DE202025102603U1

DE202025102603U1 - Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung

Info

Publication number: DE202025102603U1
Application number: DE202025102603.1U
Authority: DE
Original assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Current assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Priority date: 2024-05-10
Filing date: 2025-05-12
Publication date: 2025-09-30
Anticipated expiration: 2035-05-13
Also published as: US20250389323A1

Abstract

Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung, umfassend:
ein Schrägstirnrrad; und
eine Kupplungsanordnung, die mit dem Schrägstirnrrad gekoppelt und in dessen Innerem angeordnet ist, wobei das Schrägstirnrrad als erstes Teil ausgebildet ist und die Kupplungsanordnung als separates zweites Teil ausgebildet ist.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 64/645,461 mit dem Titel „MULTI-PIECE CLUTCH GEAR AS-SEMBLY“, die am 10. Mai 2024 eingereicht wurde. Der gesamte Inhalt der oben genannten Anmeldung ist für alle Zwecke durch Bezugnahme hierin eingebunden.
TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen des hier offenbarten Gegenstands beziehen sich auf Elektrofahrzeuge und insbesondere auf eine mehrteilige Kupplungszahnradanordnung.
HINTERGRUND UND ABRISS
Elektrofahrzeuge nutzen elektrische Antriebseinheiten zur Erzeugung der Antriebsleistung und stellen in Bezug auf die Kohlenwasserstoffemissionen eine attraktive Alternative zu Fahrzeugen dar, die ausschließlich von Verbrennungsmotoren angetrieben werden. Elektrische Antriebseinheiten umfassen häufig ein Getriebe mit einer Vielzahl von Kupplungen, Zahnrädern und Wellen zur Übertragung der mechanischen Leistung von einem oder mehreren Motoren auf nachgeschaltete Komponenten. In einigen Systemen werden Kupplungszahnradbaugruppen, bei denen eine Kupplung in ein Zahnrad integriert ist, verwendet, um eine bessere Raumausnutzung zu erzielen, da durch das Hinzufügen von Kupplungen zum Getriebe, die von den Zahnrädern getrennt sind, der insgesamt benötigte Bauraum erhöht wird.
Durch die Integration der Kupplung in das Zahnrad muss jedoch die Kupplungsschnittstelle, beispielsweise die Schnittstelle einschließlich der Zähne oder Kerben in Klauenkupplungsbeispielen, aus dem gleichen Material wie das Basis-Schrägstirnrrad gefertigt sind, da beide zusammen ausgebildet sind. Dies erfordert auch, dass die Kupplungsschnittstelle ähnlich wie das Schrägstirnrrad ausgebildet ist. Der Herstellungsprozess des Schrägstirnrrads bestimmt somit den Prozess, in dem die Kupplungsschnittstelle geformt werden muss. Dieser erzwungene Prozess kann die Größe, die Kosten und die Komplexität des Zahnrads insgesamt erhöhen. Aus diesem Grund müssen möglicherweise Kompromisse hinsichtlich der Leistung des Zahnrads oder der Kupplung eingegangen werden, um die Fertigung zu ermöglichen.
Die Erfinder haben die vorgenannten Probleme erkannt und ein mehrteiliges Zahnrad mit integrierter Kupplung entwickelt, das hier als Kupplungszahnradanordnung bezeichnet wird. Die hierin beschriebene mehrteilige Kupplungszahnradanordnung umfasst einen ersten Teil, der den Schrägstirnrradteil enthält, und einen zweiten Teil, der den Kupplungsteil enthält. Der Kupplungsteil umfasst die Kupplungsschnittstelle und die zentrale Nabe, durch die eine Welle positioniert werden kann.
Der Kupplungsteil kann aus jedem beliebigen Material bestehen, einschließlich Gusseisen, geschmiedetem Stahl, Pulvermetall und dergleichen. Ebenso kann das Schrägstirnrrad aus jedem gewünschten Material hergestellt sein. Der Kupplungsteil und der Schrägstirnrradteil können somit, falls gewünscht, aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Auf diese Weise können Materialien gezielt ausgewählt werden, um die Leistung der Kupplungszahnradanordnung und des Systems, in dem sie eingesetzt wird, beispielsweise eines Getriebesystems, zu optimieren. Beispielsweise ermöglichen die separaten Teile eine spezifische Anpassung der Härte, des Materials, der Dichte usw. für die Anordnung, um die Geräusche (z. B. Geräusche, Vibrationen und Rauheit, bzw. Noise, Vibration, Harshness, (NVH)) der Kupplung und/oder des Zahnrads beim Einrücken, Überdrehen, im Normalbetrieb und/oder beim Eingriff und bei Fehlausrichtung zu beeinflussen.
Es sei klargestellt, dass die obige kurze Beschreibung dafür vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. Sie soll nicht dazu dienen, wichtige oder essenzielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu kennzeichnen, dessen Schutzumfang einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die die oben oder in anderen Teilen dieser Offenbarung genannten Nachteile beheben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung, die ein Schrägstirnrrad und eine Kupplungsanordnung umfassen.
3A zeigt eine Querschnittsansicht der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung in einer Einzelkupplungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3B zeigt eine Querschnittsansicht der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung in einer Einzelkupplungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt einen Querschnitt der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung in einer Doppelkupplungsanordnung.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schrägstirnrrads der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplungsanordnung der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplungsanordnung der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schrägstirnrrads der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren für ein mehrteiliges Zahnrad mit integrierter Kupplung, das hier als mehrteilige Kupplungszahnradanordnung bezeichnet wird. Die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung umfasst ein Schrägstirnrrad und eine Kupplungsanordnung, die separat voneinander geformt und miteinander verbunden sind. Die hier beschriebene mehrteilige Kupplungszahnraddanordnung kann in ein Fahrzeug, beispielsweise ein Elektrofahrzeug, in eine Getriebe- und/oder Achsanordnung integriert werden.
Ein beispielhaftes Elektrofahrzeug ist in 1 dargestellt. Eine beispielhafte mehrteilige Kupplungszahnradanordnung ist in 2 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung ein Schrägstirnrrad und eine Kupplungsanordnung umfasst, die miteinander verbunden sind. Querschnittsansichten der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung sind in den 3A, 3B und 4 dargestellt. Das Schrägstirnrrad der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung ist gemäß einer ersten Ausführungsform in 5 und gemäß einer zweiten Ausführungsform in 8 dargestellt. Die Kupplungsanordnung wird gemäß einer ersten Ausführungsform in 6 und gemäß einer zweiten Ausführungsform in 7 dargestellt.
