DE112020004911T5

DE112020004911T5 - Antriebsstrangkomponente mit leichtem Kugelrampenmechanismus

Info

Publication number: DE112020004911T5
Application number: DE112020004911.6T
Authority: DE
Inventors: Frederick E. Zink; Robert S. Kleinhardt
Original assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Current assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2022-06-30
Also published as: WO2021071657A1; US20220178404A1; US11940014B2; CN114555963A

Abstract

Eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einem Kugelrampenmechanismus, der einen ersten Kugelrampenring, einen zweiten Kugelrampenring und eine Vielzahl von Kugeln beinhaltet. Jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe verfügt über eine Vielzahl von Kugelstützen, die Kugelbahnen zur Aufnahme der Kugeln definieren. Jede der Kugelstützen weist eine erste radiale Breite an einer ersten Stelle und eine zweite radiale Breite an einer zweiten Stelle auf. Die erste und die zweite Breite sind zur Minimierung der Materialmenge, die den ersten und den zweiten Kugelrampenring bildet, unterschiedlich.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/912,714 , eingereicht am 09. Oktober 2019.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Antriebsstrangkomponente mit einem leichten Kugelrampenmechanismus.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen mit Bezug zur vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
Kugelrampenmechanismen werden üblicherweise in verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs eingesetzt, wie beispielsweise in Differenzialen, Achsanordnungen, Nebenantrieben und Verteilergetrieben, um in Reaktion auf eine relative Drehbewegung zwischen einem Paar von Kugelrampenringen einen Schub zu erzeugen. Die Kugelrampenringe des Kugelrampenmechanismus sind üblicherweise um eine Drehachse angeordnet und haben einen Durchmesser, der sich nach der erforderlichen Schubkraft richtet. Herkömmliche Kugelrampenmechanismen verfügen nicht über Kugelrampenringe, die zur Reduzierung ihrer Masse optimiert sind. Diese zusätzliche Masse in den Kugelrampenringen eines herkömmlichen Kugelrampenmechanismus ist mit zusätzlichen Kosten und Gewicht verbunden, was in Situationen, in denen die Kugelrampenringe einen relativ großen Durchmesser haben, sodass der Kugelrampenmechanismus eine relativ große Schubkraft erzeugen kann, von Bedeutung sein kann.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfanges oder aller ihrer Merkmale.
In einer Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einem Kugelrampenmechanismus bereit, der einen ersten Kugelrampenring, einen zweiten Kugelrampenring und eine Vielzahl von Kugeln beinhaltet. Der erste und der zweite Kugelrampenring sind konzentrisch um eine Betätigungsachse angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe weist eine Stützstruktur und eine Vielzahl von Kugelstützen auf, die fest mit der Stützstruktur gekoppelt sind. Die Stützstruktur definiert eine hintere Fläche. Die Kugelstützen sind in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse beabstandet und erstrecken sich von der Stützstruktur nach vorne. Die Kugelstützen arbeiten zusammen, um eine Stirnfläche zu definieren. Jede der Kugelstützen definiert eine Kugelbahn. Jede Kugelbahn weist ein erstes Umfangsende auf, das um eine erste Abmessung unterhalb der Stirnfläche angeordnet ist, und ein zweites Umfangsende, das um eine zweite Abmessung unterhalb der Stirnfläche angeordnet ist, die geringer ist als die erste Abmessung. Jede der Kugelbahnen verfügt über eine radiale Breite, die sich zwischen dem ersten Umfangsende und dem zweiten Umfangsende verjüngt. Jede der Kugeln wird in einer der zugehörigen Kugelbahnen aufgenommen und ist zwischen dem ersten und zweiten Umfangsende der zugehörigen Kugelbahn beweglich. Jede der Kugelstützen weist eine erste radiale Breite an einer ersten Stelle auf, an der das erste Umfangsende die Stirnfläche schneidet, und eine zweite radiale Breite an einer zweiten Stelle, an der das zweite Umfangsende die Stirnfläche schneidet. Die erste radiale Breite wird entlang einer ersten Linie gemessen, die durch die Betätigungsachse und den Mittelpunkt einer der zugehörigen Kugeln verläuft, die im ersten Umfangsende angeordnet ist. Die zweite Breite wird entlang einer zweiten Linie gemessen, die durch die Betätigungsachse und den Mittelpunkt der zugehörigen Kugel verläuft, die im zweiten Umfangsende angeordnet ist.
In einer anderen Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente bereit, die einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln aufweist. Der erste und der zweite Kugelrampenring sind konzentrisch um eine Betätigungsachse angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe definiert eine Vielzahl von Kugelbahnen. Jede der Kugelbahnen verfügt über einen Zwischenbahnabschnitt und erste und zweite Bahnabschnitte, die auf gegenüberliegenden Seiten des Zwischenbahnabschnitts angeordnet sind. Die ersten Rampenabschnitte sind mit einer ersten Rampenrate ausgestaltet, während die zweiten Rampenabschnitte mit einer zweiten Rampenrate ausgestaltet sind, die sich von der ersten Rampenrate unterscheidet. Jede der Kugeln wird in zugeordneten Kugelbahnen in den ersten und zweiten Kugelrampenringen aufgenommen. Die Drehung des ersten Kugelrampenrings relativ zum zweiten Kugelrampenring in einer ersten Drehrichtung, wenn sich die Kugeln in den Zwischenbahnabschnitten befinden, treibt die Kugeln in die ersten Bahnabschnitte, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring mit der ersten Rampenrate auseinander zu treiben. Die Drehung des ersten Kugelrampenrings relativ zum zweiten Kugelrampenring in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, wenn sich die Kugeln in den Zwischenabschnitten befinden, treibt die Kugeln in die zweiten Bahnabschnitte, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring mit der zweiten Rampenrate auseinander zu treiben.
