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VERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
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Diese Erfindung beansprucht die Leistung der vorläufigen
US Anmeldung Nr. 62/203 082 , die am 10. August 2015 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme einbezogen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Trennanordnungen für Fahrzeugantriebsstränge, und bezieht sich insbesondere darauf, vom Insassen hörbare Geräusche, die zwischen den Verbindungsteilen der Trennanordnungen des Fahrzeugantriebsstrangs erzeugt werden, zu minimieren.
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HINTERGRUND
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Im Allgemeinen übertragen Fahrzeugantriebsstränge ein Drehmoment von einem Motor und letztendlich an einen Satz von Rädern. Fahrzeugantriebsstränge, wie beispielsweise Antriebsstränge für Allradantriebe (all-wheel-drive), umfassen manchmal Kraftübertragungseinheiten (power transfer units), Achsantriebseinheiten (final drive units), Hinterradantriebsmodule (rear drive modules), elektronische Differentialsperren (electronic differential lockers), Trenn-Differentiale und andere Arten von Differentialen oder eine Kombination dieser Bauteile, um das Drehmoment zu übertragen. Die exakten Bauteile bei einem spezifischen Fahrzeugantriebsstrang hängen oft von der Gestaltung des gesamten Antriebsstranges und von der Anordnung des zugehörigen Motors und des Getriebes ab.
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Ferner können die PTUs, FDUs, RDMs, EDLs und Differentiale mit Trenn- und Verbindungseigenschaften ausgestattet sein, bei denen die getrennten Komponenten nicht mehr angetrieben werden, um zwischen ihnen Drehmoment zu übertragen. Die Eigenschaften schließen ein Antriebsdrehmoment in Bereichen der Fahrzeugantriebsstränge aus, die zu einem bestimmten Zeitpunkt kein Drehmoment benötigen. Beispielsweise müssen Bedarfs-AWD-Antriebsstränge nicht immer Drehmoment an alle ihre Wellen übertragen. Es hat sich gezeigt, dass die Trenn- und Verbindungsfähigkeiten die Kraftstoffeffizienz verbessern, Abgase verringern und außerdem zusätzliche Leistungsverbesserungen bieten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei einer Ausführungsform kann eine Fahrzeugantriebsstrangkomponente eine Trennanordnung umfassen, die ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil aufweist. Das erste Kupplungsteil weist einen ersten Satz von Zähnen auf und das zweite Kupplungsteil weist einen zweiten Satz von Zähnen auf. Die Trennanordnung umfasst einen Dämpfer, der zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet ist. Wenn die Trennanordnung in einen verbundenen Zustand gebracht wird, tritt das erste Kupplungsteil oder das zweite Kupplungsteil mit dem Dämpfer in Kontakt, bevor ein vollständiger Eingriff zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil hergestellt ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Fahrzeugantriebsstrangkomponente eine Trennanordnung und eine Nockenanordnung umfassen. Die Trennanordnung kann ein erstes Kupplungsteil, ein zweites Kupplungsteil und einen Dämpfer aufweisen. Der Dämpfer kann teilweise oder mehr um eine Außenfläche des ersten Kupplungsteils oder des zweiten Kupplungsteils angeordnet sein. Die Nockenanordnung kann außerhalb der Trennanordnung angeordnet sein. Die Nockenanordnung kann mit der Trennanordnung zusammenwirken, um die Trennanordnung in einen verbundenen oder einen getrennten Zustand zu bringen. Der Dämpfer kann radial zwischen der Nockenanordnung und dem ersten Kupplungsteil oder dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sein. Wenn die Trennanordnung in den verbundenen Zustand und in den getrennten Zustand gebracht wird, ist ein direkter Kontakt zwischen dem ersten Kupplungsteil oder dem zweiten Kupplungsteil und der Nockenanordnung aufgrund des Dämpfers und seiner Position wenigstens teilweise minimiert - wenn nicht sogar vollständig verhindert.
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Ferner kann bei einer weiteren Ausführungsform ein Fahrzeugantriebsstrangkomponente eine Trennanordnung und eine Nockenanordnung aufweisen. Die Trennanordnung kann ein erstes Kupplungsteil, ein zweites Kupplungsteil, einen ersten Dämpfer und einen zweiten Dämpfer aufweisen. Das erste Kupplungsteil weist einen ersten Satz von Zähnen auf und das zweite Kupplungsteil weist einen zweiten Satz von Zähnen auf. Der erste Dämpfer kann zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sein. Der zweite Dämpfer kann teilweise oder mehr um eine Außenfläche des ersten Kupplungsteils oder des zweiten Kupplungsteils angeordnet sein. Die Nockenanordnung kann außerhalb der Trennanordnung angeordnet sein. Die Nockenanordnung kann mit der Trennanordnung zusammenwirken, um die Trennanordnung in einen verbundenen Zustand und einen getrennten Zustand zu bringen. Der zweite Dämpfer kann radial zwischen der Nockenanordnung und dem ersten Kupplungsteil oder dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sein.