2-8 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn gezeigt ist, dass diese Elemente einander direkt berühren oder direkt gekoppelt sind, können sie zumindest in einem Beispiel als einander direkt berührend bzw. als direkt gekoppelt bezeichnet werden. In ähnlicher Weise können Elemente, die nebeneinander oder aneinander angrenzend dargestellt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander oder aneinander angrenzend sein. So können beispielsweise Komponenten, die in flächigem Kontakt zueinander liegen, als in flächigem Kontakt stehend bezeichnet werden. Als weiteres Beispiel können in mindestens einem Fall Elemente, die voneinander getrennt sind und zwischen denen sich nur ein Zwischenraum befindet und die keine anderen Komponenten aufweisen, als solche bezeichnet werden. In noch einem weiteren Beispiel können Elemente, die über/untereinander, auf gegenüberliegenden Seiten oder links/rechts voneinander dargestellt sind, als solche bezeichnet werden, und zwar relativ zueinander. Ferner kann in mindestens einem Beispiel, wie in den Figuren dargestellt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elementes kann als ein „Boden“ der Komponente bezeichnet werden. Die hier verwendeten Begriffe Oberseite/Unterseite, oberer/unterer, oberhalb/unterhalb können sich auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und zur Beschreibung der Positionierung von Elementen der Figuren zueinander verwendet werden. So sind in einem Beispiel Elemente, die oberhalb anderer Elemente angezeigt werden, vertikal über den anderen Elementen angeordnet. Als weiteres Beispiel können die Formen der in den Figuren dargestellten Elemente als solche bezeichnet werden (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt o. ä.). Ferner können die dargestellten Elemente, die sich gegenseitig schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder als einander schneidende Elemente bezeichnet werden. Darüber hinaus kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements dargestellt wird, als solches bezeichnet werden.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 106, das Antriebsleistung von einem oder mehreren Elektromotoren 154 (z. B. einem Antriebsmotor) beziehen kann. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 106 ein Frontlader- oder Kompaktradlader-Fahrzeugsystem sein. In einer Ausführungsform kann der Elektromotor 154 ein Traktionsmotor sein. Der Elektromotor 154 wird von einer Antriebsbatterie 158 mit Strom versorgt, um über das Getriebe 155 Drehmoment auf die Hinterräder 157 des Fahrzeugs zu übertragen. Der Elektromotor 154 kann auch als Generator betrieben werden, um elektrische Leistung zum Aufladen der Antriebsbatterie 158 zu liefern, z. B. während eines Bremsvorgangs. Es ist zu beachten, dass in 1 zwar der Elektromotor 154 und das Getriebesystem 155 in einer Konfiguration mit Hinterradantrieb dargestellt sind, jedoch auch andere Konfigurationen möglich sind, beispielsweise die Verwendung des Elektromotors 154 in einer Konfiguration mit Vorderradantrieb oder in einer Konfiguration, in der ein erstes Ausgangsjoch oder eine andere Schnittstelle die hinteren Fahrzeugräder 157 antreibt und eine zweite Ausgangsjoch oder eine andere Schnittstelle die vorderen Fahrzeugräder 156 antreibt.
Elektromotoren 154 und Getriebe 155 können Teil einer elektrischen Antriebseinheit sein. In einigen Beispielen können die Elektromotoren 154 in ein Getriebe des Getriebesystems 155 integriert sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Elektromotor 154 an die Außenseite eines Getriebegehäuses gekoppelt sein. Das Getriebe kann Kombinationen aus einem oder mehreren Zahnrädern, einer oder mehreren Kupplungen und einer oder mehreren Wellen umfassen. Die Steuereinheit 112 kann ein Signal an einen Aktuator der Kupplung(en) senden, um die Kupplung(en) einzurücken oder auszurücken, um so die Kraftübertragung vom Elektromotor 154 zu verschiedenen Wellen und Zahnräder darin zu koppeln oder zu entkoppeln.
Die Steuereinheit 112 kann einen Teil eines Steuerungssystems 114 bilden. Wie dargestellt, empfängt ein Steuerungssystem 114 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 116 und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktuatoren 181. Die Sensoren 116 können z. B. Sensoren wie einen Sensor für den Ladezustand der Batterie, einen Kupplungsdrucksensor, Drehzahlsensoren usw. beinhalten. In einem weiteren Beispiel können die Aktuatoren die Kupplung(en) usw. einschließen. Die Steuereinheit 112 kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf der Grundlage von darin programmierten Anweisungen oder Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, auslösen.
In 2 ist nun eine mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200, die hier auch als Kupplungszahnradanordnung 200 bezeichnet wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Die Kupplungszahnradanordnung 200 kann ein Schrägstirnrrad 202 und eine Kupplungsanordnung 204 umfassen. Eine Reihe von Bezugsachsen 299 sind in 2 sowie in 3-8 dargestellt. Die Bezugsachsen 299 zeigen eine y-Achse, eine x-Achse und eine z-Achse an. In einem Beispiel kann die z-Achse parallel sein zu einer Schwerkraftrichtung und kann die x-y-Ebene parallel sein zu einer horizontalen Ebene, auf der ein Getriebeblock ruhen kann. Beispielsweise kann die y-Achse eine Querachse und die x-Achse eine Längsachse sein. Die Kupplungszahnradanordnung 200 kann um eine Drehachse 280 zentriert sein.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Schrägstirnrrad 202 der Kupplungszahnraddanordnung 200 einen Ring 240 und eine zentrale Nabe 208, und die Kupplungsanordnung 204 umfasst mindestens eine Kupplungsschnittstelle 206. In der ersten Ausführungsform kann die Kupplungsanordnung 204 innerhalb des Rings 240 angeordnet sein, wie nachstehend beschrieben wird.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Schrägstirnrrad 202 den Ring 240 umfassen und die Kupplungsanordnung 204 kann die zentrale Nabe 208 und die mindestens eine Kupplungsschnittstelle 206 umfassen. In einigen Beispielen kann die Dicke des Rings 240 in der zweiten Ausführungsform im Vergleich zur ersten Ausführungsform unterschiedlich sein, beispielsweise kleiner, beispielsweise wenn die Kupplungsanordnung 204 zusätzlich einen Ring umfasst, der um die zentrale Nabe 208 und die Kupplungsschnittstelle 206 herum angeordnet ist. In anderen Beispielen kann der Ring 240 des Schrägstirnrrads 202 in der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich wie in der ersten Ausführungsform sein.