In noch einer anderen Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente bereit, die einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln beinhaltet. Der erste und der zweite Kugelrampenring sind um eine Betätigungsachse angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe definiert eine Vielzahl von Kugelbahnen. Jede der Kugeln wird in einem zugeordneten Satz von Kugelbahnen in den ersten und zweiten Kugelrampenringen aufgenommen. Jeder Satz von Kugelbahnen ist mit zumindest einem anderen Satz von Kugelbahnen derart verschachtelt, dass sich jeder Satz von Kugelbahnen in Umfangsrichtung um den ersten und zweiten Kugelrampenring über einen Sektor des ersten und zweiten Kugelrampenrings erstreckt, der einen zentralen Winkel aufweist, der größer oder gleich 360 Grad geteilt durch eine Gesamtmenge der Sätze von Kugelbahnen ist.
In noch einer weiteren Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente bereit, die einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln beinhaltet. Der erste und der zweite Kugelrampenring sind um eine Betätigungsachse angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe definiert eine Vielzahl von Kugelbahnen, die exzentrisch um die Betätigungsachse angeordnet sind. Jede der Kugeln wird in einem zugeordneten Satz von Kugelbahnen in den ersten und zweiten Kugelrampenringen aufgenommen.
Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Kurzdarstellung sollen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung dienen und den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.

1 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einem Kugelrampenmechanismus, der gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
2 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer zweiten Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einem gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebauten Kugelrampenmechanismus;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts des Kugelrampenmechanismus von 2;
4 ist eine Vorderansicht eines Abschnitts des Kugelrampenmechanismus von 2;
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 4;
6 ist eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 von 4;
7 ist eine Vorderansicht eines Abschnitts des Kugelrampenmechanismus von 2, die einen ersten Kugelrampenring näher veranschaulicht;
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von 4;
9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von 4;
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von 4;
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von 4;
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 von 4;
13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 von 4;
14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 von 4;
15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 15-15 von 4;
16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 von 4;
17A ist eine schematische Veranschaulichung eines beispielhaften Kugelrampenmechanismus mit einer bidirektionalen Kugelbahn mit unsymmetrischen Bahnabschnitten;
17B ist eine schematische Veranschaulichung ähnlich der von 17A, die jedoch den Kugelrampenmechanismus darstellt, der auf einem ersten Bahnabschnitt arbeitet;
17C ist eine schematische Veranschaulichung ähnlich der von 17A, die jedoch den Kugelrampenmechanismus darstellt, der auf einem zweiten Bahnabschnitt arbeitet;
18 und 19 sind schematische Veranschaulichungen von beispielhaften Kugelrampenmechanismen mit verschachtelten Kugelbahnen, die exzentrisch bzw. konzentrisch ausgestaltet sind; und
20 ist eine schematische Veranschaulichung eines beispielhaften Kugelrampenmechanismus mit exzentrischen Kugelbahnen, die zumindest einen der Kugelrampenringe zu einer exzentrischen Bewegung um eine Betätigungsachse veranlassen.

Entsprechende Bezugsziffern kennzeichnen die jeweiligen Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Mit Bezug auf 1 ist ein beispielhafter Kugelrampenmechanismus, der gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, allgemein mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Der Kugelrampenmechanismus 10 ist in einer beispielhaften Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente dargestellt, die als Hinterachsanordnung 12 mit einem Gehäuse 14, einem Hohlrad 16, einer Differenzialbaugruppe 18, ersten und zweiten Abtriebswellen 20 und 22, einer ersten Kupplungsbaugruppe 24 und einer zweiten Kupplungsbaugruppe 26 veranschaulicht ist. Das Gehäuse 14 definiert üblicherweise einen Hohlraum 30 und eine Differenzialachse 32. Das Hohlrad 16 ist in dem Hohlraum 30 aufgenommen und wird von dem Gehäuse 14 zur Drehung um die Differenzialachse 32 getragen. Das Hohlrad 16 steht in kämmendem Eingriff mit einem Antriebsritzel (nicht dargestellt), das in dem Hohlraum 30 aufgenommen und von dem Gehäuse 14 zur Drehung um eine Ritzelachse (nicht dargestellt) getragen wird, die quer zu der Differenzialachse 32 verläuft.
Die Differenzialbaugruppe 18 ist in dem Hohlraum 30 angeordnet und beinhaltet einen Differenzialeingang 38 und einen Differenzialgetriebesatz 40. Der Differenzialeingang 38 ist relativ zum Hohlrad 16 um die Differenzialachse 32 drehbar und versorgt den Differenzialgetriebesatz 40 mit Drehkraft. Der Differenzialgetriebesatz 40 beinhaltet zwei um die Differenzialachse 32 relativ zum Differenzialeingang 38 drehbare Achswellenräder 42 und 44. Die Achswellenräder 42 und 44 sind die Ausgänge der Differenzialbaugruppe 18. Die erste Abtriebswelle 20 ist drehbar mit dem Achswellenrad 42 gekoppelt, während die zweite Abtriebswelle 22 drehbar mit dem Achswellenrad 44 gekoppelt ist. Die erste Kupplungsbaugruppe 24 ist zur selektiven Kopplung des Differenzialeingangs 38 mit dem Hohlrad 16 zur Drehung mit diesem ausgestaltet.