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Figurenliste
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Die folgende detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und der besten Ausführungen wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang ist, der einen Dämpfer aufweist;
- 2 eine Seitenansicht der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang von 1 ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines ersten Kupplungsteils und des Dämpfers der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang von 1 ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang von 1 ist, die mit einer Nockenanordnung versehen ist;
- 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang ist, die einen Dämpfer aufweist;
- 6 eine perspektivische Ansicht eines ersten Kupplungsteils und des Dämpfers der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang von 5 ist;
- 7 eine vergrößerte Ansicht einer Ausführungsform eines ersten Satzes von Zähnen und eines zweiten Satzes von Zähnen ist;
- 8 eine perspektivische Ansicht eines ersten Kupplungsteils mit einer weiteren Ausführungsform eines Dämpfers der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang ist;
- 9 eine Seitenansicht der Trennanordnung für einen Fahrzeugantriebsstrang ist, die eine weitere Ausführungsform eines Dämpfers aufweist, und
- 10 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeugantriebsstrangs eines Allradgetriebes (AWD) ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Durch detaillierteren Bezug auf die Zeichnungen werden verschiedene Ausführungsformen einer Trennanordnung 10 für einen Fahrzeugantriebsstrang (nachfolgend Trennanordnung) entwickelt und konstruiert, um ein vom Fahrzeuginsassen hörbares Geräusch, das zwischen den Bauteilen der Trennanordnung 10 erzeugt wird, auszuschließen. Ein oder mehrere Dämpfer, ein nicht ebenes Zahnprofil oder beide dieser Maßnahmen können bei der Trennanordnung 10 verwendet werden, um das von Insassen hörbare Geräusch auszuschließen. Die Maßnahmen können, ohne die Drehmomentübertragungswirksamkeit der Trennanordnung 10 zu beeinträchtigen, bereitgestellt werden. Die Trennanordnung 10 kann in einer größeren Fahrzeugantriebsstrangkomponente, wie einer Kraftübertragungseinheit (PTU), einer Achsantriebseinheit (FDU), einem Heckantriebsmodul (RDM), einer elektronischen Differentialsperre (EDL), einem Trenn-Differential oder einem anderen Typ von Differential, vorgesehen werden. Diesbezüglich wird der Begriff „Fahrzeugantriebsstrangkomponente“ hier in einer weiten Bedeutung verwendet, um PTUs, FDUs, RDMs, EDLs und Differentiale als auch ähnliche Antriebsstrangbauteile zu umfassen.
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Ferner werden die Begriffe axial, radial, umfangsmäßig und ihre grammatikalischen Variationen mit Bezug auf die im Allgemeinen kreisförmige und zylindrische Form der Trennanordnung 10 und ihrer Bauteile derart verwendet, dass axial sich auf eine Richtung im Allgemeinen entlang oder parallel zu einer Achse der kreisförmigen und zylindrischen Form bezieht, radial sich auf eine Richtung im Allgemeinen entlang oder parallel zu einem Radius der kreisförmigen und zylindrischen Form bezieht und umfangsmäßig sich auf eine Richtung im Allgemeinen entlang oder parallel zu einem Umfang der kreisförmigen und zylindrischen Form bezieht.
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Im Allgemeinen kann die Trennanordnung 10 Teil eines größeren Trennsystems in dem zugehörigen Fahrzeugantriebsstrang sein, der zusätzliche Trennfähigkeiten an anderen Stellen und in anderen Antriebsstrangbauteilen umfassen könnte. Ein beispielhafter Aufbau eines Fahrzeugantriebsstrangs 11 für einen Allradantrieb (AWD) ist beispielsweise in 10 dargestellt. Der Antriebsstrang 11 erfährt eine Drehmomenteinleitung von einem Motor 13 und einem Getriebe 15 und umfasst ein Vorderachsdifferential 17, eine Kraftübertragungseinheit (PTU) 19, eine Längsantriebswelle 21, eine Achsantriebseinheit 23, vordere Seitenwellen 25 und hintere Seitenwellen 27. Die vorderen und hinteren Seitenwellen 25, 27 treiben jeweils drehend die vorderen und hinteren Räder 29, 31 an. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind verschiedene Gelenke 33 an der Längsantriebswelle 21 und an den Seitenwellen 25, 27 vorgesehen. Die Gelenke 33 können Gleichlaufgelenke, Kreuzgelenke, Tripodegelenke, Kardangelenke oder andere Arten von Gelenken sein. Die Antriebsstrangkomponenten übertragen zusammen das Drehmoment von dem Motor und zu den Rädern 29, 31. Der Antriebsstrang 11 könnte jedoch auch andere Bauweisen gemäß weiteren Beispielen aufweisen und kann mehr, weniger und/oder andere Komponenten als die in 10 gezeigten und hier beschriebenen aufweisen, und die Komponenten können in anderer Weise angeordnet sein. Tatsächlich werden die exakte Bauweise und ihre Bauteile durch die spezifische Fahrzeugbodengruppe bestimmt und durch den Hersteller festgelegt. Jedoch umfassen weitere beispielhafte Bauweisen einen Längsmotor, der vorne oder hinten montiert ist, oder einen Quermotor, der vorne oder hinten montiert ist.
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Die Trennanordnung 10 kann verschiedene Ausgestaltungen und Anordnungen abhängig von anderen möglichen Einflüssen, der Fahrzeugantriebsstrangkomponente, in der sie zum Einsatz kommt, Anordnungserfordernissen und Drehmomentabgabeerfordernissen aufweisen. Bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 3 ist die Trennanordnung 10 ein Klauenkupplungstyp. Die Trennanordnung 10 umfasst ein erstes Kupplungsteil 12 und ein zweiten Kupplungsteil 14. Beide Bauteile sind herkömmlicherweise aus Metallwerkstoffen hergestellt. Das erste Kupplungsteil 12 kann in der Axialrichtung während Trenn- und Verbindungsbewegungen der Trennanordnung 10 stationär bleiben und wird bei dem Beispiel der Klauenkupplung Festklaue genannt. Demgegenüber kann sich das zweite Kupplungsteil 14 relativ zu dem ersten Kupplungsteil 12 und von diesem weg während der Trenn- und Verbindungsbewegungen der Trennanordnung 10 in der axialen Richtung bewegen. Bei dem Beispiel der Klauenkupplung wird das zweite Kupplungsteil Verschiebeklaue genannt. Das erste und das zweite Kupplungsteil 12, 13 weisen, in den Figuren, innere Sätze von Verzahnungen 16, 18 zum Verbinden mit Bauteilen der größeren Fahrzeugantriebsstrangkomponente und zum Übertragen des Drehmoments zwischen diesen auf.