In der zweiten Ausführungsform kann die Kupplungsanordnung 204 innerhalb des Rings 240 des Schrägstirnrrads 202 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Kupplungsanordnung 204 einen Ring umfassen, der um die Kupplungsschnittstelle 206 herum angeordnet ist, und die zentrale Nabe 208, die eingerichtet ist, um innerhalb des Rings 240 des Schrägstirnrrads 202 positioniert zu sein. In anderen Beispielen kann die Kupplungsanordnung 204 jedoch keinen Ring umfassen.
In beiden Ausführungsformen kann das Schrägstirnrrad 202 eine Außenfläche 216 des Rings 240 umfassen. Die Außenfläche 216 kann eine Vielzahl von Zähnen umfassen, die in Bezug auf die Drehachse 280 radial um einen Umfang des Schrägstirnrrads 202 angeordnet sind. Die Vielzahl von Zähnen kann so eingerichtet sein, um in die Zähne eines anderen Zahnrads einzugreifen oder mit diesen in Eingriff zu stehen, um die Kupplungszahnradanordnung 200 antriebsmäßig zu koppeln.
In beiden Ausführungsformen kann die Kupplungsanordnung 204 mindestens eine Kupplungsschnittstelle 206 umfassen. In einigen Beispielen umfasst die Kupplungsanordnung 204 eine Kupplungsschnittstelle 206, wie in dem in den 3A-3B dargestellten Beispiel gezeigt. In anderen Beispielen umfasst die Kupplungsanordnung zwei Kupplungsschnittstellen 206, wie in dem in 4 dargestellten Beispiel gezeigt. In der ersten Ausführungsform kann die Kupplungsanordnung 204 auch mindestens eine nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle (nicht dargestellt) umfassen. In einem Beispiel kann die nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle der Kupplungsanordnung 204 eine im Wesentlichen flache Fläche auf einer gegenüberliegenden Seite als Kupplungsschnittstelle 206 sein. In anderen Beispielen kann die nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle jedoch eine oder mehrere zusammenpassenden Komponente wie Keilnuten, Aussparungen, Kerben oder dergleichen umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie mit einer entsprechenden Fläche des Schrägstirnrrads 202 gekoppelt werden können.
Die zentrale Nabe 208 kann innerhalb des Rings 240 angeordnet sein. Beispielsweise kann die zentrale Nabe 208 innerhalb eines Innenraums des Rings 240 angeordnet sein, sodass der Ring 240 und die zentrale Nabe 208 dieselbe gemeinsame Drehachse 280 aufweisen. Die zentrale Nabe 208 kann mit einem Durchgang 218 durch ihn hindurch eingerichtet sein, wobei die Drehachse 280 in der Mitte des Durchgangs 218 zentriert ist. Somit kann das Kupplungszahnrad 200 auf einer Welle positioniert werden, wobei die Welle durch den Durchgang 218 verläuft. Eine Innenfläche 212 der zentralen Nabe 208 kann radial und glatt in Bezug auf die Drehachse 280 sein. Die Kupplungsschnittstelle 206 kann in Richtung einer ersten Seite 290 der Kupplungszahnradanordnung 200 gegenüber einer zweiten Seite 292 positioniert sein.
Die Kupplungsschnittstelle 206 ist in 2 als Klauenkupplungsschnittstelle dargestellt, wobei jedoch zu beachten ist, dass auch andere Arten von Kupplungsschnittstellen, einschließlich Reibungskupplungsschnittstellen, möglich sind. Die Kupplungsschnittstelle 206 kann, wenn sie als Klauenkupplungsschnittstelle konfiguriert ist, eine Vielzahl von Kerben 210 umfassen. Jede der Vielzahl von Kerben 210 kann eine schräge Fläche 220, eine Stufe 222, die sich von einer hohen Kante der schrägen Fläche 220 einer ersten Kerbe zu einer niedrigen Kante der schrägen Fläche 220 einer zweiten, benachbarten Kerbe erstreckt, und eine innere Kerbe 224 umfassen. Die Vielzahl der Kerben 210 kann somit so konfiguriert sein, dass sie bei Eingriff mit einer entsprechenden Schnittstelle ineinander greifen.
Die Kupplungsanordnung 204 kann in das Innere des Schrägstirnrads 202 integriert sein, wie anhand der 3A-8 näher beschrieben wird. Beispielsweise kann eine Innenfläche 214 des Schrägstirnrads 202 an einer Außenfläche der Kupplungsanordnung 204 befestigt sein. Beispielsweise kann eine Haltefläche zwischen den beiden Teilen ausgebildet sein, wenn die Kupplungsanordnung 204 in das Schrägstirnrad 202 integriert ist. Die Kupplungsanordnung 204 kann beispielsweise durch Presspassung, Gewinde, Innendurchmesser oder Außendurchmesser-Laschen-/kerbverzahnte Schnittstelle, Schweißen einer Verbindung oder dergleichen in das Innere des Schrägstirnrads 202 integriert, d. h. mit diesem verbunden, sein.
Durch die Integration der Kupplungsanordnung in das Innere des Schrägstirnrads kann der benötigte Bauraum im Vergleich zu einer separaten Montage der Kupplungsanordnung außerhalb des Schrägstirnrads reduziert werden. Herkömmliche Verfahren zur Integration einer Kupplung in ein Schrägstirnrad erfordern jedoch, dass die Kupplungsanordnung und das Schrägstirnrad einstückig hergestellt und dieselben Werkstoffe umfassen, was zu Kompromissen bei einem oder beiden Bauteilen, d. h. dem Getriebe und/oder der Kupplung, führen kann.