Die erste Kupplungsbaugruppe 24 ist zur selektiven Entkopplung des Hohlrads 16 von der Differenzialbaugruppe 18 ausgestaltet. Die erste Kupplungsbaugruppe 24 kann eine erste Kupplung 52 und ein erstes Stellglied 52 beinhalten. Die erste Kupplung 50 kann eine beliebige Art von Kupplung sein, wie beispielsweise eine Reibungskupplung mit einem äußeren Kupplungskorb 54, einer Kupplungsnabe 56 und einem Kupplungspaket 58. In dem bereitgestellten Beispiel ist der äußere Kupplungskorb 54 ein Kupplungseingangselement und mit dem Hohlrad 16 zur Drehung mit diesem um die Differenzialachse 32 gekoppelt, die Kupplungsnabe 56 ist mit dem Differenzialeingang 38 zur gemeinsamen Drehung um die Differenzialachse 32 gekoppelt, und das Kupplungspaket 58 hat zwei Sätze von Kupplungsscheiben, die jeweils drehfest, aber axial verschiebbar mit einem zugehörigen des äußeren Kupplungskorbs 54 und der Kupplungsnabe 56 gekoppelt sind. Das erste Stellglied 52 kann ein beliebiger Mechanismus sein, der zur Betätigung der ersten Kupplung 50 ausgestaltet werden kann, etwa ein Hydraulikzylinder, der einen in einer Bohrung 66 im Gehäuse 14 beweglich gelagerten Kolben 64 beinhaltet. Eine druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit kann zur Verschiebung des Kolbens 64 in der Bohrung 66 verwendet werden, um das Kupplungspaket 58 zusammenzudrücken und die Kupplungsnabe 56 mit dem äußeren Kupplungskorb 54 antriebsmäßig zu koppeln, um so die Drehkraft vom Hohlrad 16 auf den Differenzialeingang 38 zu übertragen.
Die zweite Kupplungsbaugruppe 26 ist zur Begrenzung der Drehzahldifferenzierung zwischen der ersten und zweiten Abtriebswelle 20 und 22 ausgestaltet. In dem bereitgestellten Beispiel beinhaltet die zweite Kupplungsbaugruppe 26 eine Reibungskupplung 70 und ein zweites Stellglied 72. Die Reibungskupplung 70 beinhaltet einen äußeren Kupplungskorb 80, eine Kupplungsnabe 82 und ein Kupplungspaket 84. Der äußere Kupplungskorb 60 ist der Eingang der Reibungskupplung 70 und drehbar mit dem Differenzialeingang 38 gekoppelt, während die Kupplungsnabe 82 der Ausgang der Reibungskupplung 70 ist und drehbar mit der zweiten Abtriebswelle 22 gekoppelt ist. Das Kupplungspaket 84 beinhaltet eine Vielzahl von ersten Kupplungsscheiben 90, die drehbar mit dem äußeren Kupplungskorb 80 gekoppelt sind, und eine Vielzahl von zweiten Kupplungsscheiben 92, die mit den ersten Kupplungsscheiben 90 verschachtelt und drehbar mit der Kupplungsnabe 82 gekoppelt sind.
Das zweite Stellglied 72 beinhaltet den Kugelrampenmechanismus 10, ein sekundäres Kupplungspaket 100, ein Paar Andruckscheiben 102 und ein sekundäres Stellglied 104. Der Kugelrampenmechanismus 10 wird nachfolgend ausführlicher erläutert, beinhaltet aber im Allgemeinen einen ersten Kugelrampenring 110, einen zweiten Kugelrampenring 112 und eine Vielzahl von Kugeln 114, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelrampenring 110 und 112 in Kugelbahnen oder Nuten 116 angeordnet sind, die in jedem der ersten und zweiten Kugelrampenringe 110 und 112 ausgeformt sind. Die ersten und zweiten Kugelrampenringe 110 und 112 sind konzentrisch um eine Betätigungsachse (d. h. in dem bereitgestellten Beispiel die Differenzialachse 32) angeordnet und relativ zueinander um die Betätigungsachse drehbar. Die ersten und zweiten Kugelrampenringe 110 und 112 können radial zwischen dem äußeren Kupplungskorb 82 und der Kupplungsnabe 84 angeordnet sein. Der erste Kugelrampenring 110 kann an einer der zweiten Kupplungsscheiben 92 anliegen und drehbar mit der Kupplungsnabe 84 gekoppelt sein. Das sekundäre Kupplungspaket 100 hat eine Vielzahl von ersten Reibscheiben, die drehfest mit dem äußeren Kupplungskorb 80 gekoppelt sind, und eine Vielzahl von zweiten Reibscheiben, die mit den ersten Reibscheiben verschachtelt und drehfest mit dem zweiten Kugelrampenring 112 gekoppelt sind. Die Andruckscheiben 102 können an den gegenüberliegenden axialen Enden des sekundären Kupplungspakets 100 angeordnet und mit dem äußeren Kupplungskorb 80 drehbar gekoppelt sein. Das sekundäre Stellglied 104 kann jede Art von Stellglied sein, das eine relative axiale Bewegung zwischen den Andruckscheiben 102 bewirkt, um das sekundäre Kupplungspaket 100 dazwischen selektiv zusammenzudrücken. Das sekundäre Stellglied 104 könnte zum Beispiel als Hydraulikzylinder ausgestaltet sein. In dem bereitgestellten Beispiel weist das sekundäre Stellglied jedoch einen ringförmigen Elektromagneten 120 auf. Der Elektromagnet 120 ist fest mit dem Gehäuse 14 gekoppelt und zur selektiven Erzeugung eines Magnetfeldes ausgestaltet, das die distale Andruckscheibe 102 entlang der Differenzialachse 32 in Richtung des sekundären Kupplungspakets 100 und der anderen (proximalen) Andruckscheibe 102 ziehen kann. Wird elektrische Energie an den Elektromagneten 120 angelegt, um den Elektromagneten 120 zur Erzeugung des Magnetfeldes zu veranlassen, bewegt sich die distale Andruckscheibe 102 in Richtung des Elektromagneten 120 und verdichtet das sekundäre Kupplungspaket 100 zwischen sich (d. h. der distalen Andruckscheibe 120) und der proximalen Andruckscheibe 102, die fest mit dem äußeren Kupplungskorb 80 gekoppelt ist, sodass die Drehkraft vom äußeren Kupplungskorb 80 über das sekundäre Kupplungspaket 100 auf den zweiten Kugelrampenring 112 übertragen wird. Die Stärke des durch das sekundäre Kupplungspaket 100 übertragenen Drehmoments hängt von der Stärke des Magnetfelds ab. Folglich kann der Betrag der relativen Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelrampenring 110 und 112, der den axialen Abstand steuert, um den der Kugelrampenmechanismus 10 das Kupplungspaket 84 der Reibungskupplung 70 zusammendrücken kann, und somit der Betrag des Drehmoments, das durch die Reibungskupplung 70 zwischen dem Differenzialeingang 38 und der zweiten Abtriebswelle 22 übertragen werden kann, durch Variieren der Stärke des durch den Elektromagneten 120 erzeugten Magnetfelds gesteuert werden.
