-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen Indischen Patentanmeldung Nr. 202111004833, eingereicht am 4. Februar 2021, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
HINTERGRUND
-
Ein Sperrdifferenzial kann verglichen mit einem herkömmlichen „offenen“ Kraftfahrzeugdifferenzial eine zusätzliche Fähigkeit aufweisen. Ein Fahrzeug mit einem Sperrdifferenzial kann verglichen mit einem Fahrzeug mit einem „offenen“ Differenzial eine erhöhte Verwendung der Traktion an den Antriebsrädern aufweisen. Die Verwendung der Traktion kann erhöht werden, indem jedes der beiden Antriebsräder einer Achse auf die gleiche Drehzahl begrenzt wird, ohne Rücksicht auf die verfügbare Traktion oder den Fahrweg jedes Rades. Das Sperrdifferenzial bewirkt, dass sich beide Räder einer Achse wie auf einer gemeinsamen Achswelle zusammen drehen.
-
Ein offenes Differenzial oder ein entsperrtes Sperrdifferenzial ermöglicht es, dass sich jedes Rad auf einer Achse mit unterschiedlicher Drehzahl dreht. Wenn ein Fahrzeug eine Drehung macht, dreht sich das Rad auf dem kleineren (inneren) Radius langsamer als das Rad auf dem größeren (äußeren) Radius. Ohne das entsperrte oder offene Differenzial kann eines der Räder bei einer Drehung abreiben. Bei einem offenen Differenzial kann, wenn sich ein Rad einer Achse auf einer rutschigen Fahrbahn befindet, das Rad auf der rutschigen Oberfläche dazu neigen, sich zu drehen, während das andere Rad möglicherweise nicht genügend Drehmoment aufbringt, um das Fahrzeug zu bewegen. So können zum Beispiel manche Fahrzeuge mit offenem Differenzial einen Hügel mit feuchtem Eis unter einem der Räder nicht überwinden, egal wie trocken der Belag unter dem anderen Rad ist (dies kann als sogenannte geteilte Oberfläche bezeichnet werden).
-
Im Gegensatz dazu zwingt ein gesperrtes Differenzial die Räder auf beiden Seiten der gleichen Achse dazu, sich mit der gleichen Drehzahl zusammen zu drehen. Daher kann jedes Rad so viel Drehmoment aufbringen, wie es die Traktion von Rad und Straße und die Kapazität des Antriebsstrangs erlauben. Im Beispiel des Fahrzeugs auf dem Hügel mit der geteilten Oberfläche kann ein gesperrtes Differenzial dem Fahrzeug ermöglichen, den Hügel zu überwinden, was für ein ansonsten identisches Fahrzeug mit einem offenen Differenzial unmöglich ist. Sperrdifferenziale können auch eine bessere Traktion bereitstellen, die unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei Beschleunigungsrennen oder im Schneepflugbetrieb, zu einer verbesserten Fahrzeugleistung führt.
-
Manche Fahrzeuge verfügen über Differenziale, die von einem entsperrten Zustand in einen gesperrten Zustand rekonfiguriert werden können. Solche Fahrzeuge können mit dem Differenzial im entsperrten Zustand für normale Bedingungen betrieben werden, z. B. um ein Abreiben des Rades bei Drehungen zu verhindern, und für den Betrieb mit einem gesperrten Differenzial umkonfiguriert werden, wenn ein Radschlupf festgestellt wird.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Eine Sperrdifferenzialbaugruppe schließt ein Differenzialgehäuse, welches eine Drehachse definiert, ein. Ein Sperrkragen ist wählbar mit einem ersten Seitenzahnrad einrastbar, um wählbar zu verhindern, dass sich das erste Seitenzahnrad und ein zweites Seitenzahnrad relativ zu dem Differenzialgehäuse drehen. An einem Ende des Differenzialgehäuses ist eine Spule angeordnet. Ein Anker ist durch die Spule wahlweise magnetisch betätigbar. Der Anker schließt einen Ankerflansch ein. Zur gleichzeitigen Bewegung mit dem Anker ist ein Ankerpositionsanzeigearm starr an dem Anker befestigt. Mindestens zwei Relaisstiftbaugruppen sind jeweils mit dem Sperrkragen verbunden und mit dem Anker verbunden, um den Sperrkragen mit einem vorbestimmten Abstand von dem Anker zur Verschiebung parallel zu der Drehachse zu beabstanden. Jede Relaisstiftbaugruppe kann einen Relaisstift mit einem Stiftflansch, einen Schulterbolzen mit einem Bolzenflansch, eine erste Unterlegscheibe und eine zweite Unterlegscheibe einschließen. Die erste und die zweite Unterlegscheibe sind auf gegenüberliegenden Seiten des Ankerflansches positioniert. Die erste und die zweite Unterlegscheibe sind durch den Stiftflansch und den Bolzenflansch strukturell gegenüberliegende Stützseiten, wodurch eine seitliche Abstützung des Ankers an dem Ankerflansch bereitgestellt wird. Ein Sensor ist mit dem Differenzialgehäuse verbunden. Der Sensor befindet sich in einem festen, vorbestimmten Abstand zu dem Differenzialgehäuse. Der Sensor soll eine Annäherung des Ankerpositionsanzeigearms an den Sensor erkennen und ein elektrisch erfassbares Signal ausgeben, das den Einraststatus des Sperrkragens anzeigt.