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Ferner weist das erste und das zweite Kupplungsteil 12,14 Sätze von Zähnen auf, die an entgegengesetzten und einander zugewandten Flächen des ersten und des zweiten Kupplungsteils 12, 14 angeordnet sind. Ein erster Satz von Zähnen 20 erstreckt sich um einen Umfang des ersten Kupplungsteils 12 und ein zweiter Satz von Zähnen 22 erstreckt sich um einen Umfang des zweiten Kupplungsteils 14. Der erste und der zweite Satz von Zähnen 20, 22 passen zusammen und greifen ineinander ein, um das Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil 12, 14 zu übertragen. Die zusammenpassenden und ineinander eingreifenden Zähne sind in 2 dargestellt.
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Der erste Satz von Zähnen 20 ist aus einer Vielzahl von Einzelzähnen 24 aufgebaut und in ähnlicher Weise ist der zweite Satz von Zähnen 22 aus einer Vielzahl von Einzelzähnen 26 aufgebaut. Der erste Satz von Zähnen 20 ist aus wellenförmigen Bergen und Tälern und Kopfflächen 28 und Zahnfüßen 30 gebildet, und der zweite Satz von Zähnen 22 ist aus wellenförmigen Bergen und Tälern und Kopfflächen 32 und Zahnfüßen 34 gebildet. Bei dieser Ausführungsform weisen einige der Zahnfüße 30 des ersten Satzes von Zähnen 20 eine größere Axialtiefe als andere Zahnfüße 30 auf (Axialtiefe, wie hier gemeint, ist in den Kupplungsteilkörper hinein gemessen). Wie in 3 gezeigt, sind insgesamt sechs Zahnfüße mit größerer Axialtiefe - die größeren Tiefen, wo erkennbar, sind mit dem Bezugszeichen 36 versehen. Natürlich ist eine andere Anzahl in anderen Ausführungsformen möglich. Die vergrößerte Axialtiefe erzeugt Bauraum zur Aufnahme von Abschnitten eines Dämpfers 38, wie nachfolgend detaillierter beschrieben.
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Es wurde herausgefunden, dass in manchen Fällen bei Klauenkupplungen ein klickendes oder schepperndes Geräusch während des Verbindens auftritt, das von Insassen des Fahrzeugs hörbar ist. Das Geräusch ist insbesondere hörbar, wenn Klauenkupplungen unterhalb des von Fahrzeuginsassen besetzten Vordersitzes angeordnet sind, wenn die Straßengeräusche minimal sind und bei Klauenkupplungen in Hybridantriebssträngen. Das Geräusch ist insbesondere bei Herstellern von Luxusfahrzeugen unerwünscht. Ferner hat man herausgefunden, dass das klickende Geräusch als Folge des Eintretens eines so genannten Zahn-auf-Zahn-Zustands auftritt. Der Zahn-auf-Zahn-Zustand tritt auf, wenn die Kopfflächen der gegenüberliegenden Klauenkupplungszähne in Fläche-zu-Flächen-Anlage kommen und diese Anlage für einen Zeitraum beibehalten wird, ohne in den erwünschten Kopffläche-zu-Zahnfuß-Eingriff zu treten. Der Fläche-zu-Flächen-Kontakt blockiert einen Fläche-zu-Zahnfuß-Eingriff. Bei Klauenkupplungen kann der Zahn-auf-Zahn-Zustand bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten, beispielsweise wenn das Fahrzeug anhält, auftreten. Die Klauenkupplungen können gleichzeitig ihre Bewegung bis zum Anhalten verlangsamen und, wenn sie beim Verbinden sind, in den Zahn-auf-Zahn-Zustand gelangen. Und wenn das Fahrzeug wieder anfährt, löst die zugehörige Bewegung der Klauenkupplungen den Zahn-auf-Zahn-Zustand und dessen Fläche-auf-Fläche-Anlage auf. Die Zähne werden dann in ihrem gewünschten Kopffläche-zu-Zahnfuß-Eingriff zurückgeführt. Es wurde herausgefunden, dass dieses plötzliche Lösen und Zurückführen und das Metall-auf-Metall-Schlagen ein üblicher Auslöser für das klickende Geräusch ist.
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Um diese Nachteile aufzuheben, wird der Dämpfer 38 zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil 12, 14 angeordnet, um das Metall-auf-Metall-Schlagen und das klickende Geräusch zu dämpfen, was sonst zum Zeitpunkt des vollständigen Eingriffs zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Zähnen 20, 22 (ein Beispiel eines vollständigen Eingriffs ist in der Seitenansicht von 2 dargestellt) auftreten kann. Der Dämpfer 38 kann verschiedene Ausführungsformen und Anordnungen abhängig von anderen möglichen Einflüssen, den Gestaltungen und Konstruktionen des ersten und des zweiten Kupplungsteils und dem erwünschten Grad der Dämpfung aufweisen. Bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 3 kann der Dämpfer 38 aus einem weicheren Werkstoff als die Kupplungsteile 12, 14 hergestellt sein; Beispiele hierfür umfassen Gummi, Polymerwerkstoff oder Ähnliches; Urethan ist ein weiteres Beispiel für eine Ausführungsform. Der Dämpfer 38 kann unabhängig von den Kupplungsteilen 12, 14 als Einzelkomponente hergestellt werden, es kann an Ort und Stelle an das Kupplungsteil angeformt werden oder kann mittels eines anderen Verfahrens hergestellt werden. Der Dämpfer 38 kann einen einstückigen Aufbau aufweisen und kann einen ringförmigen Körper 40 und eine Vielzahl von laschenförmigen Erweiterungen 42 aufweisen, die sich von dem Körper 40 aus radial erstrecken. Bei dieser Ausführungsform sind insgesamt sechs Erweiterungen 42, die mit den sechs Zahnfüßen 36 größerer Tiefe korrespondieren, vorgesehen. Die Erweiterungen 42 sind zu den Zahnfüßen 36 in Größe und Form komplementär ausgebildet. Eine andere Anzahl der Erweiterungen und entsprechenden Zahnfüße größerer Tiefe sind natürlich bei anderen Ausführungsformen möglich.
