Patent DE-102014119078-B4 (DE)
Title: Hilfsantriebsradseitige zuschaltbare Differentialeinheit für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb
Inventor: TAMOTO HIDEKI
IPC: F16D11/00
Filed: 2014-12-18
Granted: 2019-06-13
Abstract: Hilfsantriebsradseitige Differentialeinheit (30) für ein Fahrzeug (10) mit Vierradantrieb, wobei das Fahrzeug (10) mit Vierradantrieb eine Antriebsquelle (12), Hauptantriebsräder (14R, 14L) und Hilfsantriebsräder (16R, 16L) beinhaltet, wobei die hilfsantriebsradseitige Differentialeinheit (30) aufweist:ein zylindrisches Hohlrad (58; 126), das so gelagert ist, dass es um eine Rotationsachse des zylindrischen Hohlrads (58; 126) rotiert, wobei das zylindrische Hohlrad (58; 126) so konfiguriert ist, dass eine Antriebskraft in das zylindrische Hohlrad (58; 126) in einem Vierradantriebsmodus eingegeben wird, wobei der Vierradantriebsmodus ein Modus ist, in dem die Antriebskraft von der Antriebsquelle (12) auf die Hauptantriebsräder (14R, 14L) und die Hilfsantriebsräder (16R, 16L) übertragen wird;eine Differentialgetriebeeinheit (64), die ein Differentialgehäuse (60) beinhaltet, wobei die Differentialgetriebeeinheit (64) so konfiguriert ist, dass sie eine Kraft auf die Hilfsantriebsräder (16R, 16L) verteilt, wobei die Kraft auf das Differentialgehäuse (60) übertragen wird, wobei das Differentialgehäuse (60) eine zylindrische Welle (60a; 128a) konzentrisch mit dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) beinhaltet, wobei die zylindrische Welle (60a; 128a) in Richtung auf eine radial innere Seite des zylindrischen Hohlrads (58; 126) vorsteht;ein Teil eines eingriffnehmenden Trennmechanismus (32; 124), der zwischen dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) und der zylindrischen Welle (60a; 128a) angeordnet ist, wobei der eingriffnehmende Trennmechanismus (32; 124) so konfiguriert ist, dass er das zylindrische Hohlrad (58; 126) mit dem Differentialgehäuse (60) verbindet oder das zylindrische Hohlrad (58; 126) von dem Differentialgehäuse (60) trennt, wobei der eingriffnehmende Trennmechanismus (32; 124) so konfiguriert ist, dass er ein Kraftübertragungselement (28) von den Hilfsantriebsrädern (16R, 16L) in einem Zweiradantriebsmodus trennt, wobei das Kraftübertragungselement (28) so konfiguriert ist, dass es die Antriebskraft auf die Hilfsantriebsräder (16R, 16L) im Vierradantriebsmodus überträgt, wobei der Zweiradantriebsmodus ein Modus ist, in dem die Antriebskraft von der Antriebsquelle (12) auf die Hauptantriebsräder (14R, 14L) übertragen wird; undeinen Aktuator (80; 132), der konfiguriert ist, um(a) den eingriffnehmenden Trennmechanismus (32; 124) zwischen einer Verbindungsposition und einer Trennposition zu bewegen, wobei das zylindrische Hohlrad (58; 126) mit der zylindrischen Welle (60a; 128a) gekoppelt ist, so dass es an der Verbindungsposition nicht relativ drehbar ist, wobei eine relative Rotation zwischen dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) und der zylindrischen Welle (60a; 128a) an der Trennposition ermöglicht wird, und(b) den Zweiradantriebsmodus und/oder den Vierradantriebsmodus selektiv auszuwählen, wobeider eingriffnehmende Trennmechanismus (32; 124) erste Zähne (58b; 126b), zweite Zähne (76b; 130b) und ein bewegliches Eingriffelement (76; 130) beinhaltet, wobei die ersten Zähne auf dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) angeordnet sind, die zweiten Zähne (76b; 130b) auf dem beweglichen Eingriffelement angeordnet sind und so konfiguriert sind, dass sie mit den ersten Zähnen (58b; 126b) in Eingriff bringbar sind, und das bewegliche Eingriffelement (76; 130) auf einem äußeren Umfang der zylindrischen Welle (60a; 128a) angeordnet ist, so dass es nicht relativ drehbar ist und sich in einer Richtung der Rotationsachse bewegt, undder Aktuator (80; 132) so konfiguriert ist, dass er das bewegliche Eingriffelement (76; 130) in eine von der Verbindungsposition und/oder der Trennposition unter Verwendung eines Elektromagneten (84; 144) bewegt und beinhaltet:(i) eine Feder (82; 136), die so konfiguriert ist, dass sie das bewegliche Eingriffelement (76; 130) aus der Trennposition in Richtung auf die Verbindungsposition drängt,(ii) einen ersten Kolben (88; 146), der so konfiguriert ist, dass er um einen vorbestimmten Hub unter Verwendung des Elektromagneten (84; 144) in Richtung der Rotationsachse hin und her bewegt wird,(iii) einen zweiten Kolben (90; 138), der auf dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) angeordnet ist, so dass er relativ rotiert, wobei der zweite Kolben (90; 138) so konfiguriert ist, dass er durch den ersten Kolben (88; 146) gegen eine drängende Kraft der Feder (82; 136) bewegt wird,(iv) einen Halter (92; 148), der eine mehrstufige Sperrverzahnung (92a, 92b, 92c) beinhaltet, wobei der Halter (92; 148) auf dem zylindrischen Hohlrad (58; 126) so angeordnet ist, dass er nicht relativ drehbar und in Richtung der Rotationsachse nicht beweglich ist, wobei der Halter (92; 148) so konfiguriert ist, dass er den zweiten Kolben (90; 138), der durch den ersten Kolben (88; 146) bewegt wird, mit einem beliebigen der mehrstufigen Zähne (92a, 92b, 92c) sperrt, undv) einen Auslösemechanismus (94; 140), der so konfiguriert ist, dass der erste Kolben (88; 146) sich eine vorbestimmte Anzahl von Malen, die größer ist als eins, hin und her bewegt, wodurch der zweite Kolben (90; 138) das bewegliche Eingriffelement (76; 130) gegen die drängende Kraft der Feder (82; 136) in die Trennposition bewegt, wobei der Auslösemechanismus (94; 140) so konfiguriert ist, dass er den zweiten Kolben (90; 138) entsperrt, wenn die Anzahl der Male, die der Kolbenhub ausgeführt wird, die vorbestimmte Anzahl von Malen überschreitet, und wobei der Auslösemechanismus (94; 140) so konfiguriert ist, dass er dem beweglichen Eingriffelement (76; 130) ermöglicht, sich unter der drängenden Kraft der Feder (82; 136) in die Verbindungsposition zu bewegen.