-
In zusätzlichen Merkmalen schließt die Sperrdifferenzialbaugruppe ferner einen Stator, eine Vielzahl von Drehsicherungsschienen und eine Vielzahl von Drehsicherungsempfängern ein. Der Stator definiert einen Spulenhohlraum, der konfiguriert ist, um die Spule aufzunehmen. Die Vielzahl von Drehsicherungsschienen ragen aus dem Stator heraus. Die Vielzahl von Drehsicherungsempfängern sind mit dem Anker verbunden. Die Drehsicherungsempfänger sind komplementär zu den Drehsicherungsschienen. Die Drehsicherungsschienen werden von den Drehsicherungsempfängern aufgenommen, um eine relative Drehung zwischen dem Stator und dem Anker zu verhindern. In Beispielen schließen die Drehsicherungsschienen rechteckige Laschen ein. Die Drehsicherungsempfänger schließen Schlitze ein, die in dem Anker definiert sind. Die Schlitze sind konfiguriert, um die rechteckigen Laschen gleitend aufzunehmen. In zusätzlichen Merkmalen schließt jeder Relaisstift einen Pfosten mit einem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser in Bezug auf einen Rest des Relaisstifts ein. Der Pfosten kann konzentrisch mit dem Rest des Relaisstifts sein.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Merkmale von Beispielen der vorliegenden Offenbarung werden sich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und Zeichnungen zeigen, in denen gleiche Referenznummern ähnlichen, wenn auch vielleicht nicht identischen Komponenten entsprechen. Der Kürze halber können Referenznummern oder Merkmale mit einer zuvor beschriebenen Funktion im Zusammenhang mit anderen Zeichnungen, in denen sie erscheinen, beschrieben werden oder auch nicht.
- 1 ist eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Sperrdifferenzialsystem gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine Perspektivansicht eines Sperrdifferenzials nach einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3 ist eine Querschnitts-Rückansicht des in 2 dargestellten Sperrdifferenzials;
- 4 ist eine detaillierte Querschnitts-Rückansicht des in 3 angezeigten Abschnitts des Sperrdifferenzials;
- 5 ist eine detaillierte Perspektivansicht des in 2 angezeigten Abschnitts des Sperrdifferenzials;
- 6 eine detaillierte Querschnitts-Rückansicht von 4 mit einer Explosionsansicht der Verbindung zwischen Relaisstift und Sperrkragen; und
- 7 ist eine Seitenansicht einer in 4 angezeigten Unterlegscheibe des Sperrdifferenzials.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Sperrdifferenziale, insbesondere auf elektronisch gesteuerte Sperrdifferenziale, die in Fahrzeugantriebsachsen verwendet werden. Wie im vorliegenden Fall bedeutet ein elektronisch gesteuertes Sperrdifferenzial ein Differenzial, das als Reaktion auf ein elektronisches Signal zwischen einem entsperrten Zustand und einem gesperrten Zustand wechselt. Im gesperrten Zustand drehen sich beide mit dem Differenzial verbundenen Achswellen gemeinsam in die gleiche Richtung und mit der gleichen Drehzahl. Das elektronische Signal kann automatisch als Reaktion auf einen Fahrzeugzustand erzeugt werden, z. B. zur Erkennung eines Radschlupfs. Das elektronische Signal kann auch als Reaktion auf eine Anforderung einer Bedienperson erzeugt werden, zum Beispiel kann eine Bedienperson eine Taste auf einem Bedienfeld des Fahrzeugs drücken.