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In den Figuren ist der Dämpfer 38 an dem ersten Kupplungsteil 12 befestigt und wird von diesem getragen, jedoch kann er an dem zweiten Kupplungsteil 14 bei anderen Ausführungsformen befestigt sein und von diesem getragen werden. Die Festlegung kann mittels Aufpressens ausgeführt werden, wenn der Dämpfer 38 als ein separates Bauteil hergestellt ist, sie kann durch Umspritzen, wenn in dieser Weise hergestellt, ausgeführt werden oder kann andersartig ausgeführt werden. Bei dem Beispiel eines separaten Bauteils, und wie vielleicht in 3 am besten gezeigt, wird jede Erweiterung 42 in einem zugehörigen Zahnfuß 36 angeordnet und der Körper 40 wird um einen inneren Umfang, der durch den ersten Satz von Zähnen 20 gebildet wird, angeordnet. Bei dieser Position ist der Dämpfer 38 an einer Stelle angeordnet, die nicht die Trenn- und Verbindungsbewegung und das Eingreifen der Trennanordnung 10 stört. In gewisser Weise ist der Dämpfer 38 innerhalb des Inneren des ersten Kupplungsteils 12 angeordnet, wie in 3 dargestellt, und hauptsächlich oder vollständig von dem Eingriff der Bauteile isoliert, was sonst Abnutzungen an dem Dämpfer 38 hervorrufen würde.
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In eingesetztem Zustand sitzen die Erweiterungen 42 in den vergrößerten Räumen, die durch die größere Tiefe der Zahnfüße 36 gestaltet sind. Wenn er nicht durch das zweite Kupplungsteil 14 zusammengedrückt wird, ist eine nach außen gerichtete Fläche 44 jeder Erweiterung 42 auf einem geringfügig höheren Niveau angeordnet als die nach außen gerichteten Flächen 46 der Zahnfüße 30, die keine größere Axialtiefe aufweisen. Mit anderen Worten ist die Axialtiefe, die bis zu den Flächen 44 gemessen wird, geringer als die Axialtiefe der Zahnfüße 30, die bis zu den Flächen 46 gemessen wird. Auf diese Weise, und wie nachfolgend beschrieben, tritt der zweite Satz von Zähnen 22 mit den Dämpfererweiterungen 42 in Kontakt, bevor die Zähne 22 mit den Zahnfüßen 30 in Kontakt treten und bevor der erste Satz von Zähnen 20 mit den Zahnfüßen 34 in Kontakt tritt- mit anderen Worten, bevor ein vollständiger Eingriff zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Zähnen 20, 22 hergestellt ist und bevor ein Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil 12, 14 übertragen wird.
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Bei der Montage und beim Gebrauch wird die Trennanordnung 10 zwischen einem verbundenen Zustand (in 2 dargestellt) und einem getrennten Zustand (in 1 dargestellt) bewegt. Die Bewegung zwischen den Zuständen wird durch verschiedene Aktuierungsvorgehensweisen ausgeführt. Diese umfassen elektronische Betätigung, hydraulische Betätigung, elektromagnetische Betätigung und pneumatische Betätigung; jedoch sind auch andere Betätigungsarten und Verfahren möglich. Und abhängig von dem Verfahren kann die Betätigung verschiedene Bauteile, beispielsweise eine Schaltgabel, ein Kugelkurvengetriebe, einen Kolben oder andere Teile und Mechanismen umfassen. Das Beispiel der Aktuierungstechnik von 4 zeigt eine Nockenanordnung 48, die einen drehbaren Kurventräger 50 und ein Eingriffsglied 52 umfasst. Der drehbare Kurventräger 50 und das Eingriffsglied 52 weisen einen komplementären und zusammenwirkenden Nocken- und Ausnehmungsaufbau auf, die zusammenwirken, um die Drehbewegung des Kurventrägers 50 in eine lineare Hin- und Zurückbewegung des Eingriffsglieds 52 umzuwandeln.
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Der Dämpfer 38 verhindert den plötzlichen Metall-auf-Metall-Kontakt und das klickende Geräusch, das sonst auftreten könnte. Da der zweite Satz von Zähnen 22 des zweiten Kupplungsteils 14 in den jeweiligen Zahnfüßen 30 aufgenommen wird, kommen die Kopfflächen 32, die den Dämpfererweiterungen 42 gegenüberliegen, mit den nach außen gerichteten Flächen 44 in Kontakt, bevor die nicht gegenüberliegenden Kopfflächen 32 mit den nach außen gerichteten Flächen 46 in Metall-auf-Metall-Kontakt treten. Zu diesem Zeitpunkt treten die Kopfflächen 32, die den Dämpferverlängerungen 32 gegenüberliegen, mit den Flächen 44 in Kontakt, bevor die Kopfflächen 28 mit den nach außen gerichteten Flächen der Zahnfüße 34 in Metall-auf-Metall-Kontakt treten. Die Erweiterungen 42 führen zu der Verschiebebewegung und zum Beaufschlagen des zweiten Kupplungsteils 14 und werden dadurch zusammengedrückt. Der erste und der zweite Satz von Zähnen 20, 22 treten in einen Fläche-zu-Zahnfuß-Kontakt und kommen durch das Zusammendrücken der Erweiterungen 42 in vollständigen Eingriff. Die Erweiterungen 42 dienen zur Absorption der Kräfte, die sonst schneller und direkter zwischen dem Metall-auf-Metall-Kontakt des ersten und des zweiten Satzes von Zähnen 20, 22 ausgeübt werden würden. Das klickende Geräusch wird daher minimiert oder ganz ausgeschlossen. Wie beschrieben, können diese Wirkungen auch auftreten, wenn die Trennanordnung 10, wie geplant, betätigt wird und es tritt kein Zahn-auf-Zahn-Zustand auf.