Während der Kugelrampenmechanismus 10 in Verbindung mit einer Hinterachsenbaugruppe veranschaulicht und beschrieben wurde und in Reaktion auf das Anlegen eines Magnetfeldes betrieben wird, wird deutlich, dass ein gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebauter Kugelrampenmechanismus in verschiedene andere Arten von Fahrzeug-Antriebsstrangkomponenten eingebaut werden kann, wie beispielsweise Verteilergetriebe, Getriebe, Achsgetriebe und Nebenantriebe (power take-off unit, PTU), und/oder dass der Kugelrampenmechanismus auf verschiedene andere Arten betrieben werden kann, einschließlich über einen rotierenden Elektromotor, der einen der ersten und zweiten Kugelrampenringe relativ zu dem anderen der ersten und zweiten Kugelrampenringe bewegt, entweder direkt oder durch eine Differenzial-Drehbewegung, die durch einen kämmenden Eingriff eines Zahnrads in einen oder beide des ersten und zweiten Kugelrampenrings oder durch Magnetfelder oder Wirbelströme, die an einen oder beide der ersten und zweiten Kugelrampenringe angelegt werden, erzeugt werden kann.
In dem Beispiel von 2 ist der Kugelrampenmechanismus 10a in einem PTU 200 dargestellt und zur Steuerung des Eingriffs einer Reibungskupplung 202 ausgestaltet, die zwischen einem PTU-Eingangselement 204 und einem Differenzialeingangselement 206 eines Frontdifferenzials (nicht vollständig dargestellt) angeordnet ist. Außer wie nachstehend beschrieben, kann der Kugelrampenmechanismus 10a mit dem vorstehend beschriebenen Kugelrampenmechanismus 10 identisch sein.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 3 ist ein Getriebeelement, wie beispielsweise ein Sektorzahnrad 210, fest mit dem ersten Kugelrampenring 110a gekoppelt und beinhaltet eine Vielzahl von Sektorzahnrad-Verzahnungen 210a. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Sektorzahnrad 210 unitär und integral mit dem ersten Kugelrampenring 110a geformt, jedoch ist verständlich, dass das Sektorzahnrad 210 als eigenständige Komponente geformt und an den ersten Kugelrampenring 110a montiert oder an den ersten Kugelrampenring 110a angeformt werden kann (z. B. aus Kunststoff geformt, der an den ersten Kugelrampenring 110a angeformt wird). Der erste Kugelrampenring 110a wird von einem Gehäuse 14a des PTU 200 zur Drehung um eine Betätigungsachse getragen, die in dem vorgesehenen Beispiel eine Frontdifferenzialachse 32 ist. Der zweite Kugelrampenring 112a ist drehfest, jedoch axial verschiebbar mit dem Gehäuse 14a gekoppelt, sodass er sich entlang der Betätigungsachse bewegen kann. In dem bestimmten Beispiel beinhaltet der zweite Kugelrampenring 112a eine L-förmige Lasche 218, die zur Aufnahme in einem in dem Gehäuse 14a geformten, axial verlaufenden Schlitz 220 ausgebildet ist. Jede der Kugeln 114 wird in einem zugeordneten Satz der Kugelbahnen 116 in den ersten und zweiten Kugelrampenringen 110a und 112a aufgenommen. Falls gewünscht, können die Kugeln 114 in einem ringförmigen Käfig 224 aufgenommen werden, der den Umfangsabstand der Kugeln 114 in einer gewünschten Weise beibehält. Die Sektorzahnrad-Verzahnungen 210a können von einem Eingangszahnrad 230 in Eingriff gebracht werden, das von einem Elektromotor 232 angetrieben wird. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Sektorzahnrad 210 ein Abschnitt eines Stirnrads und das Eingangszahnrad 230 ein weiteres Stirnrad, das kämmend in das Schneckenrad eingreift. Es versteht sich jedoch, dass das Sektorzahnrad 210 und das Eingangszahnrad 230 auch anders ausgebildet sein können (z.B. als Schrägzahnrad oder als Schneckenrad bzw. Schnecke) und dass zwischen dem Elektromotor 232 und dem Eingangszahnrad 230 eine Untersetzung eingesetzt werden kann.