-
Beispiele für die vorliegende Offenbarung können es den Differenzialen ermöglichen, bei einem höheren Drehmoment zu arbeiten als ähnlich große bestehende Sperrdifferenziale. Ferner kann die Statusanzeige eine zufriedenstellendere Benutzererfahrung bieten, indem sie detailliertere und genauere Informationen über den Ablauf des elektronisch gesteuerten Sperrdifferenzialsystems der vorliegenden Offenbarung liefert. Bei Anwendungen, bei denen zum Beispiel das Sperrdifferenzial an einer Lenkachse installiert ist, z.B. an der Vorderachse eines frontgetriebenen Fahrzeugs, kann der Betrieb im gesperrten Zustand die Lenkdynamik des Fahrzeugs verändern. Insofern können Beispiele der vorliegenden Offenbarung schnell eine Anzeige des Einraststatus des Sperrdifferenzials bereitstellen.
-
Bezogen auf 1 schließt ein Antriebsstrang 5 für ein Fahrzeug 70 einen Motor 6, eine mit dem Motor verbundene Propellerwelle 7 und eine Achsbaugruppe 8 ein. Die Propellerwelle 7 ist z. B. mit einem Zahnrad (nicht dargestellt) verbunden, das die Achswellen 13, 13' innerhalb des Achsgehäuses 9 drehend antreibt. Die Achsbaugruppe 8 schließt das Achsgehäuse 9, eine in dem Achsgehäuse 9 abgestützte Sperrdifferenzialbaugruppe 10 und die jeweils mit den ersten und zweiten Antriebsrädern 98 und 98' verbundenen Achswellen 13, 13' ein. Das Achsgehäuse 9 kann Teil eines Transaxles sein. Ein in einem Differenzialgehäuse 12 angeordneter Zahnradsatz 97 überträgt die Drehkraft vom Differenzialgehäuse 12 auf die Achswellen 13, 13' und ermöglicht wählbar eine relative Drehung zwischen den Achswellen 13 und 13'. Die Sperrdifferenzialbaugruppe 10 der vorliegenden Offenbarung kann in Hinterachsen für Hinterradantriebsfahrzeuge, Transaxlen zur Verwendung in Vorderradantriebsfahrzeugen, Verteilergetrieben zur Verwendung in Vierradantriebsfahrzeugen oder in jedem beliebigen Fahrzeugantriebsstrang enthalten sein. Darüber hinaus wird in Betracht gezogen, dass der Motor 6 ein beliebiger Motor sein kann, wie ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor, Kombinationen davon oder eine beliebige Vorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Drehbewegung auf die Propellerwelle zu übertragen.
-
Unter Bezugnahme auf die 2, 3, 4, 5, 6 und 7 zusammen wird ein Beispiel für die vorliegende Offenbarung dargestellt, das eine Sperrdifferenzialbaugruppe 10 einschließt. Die Sperrdifferenzialbaugruppe 10 weist ein Differenzialgehäuse 12, das eine Drehachse 14 und eine Getriebekammer 16 definiert, auf. Das Differenzialgehäuse 12 dreht sich in dem Achsgehäuse 9 (siehe 1) um die Drehachse 14. Ein erstes Seitenzahnrad 20 ist an einem ersten Ende 21 des Differenzialgehäuses 12 angeordnet, um eine wählbare Drehung relativ dazu zu ermöglichen. Ein zweites Seitenzahnrad 18 ist an einem zweiten Ende 19 des Differenzialgehäuses 12 gegenüber dem ersten Ende 21 angeordnet, um eine wählbare Drehung relativ zu dem Differenzialgehäuse 12 zu ermöglichen.
-
Das zweite Seitenzahnrad 18 besitzt Seitenzahnradverzahnungen 22, die auf einer Rückfläche 24 des ersten Seitenzahnrades 18 definiert sind. Die Rückfläche 24 des zweiten Seitenzahnrads 18 liegt gegenüber einer Zahnradfläche 66 des zweiten Seitenzahnrads 18. Mindestens zwei Ritzel-Zahnräder 26 sind in der Getriebekammer 16 drehbar gelagert. Jedes der mindestens zwei Ritzel-Zahnräder 26 ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Seitenzahnrad 20 und dem zweiten Seitenzahnrad 18.
