezeigt.
Wie in den 4A - 4B gezeigt, hat die Antriebsmutter 110 eine mit Gewinde versehene Öffnung 110a, die sich axial durch die Antriebsmutter 110 erstreckt. Die Antriebsmutter 110 ist auf die Antriebsschraube 120 aufgeschraubt. Die Antriebsschraube 120 erstreckt sich axial durch die Öffnung 110a, so dass die Antriebsmutter 110 sich an der Antriebsschraube 120 entlangbewegen kann. Die Antriebsmutter 110 ist radial auswärts vom Muffenteil 126 der Schaltgabel 118 und der feststehenden Führungsstange 122 positioniert. In einigen Ausführungsformen hat die Antriebsschraube 120 ein Außengewinde.
Die Druckfeder 112, wobei wieder auf 1 Bezug genommen wird, ist eine Schraubenfeder mit zwei axialen Enden 112a, 112b. Die axialen Enden 112a, 112b stoßen an die Innenfläche der ersten sich radial erstreckenden Teile 114a, 116a der Federplatten 114, 116 an. Die Druckfeder 112 ist in der Muffe 126 der Federgabel 118 radial einwärts von den sich axial erstreckenden Teilen 114b, 116b der Federplatten 114, 116 positioniert. Beim Bewegen des ersten sich radial erstreckenden Teils 114a der Federplatte 114 zum ersten sich radial erstreckenden Teil 116a der Federplatte 116 hin wird die Druckfeder 112 zusammengedrückt, was die Druckfeder 112 spannt. Die Druckfeder 112 speichert Energie, so dass die Druckfeder 112 das Einrücken/Ausrücken von Zahnrädern usw. erzwingen kann. Die Druckfeder 112 hat eine Komprimierungsrate, die auf den spezifischen Anwendungsbedarf eingestellt werden kann. Die Spitzenkraft der Druckfeder 112 wird so ausgewählt, dass sie von einem Elektromotor (nicht gezeigt) oder einer anderen Antriebsmaschine zusammengedrückt werden kann.
In einigen Ausführungsformen nimmt eine Gehäuse 130 die Federplatten 114, 116, die Antriebsmutter 110, die feststehende Führungsstange 122, die Druckfeder 112, einen Teil der Antriebsschraube 120, einen Teil der feststehenden Führungsstange 122 und den Muffenteil 126 der Schaltgabel 118 auf. Die Antriebsschraube 120 erstreckt sich durch ein Ende des Gehäuses 130. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Antriebsschraube 120 durch das andere Ende des Gehäuses 130 und ist antreibend mit einem Antriebszahnrad 132 verbunden. Die Schaltgabel 118 hat eine beschränkte lineare Bewegung, die auf der Größe des Gehäuses 130 basiert. In einigen Ausführungsformen ist das Gehäuse 130 aus einem nichtmagnetischen Material, unter anderem Aluminium, hergestellt.
In einer Ausführungsform ist der Antriebsmechanismus 100 Teil eines Systems, das einen Elektromotor (nicht gezeigt) aufweist, der ein Abschaltzahnrad (nicht gezeigt) bewegt. In anderen Ausführungsformen werden andere Kraftquellen verwendet, um das Abschaltzahnrad zu bewegen. In einigen Ausführungsformen bewegt der Elektromotor die Antriebsschraube 120 axial in einer Richtung, die die Federplatten 114, 116 an der feststehenden Führungsstange 122 entlangbewegt. Wenn die Antriebsmutter 110 sich in dem Gehäuse 130 an der Antriebsschraube 120 entlangbewegt, wird die Schaltgabel 118 über die Federplatten 114, 116 und die Druckfeder 112 bewegt, um eine Schaltmuffe (nicht gezeigt) selektiv einzurücken/auszurücken. Die hierin vorgesehenen Antriebsmechanismen können aber auch für andere Anwendungen verwendet werden, die einen Linearantrieb erfordern.
Wenn der Linearantriebsmechanismus 100 in einer unblockierten ausgerückten Stellung ist und das Abschaltrad eingerückt werden soll, bewegt ein Elektromotor die Antriebsmutter 110 und die Schaltgabel 118 zum entgegengesetzten Ende des Gehäuses 130. Die Federplatten 114, 116 bleiben voneinander beabstandet und drücken die Druckfeder 112 nicht zusammen.
Wenn die Schaltgabel 118 während der Umschaltung von ausgerückt auf eingerückt blockiert wird, bewegt der Elektromotor die Antriebsmutter 110 an der Antriebsschraube entlang zum anderen Ende des Gehäuses 130, während die Schaltgabel 118 in ihrer Lage bleibt. Dadurch wird veranlasst, dass die ersten sich radial erstreckenden Teile 114a, 116a axial näher aufeinander zu bewegt werden und die Druckfeder 112 zusammendrücken. Die Schaltgabel 118 kann blockiert werden, wenn ein Drehmomentübertragungszustand die Bewegung der Schaltgabel 118, zum Beispiel aus einer Leerlaufstellung, nicht zulässt. Durch Zusammendrücken der Druckfeder 112 wird die Druckfeder 112 mit einer Kraft gespannt, so dass, wenn die Blockierung der Schaltgabel 118 aufgehoben wird, die Kraft die Schaltgabel 118 bewegt.
Desgleichen bewegen sich die ersten sich radial erstreckenden Teile 114a, 116a näher aufeinander zu und drücken die Druckfeder 112 zusammen, wenn der Linearantriebsmechanismus 100 sich in der unblockierten eingerückten Stellung befindet und die Schaltgabel 118 beim Versuch, sich in die ausgerückte Stellung zu bewegen, blockiert wird. Durch Zusammendrücken der Druckfeder 112 wird die Druckfeder 112 mit einer Kraft gespannt, so dass, wenn die Blockierung der Schaltgabel 118 aufgehoben wird, die Kraft die Schaltgabel 118 in die ausgerückte Stellung an der feststehenden Führungsstange 122 bewegt. Daher wird die Druckfeder 112 durch die Bewegung der Federplatten 114, 116 ungeachtet der Bewegungsrichtung der Antriebsschraube 120 gespannt.