Mit Bezug auf die 3, 5 und 7 kann jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe 110a und 112a massensparend konstruiert sein und eine Stützstruktur 300, eine Vielzahl von Kugelstützen 302 und optional eine Vielzahl von Übergangsstrukturen 304 aufweisen. Die Stützstruktur 300 definiert eine ringförmige hintere Fläche 310, die zur Übertragung von Schubkräften durch sie ausgestaltet ist. Bei Verwendung eines Getriebeelements (z. B. des Sektorzahnrads 210) kann das Getriebeelement fest mit der Stützstruktur 300 gekoppelt sein. Die Kugelstützen 302 sind in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse 32a herum beabstandet und fest mit der Stützstruktur 300 gekoppelt, sodass sie sich von dieser aus nach vorne erstrecken. Die Kugelstützen 302 auf dem ersten Kugelrampenring 110 und die Kugelstützen 302 auf dem zweiten Kugelrampenring 112 wirken jeweils zusammen, um eine zugehörige ringförmige Stirnfläche 330 zu definieren. Jede der Kugelstützen 302 kann eine der zugehörigen Kugelbahnen 116 definieren. Jede Kugelbahn 116 weist ein erstes Umfangsende 334 auf, das um eine erste Abmessung unterhalb der Stirnfläche 330 angeordnet ist, und ein zweites Umfangsende 336, das um eine zweite Abmessung unterhalb der Stirnfläche 330 angeordnet sein kann, die geringer ist als die erste Abmessung. Die Kugelbahnen 116 können sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsende 334 und 336 kontinuierlich verjüngen, wie in dem vorgesehenen Beispiel dargestellt. Alternativ könnten die Kugelbahnen 116 mit flachen Stegen (nicht dargestellt) an einem oder beiden der ersten und zweiten Umfangsenden 334 und 336 ausgestaltet sein. Sofern enthalten, kann jede der Übergangsstrukturen 304 fest mit der Stützstruktur 300 gekoppelt und in Umfangsrichtung zwischen einem Paar der Kugelstützen 302 angeordnet sein und diese verbinden.
Mit Bezug auf die 4-6 wird jede der Kugeln 114 in einer zugehörigen der Kugelbahnen 116 aufgenommen und ist zwischen dem ersten und zweiten Umfangsende 334 und 336 der zugehörigen der Kugelbahnen 116 beweglich.
Mit Bezug auf 7 weist jede der Kugelstützen 302 eine erste radiale Breite an einer ersten Stelle auf, an der das erste Umfangsende 334 die Stirnfläche 330 schneidet, und eine zweite radiale Breite an einer zweiten Stelle, an der das zweite Umfangsende 336 die Stirnfläche 330 schneidet. Die erste radiale Breite wird entlang einer ersten Linie L1 gemessen, die durch die Betätigungsachse 32a und einen Mittelpunkt einer der zugehörigen Kugeln 114 verläuft, wie sie im ersten Umfangsende 334 angeordnet ist. Die zweite Breite wird entlang einer zweiten Linie L2 gemessen, die durch die Betätigungsachse 32a und den Mittelpunkt einer der zugehörigen Kugeln 114 verläuft, wie sie im zweiten Umfangsende 336 angeordnet ist.
Mit Bezug auf die 8 bis 16 kann sich eine äußere radiale Fläche 350 jeder der Kugelstützen 302 von der Stirnfläche 330 radial nach außen in Richtung der Stützstruktur 300 verjüngen. Optional kann sich auch eine innere radiale Fläche 360 jeder der Kugelstützen 302 von der Stirnfläche 330 radial nach innen in Richtung der Stützstruktur 300 verjüngen.
Zurückkehrend zu 7 weist jede Übergangsstruktur 304 einen ersten Übergangsabschnitt 362 auf, der fest mit dem ersten Umfangsende 334 einer ersten des Paares der Kugelstützen 302 gekoppelt ist, einen zweiten Übergangsabschnitt 364, der fest mit dem zweiten Umfangsende 364 einer zweiten des Paares der Kugelstützen 302 gekoppelt ist, und einen dazwischenliegenden Übergangsabschnitt 366, der die ersten und zweiten Übergangsabschnitte 362 und 364 fest miteinander koppelt. Eine radiale Breite des ersten Übergangsabschnitts 362 verengt sich mit abnehmendem Umfangsabstand in Richtung des zweiten Übergangsabschnitts 364 und worin sich eine radiale Breite des zweiten Übergangsabschnitts 364 mit abnehmendem Umfangsabstand in Richtung des ersten Übergangsabschnitts 362 verengt. Eine äußere radiale Fläche 370 des ersten Übergangsabschnitts 362 und/oder eine äußere radiale Fläche 372 des zweiten Übergangsabschnitts 364 und/oder eine äußere radiale Fläche 376 des mittleren Übergangsabschnitts 366 an jeder der Übergangsstrukturen 304 kann sich von der Stirnfläche 330 radial nach außen in Richtung der Stützstruktur 300 verjüngen. In ähnlicher Weise kann sich eine innere radiale Fläche 380 des ersten Übergangsabschnitts 362 und/oder eine innere radiale Fläche 382 des zweiten Übergangsabschnitts 364 und/oder eine innere radiale Fläche 386 des mittleren Übergangsabschnitts 366 an jeder der Übergangsstrukturen 304 von der Stirnfläche 330 in Richtung der Stützstruktur 300 radial nach innen verjüngen.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Kugelrampenmechanismus, bei dem Kugelrampenringe mit Seitenwänden verwendet werden, die senkrecht zur Stirnfläche und zur Rückfläche verlaufen, und bei dem die Stirnflächen gleichmäßig ringförmig ausgebildet sind, stellt die vorliegende Ausgestaltung nicht nur eine erhebliche Reduzierung der Masse der Kugelrampenringe bereit, sondern bewahrt auch die Festigkeit der Kugelrampenringe an den Stellen, an denen Festigkeit erforderlich ist.
Obwohl der Kugelrampenmechanismus der vorliegenden Offenbarung mit konventionell geformten Kugelbahnen veranschaulicht und beschrieben wurde, versteht sich, dass die Kugelbahnen auch etwas anders geformt sein könnten. Mit Bezug auf die 17A bis 17C sind die Kugelbahnen 116 im ersten und zweiten Kugelrampenring 110 und 112 schematisch als einen Zwischenbahnabschnitt 500 aufweisend veranschaulicht, der den „Tiefpunkt“ in der Kugelbahn 116 bildet, sowie mit einem ersten und zweiten Bahnabschnitt 502 bzw. 504, die sich von den gegenüberliegenden Seiten des Zwischenbahnabschnitts 500 erstrecken. Der erste Bahnabschnitt 502 ist mit einer ersten Rampenrate ausgestaltet, während der zweite Bahnabschnitt 504 mit einer zweiten Rampenrate ausgestaltet ist, die sich von der ersten Rampenrate unterscheidet. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Rampenrate“ auf eine Änderung der axialen Breite über den ersten und zweiten Kugelrampenring 110 und 112 (in den 17A-17C als Bewegung in Y-Richtung bezeichnet), geteilt durch die Strecke, die eine der Kugeln 114 in Umfangsrichtung in ihrer Kugelbahn 116 zurückgelegt hat (in den 17A-17C als Bewegung in X-Richtung bezeichnet).