Das Schrägstirnrad 202 kann einstückig ausgebildet sein. Das Schrägstirnrad 202 kann aus jedem gewünschten oder geeigneten Material hergestellt werden, beispielsweise aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl, Pulvermetall oder dergleichen. Die Kupplungsschnittstelle 206 und die zentrale Nabe 208 können während der Herstellung der Kupplungsanordnung 204 als ein Teil geformt werden. Die Kupplungsanordnung 204 kann aus jedem gewünschten oder geeigneten Material hergestellt sein, beispielsweise aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl, Pulvermetall oder dergleichen. Die Kupplungsanordnung 204 kann in einigen Ausführungsbeispielen aus einem anderen Material als das Schrägstirnrad 202 gebildet sein. Die einzelnen Teile ermöglichen somit eine spezifische Anpassung der Härte, des Materials, der Dichte und anderer Parameter an den jeweiligen Anwendungsfall, die Endanwendung und dergleichen. Beispielsweise können die Härte, das Material, die Dichte und dergleichen hörbare Geräusche beeinflussen, beispielsweise durch Geräusche, Vibrationen und Rauheit (NVH) der Kupplung und des Schrägstirnrads. Beispielsweise können NVH-Eigenschaften der Kupplung beim Einrücken der Kupplung, beim Überdrehen oder während des normalen Betriebs auftreten, während NVH-Eigenschaften des Schrägstirnrads, insbesondere von den Zähnen des Zahnrads, durch die Gesamtgeräusche des Getriebes aufgrund von Zahnradverzahnung und Fehlausrichtung verursacht werden können. Ein Material, das zur Optimierung der NVH-Eigenschaften des Schrägstirnrads ausgewählt wurde, ist möglicherweise nicht ideal für die NVH-Eigenschaften der Kupplung. Ebenso ist ein Material, das zur Optimierung der NVH-Eigenschaften der Kupplung ausgewählt wurde, möglicherweise nicht ideal für die NVH-Eigenschaften des Zahnrads. Auf diese Weise können für die einzelnen Teile der Kupplungszahnradanordnung unterschiedliche Werkstoffe ausgewählt werden, um die NVH-Eigenschaften und andere Parameter sowohl in der Kupplung als auch im Schrägstirnrad zu reduzieren oder anderweitig zu beeinflussen.
In den 3A und 3B ist die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200 aus 2 im Querschnitt dargestellt. 3A zeigt insbesondere einen Querschnitt der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung 200 gemäß der ersten Ausführungsform und 3B zeigt insbesondere einen Querschnitt der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die in den 3A und 3B dargestellten Querschnitte sind entlang der in 2 dargestellten Schnittebene A bis A' genommen. Wie zuvor beschrieben, kann die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200 ein erstes Teil, z. B. das Schrägstirnrad 202, und ein zweites Teil, z. B. die Kupplungsanordnung 204, die die Kupplungsschnittstelle 206 und die zentrale Nabe 208 umfasst, umfassen. In der ersten Ausführungsform kann das Schrägstirnrad 202 den Ring 240 und die zentrale Nabe 208 umfassen, die als ein einziges Teil ausgebildet sind, das mit der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt ist. In der zweiten Ausführungsform kann das Schrägstirnrad 202 nur den Ring 240 umfassen, der mit der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt ist, die die zentrale Nabe 208, die Kupplungsschnittstelle 206 und in einigen Ausführungsbeispielen einen Ring umfasst.
In beiden Ausführungsformen kann die Kupplungsanordnung 204 innerhalb eines Innenraums des Schrägstirnrads 202 angeordnet sein, beispielsweise an einer Innenfläche 214 des Rings 240.
Ausgehend von der ersten Ausführungsform, die in 3A gezeigt ist, kann die Kupplungsanordnung 204 zusätzlich mit einer Außenfläche 300 der zentralen Nabe 208 gekoppelt sein, wie dies anhand der 5 und 6 näher beschrieben wird. Wenn sie gekoppelt sind, können die Kupplungsanordnung 204 und die Innenfläche 214 des Rings 240 eine Haltefläche 304 bilden. Wie bereits erwähnt, kann die Haltefläche 304 durch Presspassung, Außen- oder Innendurchmesser-Laschen-/Keilnutverbindung, Bildung einer Schweißverbindung oder dergleichen gebildet werden.
Zusätzlich kann eine nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle 309 der Kupplungsanordnung 204 mit einer Fläche 306 eines Blechs 310 des Schrägstirnrads 202 gekoppelt sein oder anderweitig direkt mit dieser in Kontakt stehen. Die nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle 309 kann eine Rückseite der Kupplungsanordnung 204 in Bezug auf die Kupplungsschnittstelle 206 sein. Beispielsweise kann das Schrägstirnrad 202 ein im Wesentlichen flaches Blech 310 umfassen, wie in 5 gezeigt, die parallel zur z-Achse und senkrecht zur Drehachse 280 ist. Die Fläche 306 des Blechs 310 kann zur ersten Seite 290 hin positioniert sein. Das Blech 310 kann mit dem Ring 240 und der zentralen Nabe 208 gekoppelt oder anderweitig ausgebildet sein. Die nicht mit der Kupplung in Eingriff stehende Schnittstelle 309 der Kupplungsanordnung 204 und die Fläche 306 des Blechs 310 können, wenn sie gekoppelt sind, die Schnittstelle 308 bilden. Dies kann eine Haltefläche sein oder auch nicht, da sie zur Aufrechterhaltung der relativen Positionen der Kupplungsanordnung 204 und des Schrägstirnrads 202 beitragen kann oder auch nicht.
In einigen Beispielen können die Kupplungsanordnung 204 und die Außenfläche 300 der zentralen Nabe 208, wenn sie gekoppelt sind, auch eine Haltefläche 302 bilden. In solchen Beispielen, wie sie nachstehend beschrieben werden, kann die Haltefläche 302 zwischen der Kupplungsanordnung 204 und der zentralen Nabe 208 durch eine Keilnutverbindung, Schweißen, Presspassung oder dergleichen gebildet sein.
Unter Bezugnahme auf die zweiten Ausführungsform, die in 3B gezeigt ist, kann die Kupplungsanordnung 204 an der Innenfläche 214 des Rings 240 des Schrägstirnrads 202 befestigt sein. Die Kupplungsanordnung 204 und das Schrägstirnrad 202 können, wenn sie aneinander befestigt sind, eine Haltefläche 352 bilden. Wie bereits erwähnt, kann die Haltefläche 352 durch Presspassung, Außen- oder Innendurchmesser-Laschen-/Keilnutverbindung, Bildung einer Schweißverbindung oder dergleichen gebildet werden.