In einigen Ausführungsformen weist der Linearantriebsmechanismus 100 ferner ein Direktpositionserfassungssystem zum Erfassen der Position der Schaltgabel 118 auf. Wie in den 4A - 4B gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen ein Magnet 134 so mit der Antriebsmutter 110 gekoppelt, dass er radial auswärts von der Antriebsschraube 120 ist. Der Magnet 134 befindet sich in einer Einhäusung 136, die an der Antriebsmutter 110 angebracht ist. Der Magnet 134 bewegt sich linear mit der Antriebsmutter 110. Die Position des Magneten 134 wird von einer Leiterplatte (PCB) 138 gelesen. In einigen Ausführungsformen ist die PCB 138 außerhalb des Gehäuses 130 positioniert und zum Gehäuse 130 im Wesentlichen plan.
In einigen Ausführungsformen hat die PCB 138 wenigstens einen Magnetfeldsensor, darunter unter anderem einen Hall-Effekt-Sensor, eine Fluxgate-Sonde, einen Reed-Schalter usw., der bzw. die daran montiert ist, zusammen mit zugeordneten Schaltungen und Leiterbahnen zur Stromversorgung des Sensors bzw. der Sensoren und zum Bereitstellen von Ausgängen von dem bzw. den Sensor(en). Die Position des Magneten 134 kann verschieden sein; die PCB 138 mit dem Sensor an ihr ist aber nahe genug am Magneten 134 positioniert, um die Position direkt zu erfassen. In einigen Ausführungsformen ist die PCB 138 oben auf dem Gehäuse 130 positioniert. In einigen Ausführungsformen kann die PCB 138 ein Signal, das sich auf die Position der Antriebsmutter 110 bezieht, an eine Steuereinheit senden, die das Signal zum Ermitteln, wann der Elektromotor aus- und einschalten sollte, verwendet.
In einigen Ausführungsformen ist ein zweiter Magnet (nicht gezeigt) direkt und zur Überwachung der Position der Schaltgabel 118 unter Verwendung der PCB 138 mit der Schaltgabel 118 verbunden. Wie in den 6A - 6B gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen der zweite Magnet in einer Einhäusung 140 positioniert, das mit dem Armteil 124 der Schaltgabel 118 verbunden ist, so dass der zweite Magnet sich radial oberhalb und auswärts von dem Muffenteil 126 und radial oberhalb der Federplatten 114, 116 erstreckt. Die zwei Magnete arbeiten unabhängig voneinander. Die zwei Magnete sind aber relativ auf der gleichen radialen Höhe, so dass die PCB 138 die Position beider Magnete erfassen kann.
Eine Ausführungsform eines Radabschalt-Azuschaltsystems 101 für ein Fahrzeug mit dem Linearantriebsmechanismus 100 ist in 7 abgebildet. In einigen Ausführungsformen hat das Fahrzeug einen Motor (nicht gezeigt), der mit einem Getriebe (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Getriebe ist mit einem Verteilergetriebe 142 verbunden, das die Kraft auf einen Satz Vorderräder 144 und einen Satz Hinterräder 146 verteilt. In einigen Ausführungsformen befindet sich im Verteilergetriebe 142 eine Kupplung 148 zum selektiven Zu-/Abschalten der Vorderräder 144.
Das Verteilergetriebe 142 ist mit einem Hinterachsdifferential 150 verbunden, das mit den Hinterrädern 146 verbunden ist. Das Verteilergetriebe 142 ist auch mit einem Vorderachsdifferential 152 verbunden. Das Vorderachsdifferential 152 ist mit einer ersten Achswelle 154a und einer zweiten Achswelle 154b verbunden. Die erste Achswelle 154a ist mit einem der Vorderräder 144a verbunden.
Die zweite Achswelle 154b hat eine Vielzahl von am Umfang verlaufenden Mitnehmern 156 an einer Außenfläche an einem Endteil 156a. Ein Zwischenraum 158 trennt den Endteil der zweiten Achswelle 154b und einen Wellenstumpf 160. Der Zwischenraum 158 ermöglicht die unabhängige Drehung der zweiten Achswelle 154b und des Wellenstumpfs 160. Ein nach innen gerichteter Endteil 160a des Wellenstumpfs 160 hat an einer Außenfläche davon eine Vielzahl von sich am Umfang erstreckenden Mitnehmern 161. Ein nach außen gerichteter Endteil 160b des Wellenstumpfs 160 trägt wenigstens ein Rad 144b an ihm.
Es ist eine Schaltmuffe 162 vorgesehen, die mit der Schaltgabel 118 verbunden oder damit einstückig ist. In einigen Ausführungsformen ist die Schaltmuffe 162 ein Ring mit einer verzahnten Innenfläche 163. Die Schaltmuffe 162 wird selektiv axial zwischen dem Wellenstumpf 160 und der zweiten Achswelle 154b bewegt. In einigen Ausführungsformen wird die Schaltmuffe 162 von der Schaltgabel 118 selektiv bewegt, die mit der Schaltmuffe 162 in Eingriff ist. In einigen Ausführungsformen bewegt sich die Schaltgabel 118 selektiv axial an der Führungsstange 122 entlang.
Wenn der Wellenstumpf 160 mit der zweiten Achswelle 154b verbunden werden soll, dreht sich der Motor 164. In einigen Ausführungsformen wird die Drehung des Motors 164 durch die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes 166 verlangsamt. Das Untersetzungsgetriebe 166 dreht sich, was die Antriebsmutter 110 veranlasst, sich axial an der Antriebsschraube 120 entlangzubewegen. Die Bewegung der Antriebsmutter 110 veranlasst die Schaltgabel 118 durch die Federplatten 114, 116, sich an der Führungsstange 122 entlangzubewegen. Die Schaltgabel 118 verschiebt die Schaltmuffe 162 axial, so dass sie die Wellenstumpfmitnehmer 161 mit den Mitnehmern der zweiten Achswelle 156 verbindet und die zwei Wellen 154b, 160 drehstarr aneinander befestigt.