-
Die Sperrdifferenzialbaugruppe 10 schließt einen Verriegelungsbetätigungsmechanismus 27 ein, der allgemein einen Anker 30 und eine Statorbaugruppe 32 umfasst. Die Statorbaugruppe schließt eine elektromagnetische Spule 28 ein, die an dem zweiten Ende 19 des Differenzialgehäuses 12 angeordnet ist. Die Spule 28 wird in einem ringförmigen Spulenhohlraum 60 gehalten, der durch einen Stator 32 definiert ist. Der Stator 32 ist aus einem ferromagnetischen Material gebildet. Das Differenzialgehäuse 12 ist gegenüber dem Stator 32 um die Drehachse 14 drehbar. Wie in 4 und 6 dargestellt, besitzt der Stator 32 eine ringförmige Wand 33 mit einer Längsachse 35 koaxial zu der Drehachse 14. Ein erster Ringflansch 36 des Stators erstreckt sich parallel zu der Längsachse 35 von der ringförmigen Wand 33 an einem ersten Innendurchmesser 38 des ersten Ringflansches 36 des Stators. Der erste Ringflansch 36 des Stators, die ringförmige Wand 33 und der zweite Ringflansch 37 des Stators definieren den ringförmigen Spulenhohlraum 60. Der ringförmige Spulenhohlraum 60 besitzt ein offenes Ende 63 distal zu der ringförmigen Wand 33. Obwohl 4 und 6 jeweils den ersten Ringflansch 36 des Stators darstellen, der sich parallel zu der Längsachse 35 erstreckt, kann der Winkel, den der Ringflansch 36 mit der ringförmigen Wand 33 bildet, von 90 Grad abweichen. So kann zum Beispiel der Winkel 45 Grad betragen, so dass der ringförmige Spulenhohlraum 60 an dem offenen Ende 63 breiter ist als an der ringförmigen Wand 33. Der Winkel zwischen dem ersten Ringflansch 36 des Stators und der ringförmigen Wand 33 kann ein beliebiger Winkel sein, solange der ringförmige Spulenhohlraum 60 durch den ersten Ringflansch 36 des Stators, die ringförmige Wand 33 und den zweiten Ringflansch 37 des Stators definiert ist.
-
Der zweite Ringflansch 37 des Stators erstreckt sich von der ringförmigen Wand 33. Der zweite Ringflansch 37 des Stators ist von dem ersten Ringflansch 36 des Stators beabstandet und kann parallel zu dem ersten Ringflansch 36 des Stators verlaufen. Der zweite Ringflansch 37 des Stators schließt eine kegelstumpfförmige Rippe 67 an dem Außendurchmesser 53 des Stators an dem offenen Ende 63 des Stators 32 ein. Obwohl die 4 und 6 den ringförmigen Spulenhohlraum 60 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt darstellen, können die Oberflächen in Beispielen der vorliegenden Offenbarung abgerundet oder schräg sein. In einem Beispiel kann die Spule 28 auf einen separaten Spulenkörper (nicht gezeigt) gewickelt und über das offene Ende 63 in den ringförmigen Spulenhohlraum 60 eingesetzt werden. In einem weiteren Beispiel kann eine spulenkörperlose Spule verwendet werden.
-
4 stellt eine Feder 34 dar, die zwischen dem zweiten Seitenzahnrad 18 und dem Sperrkragen 40 angeordnet ist, ab, um den Sperrkragen 40 in Richtung der Ausrastposition vorzuspannen, wie in 4 gezeigt.
-
Unter Bezugnahme auf 4 und 6 wird in Beispielen der vorliegenden Offenbarung der Anker 30 durch die Spule 28 wählbar magnetisch betätigt. Der Anker 30 weist einen ferromagnetischen ringförmigen Körper 54 auf. Der ferromagnetische ringförmige Körper 54 weist eine ringförmige Körperachse 55 auf, die durch den ferromagnetischen ringförmigen Körper 54 definiert ist, um mit der Drehachse 14 ausgerichtet zu werden. Der ferromagnetische ringförmige Körper 54 weist einen Innenflansch 56 mit einer inneren ringförmigen Fase 57 an einem abgefasten Ende 58 des ferromagnetischen ringförmigen Körpers 54 auf. Die innere ringförmige Fase 57 ist parallel zu der Kammer 73 des ersten Ringflansches 36 des Stators. Der ferromagnetische ringförmige Körper 54 schließt ferner einen Außenflansch 59 ein, der eine äußere ringförmige Fase 61 aufweist. Ein ringförmiger Ankermittelflansch 62 erstreckt sich von dem Innenflansch 56 radial nach innen. Der ringförmige Ankermittelflansch 62 weist einen Ankermittelflanschdurchmesser 64 kleiner als der Ankeraußendurchmesser 69 auf.