In den in den 3A und 3B gezeigten Beispielen kann das Schrägstirnrad 202 im Wesentlichen kreisförmig sein. In einigen Beispielen kann sich der Durchmesser des Schrägstirnrads 202 an der zweiten Seite 292 im Vergleich zur ersten Seite 290 verjüngen. In anderen Beispielen kann das Schrägstirnrad 202 in y-Richtung (mit Ausnahme der Aussparungen der Zähne der Außenfläche 216) denselben Durchmesser aufweisen.
In dem in den 3A und 3B gezeigten Beispiel umfasst die Kupplungsanordnung 204 nur eine Kupplungsschnittstelle 206, und die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200 kann als einseitig betrachtet werden (z. B. mit einer Kupplungsschnittstelle, die nur an einer der beiden Seiten, beispielsweise an der ersten Seite 290, angeordnet ist und/oder dieser zugewandt ist). In einem solchen Beispiel kann der Ring 240 des Schrägstirnrads 202 eher in Richtung der ersten Seite 290 als in Richtung der zweiten Seite 292 angeordnet sein. Ebenso kann die zentrale Nabe 208, unabhängig davon, ob sie in dem Schrägstirnrad 202 oder der Kupplungsanordnung 204 enthalten ist, eher in Richtung der zweiten Seite 292 als in Richtung der ersten Seite 290 angeordnet sein.
In 4 ist ein Teil einer Querschnittsansicht entlang der Schnittfläche A bis A' der Kupplungszahnradanordnung 200 dargestellt, die die Kupplungsanordnung 204 mit zwei Kupplungsschnittstellen 206 zeigt. Die Kupplungsanordnung 204 mit zwei Kupplungsschnittstellen 206 kann in jeder der beiden oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein, wobei 4 zur Veranschaulichung gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt ist.
In diesem Beispiel kann die Kupplungsanordnung 204 eine erste Kupplungsschnittstelle 402 und eine zweite Kupplungsschnittstelle 404 umfassen. Die erste Kupplungsschnittstelle 402 kann an der ersten Seite 290 der Kupplungszahnradanordnung 200 positioniert sein, und die zweite Kupplungsschnittstelle 404 kann in Richtung der zweiten Seite 292 der Kupplungszahnradanordnung 200 positioniert sein. Die erste und zweite Kupplungsschnittstellen 402, 404 können ähnlich wie die oben beschriebene Kupplungsschnittstelle 206 sein. Beispielsweise können die erste und zweite Kupplungsschnittstelle 402, 404 beide eine Vielzahl von Kerben 210 umfassen, die für die Verbindung mit einer Gegenkupplung eingerichtet sind.
Somit kann die Kupplungsanordnung 204 mit einer Doppelkupplungsanordnung eingerichtet sein, die somit die erste und die zweite Kupplungsschnittstelle umfasst. Im Gegensatz dazu kann die Kupplungsanordnung 204 in dem in den 3A und 3B gezeigten Beispiel nur eine Kupplungsschnittstelle umfassen und somit mit einer einzigen Kupplungsanordnung eingerichtet sein. Die Einzelkupplungsanordnung kann für Zweigang-Getriebesysteme geeignet sein. Die Doppelkupplungsanordnung kann hingegen für drei oder mehr Getriebe-/Achssysteme geeignet sein. Auf diese Weise kann die hierin beschriebene mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200 für die Endanwendung eingerichtet werden, wodurch eine erhöhte Flexibilität bereitgestellt wird.
Bei der in 4 gezeigten Doppelkupplungsanordnung kann die mehrteilige Kupplungszahnradanordnung 200 doppelseitig sein. Beispielsweise kann sich der Ring 240 des Schrägstirnrads von der ersten Seite 290 zur zweiten Seite 292 erstrecken, wobei die zentrale Nabe 208 und das Blech 310 mittig zwischen der ersten und der zweiten Seite 290, 292 angeordnet sind. Beispielsweise können die zentrale Nabe 208 und das Blech 310 an einer Mittellinie 490 zentriert sein. In einigen Beispielen kann das Blech 310 in der Doppelkupplungsanordnung dieselbe Dicke wie in der Einzelkupplungsanordnung aufweisen, und in anderen Beispielen kann das Blech 310 in der Doppelkupplungsanordnung dicker sein als in der Einzelkupplungsanordnung.
Wie oben beschrieben kann die erste Kupplungsschnittstelle 402 mit der Fläche 306 des Blechs 310 gekoppelt sein oder diese berühren, wobei die Fläche 306 zur ersten Seite 290 des Blechs 310 hin positioniert ist. Die zweite Kupplungsschnittstelle 404 kann mit einer zweiten Fläche 406 des Blechs 310 gekoppelt sein oder anderweitig direkt mit dieser in Kontakt stehen, wobei die zweite Fläche 406 zur zweiten Seite 292 des Blechs 310 hin positioniert ist.
In der ersten Ausführungsform, bei der die zentrale Nabe 208 als Teil des Schrägstirnrads 202 ausgebildet ist, können die beiden Kupplungsschnittstellen 402 und 404 der Kupplungsanordnung 204 als zwei separate Komponenten realisiert sein, die nicht physisch miteinander verbunden sind, sondern an gegenüberliegenden Seiten des Schrägstirnrads 202 angeordnet sind. In der zweiten Ausführungsform, bei der die zentrale Nabe 208 als Teil der Kupplungsanordnung 204 ausgebildet ist, können die beiden Kupplungsschnittstellen 402 und 404 der Kupplungsanordnung 204 als eine einzige Komponente mit zwei konzeptionell gespiegelten Hälften und der zentralen Nabe 208, die mittig zwischen den beiden Kupplungsschnittstellen 402, 404 angeordnet ist, realisiert sein.
In 5 ist nun das Schrägstirnrad 202 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einer von der Kupplungsanordnung 204 entkoppelten Stellung dargestellt. Wie hierin beschrieben, kann das Schrägstirnrad 202 in der ersten Ausführungsform den Ring 240 und die zentrale Nabe 208 umfassen, die als ein einziges Teil ausgebildet sind, beispielsweise mit dem Blech 310 dazwischen, wie oben beschrieben.