In einigen Ausführungsformen bewegt die Schaltgabel 118 die Schaltmuffe 162 in eine Anfangs- oder Voreingriffsstellung (d_c) mit den Wellenstumpfmitnehmern 161, indem sie sich axial bewegt, wie in 7 gezeigt. Bis die Antriebsmutter 110 sich axial weiterbewegt, um an einer Volleingriffsstellung (d_e) mit den Mitnehmersätzen 161, 156 in Volleingriff zu kommen, können die Mitnehmer 163 der Schaltmuffe und der zweiten Achswelle 156b Zahn-auf-Zahn-Stirnflächenkontakt haben und aneinander reiben. Der anfängliche Kontakt der Mitnehmersätze 161, 156 kann zu einem Herausspringen aus dem Zahneingriff, hohen axialen Reaktionskräften, unerwünschten Geräuschen und Vibration und einer Verzögerung des Mitnehmervolleingriffs führen.
In 8, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine Ausführungsform eines Abschalt-/Zuschaltsystems 201 für eine Fahrzeugachse abgebildet. Das System 201 hat die oben beschriebenen und in 7 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten genannten. Ähnliche Bauteile werden ähnliche Bezugszeichen aufweisend gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem System101 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen.
In einigen Ausführungsformen weist die Führungsstange 222 eine Rastkerbe 270 auf, wie in 8 gezeigt. In einigen Ausführungsformen weist die Kerbe 270 eine erste Schräge 271 und eine zweite Schräge 272 auf. In einigen Ausführungsformen sind die erste und die zweite Schräge 271, 272 zu einem einteiligen Stück miteinander verbunden. Insbesondere sind die Schrägen 271, 272 in einigen Ausführungsformen an einem vorbestimmten Punkt entlang der Führungsstange 222 verbunden, so dass die erste Schräge 271 axial länger als die zweite Schräge 272 ist. In einigen Ausführungsformen hat die erste Schräge 271 eine geringere Steigung als die zweite Schräge 272.
In oder an der Schaltgabel 218 ist ein Raststößel 274 vorgesehen. In einigen Ausführungsformen ist der Raststößel 274 eine Kugel oder ein zylindrischer Körper mit einem Eingriffsteil 276, der mit dem Ende des zylindrischen Körpers 278 verbunden ist. In einigen Ausführungsformen ist der Eingriffsteil 276 kugelförmig oder kegelförmig, wie etwa mit einer einzelnen Abschrägung oder zwei Abschrägungen. Mit dem Raststößel 274 ist ein Vorspannelement 280 verbunden, das eine Feder aufweist, aber nicht darauf beschränkt ist. Wie in 8 gezeigt, ist das Vorspannelement 280 zum Vorspannen des Raststößels 274 in der radialen Richtung konzipiert. Insbesondere liegt die Raststößelfeder 274 in einigen Ausführungsformen radial unterhalb des Raststößels 274, so dass der Raststößel 274 radial zwischen der Raststößelfeder 280 und der Führungsstange 222 positioniert ist. In einigen Ausführungsformen liegt die Raststößelfeder 280 in oder an der Schaltgabel 218. In einigen Ausführungsformen liegen der Raststößel 274 und die Raststößelfeder 280 in einer Einhäusung 292, um sie in einer allgemein radialen Richtung zu führen und/oder zu halten. Die Einhäusung 292 liegt in oder an der Schaltgabel 218. Die Einhäusung 292, der Raststößel 274 und die Raststößelfeder 280 bewegen sich daher axial mit der Schaltgabel 218.
Wenn der Wellenstumpf 260 mit der zweiten Achswelle 254b verbunden werden soll, dreht sich der Motor 264 durch das Untersetzungsgetriebe 266, wodurch veranlasst wird, dass die Antriebsmutter 210 sich axial an der Antriebsschraube 220 entlangbewegt. Die Bewegung der Antriebsmutter 210 veranlasst die Schaltgabel 218 durch die Federplatten 214, 216 sich an der Führungsstange 222 entlangzubewegen. Außerdem bewegen sich die Einhäusung 292, der Raststößel 274 und die Raststößelfeder 280 mit der Schaltgabel 218. Der Raststößeleingriffsteil 276 des Raststößels gleitet axial an der Außenfläche der Führungsstange 222 entlang. Bei der Weiterbewegung der Schaltgabel 218 in der axialen Richtung kommt der Raststößeleingriffsteil 276 mit der ersten Schräge 271 in Eingriff. Die Raststößelfeder 280 spannt den Raststößel 274 bei gleichzeitigem Bewegen des Raststößels 274 in der axialen Richtung durch die Schaltgabel 218 in der radialen Richtung an der ersten Schräge 271 entlang in die Rastkerbe 270 hinein vor. Der Raststößeleingriffsteil 276 bewegt sich weiter in der axialen Richtung, aber aus der Rastkerbe 270 heraus an der zweiten Schräge 272 entlang, während sich die Schaltgabel 218 in der axialen Richtung bewegt. Es ist erkennbar, dass die zweite Schräge 272 einen steileren Winkel hat, der bei Weiterbewegung der Antriebsmutter 210 Widerstand gegen die axiale Bewegung der Schaltgabel 218, des Raststößels 274 und der Raststößelfeder 280 erzeugt. Der Kraftaufbau durch die Druckfeder 212 wird unter fortgesetzter axialer Bewegung der Antriebsmutter 210 fortgesetzt.
Sobald die Druckfeder 212 auf einen Abstand zusammendrückt worden ist, der so groß ist wie der Eingriffsabstand (d_e), kann die Schaltmuffe 262 gehindert werden, mit den Mitnehmern 256 der zweiten Achswelle in Kontakt zu kommen, weil der Raststößel 274 in der Rastkerbe 270 bleibt. Wenn die Druckfeder 212 so weit zusammengedrückt wird, dass sie die Kraft der Raststößelfeder 280 überwindet, die den Raststößel 274 in die Rastkerbe 270 drückt, reitet der Raststößel 274 aus der Rastkerbe 270 heraus und die Federplatten 214, 216, die Druckfeder 212, die Schaltgabel 218, der Raststößel 274, die Raststößelfeder 280 und die Schaltmuffe 262 bewegen sich alle zusammen. Die Schaltgabel 218 verschiebt die Schaltmuffe 262 axial, so dass sie die Wellenstumpfmitnehmer 261 durch einen Mitnehmersatz 263 an der radial inneren Oberfläche der Schaltmuffe mit den Mitnehmern 256 der zweiten Achswelle verbindet, um die zwei Wellen 260, 254b miteinander zu verbinden und drehstarr aneinander zu befestigen. Wie durch Obiges erkennbar ist, hindert das System 201 die Schaltmuffe 262, mit den Mitnehmern 256 der zweiten Achswelle in Kontakt zu kommen, bis die Schaltmuffe 262 sich über den ganzen Eingriffsabstand (d_e) bewegen kann.