-
In einem Beispiel sind mindestens zwei Relaisstiftbaugruppen 50A jeweils mit dem Sperrkragen 40 verbunden und sind mit dem Anker 30 verbunden, um den Sperrkragen 40 mit einem vorbestimmten Abstand von dem Anker 30 zur Verschiebung parallel zu der Drehachse 14 zu beabstanden. Wie hierin detaillierter beschrieben wird, umfasst jede Relaisstiftbaugruppe 50A einen Relaisstift 50, einen Schulterbolzen 42, eine erste Unterlegscheibe 86 und eine zweite Unterlegscheibe 88.
-
Der Sperrkragen 40 definiert eine Anzahl von Relaisstift-Befestigungsbohrungen 84, die gleich einer Anzahl der Relaisstifte 50 ist. Die Relaisstifte 50 definieren jeweils einen Pfosten 78, der so konfiguriert ist, dass er in einer entsprechenden Befestigungsbohrung 84 an dem Sperrkragen 40 und einem gegenüberliegenden Flansch 85 angeordnet ist, der an dem gegenüberliegenden Ende konfiguriert ist. Die Relaisstift-Befestigungsbohrungen 84 sind in einem vorbestimmten Radius von der Drehachse 14 zentriert. Jeder Relaisstift 50 ist in der jeweiligen Relaisstift-Befestigungsbohrung 84 gehalten. In einem Beispiel gibt es vier Relaisstiftbaugruppen 50A. Andere Anzahlen werden in Betracht gezogen.
-
Wie in 6 dargestellt, ist in einem Beispiel ein Pfostendurchmesser 80 im freien Zustand des Pfostens 78 jedes Relaisstifts 50 größer als ein Bohrungsdurchmesser 39 im freien Zustand jeder Relaisstift-Befestigungsbohrung 84, um einen Presssitz zwischen dem Pfosten 78 jedes Relaisstifts 50 und der jeweiligen Relaisstift-Befestigungsbohrung 84 zu bilden. In einem Beispiel gibt es eine American National Standards Institute (ANSI) B4.2-1978 H7/s6 mittlere Antriebsanpassung zwischen dem Pfosten 78 jedes Relaisstifts 50 und der jeweiligen Relaisstift-Befestigungsbohrung 84. Die Relaisstiftbaugruppen 50A weisen einen Schulterbolzen 42 auf, der so konfiguriert ist, dass er in entsprechenden Gewindebohrungen 44 gewindemäßig aufgenommen wird, die in dem Flansch 85 des Relaisstifts 50 definiert sind. Jeder Schulterbolzen 42 umfasst einen Bolzenflansch 43.
-
Als in 4 und 6 gezeigte Beispiele der vorliegenden Offenbarung sind eine erste Unterlegscheibe 86 und eine zweite Unterlegscheibe 88 relativ zu dem Anker 30 positioniert, um dem Anker 30 strukturelle Unterstützung bereitzustellen. Die erste Unterlegscheibe 86 und die zweite Unterlegscheibe 88 sind auf gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Ankermittelflansches 62 des Ankers 30 positioniert. In dieser Hinsicht befindet sich der ringförmige Ankermittelflansch 62 zwischen der ersten und der zweiten Unterlegscheibe 86, 88. Die erste Unterlegscheibe 86, der ringförmige Ankermittelflansch 62 und die zweite Unterlegscheibe 88 sind zwischen dem Stiftflansch 85 des Relaisstifts 50 und dem Bolzenflansch 43 des Schulterbolzens 42 angeordnet. Infolgedessen stellen die erste und die zweite Unterlegscheibe 86, 88, strukturell auf gegenüberliegenden Enden durch den Bolzenflansch 43 des Schulterbolzens 42 und den Stiftflansch 85 des Relaisstifts 50 getragen, eine robuste mechanische und strukturelle seitliche Unterstützung an dem Ankermittelflansch 62 des Ankers 30 bereit. In einem Beispiel der ersten Unterlegscheibe 86 und der zweiten Unterlegscheibe 88, wie in 7 dargestellt, weisen halbkreisförmige Ausschnitte 92 auf, um um eine Schulter des Schulterbolzens 42 herumzupassen.