Das Schrägstirnrad 202 kann das Blech 310 umfassen. Wie zuvor beschrieben, kann das Blech 310 ein inneres, vertikal ausgerichtetes (z. B. parallel zur z-Achse) Blech des Schrägstirnrads 202 sein, das eigerichtet ist, mit der Nicht-Kupplungsschnittstelle der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt ist oder anderweitig direkt mit dieser in Kontakt steht, wenn die Kupplungsanordnung 204 mit dem Schrägstirnrad 202 gekoppelt ist. Die Innenfläche 214 des Rings 240 kann eine Außenlippe 504, einen erhöhten Mittelabschnitt 506 und eine Innenlippe 508 umfassen. Die Außenlippe 504 kann am nächsten an einer Außenseite positioniert sein (z. B. am weitesten von der zentralen Nabe 208 entfernt). Der erhöhte Mittelabschnitt 506 kann gegenüber der Außenlippe 504 und der Innenlippe 508 angehoben sein, wobei „angehoben“ hier bedeutet, dass er näher zu einem Innenraum des Schrägstirnrads 202 hin verlängert ist. Die Innenlippe 508 kann ein Abschnitt der Innenfläche 214 des Rings 240 sein, der am nächsten an dem Blech 310 angeordnet ist.
Die innere Lippe 508 kann so eingerichtet sein, dass sie mit der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt werden kann. Beispielsweise kann die Innenlippe 508 eine Breite 510 aufweisen, die einer Breite (z. B. Breite 606) einer Außenfläche (z. B. Außenfläche 604) der Kupplungsanordnung 204 entspricht. In einigen Beispielen kann die Innenlippe 508 wesentlich glatt sein. In anderen Beispielen kann die Innenlippe 508 eine Eingriffsschnittstelle umfassen, beispielsweise eine oder mehrere Keilnuten oder Rillen, die so eingerichtet sind, dass sie in eine entsprechende Passfläche der Außenfläche der Kupplungsanordnung 204 eingreifen.
In anderen Beispielen kann die Innenfläche 214 ein anderes Muster aus Lippen und erhöhten Abschnitten aufweisen und/oder durchgehend denselben Durchmesser haben (mit Ausnahme einer Eingriffsschnittstelle wie Keilnuten oder Rillen).
Die zentrale Nabe 208 kann die zuvor beschriebene Außenfläche 300 umfassen. Die Außenfläche 300 kann so eingerichtet sein, um mit einer Innenfläche (z. B. der Innenfläche 600) der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt zu werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Außenfläche 300 eine oder mehrere Keilnuten 502 umfassen, die eingerichtet sind, mit einer oder mehreren Keilnuten (z. B. Keilnuten 602) der Kupplungsanordnung 204 in Eingriff zu kommen, wenn die Kupplungsanordnung 204 im Inneren des Schrägstirnrads 202 angeordnet ist.
6 zeigt die Kupplungsanordnung 204 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In der ersten Ausführungsform kann die Kupplungsanordnung 204 im Allgemeinen als kreisförmige Scheibe mit einem zentralen kreisförmigen Durchgang 610 eingerichtet sein. Die Kupplungsanordnung 204 umfasst somit eine Außenfläche 604 und eine Innenfläche 600.
In einigen Beispielen kann die Außenfläche 604 im Wesentlichen glatt sein, wie in 6 gezeigt, aber in anderen Beispielen kann die Außenfläche 604 verippt oder verzahnt sein, um mit entsprechenden Keilnuten einer Innenfläche des Schrägstirnrads (z. B. an der Innenfläche 214) zusammenzupassen. Die Kupplungsanordnung 204, einschließlich der Außenfläche 604, kann eine Breite 606 aufweisen. In einigen Beispielen kann die Breite 606 der Breite 510 der Innenlippe 508 des Schrägstirnrads 202 entsprechen. Somit kann die Kupplungsanordnung 204 an der inneren Lippe 508 innerhalb (oder weiter in Richtung der zweiten Seite im Vergleich zu) dem erhöhten Mittelabschnitt 506 anliegen. Der erhöhte Mittelabschnitt 506 kann somit dazu dienen, die relativen Positionen der Kupplungsanordnung 204 und des Schrägstirnrads 202 weiter aufrechtzuerhalten.
In einigen Beispielen kann die Innenfläche 600 eine oder mehrere Keilnuten 602 umfassen, die eingerichtet sind, mit Keilnuten der Außenfläche 300 der zentralen Nabe 208 in Eingriff kommen. Es versteht sich, dass neben Keilnuten auch andere Arten von Verbindungselementen vorgesehen sind, beispielsweise Keilnuten/Keile. In weiteren Beispielen kann die Innenfläche 600 im Wesentlichen glatt sein. Die glatte oder verippte Beschaffenheit der Innenfläche 600 kann der glatten oder geriffelten Beschaffenheit der Außenfläche der zentralen Nabe 208 entsprechen. Wenn beispielsweise die Außenfläche der zentralen Nabe glatt ist, kann die Innenfläche der Kupplungsanordnung glatt sein, und wenn die Außenfläche der zentralen Nabe mit Keilnuten versehen ist, kann die Innenfläche der Kupplungsanordnung ebenfalls mit Keilnuten versehen sein, um einen ordnungsgemäßen Eingriff zu gewährleisten. Das Gleiche kann für die Außenfläche 604 der Kupplungsanordnung 204 und die Innenfläche 214 des Schrägstirnrads 202 gelten.
7 zeigt die Kupplungsanordnung 204 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie hierin beschrieben, kann die Kupplungsanordnung 204 in der zweiten Ausführungsform die zentrale Nabe 208 und die mindestens eine Kupplungsschnittstelle 206 umfassen.
Die Kupplungsschnittstelle 206 der Kupplungsanordnung 204 kann eine Außenfläche 702 umfassen. Die Außenfläche 702 kann eingerichtet sein, um an der Innenfläche 214 des Schrägstirnrads 202 befestigt zu werden. In einigen Beispielen kann die Außenfläche 702 eine Vielzahl von entsprechenden Nuten umfassen, die der Vielzahl von Nuten der Innenfläche 214 des Rings 240 des Schrägstirnrads 202 entsprechen. In weiteren Beispielen, wie in 7 gezeigt, kann die Außenfläche 702 im Wesentlichen glatt sein.