9 bildet eine schematische detaillierte Ansicht der Mitnehmer 256 der zweiten Achswelle 254b und der Mitnehmer 263 an der Schaltmuffe 262 ab. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich ein Teil der Mitnehmer 256 an der zweiten Achswelle 254b und der Schaltmuffe 262 bis zu den Enden der jeweiligen Welle 254b und der Schaltmuffe 262 und ein Teil der Mitnehmer an der Welle 254b und der Schaltmuffe 262 erstreckt sich nicht bis zu den Enden. In einigen Ausführungsformen hat bzw. haben ein Satz Mitnehmer, der sich bis zu den Enden der ganzen Länge erstreckt, oder reguläre Mitnehmer 2631, 2561 zugespitzte Enden. In einigen Ausführungsformen wechselt bzw. wechseln ein Satz Mitnehmer, die sich nicht über die ganze Länge erstrecken, oder gekürzte Mitnehmer 2632, 2562 mit den regulären Mitnehmern 2631, 2561 um den Umfang der zweiten Achswelle 254b und der Schaltmuffe 262 ab. Das Mitnehmerstück, das an den gekürzten Mitnehmern 2632, 2562 fehlt, ist vorzugsweise ein Mindesteingriffsabstand (d_e-min).
In einigen Ausführungsformen haben die Mitnehmer 2631, 2561, 2632, 2562 verschiedene Formen und Längen, um schnellen und beständigen Eingriff der Schaltmuffenmitnehmer 263 mit den Mitnehmern 256 der zweiten Achswelle zu ermöglichen. Die Form und die verschiedenen Längen der Mitnehmer 2631, 2561, 2632, 2562 ergeben einen Spalt R_orig zwischen dem Eingriff der Schaltmuffe 262 und der zweiten Achswelle 254b. Wie in 9 zu sehen ist, haben in einigen Ausführungsformen die Mitnehmer 2631, 2561 ganzer Länge ein doppelt abgeschrägtes Ende, das in einer Spitze am Ende der Muffe/Welle 262, 254b endet. In einigen Ausführungsformen haben die gekürzten Mitnehmer 2632, 2562 ein blockiertes oder rechteckig abgeschlossenes flaches Ende. Die gekürzten Mitnehmer 2632, 2562 verringern die Wahrscheinlichkeit, dass einander entsprechende, miteinander in Eingriff kommende Mitnehmer in anfänglichen Zahnendpunkt-auf-Zahnendpunkt-Kontakt miteinander kommen. Die relative Winkelgeschwindigkeit zwischen der Schaltmuffe 262 und der zweiten Achswelle 254b und der radiale Spalt R_orig bestimmen, wie lange die Mitnehmer für den Eingriff miteinander ausgerichtet sind. Die gekürzten Mitnehmer 2632, 2562 ergeben einen größeren radialen Spalt P_neu, der wiederum eine längere Dauer für die Ausrichtung der jeweiligen Mitnehmer 263, 256 aufeinander für den Eingriff miteinander ergibt. Dies reduziert oder eliminiert einen Nichteingriff der Mitnehmer 263, 256 miteinander aufgrund von Zahn-auf-Zahn-Kontakt, der zu einem Herausspringen aus dem Zahneingriff, hohen axialen Reaktionskräften, unerwünschten Geräuschen und/oder Vibration in dem System und Fahrzeug und einer Verzögerung bis zum vollen Mitnehmereingriff führen kann. Es ist erkennbar, dass der durch die gekürzten Mitnehmer 2632, 2563 bereitgestellte größere radiale Mitnehmerspalt R_neu zu Radialspiel führt. Bei Volleingriff der Mitnehmer 263, 256 ist das Spiel aber beseitigt.
In 10, die jetzt betrachtet wird, ist eine weitere Ausführungsform eines Zuschalt-/Abschaltsystems 301 schematisch abgebildet. Das System 301 hat die oben beschriebenen und in 8 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten genannten. Ähnliche Bauteile werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem System 201 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen.
Wie in 10 gezeigt wird, erstreckt sich die Führungsstange 322 in einigen Ausführungsformen durch die Schaltgabel 318, die Federplatten 314, 316 und die Druckfeder 312. Die Führungsstange 322 ist sicher mit der Schaltgabel 318 verbunden, um die Schaltgabel 318 robust abzustützen. Die Führungsstange 322 gleitet axial in einer Einhäusung. Insbesondere gleitet die Führungsstange 322 in einem Vorderachsabschaltungs- (Front Axle Disconnect, FAD) -gehäuse 382. In einigen Ausführungsformen weist das FAD-Gehäuse 382 die Schaltgabel 318, Federplatten 314, 316 und die Druckfeder 312 auf. In einigen Ausführungsformen weist das FAD-Gehäuse 382 auch wahlweise den Motor 364, das Untersetzungsgetriebe 366, die Antriebsmutter 310 und die Antriebsschraube 320 auf.
In einigen Ausführungsformen ist die Führungsstange 322 mit einer Rastkerbe 370, wie in 10 gezeigt, versehen. In einigen Ausführungsformen weist die Kerbe 370 eine erste Schräge 371 und eine zweite Schräge 372 auf. In einigen Ausführungsformen sind die erste und die zweite Schräge 371, 372 zu einem einteiligen Stück miteinander verbunden. Insbesondere sind die Schrägen 371, 372 an einem vorbestimmten Punkt in der Führungsstange 322 verbunden, so dass die erste Schräge 371 axial länger ist als die zweite Schräge 372. Die erste Schräge 371 hat eine geringere Steigung als die zweite Schräge 372.
In einigen Ausführungsformen ist der Raststößel 374 in oder an dem Gehäuse 382 bereitgestellt. Mit dem Raststößel 374 ist ein Vorspannelement 380, wie etwa eine Raststößelfeder, verbunden. In einigen Ausführungsformen ist das Vorspannelement 380 zum Vorspannen des Raststößels 374 in einer radialen Richtung konzipiert. Insbesondere liegt die Raststößelfeder 380 unterhalb des Raststößels 374, so dass der Raststößel 374 radial zwischen der Raststößelfeder 380 und der Führungsstange 322 positioniert ist. Die Raststößelfeder 374 liegt auch in oder an dem FAD-Gehäuse 382.