-
In einem Beispiel sind die erste Unterlegscheibe 86 und die zweite Unterlegscheibe 88 im Wesentlichen nicht magnetisch. In einem Beispiel können die erste Unterlegscheibe 86 und die zweite Unterlegscheibe 88 American Iron and Steel Institute (AISI) Typ 312 Chrom-Nickel-Stahl sein. Der Typ 312 Chrom-Nickel-Stahl ist ein austenitischer rostfreier Stahl und ist daher im Wesentlichen nicht magnetisch. Daher ist die spulenkörperlose erste Unterlegscheibe 86 und die zweite Unterlegscheibe 88 aus Typ 312 Chrom-Nickel-Stahl im Wesentlichen nicht magnetisch. Wie hierin verwendet, bedeutet im Wesentlichen nicht magnetisch eine relative Permeabilität von weniger als 1,1 aufweisend. Die relative Permeabilität, wie hierin verwendet, bedeutet ein dimensionsloses Verhältnis von Permeabilität eines spezifischen Mediums zu der Permeabilität des freien Raums. Die Permeabilität des freien Raums beträgt 4π × 10-7 Newton-Ampere-2. Verglichen mit einer magnetischen ersten Unterlegscheibe 86 und einer magnetischen zweiten Unterlegscheibe 88 besteht bei einer im Wesentlichen nicht magnetischen ersten Unterlegscheibe 86 und einer nicht magnetischen zweiten Unterlegscheibe 88 ein geringeres Potenzial, dass die erste Unterlegscheibe 86 und die zweite Unterlegscheibe 88 den Magnetkreis stören, der den Anker 30 zu dem Stator 32 zieht, wenn die Spule 28 erregt ist.
-
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung ist der Anker 30 relativ zu dem Stator 32 entlang der Drehachse 14 wählbar verschiebbar.
-
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann der Sensor 15 jede Positionssensortechnologie verwenden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kontaktschalter und kontaktlose Sensoren. So kann zum Beispiel ein Sensor 15, der auf Magnetostriktion, Magnetwiderstand, Hall-Effekt oder anderen magnetischen Abtasttechnologien basiert, gemäß der vorliegenden Offenbarung in die Sperrdifferenzialbaugruppe 10 eingeschlossen werden. In einem Beispiel kann der Sensor ein Hall-Effekt-Sensor sein. In einem anderen Beispiel kann der Sensor ein Sensor mit variabler Reluktanz sein. In einem anderen Beispiel kann der Sensor 15 ein normalerweise offener oder ein normalerweise geschlossener Kontaktschalter sein.
-
In den Beispielen der vorliegenden Offenbarung schließt ein Sperrdifferenzialsystem 11 (z. B. 1) die Sperrdifferenzialbaugruppe 10, wie vorstehend offenbart, ein. Das Sperrdifferenzialsystem 11 schließt auch einen elektrischen Schalter 17 zum wählbaren Schließen eines Stromkreises 23 ein, um der Spule elektrische Energie bereitzustellen. Der in 1 gezeigte Schalter 17 ist ein Wippschalter, jedoch kann jeder Schalter verwendet werden, der fähig ist, den Leistungsfluss durch die Spule zu steuern. Der elektrische Schalter 17 kann ein Niederstromschalter sein, der ein Relais oder einen Transistor steuert, der die Leistung durch die Spule 28 direkt steuert. Das Differenzialsystem 11 schließt auch eine elektronische Statusanzeige 29 ein. Des Weiteren schließt das Differenzialsystem 11 eine elektronische Treiberschaltung 25 zum Betreiben der elektronischen Statusanzeige 29 ein, um einen Status des Sperrdifferenzialsystems 11 anzuzeigen. In Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann die elektronische Treiberschaltung 25 eine elektronische Steuereinheit (ECU) in Kommunikation mit dem Sensor 15 einschließen, um das elektrisch erfassbare Signal zu empfangen, das den Einraststatus des Sperrkragens 40 anzeigt. Die ECU soll den Status des Sperrdifferenzialsystems 11 basierend auf dem elektrisch erfassbaren Signal bestimmen, das von dem Sensor 15 ausgegeben wird. Die Bestimmung des Status des Sperrdifferenzialsystems 11 durch die ECU kann auf Signalen und Informationen basieren, die sich von dem durch den Sensor 15 ausgegeben elektrisch erfassbaren Signal unterscheiden, oder zusätzlich zu diesem. Wenn zum Beispiel die Fahrzeugbatterie schwach ist, kann die ECU bestimmen, dass sich das Sperrdifferenzialsystem 11 in einem Fehlerzustand befindet. Die ECU kann den Status an einen anderen Abschnitt der elektronischen Treiberschaltung 25 ausgeben, um die elektronische Statusanzeige 29 zu betreiben, die den Status des Sperrdifferenzialsystems 11 anzeigt.