Die Drehung des ersten Kugelrampenrings 110 relativ zum zweiten Kugelrampenring 112 in einer ersten Drehrichtung, wenn die Kugeln 114 in den Zwischenbahnabschnitten 500 angeordnet sind, treibt die Kugeln 114 in die ersten Bahnabschnitte 502, wie in 17B dargestellt, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring 110 und 112 mit der ersten Rampenrate auseinander zu treiben. Die Drehung des ersten Kugelrampenrings 110 relativ zum zweiten Kugelrampenring 112 in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, wenn die Kugeln 114 in den Zwischenbahnabschnitten 500 angeordnet sind, treibt die Kugeln 114 in ähnlicher Weise in die zweiten Bahnabschnitte 504, wie in 17C dargestellt, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring 110 und 112 mit der zweiten Rampenrate auseinander zu treiben. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht die Verwendung einer Rampenrate, wenn der erste Kugelrampenring relativ zum zweiten Kugelrampenring in einer ersten Drehrichtung von dem Tiefpunkt weg gedreht wird, und die Verwendung einer zweiten, unterschiedlichen Rampenrate, wenn der erste Kugelrampenring relativ zum zweiten Kugelrampenring in einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung von dem Tiefpunkt weg gedreht wird. In dem dargestellten Beispiel ist die erste Rampenrate höher als die zweite Rampenrate, sodass eine bestimmte Verschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelrampenring 110 und 112 mit einer relativ geringeren Drehung des ersten Kugelrampenrings 110 erreicht werden kann. Diese Ausgestaltung kann bei bestimmten Antriebsstrangkonfigurationen von Fahrzeugen von Vorteil sein, bei denen eine Kupplung betätigt werden kann, um alternativ die Fahrzeugdynamik zu verbessern oder einen verbesserten Antrieb bereitzustellen. Wenn die Kupplung zur Verbesserung der Fahrzeugdynamik eingesetzt wird, kann die über die Kupplung übertragene Kraft relativ gering sein, doch kann es wünschenswert sein, dass die Kupplung relativ schnell aktiviert wird und als solches können die ersten Bahnabschnitte 502 des Kugelrampenmechanismus zur Betätigung der Kupplung verwendet werden. Wird die Kupplung zur Bereitstellung eines verbesserten Antriebs eingesetzt, kann die über die Kupplung übertragene Kraft relativ hoch sein. Längere Aktivierungszeiten sind üblicherweise unproblematisch, sodass die zweiten Bahnabschnitte 504 des Kugelrampenmechanismus zur Betätigung der Kupplung verwendet werden können. Da die zweite Rampenrate relativ kleiner ist als die erste Rampenrate, ist bei einem gegebenen Motor, der zum Antrieb des ersten Kugelrampenrings 110 verwendet wird, eine höhere Kraftabgabe möglich.
Die 18 und 19 zeigen Kugelrampenmechanismen mit Kugelbahnen 116, die relativ länger sind als die Kugelbahnen eines herkömmlichen Kugelrampenmechanismus. Genauer gesagt ist jeder Satz der Kugelbahnen 116 der Beispiele der 18 und 19 mit zumindest einem anderen Satz von Kugelbahnen 116 verschachtelt, sodass sich jeder Satz von Kugelbahnen 116 in Umfangsrichtung um den ersten und zweiten Kugelrampenring 110 und 112 über einen Sektor des ersten und zweiten Kugelrampenrings 110 und 112 erstreckt, der einen zentralen Winkel 510 aufweist, der größer oder gleich 360 Grad geteilt durch die Anzahl der Sätze der Kugelbahnen 116 ist, die in dem Kugelrampenmechanismus verwendet werden.
In dem Beispiel von 18 folgt jeder Satz von Kugelbahnen 116 eher einer spiralförmigen Bahn als einer halbkreisförmigen Bahn, sodass ein Ende einer gegebenen Kugelbahn 116 radial innen von einem ersten der anderen Sätze von Kugelbahnen 116 angeordnet ist, während das gegenüberliegende Ende der gegebenen Kugelbahn 116 radial außen von einem zweiten der anderen Sätze von Kugelbahnen 116 angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung (d. h. bei der jeder Satz Kugelbahnen 116 exzentrisch um die Betätigungsachse 32 angeordnet ist) ermöglicht es, dass sich jeder Satz Kugelbahnen 116 über einen Sektor der ersten und zweiten Kugelrampen 110 und 112 mit einem zentralen Winkel 510 erstreckt, der größer als 180 Grad ist, also weit größer als 120 Grad oder 360 Grad geteilt durch die Anzahl der Sätze der Kugelbahnen 116, die in dem Kugelrampenmechanismus verwendet werden (d. h. 360 Grad geteilt durch 3).
Mit Bezug auf 19 sind die Sätze von Kugelbahnen 116 konzentrisch um die Betätigungsachse 32 angeordnet, jedoch können ein oder mehrere Sätze der Kugelbahnen 116 radial von einer oder mehreren der anderen Kugelbahnen 116 versetzt sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist jeder Satz von Kugelbahnen 116 radial von allen anderen Sätzen von Kugelbahnen 116 versetzt, sodass der zentrale Winkel des Sektors bis zu 360 Grad betragen kann.