In einigen Ausführungsformen liegen der Raststößel 374 und die Raststößelfeder 380 in einer separaten Einhäusung, um sie in einer allgemein radialen Richtung zu führen und/oder zu halten. Die separate Einhäusung liegt in oder an dem FAD-Gehäuse 382. Die separate Einhäusung, der Raststößel 374 und die Raststößelfeder 380 bewegen sich daher im FAD-Gehäuse 382 radial.
Wenn der Wellenstumpf 360 mit der zweiten Achswelle 354b verbunden werden soll, dreht sich der Motor 364, wodurch die Antriebsmutter 310 zur axialen Bewegung an der Antriebsschraube 320 entlang bewegt wird. Die Bewegung der Antriebsmutter 310 veranlasst die Schaltgabel 318 und die Führungsstange 322 durch die Federplatten 314, 316 sich im FAD-Gehäuse 382 axial zu bewegen. Außerdem bewegen sich die Einhäusung, der Raststößel 374 und die Raststößelfeder 380 radial im FAD-Gehäuse 382.
In einigen Ausführungsformen arbeitet das System 301 in zwei Modi. In einigen Ausführungsformen arbeitet das System 301 in einem passiven Modus und einem aktiven Modus. Im passiven Modus bewegt sich die Antriebsmutter 310 vom Voreingriffsabstand (d_c) auf einen Volleingriffsabstand (d_e), sobald der Raststößel 374 durch die von der Druckfeder 312 aufgebaute Kraft aus der Kerbe 396 bewegt worden ist. Die in der Druckfeder 312 aufgebaute potenzielle Energie führt schnell dazu, dass die Antriebsmutter sich axial auf einen Volleingriffsabstand (d_e) bewegt, wenn der Raststößel 374 nicht mehr in der Kerbe 396 ist.
Im aktiven Modus weist das System 301 eine Steuereinheit oder ein elektronisches Steuergerät (ECU) auf, das Eingangssignale von verschiedenen Sensoren empfängt, wie z.B. Vorder- und Hinterraddrehzahlsensoren, einem Moduswahlschalter, Motorstromsensoren, einem ABS, Positionssensoren usw. Das ECU weist darin eingebettete Software auf. Das ECU kann den Voreingriff des Systems 301 durch Erkennen einer Raddrehzahldifferenz erkennen, wie etwa einer Drehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern 344. In einigen Ausführungsformen weist das ECU in der Software eine Kalibrationstabelle auf, die die Motorstromanforderungen für verschiedene Eingriffsgrade, wie für Volleingriff und Voreingriff, zuordnet. In einigen Ausführungsformen wird der Voreingriffsabstand (d_c) erkannt, wenn der Raststößel 374 nicht in der Kerbe 396 eingerastet ist, indem Motorstromrückkopplung, Raddrehzahlsensordifferential, Eingangssignale von der Federplatte 314, 316 unter Verwendung von Potentiometer, Differentialtransformator usw. überwacht werden. In einigen Ausführungsformen steuert das ECU den Motorstrom so, dass die Antriebsmutter 310 an der Führungsstange 322 den Raststößel 374 aus der Kerbe 396 drückt, nachdem der Voreingriffsabstand (dc) erreicht worden ist. Bis zur Erkennung des Voreingriffs steigt der Motorstrom nicht stark an. Dies verhindert, dass die Mitnehmersätze 363, 356 aneinander anstoßen. In einigen Ausführungsformen ist das ECU eine Variante im offenen Regelkreis. In einigen Ausführungsformen empfängt das ECU Signale, die sich auf die Position der Federplatte 314, 316 beziehen, was eine Variante im Regelkreis bereitstellt. In einigen Ausführungsformen weist die Variante im Regelkreis ein Potentiometer zum Erkennen der Position der Federplatten 314, 316 auf. In einigen Ausführungsformen ist das ECU im FAD-Gehäuse 382 positioniert. In einigen Ausführungsformen verwendet das ECU adaptive Regelung, um zukünftige Betriebszustände vorherzusagen (z.B. Einrück-/Ausrückzeiten, Position von Bauteilen, Versätze, Motorstrompegel an verschiedenen Teilpositionen/Versätzen usw.). Das oben beschriebene System und Verfahren zur adaptiven Regelung kann für jede der hierin offenbarten Ausführungsformen verwendet werden.
In 11, die jetzt betrachtet wird, ist eine weitere Ausführungsform eines Zuschalt-/Abschaltsystems 401 schematisch abgebildet. Bei dieser Ausführungsform weist das System 401 eine zweiteilige Führungsstange 422 auf. Das System 401 hat die oben beschriebenen und in 8 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten angegebenen. Ähnliche Bauteile werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem System 201 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen.
Wie in 11 gezeigt, weist die Führungsstange 422 ein erstes Führungsstangenstück 422a und ein zweites Führungsstangenstück 422b auf. Das erste Führungsstangenstück 422a und das zweite Führungsstangenstück 422b sind an einem Satz Buchsen 486a, 486b befestigt. In einigen Ausführungsformen haben die Führungsstangenstücke 422a, 422b jeweils nach innen gerichtete Endteile, die mit den Buchsen 486a, 486b einstückig sind. Es ist eine Federplattenstange 484 bereitgestellt, die sich axial zwischen den Buchsen 486a, 486b erstreckt. Die Federplattenstange 484 erstreckt sich durch die Schaltgabel 418, die Federplatten 414, 416 und die Druckfeder 412. In einigen Ausführungsformen weist die Federplattenstange 484 einen Satz Muttern 488 mit Reibungskappen 490 an beiden Enden der Stange 484 auf. Die Kappen 490 liegen in den Buchsen 486a, 486b, um in Bezug aufeinander selektiv axial zu gleiten. Der oben beschriebene Aufbau dient zum sicheren Verbinden der Schaltgabel 418 mit der befestigten Führungsstange 422, um die Schaltgabel 418 robust abzustützen.