-
In manchen Beispielen kann der Status mindestens zwei Zustände (gesperrt, entsperrt) einschließen. In anderen Beispielen kann der Status mindestens drei Zustände einschließen, zum Beispiel kann die elektronische Statusanzeige 29 eine wählbar beleuchtete Anzeige 88 sein, und der Status kann durch einen Blinkcode angezeigt werden. Zur Veranschaulichung kann die wählbar beleuchtete Anzeige 88 eine Leuchtdiode, eine Glühlampe, eine Leuchtstofflampe oder eine andere wählbar beleuchtbare Lichtquelle einschließen. Es wird davon ausgegangen, dass die elektronische Statusanzeige 29 jede geeignete Anzeige sein kann, zum Beispiel kann die elektronische Statusanzeige in eine grafische Darstellung integriert werden. In Beispielen, in denen die elektronische Statusanzeige 29 eine visuelle Anzeige ist, kann die visuelle Anzeige auf einem Armaturenbrett, in einem Kombiinstrument, auf einem Spiegel, auf einem Lenkrad, auf einem Schalthebel oder -knopf, auf einer Konsole, auf einer Sonnenblende, auf einem Head-up-Display, auf einer Windschutzscheibe, auf einer am Körper tragbaren Vorrichtung, die eine am Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung einschließt, oder an einer beliebigen Stelle angeordnet sein, die für den Fahrzeugführer während der Fahrt sichtbar ist. Ferner ist die elektronische Statusanzeige 29 nicht auf die visuelle Anzeige beschränkt; die elektronische Statusanzeige 29 kann eine akustische Anzeige (z. B. Piepton, Summen, Ton, synthetische Sprache), eine haptische Anzeige (z. B. vibrierender Sitz, Lenkrad oder Schalthebel) oder eine elektronische Statusanzeige 29 einschließen, die für den Fahrzeugführer während eines Betreibens des Fahrzeugs hörbar oder anderweitig wahrnehmbar ist.
-
Ein Beispiel für einen Blinkcode kann wie folgt aussehen: der erste Zustand wird durch Nichtleuchten der elektronischen Statusanzeige 29 angezeigt; der zweite Zustand wird durch kontinuierliches Beleuchten der elektronischen Statusanzeige 29 angezeigt; und der dritte Zustand wird durch sequentielles Beleuchten und Nichtbeleuchten der elektronischen Statusanzeige 29 mit etwa 50 Prozent Einschaltdauer bei einer Frequenz zwischen 1 und 20 Hertz angezeigt. In einem Beispiel bedeutet „An“, dass die elektronische Statusanzeige 29 beleuchtet ist, und „Aus“ bedeutet, dass die elektronische Statusanzeige 29 nicht beleuchtet ist. Andere Zustände als die drei Zustände im vorstehenden Beispiel, zum Beispiel Fehlerzustände, können durch vorbestimmte Sequenzen von Beleuchten und Nichtbeleuchten der elektronischen Statusanzeige 29 angezeigt werden. Ein elektronisches Diagnosesystem (nicht gezeigt) kann mit dem Sperrdifferenzialsystems 11 verbunden werden, um zu bestimmen, ob Fehlerzustände vorliegen. Zum Beispiel kann die elektronische Treiberschaltung 25 eine ECU einschließen. Die ECU kann Diagnosen basierend auf Eingängen durchführen, die das elektrisch erfassbare Signal einschließen, das von dem Sensor 15 ausgegeben wird. Die ECU kann Anweisungen ausführen, die in einer nichtflüchtigen, greifbaren Speichervorrichtung eingebettet sind. Die ECU kann analoge Schaltlogik, digitale elektronische Elemente und/oder einen digitalen Computerprozessor zum Durchführen von Diagnosen einschließen, was das Bestimmen des Status des Sperrdifferenzialsystems 11 einschließen kann.