Mit Bezug auf 20 sind die Kugelbahnen 116 exzentrisch um die Betätigungsachse 32 ausgebildet, sodass zumindest einer der ersten und zweiten Kugelrampenringe 110 und 112 exzentrisch um die Betätigungsachse 32 beweglich ist. Diese Ausgestaltung kann eine Verwendung des exzentrisch beweglichen Kugelrampenrings in Verbindung mit einem Betreiber 520 zur Bedienung des Betreibers 520 ermöglichen. Der Betreiber 520 kann aus einer Gruppe von Betreibern ausgewählt werden, die Sensoren, Schalter, Ventile, Pumpen und Kombinationen von zwei oder mehr davon beinhaltet. Es versteht sich,, dass „Betreiben“ eines Sensors, Schalters oder Ventils eine Änderung des Zustands des Sensors, Schalters oder Ventils ist, während „Betreiben“ einer Pumpe die Bewegung eines Elements der Pumpe bedeuten kann, zum Beispiel um Flüssigkeit aus der Pumpe zu treiben. Es versteht sich, dass der sich exzentrisch bewegende Kugelrampenring dazu verwendet werden kann, sich in die Nähe des Betreibers zu drehen und/oder einen Abschnitt des Betreibers mit einer radial gerichteten Betätigungskraft anzutreiben, beispielsweise um einen Kolben oder Hebel, der mit einem Sensor, Schalter, Ventilelement oder einer Pumpe (z. B. Axialkolbenpumpe) verbunden ist, zu veranlassen, den Kolben oder Hebel in eine Richtung zu verschieben, die quer zur Betätigungsachse 32 verläuft.
Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie ist nicht als vollständig anzusehen und gilt nicht als Einschränkung für die Offenbarung. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern gegebenenfalls untereinander austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform benutzt werden, selbst wenn dies nicht speziell dargestellt oder beschrieben ist. Diese können auch auf viele Weisen variiert werden. Solche Abwandlungen sollen nicht als Abkehr von der Offenbarung angesehen werden, und alle diese Änderungen sollen in den Geltungsbereich der Offenbarung einbezogen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62/912714 [0001]

Claims

Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente, umfassend: einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln, wobei der erste und der zweite Kugelrampenring konzentrisch um eine Betätigungsachse angeordnet sind, jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe eine Stützstruktur und eine Vielzahl von Kugelstützen aufweist, die fest mit der Stützstruktur gekoppelt sind, die Stützstruktur eine hintere Fläche definiert, die Kugelstützen in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse beabstandet sind und sich von der Stützstruktur nach vorne erstrecken, wobei die Kugelstützen zur Definition einer Stirnfläche zusammenwirken, jede der Kugelstützen eine Kugelbahn definiert, jede Kugelbahn ein erstes Umfangsende hat, das um eine erste Abmessung unter der Stirnfläche angeordnet ist, und ein zweites Umfangsende, das um eine zweite Abmessung, die kleiner als die erste Abmessung ist, unter der Stirnfläche angeordnet ist, wobei jede der Kugelbahnen eine radiale Breite hat, die sich zwischen dem ersten Umfangsende und dem zweiten Umfangsende verjüngt, wobei jede der Kugeln in einer zugeordneten der Kugelbahnen aufgenommen wird und zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsende der zugeordneten der Kugelbahnen beweglich ist; worin jede der Kugelstützen eine erste radiale Breite an einer ersten Stelle, an der das erste Umfangsende die Stirnfläche schneidet, und eine zweite radiale Breite an einer zweiten Stelle, an der das zweite Umfangsende die Stirnfläche schneidet, aufweist, wobei die erste radiale Breite entlang einer ersten Linie gemessen wird, die durch die Betätigungsachse und einen Mittelpunkt einer zugehörigen der Kugeln, wie sie im ersten Umfangsende angeordnet ist, verläuft, und die zweite Breite entlang einer zweiten Linie gemessen wird, die durch die Betätigungsachse und den Mittelpunkt der zugehörigen der Kugeln, wie sie im zweiten Umfangsende angeordnet ist, verläuft.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 1, worin sich eine äußere radiale Fläche jeder Kugelstütze von der Stirnfläche aus radial nach außen in Richtung der Stützstruktur verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 1, worin sich eine innere radiale Fläche jeder Kugelstütze von der Stirnfläche aus radial nach innen in Richtung der Stützstruktur verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 1, worin jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe ferner eine Vielzahl von Übergangsstrukturen umfasst, wobei jede der Übergangsstrukturen fest mit der Stützstruktur gekoppelt ist und in Umfangsrichtung zwischen einem Paar der Kugelstützen angeordnet ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 4, worin jede Übergangsstruktur einen ersten Übergangsabschnitt, der fest mit dem ersten Umfangsende einer ersten des Paares von Kugelstützen gekoppelt ist, einen zweiten Übergangsabschnitt, der fest mit dem zweiten Umfangsende einer zweiten Kugelstütze des Paares von Kugelstützen gekoppelt ist, und einen dazwischenliegenden Übergangsabschnitt, der den ersten und den zweiten Übergangsabschnitt fest miteinander koppelt, aufweist, worin sich eine radiale Breite des ersten Übergangsabschnitts mit abnehmendem Abstand zum zweiten Übergangsabschnitt hin verengt und worin sich eine radiale Breite des zweiten Übergangsabschnitts mit abnehmendem Abstand zum ersten Übergangsabschnitt hin verengt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 5, worin sich eine äußere radiale Fläche von zumindest einem des ersten Übergangsabschnitts und des zweiten Übergangsabschnitts an jeder der Übergangsstrukturen von der Stirnfläche in Richtung der Stützstruktur radial nach außen verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 5, worin sich eine innere radiale Fläche von zumindest einem des ersten Übergangsabschnitts und des zweiten Übergangsabschnitts an jeder der Übergangsstrukturen von der Stirnfläche in Richtung der Stützstruktur radial nach innen verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 5, worin sich eine äußere radiale Fläche des mittleren Übergangsabschnitts jeder der Übergangsstrukturen von der Stirnfläche aus radial nach außen zur Stützstruktur hin verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 5, worin sich eine innere radiale Fläche des mittleren Übergangsabschnitts jeder der Übergangsstrukturen von der Stirnfläche aus radial nach innen in Richtung der Stützstruktur verjüngt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 1, worin der erste Kugelrampenring ferner ein fest mit der Stützstruktur des ersten Kugelrampenrings gekoppeltes Getriebeelement umfasst.