In einigen Ausführungsformen ist der Raststößel 474 kugelförmig oder rund gestaltet, wie in 11 gezeigt. Die Kerbe 470 ist ebenfalls abgerundet, so dass der Raststößel 474 in der Kerbe 470 positioniert werden kann. In einigen Ausführungsformen hat die Kerbe 470 eine(n) erste(n) Teil oder Schräge 471, der bzw. die größer oder steiler als ein(e) zweite(r) Teil oder Schräge 472 ist.
Wie oben angegeben, bewegen sich die Schaltgabel 418, die Druckfeder 412 und die Federplatten 414, 416 axial als eine Einheit, wenn sie von der Antriebsmutter 410 bewegt werden. In einigen Ausführungsformen sind die Federplatten 414, 416 mit der Schaltgabel 418 verbunden, wie etwa durch mechanische Befestigungselemente. Dank der Verschiebung der Antriebsmutter 410 in den Buchsen 486a, 486b bewegt sich die Federplattenstange 484 axial mit der Schaltgabel 418, der Druckfeder 412 und den Federplatten 414, 416.
In 12, die jetzt betrachtet wird, ist eine weitere Ausführungsform eines Zuschalt-/Abschaltsystems 501 schematisch abgebildet. Bei dieser Ausführungsform weist das System 501 eine zweiteilige Führungsstange 522 auf. Das System 501 hat die oben beschriebenen und in 10 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten angegebenen. Ähnliche Bauteile werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem System 501 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen.
Wie in 12 gezeigt, weist das System 501 in einigen Ausführungsformen ein Raststößelgehäuse 592 auf. Das Raststößelgehäuse 592, der Raststößel 574 und ein Vorspannelement 580 sind mit einer der Buchsen 586a verbunden. Insbesondere ist das Raststößelgehäuse 592 in einigen Ausführungsformen direkt mit der Buchse 586a verbunden. In einigen Ausführungsformen ist das Raststößelgehäuse 592 mit der Buchse 586a einstückig. Das Raststößelgehäuse 592 enthält den Raststößel 574 und das Vorspannelement 580. In einigen Ausführungsformen ist eine Öffnung 594 durch die Buchsen 586a, 586b bereitgestellt, so dass der Raststößel 574 sich selektiv radial durch die Buchse 586a erstrecken kann. In einigen Ausführungsformen liegt ein Eingriffsendteil 578 des Raststößels 574 radial neben der Mutter 588.
In 13, die jetzt betrachtet wird, ist eine weitere Ausführungsform eines Zuschalt-/Abschaltsystems 601 schematisch abgebildet. Das System 601 hat die oben beschriebenen und in 12 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten angegebenen. Ähnliche Bauteile werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem System 501 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen.
In einigen Ausführungsformen, wie in 13 abgebildet, weist das FAD-Gehäuse 682 Taschen 682a, 682b zur Aufnahme von Muttern 688a, 688b und Reibungskappen 690 in ihnen auf, wodurch die Federstange 584 mit dem FAD-Gehäuse 682 verbunden werden kann. In dieser Ausführungsform dürfen sich die Muttern 688a, 688b und Reibungskappen 690 axial in den Gehäusetaschen 682a, 682b bewegen, was Buchsen überflüssig macht. In einigen Ausführungsformen ist das Raststößelgehäuse 692 mit dem FAD-Gehäuse 682 einstückig. Durch Weglassen der Führungsstange und der Buchsen wird die Zahl der Teile im System 601 verringert, so dass Gewicht und Kosten gespart und potenzielle Ausfallmodi reduziert werden.
Die 14A - 14C bilden eine weitere Ausführungsform eines Linearantriebsmechanismus 700 ab. Der Antriebsmechanismus 700 hat die oben beschriebenen und in 1 abgebildeten Merkmale mit Ausnahme der unten genannten. Ähnliche Bauteile werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen gezeigt. Dementsprechend werden die Beschreibungen von ähnlich nummerierten Elementen aus dem Antriebsmechanismus 100 hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es werden nur Unterschiede ausführlich besprochen. Wie in den 14A - 14B gezeigt, ist in einem radial oberen Teil der Führungsstange 760 eine Kerbe oder Nut 796 bereitgestellt. Die Federplatte 714 fällt in die Führungsstangenkerbe/-nut 796 ein, wenn der Mechanismus 700 zurückgezogen/ausgerückt wird, und daher widersetzt sich die Federplatte 714 bei der axialen Bewegung der Antriebsmutter 710, wie in 14A gezeigt, der Bewegung. Wenn der Mechanismus 700 ausgefahren/eingerückt wird, bewegt sich die Antriebsmutter 710 axial, wobei in der Druckfeder 712 eine hohe Kraft aufgebaut wird, während die Federplatte 714 wie in 14B gezeigt in der Nut 796 bleibt. Wenn die Antriebsmutter 710 den Abstand (d_e) zurückgelegt hat, bei dem die Mitnehmer in Volleingriff sind, schiebt die Antriebsmutter 710 die Federplatte 714 nach oben aus der Nut 796, sobald die Feder 712 ausreichend zusammengedrückt wird. Sobald die Federplatte 714 nicht mehr in der Nut 796 ist, wird die Feder 712 entspannt.