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5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Dämpfers 138, der bei einer Trennanordnung 110 verwendet werden kann. Diese Ausführungsform ähnelt teilweise der Dämpferausführungsform von 1 bis 4, und die Gemeinsamkeiten werden bei dieser Beschreibung von 5 bis 6 nicht wiederholt. Die gleichartigen Bauteile der Ausführungen von 1 bis 4 und 5 bis 6 weisen gleichartige Bezugszeichen auf, wobei die Bezugszeichen der 5 bis 6 die Ziffer 100 zu den Bezugszeichen des jeweils gleichartigen Bauteils von 1 bis 4 hinzuaddiert haben.
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Bei der Ausführungsform von 5 und 6 weist der Dämpfer 138 eine laschenförmige Erweiterung 142 für jeden Zahnfuß 130 eines ersten Satzes von Zähnen 120 eines ersten Kupplungsteils 112 auf. Die Zahnfüße 130 brauchen keine unterschiedliche Erstreckungstiefe, wie die bei der Ausführungsform von 1 bis 4 vorhanden sind, aufzuweisen. Stattdessen können alle Zahnfüße 130 die größere axiale Tiefe, wie oben beschrieben, aufweisen, um die Aufnahme der Erweiterungen 142 zu ermöglichen. Verglichen mit der Ausführungsform von 1 bis 4 können die Erweiterungen 142 größere Kräfte als die, die durch die Erweiterungen 42 absorbiert werden, aufnehmen und jegliche Klick-Geräusche besser minimieren.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Trennanordnung 210. Diese Ausführungsform ähnelt teilweise der Trennanordnungsausführungsform von 1 bis 4 und die Gemeinsamkeiten werden in dieser Beschreibung von 7 nicht wiederholt. Gleiche Bauteile bei den Ausführungsformen von 1 bis 4 und 7 weisen gleichartige Bezugszeichen auf, wobei die Bezugszeichen von 7 den numerischen Wert 200 zu dem Bezugszeichen des gleichartigen Bauteils von 1 bis 4 hinzuaddiert haben.
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Bei der Ausführungsform von 7 sind ein erster Satz von Zähnen 220 eines ersten Kupplungsteils 212 und ein zweiter Satz von Zähnen 222 eines zweiten Kupplungsteils 214 so ausgelegt und aufgebaut, dass das Auftreten des Zahn-auf-Zahn-Zustands behindert oder vollständig verhindert wird. Einzelzähne 224, 226 des ersten und des zweiten Satzes von Zähnen 220, 220 weisen ein unebenes Zahnprofil auf und sind mit einem spitzeren und mehr abgerundeten Querschnittsprofil, wie in der vergrößerten Seitenansicht von 7 dargestellt, ausgebildet. Jeder der Zähne 224, 226 kann wenigstens eine Fläche mit einer nicht-parallelen Ausrichtung relativ zu einer Radialebene der kreisförmigen und der zylindrischen Form des ersten und des zweiten Kupplungsteils 212, 214 aufweisen. Bei einem spezifischen Beispiel können die Kopfflächen 228 des ersten Satzes von Zähnen 220 ein Paar bildende im Allgemeinen ebene Flächen, die aufeinanderzu zur Spitze 229 zusammenlaufen, aufweisen. Die ebenen Flächen können in einem ungefähren Winkel von fünfundfünzig Grad (55) in Bezug auf die Radialebene angeordnet sein. Ferner können die Spitzen 229 geringfügig abgerundet sein. Und die Kopfflächen 232 des zweiten Satzes von Zähnen 222 können ein Paar bildende im Allgemeinen ebene Flächen aufweisen, die aufeinanderzu zu einer Spitze 233 zusammenlaufen. Die ebenen Flächen können in einem ungefähren Winkel von fünfundvierzig Grad (45) in Bezug auf die Radialebene angeordnet sein. Ferner können die Spitzen 233 geringfügig abgerundet sein. Weitere Beispiele mit anderen Flächen unter anderen Winkeln sind natürlich bei weiteren Ausführungsformen möglich. Nicht alle der Zähne 220, noch alle der Zähne 222, brauchen das nicht ebene Zahnprofil aufzuweisen; beispielsweise können nur einige der Zähne 220 das nicht ebene Zahnprofile aufweisen, nur einige der Zähne 222 brauchen das nicht ebene Zahnprofil oder eine Kombination desselben aufweisen.