In der Einzelkupplungsanordnung der Kupplungsanordnung 204 kann die Kupplungsschnittstelle 206 in Richtung der ersten Seite 290 positioniert sein und die zentrale Nabe 208 kann sich mehr in Richtung der zweiten Seite 292 erstrecken. Die perspektivische Ansicht der Kupplungsanordnung 204 gemäß 7 kann die erste Seite 290 zeigen, in der die Vielzahl von Kerben 210 sichtbar sind. Die zweite Seite 292 der Kupplungsanordnung 204, die in 7 nicht dargestellt wird, kann im Wesentlichen glatte und/oder flache Oberflächen unterschiedlicher Tiefe oder gleicher Tiefe umfassen (z. B. können sich einige Abschnitte, wie die zentrale Nabe 208, in einigen Ausführungsbeispielen weiter in Richtung der zweiten Seite 292 erstrecken als andere), wenn sich die Kupplungsanordnung 204 in einer Einzelkupplungsanordnung befindet. In einer Doppelkupplungsanordnung kann die zweite Seite 292 der Kupplungsanordnung 204 eine zweite Kupplungsschnittstelle umfassen, die ein Spiegelbild der in 7 gezeigten Schnittstelle 206 ist. Auf diese Weise kann bei der Doppelkupplungsanordnung die Kupplungsanordnung doppelseitig ausgeführt sein, wodurch eine größere Anzahl von Geschwindigkeiten der Getriebe-/Achsbaugruppe ermöglicht wird.
8 zeigt das Schrägstirnrad 202 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In der zweiten Ausführungsform kann das Schrägstirnrad 202 den Ring 240 umfassen, der die Außenfläche 216 mit der Vielzahl von Zähnen und die Innenfläche 214 umfassen kann.
Das Schrägstirnrad 202 kann einen zweiten Durchgang 800 umfassen, der innerhalb der Innenfläche 214 ausgebildet ist. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Innenfläche 214 eine Vielzahl von Nuten/Keilnuten aufweisen, an denen die Kupplungsanordnung 204 befestigt werden kann. Beispielsweise kann die Vielzahl von Nuten als kerbverzahnte Schnittstelle, Schweißverbindung oder dergleichen ausgebildet sein.
In einigen Beispielen kann das Schrägstirnrad 202 mit Ausnahme der Vielzahl von Nuten und der Vielzahl von Zähnen der Außenfläche 216 eine gleichmäßige Dicke und einen gleichmäßigen Durchmesser der Innenfläche 214 aufweisen. In anderen Beispielen kann das Schrägstirnrad 202 unterschiedliche Umfänge der Innenfläche 214 aufweisen. Beispielsweise kann ein erster Umfang der Innenfläche einem Umfang der Außenfläche der Kupplungsschnittstelle 206 entsprechen, während ein zweiter Umfang der Innenfläche einem Umfang der Außenfläche der zentralen Nabe 208 entsprechen kann. Darüber hinaus kann die Innenfläche 214 die Innenlippe, die Außenlippe und den mittleren erhöhten Abschnitt zwischen der Innen- und der Außenlippen umfassen, ähnlich wie in Bezug auf 5 beschrieben. In einigen Beispielen kann die Innenfläche 214 in der zweiten Ausführungsform eine andere Kombination von Lippen und/oder erhöhten Abschnitten umfassen, beispielsweise einen inneren erhöhten Abschnitt, einen äußeren erhöhten Abschnitt und einen mittleren nicht erhöhten Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er mit der Außenfläche 702 der Kupplungsanordnung 204 gekoppelt werden kann. Andere Ausführungsformen, einschließlich einer vollständig glatten Innenfläche 214 (mit Ausnahme möglicher Verbindungselemente wie Keilnuten), sind möglich. Auf diese Weise kann das Schrägstirnrad 202 sowohl an der Kupplungsschnittstelle als auch an der zentralen Nabe befestigt werden, wodurch die Verbindung zwischen diesen erhöht wird.
Der technische Effekt der hier offenbarten mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung besteht darin, dass die Kupplungsanordnung in das Zahnrad integriert ist, wodurch Bauraum eingespart wird, während die Möglichkeit, das Getriebe und die Kupplungsanordnung separat herzustellen, erhalten bleibt. Durch die separate Fertigung des Zahnrads und der Kupplungsanordnung können für jedes Teil unterschiedliche Materialien verwendet werden, wodurch die Flexibilität für die Optimierung der Parameter für jedes Teil erhöht wird. Auf diese Weise können Härte, Material und dergleichen für das Zahnrad und die Kupplungsanordnung individuell ausgewählt werden, um die NVH-Eigenschaften des Gesamtsystems zu verringern oder anderweitig zu optimieren.
Die Offenbarung betrifft auch eine mehrteilige Kupplungszahnradanordnung, die umfasst: ein Schrägstirnrad und eine Kupplungsanordnung, die mit dem Schrägstirnrad gekoppelt und in dessen Innerem angeordnet ist, wobei das Schrägstirnrad als erstes Teil ausgebildet ist und die Kupplungsanordnung als separates zweites Teil ausgebildet ist. In einem ersten Beispiel des Systems umfasst die Kupplungsanordnung eine zentrale Nabe und mindestens eine Kupplungsschnittstelle. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel umfasst, umfasst das Schrägstirnrad einen Ring, eine zentrale Nabe und ein Blech, das als ein einziges Teil ausgebildet sind, wobei die Kupplungsanordnung mit einer Innenfläche des Rings und mit einer Außenfläche der zentralen Nabe gekoppelt ist. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele in einer einzigen Kupplungsanordnung umfasst, umfasst die Kupplungsanordnung eine Kupplungsschnittstelle, die zu einer ersten Seite der Kupplungszahnradanordnung hin positioniert ist, und eine zentrale Nabe der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung ist mehr zu einer zweiten, gegenüberliegenden Seite der Kupplungszahnradanordnung hin positioniert als die Kupplungsschnittstelle. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis dritten Beispiele in einer Doppelkupplungsanordnung umfasst, umfasst die Kupplungsanordnung eine erste Kupplungsschnittstelle, die zu einer ersten Seite der Kupplungszahnradanordnung hin positioniert ist, und eine zweite Kupplungsschnittstelle, die zu einer zweiten, gegenüberliegenden Seite der Kupplungszahnradanordnung hin positioniert ist. In einem fünften Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis vierten Beispiele umfasst, umfasst das Schrägstirnrad eine Vielzahl von Zähnen an seiner Außenfläche, die eingerichtet sind, um mit einem anderen Zahnrad in Eingriff kommen. In einem siebten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis fünften Beispiele umfasst, ist das Schrägstirnrad aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl oder Pulvermetall gefertigt. In einem siebten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis sechsten Beispiele umfasst, ist die Kupplungsanordnung aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl oder Pulvermetall gefertigt. In einem achten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis siebten Beispiele umfasst, sind das Schrägstirnrad und die Kupplungsanordnung aus unterschiedlichen Materialien gebildet. In einem neunten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis achten Beispiele umfasst, sind das Schrägstirnrad und die Kupplungsanordnung so eingerichtet, dass sie über eine Presspassung, eine kerbverzahnte Schnittstelle oder eine Schweißverbindung an einer Haltefläche aneinander befestigt werden können.