Wie in 14C gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen die Kerbe oder Nut 796 in einem radial unteren Teil der Führungsstange 760 bereitgestellt. Die Antriebsmutter 710 wird als ein Drehpunkt verwendet, so dass die auf die Federplatte 714 reagierende Druckfederkraft die Federplatte 714 um die Antriebsmutter 710 dreht. Die Federplatte 714 fällt in die Führungsstangenkerbe/-nut 796 ein, wenn der Mechanismus 700 zurückgezogen/ausgerückt wird. Die Druckkraft der Feder 712 schwenkt die Federplatten 714 so um die Antriebsmutter 710, dass die Federplatte 714 sich exzentrisch dreht und in die Nut 796 einfällt, so dass die Federplatte 714 dann, wenn die Antriebsmutter 710 sich in eine eingerückte Stellung bewegt, bereits gespannt ist. Wenn der Mechanismus 700 ausgefahren/eingerückt wird, bewegt sich die Antriebsmutter 710 axial, wobei in der Druckfeder 712 ein hoher Druck aufgebaut wird, während die Federplatte 714 in der Nut 796 bleibt, wie in 14B gezeigt. Wenn die Antriebsmutter 710 den Abstand (d_e) zurückgelegt hat, an dem die Mitnehmer in Volleingriff sind, schiebt die Antriebsmutter 710 die Federplatte 714 aus der Nut 796, sobald die Feder 712 ausreichend zusammengedrückt wird. In einigen Ausführungsformen schiebt die Antriebsmutter 710, wenn die Antriebsmutter 710 einen Eingriffsabstand (d_e) zurücklegt, die Federplatte 714 aus der Nut 796 und die Mitnehmer 763 an der Schaltmuffe 762 kommen mit den Mitnehmern 761 in Volleingriff. Sobald die Federplatte 714 nicht mehr in der Nut 796 ist, wird die Feder 712 entspannt. In einigen Ausführungsformen ist an dem Abstand (d_e) ein Nockenbuckel positioniert, um die Kalibration des Eingriffsabstands (d_e) zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass die Beschreibung oben vorgesehene Abmessungen für gewisse Bauteile oder Baugruppen hat. Die erwähnten Abmessungen oder Abmessungsbereiche sind bereitgestellt, um gewisse gesetzliche Vorschriften, wie die beste Ausführungsart, so gut wie möglich zu erfüllen. Der Umfang der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ist aber ausschließlich durch die Sprache der Ansprüche zu bestimmen und folglich ist keine der erwähnten Abmessungen als die bevorzugten Ausführungsformen beschränkend zu betrachten, außer insofern als ein Anspruch eine vorgegebene Abmessung oder einen Bereich davon zu einem Merkmal des Anspruchs macht.

Claims

Linearantriebsmechanismus (100, 700), umfassend: eine feststehende Führungsstange (122, 760, 422); eine Schaltgabel (118, 418) mit einem Muffenteil (126), wobei die feststehende Führungsstange (122, 760, 422) sich durch den Muffenteil (126) erstreckt; eine Antriebsmutter (110) mit einer Öffnung (110a) durch sie hindurch; eine Antriebsschraube (120), die sich parallel zu und radial oberhalb der feststehenden Führungsstange (122, 760, 422) durch die Öffnung (110a) der Antriebsmutter (110) erstreckt; eine erste Federplatte (114, 214, 314) mit einem sich axial erstreckenden Teil (114b, 214b, 314b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (114b, 214b, 314b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c) verbindet; eine zweite Federplatte (116, 216, 316) mit einem sich axial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (116b, 216b, 316b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316) verbindet; und eine Druckfeder (112, 212, 312), die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und dem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) positioniert ist; wobei der zweite sich radial erstreckende Teil (114c, 214c, 314c) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und der zweite sich radial erstreckende Teil (116c, 216c, 316c) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) mit der Antriebsmutter (110) an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt sind, wobei die Antriebsmutter (110) axial an der Antriebsschraube (120) entlang bewegbar ist, und wobei die erste und die zweite Federplatte (114, 214, 314, 116, 216, 316) zum Zusammendrücken der Druckfeder (112, 212, 312) durch die Antriebsmutter (110) axial an der feststehenden Führungsstange (122, 760, 422) entlang bewegbar sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 1, wobei die feststehende Führungsstange (122, 760, 422) an einer Außenfläche davon eine Kerbe (270, 370, 470) aufweist, wobei die Kerbe (270, 370, 470) einen ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und einen zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) aufweist, wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) und der zweite Schrägenteil (272, 372, 471) miteinander verbunden sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 2, wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) axial länger ist als der zweite Schrägenteil (272, 372, 472).
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Raststößel (274, 374, 474) und ein Vorspannelement, wobei das Vorspannelement (280, 380) radial unterhalb des Raststößels (274, 374, 474) liegt und der Raststößel (274, 374, 474) radial zwischen dem Vorspannelement (280, 380) und der feststehenden Führungsstange (122, 760, 422) positioniert ist und wobei der Raststößel (274, 374, 474) sich selektiv an dem ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und dem zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) der Kerbe (270, 370, 470) entlangbewegt.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 4, wobei der Raststößel (274, 374, 474) und das Vorspannelement (280, 380) sich an der Schaltgabel (118, 418) befinden.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 1, wobei die feststehende Führungsstange (122, 760, 422) an der radial äußeren Oberfläche davon eine Nut (796) aufweist.
Linearantriebsmechanismus (100, 700), umfassend: eine feststehende Führungsstange (122, 760, 422) mit einem ersten Führungsstangenstück (422a) und einem zweiten Führungsstangenstück (422b); eine erste, an dem ersten Führungsstangenstück (422a) angebrachte Buchse (486a); eine zweite, an dem zweiten Führungsstangenstück (422b) angebrachte Buchse (486b); eine Federstange (484, 584) mit zwei axialen Enden, wobei ein erstes axiales Ende mit der ersten Buchse (486a) verbunden ist und ein zweites axiales Ende mit der zweiten Buchse (486b) verbunden ist; eine Schaltgabel (118, 418) mit einem Muffenteil (126), wobei die Federstange (484, 584) sich durch den Muffenteil (126) erstreckt; eine Antriebsmutter (110) mit einer Öffnung (110a) durch sie hindurch; eine Antriebsschraube (120), die sich parallel zu und radial oberhalb der Federstange (484, 584) durch die Öffnung (110a) der Antriebsmutter (110) erstreckt; eine erste Federplatte (114, 214, 314) mit einem sich axial erstreckenden Teil (114b, 214b, 314b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (114b, 214b, 314b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a, 114c, 214c, 314c) verbindet; eine zweite Federplatte (116, 216, 316) mit einem sich axial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (116b, 216b, 316b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a, 116c, 216c, 316c) verbindet; und eine Druckfeder (112, 212, 312), die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil der ersten Federplatte (114, 214, 314) und dem ersten sich radial erstreckenden Teil der zweiten Federplatte (116, 216, 316) positioniert ist, wobei der zweite sich radial erstreckende Teil (114c, 214c, 314c) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und der zweite sich radial erstreckende Teil (116c, 216c, 316c) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) mit der Antriebsmutter (110) an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt sind, wobei die Antriebsmutter (110) axial an der Antriebsschraube (120) entlang bewegbar ist, und wobei die erste und die zweite Federplatte (114, 214, 314, 116, 216, 316) zum Zusammendrücken der Druckfeder (112, 212, 312) durch die Antriebsmutter (110) axial an der Federstange (484, 584) entlang bewegbar sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 7, wobei die Buchsen (486a, 486b) mit dem ersten und dem zweiten Führungsstangenstück (422a, 422b) einstückig sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 8, wobei die Federstange (484, 584) einen Satz Muttern (688a, 688b) aufweist, wobei jede Mutter (688a, 688b) an ihrem Ende eine Reibungskappe (690) hat und wobei jede Reibungskappe (690) in einer Buchse (486a, 486b) positioniert ist.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 7, wobei die feststehende Führungsstange (122, 760, 422) an einer Außenfläche davon eine Kerbe (270, 370, 470) aufweist, wobei die Kerbe (270, 370, 470) einen ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und einen zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) aufweist und wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) und der zweite Schrägenteil (272, 372, 472) miteinander verbunden sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 10, wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) axial länger ist als der zweite Schrägenteil (272, 372, 472).