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Die Gestaltung der Kopfflächen 228, 232 behindert oder verhindert vollständig das Auftreten des Zahn-auf-Zahn-Zustands, da sie keine ebenen und parallelen Flächen, die in Fläche-zu-Fläche einander gegenüberliegen, aufweisen, die einfacher aufeinander in Kontakt treten. Die nicht parallelen und abgewinkelten Flächen der Kopfflächen 228, 232 stellen stattdessen eine Nocken-und-Stößel-förmige Wechselwirkung bereit und gleiten aufeinander, nachdem sie in Kontakt getreten sind. Die nicht parallelen und abgewinkelten Flächen bewegen sich daher einfacher aneinander vorbei. Die Kopfflächen 228, 232, wie in Verbindung mit 7 beschrieben, können bei den Ausführungsformen von 1 bis 4 und 5-6 verwendet werden, müssen jedoch nicht; die Ausführungsformen der 1 bis 4 und 5 bis 6 können weiterhin Zähne mit einem ebenen Zahnprofil aufweisen.
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8 zeigt noch eine weitere Ausführungsform eines Dämpfers 338, der bei der Trennanordnung der vorangehenden Ausführungsformen verwendet werden kann. Die Ausführungsform von 8 ähnelt den vorangehenden Ausführungsformen und die Gemeinsamkeiten werden in dieser Beschreibung von 8 nicht wiederholt. Gleichartige Bauteile zu denen der vorangehenden Ausführungsformen mit denen der 8 weisen gleichartige Bezugszeichen auf, wobei die Bezugszeichen von 8 den numerischen Wert 300 zu dem Bezugszeichen des gleichartigen Bauteils der vorangehenden Figuren hinzuaddiert haben.
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Bei der Ausführungsform von 8 weist der Dämpfer 338 nicht die laschenförmigen Erweiterungen der vorangehenden Ausführungsformen auf und hat nur einen ringförmigen Körper 340, der damit einen einstückigen Aufbau bildet. Von innen nach außen weist der Körper 340 ein innerstes Radialende 341 und ein äußerstes Radialende 343 auf. Aufgrund der Abwesenheit der laschenförmigen Erweiterungen brauchen die Zahnfüße mit größerer Tiefe, wie vorangehend beschrieben, bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen werden und stattdessen können alle Zahnfüße 330 eines ersten Satzes von Zähnen 320 so ausgebildet sein, wie für die Aufnahme der laschenförmigen Erweiterungen ohne Abänderung typisch wäre. Wie zuvor, kann der Dämpfer 338 an einem ersten Kupplungsteil 312 oder einem zweiten Kupplungsteil (in 8 nicht dargestellt) festgelegt und von diesem getragen werden. Die Festlegung kann mittels Presssitz ausgeführt werden, wenn der Dämpfer 338 als ein separates Bauteil hergestellt ist, er kann durch Aufspritzen, wenn er derart hergestellt wird, oder in anderer Weise ausgeführt werden. Bei dem Beispiel mit einem separaten Bauteil wird der Körper 340 an einem inneren Umfang angeordnet, der durch den ersten Satz von Zähnen 20 gebildet wird. Der Körper 340 sitzt gegen einen Absatz 345, der als Übergang zwischen dem ersten Satz von Zähnen 320 und den Keilverzahnungen 316 ausgebildet ist. Der Absatz 345 kann durch eine ebene Fläche gebildet sein, die sich radial zwischen den Keilverzahnungen 316 und dem ersten Satz von Zähnen 320 erstreckt.
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Bei der Ausführungsform von 8 kann anstelle des zweiten Satzes von Zähnen, die mit den laschenförmigen Dämpferverlängerungen, wie bei den vorangehenden Ausführungsformen, in Kontakt tritt, das zweite Kupplungsteil der Ausführungsform von 8 einen Ansatz aufweisen, der mit dem Dämpferkörper 340 in Kontakt tritt, bevor der erste Satz von Zähnen und der zweite Satz von Zähnen miteinander in Kontakt treten, wodurch der plötzliche Metall-auf-Metall-Kontakt der Zähne und das Klick-Geräusch, das sonst auftreten kann, verhindert werden. Der Ansatz, obwohl dieser nicht dargestellt ist, könnte eine zylindrische Struktur sein, die sich von dem zweiten Kupplungsteil in Axialrichtung zu dem ersten Kupplungsteil 312 erstreckt. Die Erweiterung kann von dem zweiten Kupplungsteil von einer radial einwärtigen Seite des ersten Kupplungsteil 312 ausgehen, wo der Ansatz für den Kontakt mit dem Körper 340 nach dem Bewegen in den verbundenen Zustand ausgerichtet wäre. Der Ansatz kann auf verschiedene Weise für den Kontakt mit dem Körper 340 und für die beste Erreichung der Funktion, die hier beschrieben ist, ausgelegt und aufgebaut sein. Der Körper 340 gibt der Verschiebebewegung und Beaufschlagung durch das zweite Kupplungsteil nach und wird daher von dem Ansatz zusammengedrückt. Der erste und der zweite Satz von Zähnen tritt nach dem Zusammendrücken des Körpers 340 in einen Flächenzu-Zahnfuß-Kontakt und kommen in Eingriff. Der Körper 340 dient zur Absorbierung der Kräfte, die sonst sofort und direkt aufgrund des Metall-auf-Metall-Kontaktes des ersten Satzes von Zähnen mit dem zweiten Satz von Zähnen ausgeübt würden. Das Klick-Geräusch kann daher minimiert oder vollständig verhindert werden.
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9 zeigt andere Ausführungsformen des Dämpfers, die bei der Trennanordnung der vorangehenden Ausführungsformen verwendet werden können. In 9 sind ein erster Dämpfer 437 und ein zweiter Dämpfer 439 vorgesehen. Die Ausführungsform von 9 ähnelt in einigen Teilen den vorangehenden Ausführungsformen und die Gemeinsamkeiten werden bei dieser Beschreibung von 9 nicht wiederholt. Gleiche Bauteile der vorangehenden Ausführungsformen und der von 9 weisen gleichartige Bezugszeichen auf, wobei die Bezugszeichen von 9 den numerischen Wert 400 dem jeweiligen Bezugszeichen des gleichartigen Bauteils der vorangehenden Figuren hinzuaddiert haben.