-
In einem Beispiel ist der Status ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem ersten Zustand, einem zweiten Zustand und einem dritten Zustand. In dem Beispiel ist der erste Zustand ein Ausrastzustand, bei dem der elektrische Schalter 17 sich in einem offenen Zustand befindet, um die Energie zu der Spule 28 zu unterbrechen, und wobei der Sperrkragen 40 in der Ausrastposition ist. Der zweite Zustand ist ein Einrastzustand, bei dem der elektrische Schalter 17 in einem geschlossenen Zustand ist, der Energie zu der Spule 28 verbindet, und wobei der Sperrkragen 40 in der Einrastposition ist. Der dritte Zustand ist ein Übergangszustand, bei dem der elektrische Schalter 17 in einem offenen Zustand ist, der Energie zu der Spule 28 unterbricht, und wobei der Sperrkragen 40 in der Einrastposition ist oder der elektrische Schalter 17 in einem geschlossenen Zustand ist, der Energie zu der Spule 28 verbindet, und wobei der Sperrkragen 40 in der Ausrastposition ist. Das Anzeigen des Übergangszustands kann die Neigung eines Bedieners verringern, weiterhin auf einen Steuerknopf der Differenzialsperre zu drücken oder den Knopf stärker zu drücken, während sich das Sperrdifferenzialsystem 11 im Übergangszustand befindet.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 werden zusätzliche Merkmale der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Eine Vielzahl von Drehsicherungsschienen 120 ragt aus dem Stator 32 heraus. Eine entsprechende Vielzahl von Drehsicherungsempfängern 122 ist mit dem Anker 30 verbunden. Die Drehsicherungsempfänger 122 sind komplementär zu den Drehsicherungsschienen 120. Die Drehsicherungsschienen 120 werden von den Drehsicherungsempfängern 122 aufgenommen, um eine relative Drehung zwischen dem Stator 32 und dem Anker 30 zu verhindern. In Beispielen schließen die Drehsicherungsschienen 120 rechteckige Laschen ein, und die Drehsicherungsempfänger 122 schließen Schlitze ein, die in dem Anker 30 definiert sind. Die Schlitze sind konfiguriert, um die rechteckigen Laschen gleitend aufzunehmen.
-
In manchen Beispielen kann die Spule 28 als ein Solenoid oder ein anderer Mechanismus oder eine andere Vorrichtung bezeichnet werden, die fähig ist, Bewegung auf den Anker 30 zu beeinflussen. Es wird davon ausgegangen, dass die Begriffe „verbinden/verbunden/Verbindung“ und/oder dergleichen hierin weitgehend definiert sind, um eine Vielzahl von unterschiedlichen verbundenen Anordnungen und Montagetechniken abzudecken. Diese Anordnungen und Techniken schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf (1) die direkte Kommunikation zwischen einer Komponente und einer anderen Komponente ohne eingreifende Komponenten dazwischen; und (2) die Kommunikation einer Komponente und einer anderen Komponente mit einer oder mehreren Komponenten dazwischen, vorausgesetzt, dass die eine Komponente, die mit der anderen Komponente „verbunden“ ist, irgendwie in operativer Kommunikation mit der anderen Komponente steht (unabhängig vom Vorhandensein einer oder mehrerer zusätzlicher Komponenten dazwischen).
-
Bei der Beschreibung und Beanspruchung der hierin offenbarten Beispiele schließen die Singularformen „ein/eine, eines/einem“ und „der/die/das“ mehrere Referenzen ein, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt.
-
Es wird davon ausgegangen, dass beliebige hierin bereitgestellte Bereiche den angegebenen Bereich und jeden Wert oder Teilbereich innerhalb des angegebenen Bereichs einschließen.
-
Wenn „etwa“ verwendet wird, um einen Wert zu beschreiben, bedeutet dies außerdem, dass geringfügige Abweichungen (bis zu +/- 10 %) vom angegebenen Wert eingeschlossen sind.
-
Darüber hinaus bedeutet ein Verweis in der gesamten Patentschrift auf „ein Beispiel“, „ein anderes Beispiel“, „einem/eines Beispiel/s“ usw., dass ein bestimmtes Element (z.B. Merkmal, Struktur und/oder Eigenschaft), das in Verbindung mit dem Beispiel beschrieben wird, in mindestens einem hierin beschriebenen Beispiel eingeschlossen ist und in anderen Beispielen vorhanden sein kann oder auch nicht. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass die beschriebenen Elemente für ein beliebiges Beispiel in den verschiedenen Beispielen in geeigneter Weise kombiniert werden können, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt.
-
Während mehrere Beispiele ausführlich beschrieben wurden, wird davon ausgegangen, dass die offenbarten Beispiele geändert werden können. Daher ist die vorstehende Beschreibung als nicht einschränkend anzusehen.