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Raststößel (274, 374, 474) und ein Vorspannelement (280, 380, 580), wobei das Vorspannelement (280, 380, 580) radial unterhalb des Raststößels (274, 374, 474) liegt und der Raststößel (274, 374, 474) radial zwischen dem Vorspannelement (280, 380, 580) und der Federstange (484, 584) positioniert ist und wobei der Raststößel (274, 374, 474) sich selektiv am ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und am zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) der Kerbe (270, 370, 470) entlangbewegt.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 12, ferner umfassend ein Raststößelgehäuse (592, 692), in dem der Raststößel (274, 374, 474) und das Vorspannelement (280, 380, 580) aufgenommen sind, wobei das Raststößelgehäuse (592, 692) mit einer Buchse (586a) verbunden ist.
Linearantriebsmechanismus (100, 700), umfassend: eine Federstange (484, 584) mit zwei axialen Enden, wobei ein erstes axiales Ende mit einer ersten Mutter (688a) verbunden ist und ein zweites Ende mit einer zweiten Mutter (688b) verbunden ist; eine Schaltgabel (118, 418) mit einem Muffenteil (126), wobei die Federstange (484, 584) sich durch den Muffenteil (126) erstreckt; eine Antriebsmutter (110) mit einer Öffnung (110a) durch sie hindurch; eine Antriebsschraube (120), die sich parallel zu und radial oberhalb der Federstange (484, 584) durch die Öffnung (110a) der Antriebsmutter (110) erstreckt; eine erste Federplatte (114, 214, 314) mit einem sich axial erstreckenden Teil (114b, 214b, 314b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (114c, 214c, 314c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (114b, 214b, 314b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a, 114c, 214c, 314c) verbindet; eine zweite Federplatte (116, 216, 316) mit einem sich axial erstreckenden Teil (116b, 216b, 316b), einem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) und einem zweiten sich radial erstreckenden Teil (116c, 216c, 316c), der sich in der zum ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) entgegengesetzten Richtung erstreckt, wobei der sich axial erstreckende Teil (116b, 216b, 316b) den ersten und den zweiten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a, 116c, 216c, 316c) verbindet; eine Druckfeder (112, 212, 312), die zwischen dem ersten sich radial erstreckenden Teil (114a, 214a, 314a) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und dem ersten sich radial erstreckenden Teil (116a, 216a, 316a) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) positioniert ist; und ein Gehäuse (682) mit zwei axial entgegengesetzten Taschen (682a, 682b), wobei die erste Mutter (688a) in einer ersten Tasche (682a) positioniert ist und die zweite Mutter (688b) in einer zweiten Tasche (682b) positioniert ist; wobei der zweite sich radial erstreckende Teil (114c, 214c, 314c) der ersten Federplatte (114, 214, 314) und der zweite sich radial erstreckende Teil (116c, 216c, 316c) der zweiten Federplatte (116, 216, 316) mit der Antriebsmutter (110) an axial entgegengesetzten Seiten davon in Kontakt sind, wobei die Antriebsmutter (110) axial an der Antriebsschraube (120) entlang bewegbar ist und wobei die erste und die zweite Federplatte (114, 214, 314, 116, 216, 316) zum Zusammendrücken der Druckfeder (112, 212, 312) durch die Antriebsmutter (110) axial an der Federstange (484, 584) entlang bewegbar sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 14, wobei die Federstange (484, 584) an einer Außenfläche davon eine Kerbe (270, 370, 470) aufweist, wobei die Kerbe (270, 370, 470) einen ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und einen zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) aufweist und wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) und der zweite Schrägenteil (272, 372, 472) miteinander verbunden sind.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 15, wobei der erste Schrägenteil (271, 371, 471) axial länger ist als der zweite Schrägenteil (272, 372, 472).
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 16, ferner umfassend einen Raststößel (274, 374, 474) und ein Vorspannelement (280, 380, 580), wobei das Vorspannelement (280, 380, 580) radial unterhalb des Raststößels (274, 374, 474) liegt und der Raststößel (274, 374, 474) radial zwischen dem Vorspannelement (280, 380, 580) und der Federstange (484, 584) positioniert ist und wobei der Raststößel (274, 374, 474) sich selektiv am ersten Schrägenteil (271, 371, 471) und am zweiten Schrägenteil (272, 372, 472) der Kerbe (270, 370, 470) entlangbewegt.
Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 17, ferner umfassend ein Raststößelgehäuse (592, 692), wobei der Raststößel (274, 374, 474) und das Vorspannelement (280, 380, 580) in dem Raststößelgehäuse (592, 692) positioniert sind und wobei das Raststößelgehäuse (592, 692) mit dem Gehäuse (682) einstückig ist.
Abschalt-/Zuschaltsystem für Fahrzeuge, umfassend: einen Linearantriebsmechanismus (100, 700) nach Anspruch 1; einen antreibend mit der Antriebsschraube (120) verbundenen Motor (164, 264, 364); eine Schaltmuffe (162, 262, 762) mit einem Mitnehmersatz (263) daran, die mit der Schaltgabel (118, 418) verbunden ist; und einer Achswelle (254b) mit einem Mitnehmersatz (256) an ihrer Außenfläche; wobei die Mitnehmer (263) an der Schaltmuffe (162, 262, 762) und die Mitnehmer (256) an der Achswelle (254b) selektiv miteinander in Eingriff kommen.