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Der erste und der zweite Dämpfer 437, 439 werden verwendet, um ein weiteres vom Insassen hörbares Geräusch, das zwischen den Bauteilen der Trennanordnung erzeugt wird, zu verhindern. Man hat festgestellt, dass ein klickendes oder schlagendes Geräusch auf Grund eines Metall-auf-Metall-Zusammenstoßens zwischen der Nockenanordnung 48 (4) und einem ersten Kupplungsteil 412 und einem zweiten Kupplungsteil 414 bei Betätigung in dem verbundenen und/oder getrennten Zustand auftreten kann. Insbesondere könnte eine Innenfläche 51 (4) des drehbaren Kurventrägers 50 auf eine Außenfläche 453 (9) des ersten Kupplungsteils 412 schlagen und ähnlicherweise könnte eine Innenfläche 55 (4) des Eingriffsglieds 52 auf eine Außenfläche 457 (9) des zweiten Kupplungsteils 414 aufschlagen. Bei der Montage und im Betrieb liegen die Innenfläche 51 und die Außenfläche 453 mit einem Radialfreiraum entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Umfangserstreckung einander gegenüber, und in ähnlicher Weise liegen die Innenfläche 55 und die Außenfläche 457 mit einem Radialfreiraum entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Umfangserstreckung einander gegenüber.
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Im Betrieb ist der erste Dämpfer 437 radial zwischen dem drehbaren Kurventräger 50 und dem ersten Kupplungsteil 412 und insbesondere in dem Radialfreiraum, in dem sich die Innenfläche 51 und die Außenfläche 453 gegenüberliegen, angeordnet. Der erste Dämpfer 437 kann unterschiedliche Ausbildungen und Konstruktionen abhängig von anderen möglichen Einflüssen, der Auslegung und dem Aufbau des ersten und des zweiten Kupplungsteils und der Nockenanordnung und dem erwünschten Dämpfungsgrad aufweisen. Bei der Ausführungsform von 9 kann der erste Dämpfer 437 aus einem weicheren Werkstoff als die Kupplungsteile und als der drehbare Kurventräger hergestellt sein, wobei Beispiele einen Gummiwerkstoff, einen Polymerwerkstoff oder ähnliche Werkstoffe umfassen können; Urethan ist ein weiteres Beispiel für eine Ausführungsform. Der erste Dämpfer 437 kann unabhängig von dem ersten Kupplungsteil und dem drehbaren Kurventräger als ein separates Bauteil hergestellt werden, kann an das erste Kupplungsteil oder an den drehbaren Kurventräger angespritzt werden oder kann mittels eines anderen Verfahrens hergestellt werden. Wie bei dem Beispiel von 9 gezeigt, kann sich der erste Dämpfer 437 von den laschenförmigen Erweiterungen 42, wie bei den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben, erstrecken und könnte daher eine einstückige Erstreckung des Dämpfers 38 aufweisen und mit diesem hergestellt sein; ferner kann der erste Dämpfer 437 auch als ein von dem Dämpfer 38 getrenntes Bauteil und nicht ein Anhang der laschenförmigen Erweiterungen 42 sein. Der erste Dämpfer 437 kann einen einstückigen Aufbau aufweisen und kann einen ringförmigen Körper 461 mit einem radial innersten Ende 463 und einem radial äußersten Ende 465 aufweisen. Der ringförmige Körper 461 weist, wie in 9 gezeigt, eine bandförmige Ausgestaltung und Konstruktion auf, der als eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Haut um die Außenfläche 453 des ersten Kupplungsteils 412 dient. In den Figuren ist der erste Dämpfer 437 an dem ersten Kupplungsteil 412 festgelegt und wird von diesem getragen, jedoch kann er an dem drehbaren Kurventräger 50 festgelegt sein und von diesem getragen werden. Die Festlegung kann durch Presssitz ausgeführt werden, wenn der erste Dämpfer 437 als ein separates Bauteil hergestellt ist. Er kann durch Umspritzen, wenn er derart hergestellt ist, ausgeführt werden oder kann in anderer Weise ausgeführt werden.
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Der erste Dämpfer 437 verhindert ein Metall-auf-Metall-Aufschlagen und ein klickendes Geräusch, was sonst zwischen der Kurvenscheibe 50 und dem ersten Kupplungsteil 412 auftreten könnte. Wenn die Nockenanordnung 48 betätigt wird, tritt die Innenfläche 51 des drehbaren Kurventrägers 50 mit einer Außenfläche 467 des ersten Dämpfers 437 in Kontakt, bevor die Innenfläche 52 mit der Außenfläche 453 des ersten Kupplungsteils 412 in Metall-auf-Metall-Kontakt tritt. Der Körper 461 kann bei der Beaufschlagung durch den drehbaren Kurventräger 50 nachgeben und kann dadurch zusammengedrückt werden. Der Körper 461 dient zur Aufnahme von Kräften, die sonst sofort und unmittelbar bei dem Metall-auf-Metall-Kontakt des drehbaren Kurventrägers 50 und des ersten Kupplungsteils 412 ausgeübt würden. Das Klick-Geräusch wird daher verringert oder vollständig vermieden.