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 10, worin das Getriebeelement ein Sektorzahnrad ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Kupplung mit einem Kupplungseingangselement und einem Kupplungsausgangselement, worin die Kupplung wahlweise in einer ersten Betriebsart, in der das Kupplungseingangselement von dem Kupplungsausgangselement drehentkoppelt ist, und einer zweiten Betriebsart, in der das Kupplungsausgangselement mit dem Kupplungseingangselement für die Drehung damit verbunden ist, betätigt werden kann, und worin eine Betriebsart der Kupplung als Reaktion auf eine relative Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelrampenring zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart wechselt.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 12, worin die Kupplung eine Reibungskupplung ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 13, ferner umfassend eine Differenzialbaugruppe und eine Abtriebswelle, worin die Differenzialbaugruppe einen Differenzialeingang und einen ersten und einen zweiten Differenzialausgang beinhaltet, worin die Abtriebswelle mit einem der ersten und zweiten Differenzialausgänge für die Drehung damit verbunden ist, worin das Kupplungseingangselement mit dem Differenzialeingang für die Drehung damit verbunden ist und worin das Kupplungsausgangselement mit der Abtriebswelle für die Drehung damit verbunden ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 13, ferner umfassend ein PTU-Eingangselement und ein PTU-Ausgangselement, wobei das PTU-Eingangselement zur Drehung um die Betätigungsachse angeordnet ist, das PTU-Ausgangselement zur Drehung um eine PTU-Ausgangsachse angeordnet ist, die quer zur Betätigungsachse verläuft, und worin die Kupplung in einem Drehmomentübertragungsweg zwischen dem PTU-Eingangselement und dem PTU-Ausgangselement angeordnet ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente, umfassend: einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln, wobei der erste und der zweite Kugelrampenring konzentrisch um eine Betätigungsachse angeordnet sind und jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe eine Vielzahl von Kugelbahnen definiert, wobei jede der Kugelbahnen einen Zwischenbahnabschnitt und erste und zweite Bahnabschnitte aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Zwischenbahnabschnitts angeordnet sind, wobei die ersten Rampenabschnitte mit einer ersten Rampenrate ausgebildet sind, wobei die zweiten Rampenabschnitte mit einer zweiten Rampenrate ausgebildet sind, die sich von der ersten Rampenrate unterscheidet, wobei jede der Kugeln in zugeordneten Kugelbahnen in den ersten und zweiten Kugelrampenringen aufgenommen wird; worin eine Drehung des ersten Kugelrampenrings relativ zu dem zweiten Kugelrampenring in einer ersten Drehrichtung, wenn die Kugeln in den Zwischenbahnabschnitten angeordnet sind, die Kugeln in die ersten Bahnabschnitte treibt, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring mit der ersten Rampenrate auseinander zu treiben, und worin die Drehung des ersten Kugelrampenrings relativ zu dem zweiten Kugelrampenring in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, wenn die Kugeln in den Zwischenabschnitten angeordnet sind, die Kugeln in die zweiten Bahnabschnitte treibt, um den ersten und den zweiten Kugelrampenring mit der zweiten Rampenrate auseinander zu treiben.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente, umfassend: einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln, wobei der erste und der zweite Kugelrampenring um eine Betätigungsachse angeordnet sind und jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe eine Vielzahl von Kugelbahnen definiert, wobei jede der Kugeln in einem zugehörigen Satz von Kugelbahnen in dem ersten und zweiten Kugelrampenring aufgenommen ist; worin jeder Satz von Kugelbahnen mit zumindest einem anderen Satz von Kugelbahnen verschachtelt ist, sodass sich jeder Satz von Kugelbahnen in Umfangsrichtung um den ersten und den zweiten Kugelrampenring über einen Sektor des ersten und des zweiten Kugelrampenrings erstreckt, der einen zentralen Winkel aufweist, der größer oder gleich 360 Grad geteilt durch eine Gesamtmenge der Sätze von Kugelbahnen ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 17, worin jeder Satz von Kugelbahnen konzentrisch, aber radial versetzt zu wenigstens einem anderen Satz von Kugelbahnen angeordnet ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 18, worin jeder Satz von Kugelbahnen gegenüber jedem der anderen Sätze von Kugelbahnen radial versetzt ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 17, worin jeder Satz von Kugelbahnen exzentrisch um die Betätigungsachse angeordnet ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente, umfassend: einen Kugelrampenmechanismus mit einem ersten Kugelrampenring, einem zweiten Kugelrampenring und einer Vielzahl von Kugeln, wobei der erste und der zweite Kugelrampenring um eine Betätigungsachse angeordnet sind, wobei jeder der ersten und zweiten Kugelrampenringe eine Vielzahl von Kugelbahnen definiert, die exzentrisch um die Betätigungsachse angeordnet sind, wobei jede der Kugeln in einem zugehörigen Satz von Kugelbahnen in dem ersten und zweiten Kugelrampenring aufgenommen ist.
Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente nach Anspruch 21, ferner umfassend einen Betätiger, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Sensoren, Schaltern, Ventilen, Pumpen und Kombinationen von zwei oder mehr davon, und worin der Betätiger durch eine exzentrische Bewegung des zweiten Kugelrampenrings um die Betätigungsachse betätigt wird.