Die Offenbarung betrifft auch eine Kupplungszahnradanordnung, die umfasst: ein Schrägstirnrad mit einem Ring und einer zentralen Nabe, wobei die zentrale Nabe innerhalb eines Innenraums des Rings entlang einer gemeinsamen Drehachse angeordnet ist, und eine Kupplungsanordnung mit mindestens einer Kupplungsschnittstelle, wobei die Kupplungsanordnung mit einer Innenfläche des Rings und mit einer Außenfläche der zentralen Nabe gekoppelt ist. In einem ersten Beispiel des Systems umfasst die zentrale Nabe einen offenen Durchgang, der eingerichtet ist, eine Welle aufzunehmen. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel einschließt, umfasst der mindestens eine Kupplungsschnittstelle eine Vielzahl von Kerben. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele umfasst, umfasst die mindestens eine Kupplungsschnittstelle eine erste Kupplungsschnittstelle an einer ersten Seite der Kupplungszahnradanordnung. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis dritten Beispiele umfasst, umfasst die mindestens eine Kupplungsschnittstelle eine zweite Kupplungsschnittstelle an einer zweiten Seite der Kupplungszahnradanordnung gegenüber der ersten Seite. In einem fünften Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder alle der ersten bis vierten Beispiele umfasst, umfasst die Außenfläche der zentralen Nabe Keilnuten und eine entsprechende Innenfläche der Kupplungsanordnung Keilnuten für die Keilnutverbindung.
Die Offenbarung betrifft auch eine Kupplungszahnradanordnung, die umfasst: ein Schrägstirnrad mit einem Ring und eine Kupplungsanordnung mit mindestens einer Kupplungsschnittstelle und einer zentralen Nabe, wobei die Kupplungsanordnung mit einer Innenfläche des Rings gekoppelt ist. In einem ersten Beispiel des Systems umfasst die Kupplungsanordnung in einer einzigen Kupplungsanordnung eine Kupplungsschnittstelle, die an einer ersten Seite der zentralen Nabe angeordnet ist. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel umfasst, in einer Doppelkupplungsanordnung, umfasst die Kupplungsanordnung eine erste Kupplungsschnittstelle, die an einer ersten Seite der zentralen Nabe angeordnet ist, und eine zweite Kupplungsschnittstelle an einer zweiten Seite der zentralen Nabe, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele umfasst, umfasst eine Innenfläche des Rings des schrägverzahnten Zahnrads eine Eingriffsschnittstelle, die so eingerichtet ist, dass sie mit einer entsprechenden Eingriffsschnittstelle einer Außenfläche der Kupplungsanordnung gekoppelt werden kann.
Die folgenden Ansprüche heben insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hervor, die als neuartig und nicht offensichtlich zu betrachten sind. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob sie nun einen breiteren, engeren, gleichen oder anderen Geltungsbereich als die originalen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 64/645,461 [0001]

Claims

Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung, umfassend: ein Schrägstirnrrad; und eine Kupplungsanordnung, die mit dem Schrägstirnrrad gekoppelt und in dessen Innerem angeordnet ist, wobei das Schrägstirnrrad als erstes Teil ausgebildet ist und die Kupplungsanordnung als separates zweites Teil ausgebildet ist.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsanordnung eine zentrale Nabe und mindestens eine Kupplungsschnittstelle umfasst.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägstirnrrad einen Ring, eine zentrale Nabe und ein Blech umfasst, die als ein einziger Teil ausgebildet sind, wobei die Kupplungsanordnung mit einer Innenfläche des Rings und mit einer Außenfläche der zentralen Nabe gekoppelt ist.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Einzelkupplungsanordnung die Kupplungsanordnung eine Kupplungsschnittstelle umfasst, die zu einer ersten Seite der Kupplungszahnradanordnung hin angeordnet ist, und eine zentrale Nabe der mehrteiligen Kupplungszahnradanordnung weiter zu einer zweiten, gegenüberliegenden Seite der Kupplungszahnradanordnung hin angeordnet ist als die Kupplungsschnittstelle.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Einzelkupplungsanordnung die Kupplungsanordnung eine Kupplungsschnittstelle umfasst, die zu einer ersten Seite der Kupplungszahnradanordnung hin angeordnet ist, und eine zweite Kupplungsschnittstelle, die zu einer zweiten, gegenüberliegenden Seite der Kupplungszahnradanordnung hin angeordnet ist.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägstirnrrad an seiner Außenfläche eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie mit einem anderen Zahnrad in Eingriff stehen.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägstirnrrad aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl oder Pulvermetall gefertigt ist.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsanordnung aus Gusseisen, geschmiedetem Stahl oder Pulvermetall gefertigt ist.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägstirnrrad und die Kupplungsanordnung aus verschiedenen Materialien gefertigt sind.
Mehrteilige Kupplungszahnradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägstirnrrad und die Kupplungsanordnung eingerichtet sind, um durch Presspassung, eine kerbverzahnte Schnittstelle oder Schweißen an einer Haltefläche miteinander verbunden zu werden.