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Im Betrieb ist der zweite Dämpfer 439 zwischen dem Eingriffsglied 52 und dem zweiten Kupplungsteil 414 und insbesondere in dem Radialfreiraum, wenn die Innenfläche 55 der Außenfläche 457 gegenüberliegt, angeordnet. Der zweite Dämpfer 439 kann abhängig von anderen möglichen Einflüssen, der Auslegung und Konstruktion des ersten und des zweiten Kupplungsteils und der Nockenanordnung und dem gewünschten Grad der Dämpfung eine unterschiedliche Auslegung und Konstruktion aufweisen. Bei der Ausführungsform von 9 kann der zweite Dämpfer 439 aus einem weicheren Werkstoff als die Kupplungsteile und als die Kurvenscheibe hergestellt sein; Beispiele hierfür umfassen einen Gummiwerkstoff, einen Polymerwerkstoff und ähnliche Werkstoffe; ein Urethanwerkstoff ist ein weiteres Beispiel für eine Ausführungsform. Der zweite Dämpfer 439 kann unabhängig von dem zweiten Kupplungsteil und unabhängig vom Eingriffsglied als ein separates Bauteil hergestellt werden, er kann an das zweite Kupplungsteil oder an das Eingriffsglied angespritzt werden oder kann durch ein anderes Verfahren hergestellt werden. Der zweite Dämpfer 439 kann einen einteiligen Aufbau aufweisen und kann einen ringförmigen Körper 471 mit einem radial innersten Ende 473 und einem radial äußersten Ende 475 aufweisen. Der ringförmige Körper 471, der in 9 gezeigt ist, weist eine bandförmige Gestaltung und einen Aufbau auf, der als eine kontinuierliche Umfangshaut um die Außenfläche 457 des zweiten Kupplungsteils dienen kann. In den Figuren ist der zweite Dämpfer 439 ist an dem zweiten Kupplungsteil 414 festgelegt und wird von diesem getragen, jedoch kann er auch an dem Eingriffsglied 52 befestigt und von diesem getragen werden. Das Festlegen wird durch Presssitz erreicht, wenn der zweite Dämpfer 439 als ein separates Bauteil hergestellt ist, er kann durch Umspritzen festgelegt werden, wenn er so hergestellt wird, oder er kann in anderer Weise festgelegt werden.
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Der zweite Dämpfer 439 verhindert das Metall-auf-Metall-Aufschlagen und das Klick-Geräusch, das sonst zwischen dem Eingriffsglied 52 und dem zweiten Kupplungsteil 414 auftreten könnte. Wenn die Nockenanordnung 48 betätigt wird, tritt die Innenfläche 55 des Eingriffsglied 52 mit einer Außenfläche 477 des zweiten Dämpfers 439 in Kontakt, bevor die Innenfläche 55 mit der Außenfläche 457 des zweiten Kupplungsteils 414 in Metall-auf-Metall-Kontakt tritt. Der Körper 471 kann bei der Beaufschlagung des Eingriffsglieds 52 nachgeben und kann daher zusammengedrückt werden. Der Körper 471 dient zur Aufnahme von Kräften, die sonst sofort und unmittelbar zwischen dem Metall-auf-Metall-Kontakt des Eingriffsglieds 52 und des zweiten Kupplungsteils 414 erzeugt werden könnten. Das Klick-Geräusch kann daher minimiert oder vollständig verhindert werden.
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Bei unterschiedlichen Ausführungsformen kann der erste Dämpfer 437 unabhängig und ohne Verwendung des zweiten Dämpfers 439, unabhängig von den Dämpfern 38, 138, 338 der vorangehenden Ausführungsformen und unabhängig von den nicht ebenen Zahnprofilen verwendet werden; diese unterschiedlichen Dämpfer und/oder nicht ebenen Zahnprofile können sogar in jeglicher Kombination miteinander in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. Bei unterschiedlichen Ausführungsformen kann der zweite Dämpfer 439 in ähnlicher Weise unabhängig und ohne Gebrauch des ersten Dämpfers 437, unabhängig von den Dämpfern 38, 138, 338 der vorangehenden Ausführungsformen und unabhängig von den nicht ebenen Zahnprofilen verwendet werden; die unterschiedlichen Dämpfer und/oder nicht ebenen Zahnprofile können sogar in jeglicher Kombination miteinander in unterschiedlichen Ausführungsformen verwendet werden. Ferner können der erste und der zweite Dämpfer 437, 439 zum Ausschließen der von Insassen hörbaren Geräusche, die während anderer Betätigungsarten als beim Beispiel der Nockenanordnung 48 auftreten, verwendet werden.
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Es versteht sich, dass die obige Beschreibung beispielhaft und nicht begrenzend ist. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, abgesehen von den vorgesehenen Beispielen, werden dem Fachmann während des Lesens der vorangehenden Beschreibung offensichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte nicht in Bezug auf die vorangehende Beschreibung sondern mit Bezug auf die angehängten Ansprüche zusammen mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, auf die solche Ansprüche berechtigt sind, bestimmt werden. Es wird erwartet und es ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen auf diesem hier beschriebenen Gebiet auftreten werden und dass die offenbarten Anordnungen und Verfahren in solche zukünftigen Ausführungsformen einbezogen werden. Zusammenfassend sollte verstanden werden, dass die Erfindung modifiziert und abgeändert werden kann, was nur durch die folgenden Ansprüche eingeschränkt ist.
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Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sind in ihrer breitesten, angemessenen Ausführung und so wie ihre herkömmlichen Bedeutungen dem Fachmann verständlich werden, beabsichtigt, abgesehen davon, wenn ein expliziter Hinweis auf das Gegenteil gemacht wird. Insbesondere die Verwendung des Singulars der Artikel, wie zum Beispiel „ein“, „der“, usw., sollte derart gelesen werden, dass ein oder mehrere der genannten Elemente gemeint sind, abgesehen davon, wenn ein Anspruch eine explizite Einschränkung auf das Gegenteil nennt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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