ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
Eine
Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Drehmomentübertragungskupplung, welche
sich kompakt bilden lässt.
Ein
erster Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
mit Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern,
die für
die Eingangs-Ausgangs-Übertragung
des Drehmoments drehbar gelagert sind; einem zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern
vorgesehenen Reibeingriffsabschnitt zur Durchführung der Drehmomentübertragung
zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern bei Einschaltung des
Reibeingriffs; einem Kompressionsgliedersatz, der ein Paar von Gliedern
umfasst, die eine Relativdrehung ausführen können und der durch die Relativdrehung
zwischen den Gliedern einen Druck erzeugt, durch den der Reibeingriffsabschnitt
in Reibeingriff kommt; und einem Drehaktuator, welcher bewirkt,
dass die beiden Glieder des Kompressionsgliedersatzes einen Eingriffsdrehungsantrieb
ausführen,
wodurch die Relativdrehung ausgeführt wird.
Demgemäß wird das
Paar Glieder durch Antreiben des Drehaktuators betätigt, um
die Relativdrehung durchzuführen.
Die Relativdrehung des Gliederpaares lässt den Kompressionsgliedersatz den
Druck erzeugen. Der Reibeingriffsabschnitt wird mit diesem Druck
beaufschlagt und ermöglicht
dadurch die Drehmomentübertragung,
die zwischen den Eingangs-Ausgangs-Rotationsgliedern entsprechend
einer Eingriffskraft des Reibeingriffsabschnitts ausgeführt werden
soll.
Weil
somit der Rotationsantrieb des Drehaktuators für die Umwandlung in eine Kompressionskraft
stark verlangsamt (decelerated) werden kann, kann ein Verlangsamungsmechanismus,
der Drehaktuator und dgl. miniaturisiert werden. Daher kann die Konstruktion
kompakt ausgeführt
werden.
Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
mit Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern zur Durchführung einer Eingangs-Ausgangs-Drehmomentübertragung;
einem zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern vorgesehenen Reibeingriffsabschnitt
zur Durchführung
der Drehmomentübertragung
zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern durch Reibeingriffsaktivierung; einem
Kompressionszahnradsatz mit einem Paar Zahnrädern, einem mit diesen kämmenden
Planetenrad und einem das Planetenrad tragenden Planetenträger, der
eine durch Drehantrieb erzeugte Eingangsbewegung in eine Kompressionskraft
in Richtung längs
der Rotationsachse umwandelt, indem irgendeines von dem Paar Zahnrädern, dem
Planetenrad oder dem Planetenträger
drehfest gehalten wird, irgendein anderes dieser Teile drehangetrieben
wird und dieses andere die Relativdrehung durchführt, um auf diese Weise den
Reibeingriffsabschnitt den Reibeingriff ausführen zu lassen, und ein Drehaktuator übt einen
Drehantrieb aus, und weil die Zahnradverhältnisse oder Eingriffsradien
zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und dem Planetenrad sich
voneinander unterscheiden, tritt die Relativdrehung auf.
Da
die Zahnradverhältnisse
oder Eingriffsradien zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und dem
Planetenrad unterschiedlich voneinander eingestellt sind, kann demgemäß bei Ausführung des Drehantriebs
mit dem Drehaktuator das eine Paar Zahnräder so betätigt werden, dass die Relativdrehung
mit einer niedrigen Geschwindigkeit bezüglich des anderen des Zahnradpaares
erfolgt. Alternativ kann der Planetenträger so betrieben werden, dass er
die Relativdrehung mit einer niedrigen Geschwindigkeit gegenüber einem
des Paares Zahnräder
ausführt.
Bei der Relativdrehung mit niedriger Geschwindigkeit kann eine durch
den Rotationsantrieb erzeugte Eingangsbewegung in eine Kompressionskraft
in Richtung längs
der Rotationsachse umgewandelt werden, und der Reibeingriffsabschnitt
kann in Reibeingriff treten.
Gemäß der Konstruktion
mit einem Paar Zahnräder
und einem mit diesen kämmenden
Planetenrad, wobei das Zahnradverhältnis oder die Eingriffsradien
zwischen dem Paar Einzelzahnrädern und
dem Planetenrad unterschiedlich voneinander gewählt sind, kann somit der Drehantrieb
des Drehaktuators stark verlangsamt werden, um in die Kompressionskraft
umgewandelt zu werden. Der Verlangsamungsmechanismus, der Drehaktuator und
dgl. können
miniaturisiert werden, so dass die Konstruktion kompakt ausgeführt werden
kann.
Demgemäß kann sie
in einem kleinen Raum sehr leicht untergebracht werden. Weil außerdem der Drehaktuator
miniaturisiert werden kann, lässt
sich auch eine Gewichtsreduzierung der Drehmomentübertragungskupplung
realisieren. Weil weiterhin der Drehantrieb des Drehaktuators stark
verlangsamt werden kann, um in eine Kompressionskraft umgewandelt
zu werden, kann der Reibeingriffsabschnitt leicht und genau für den Reibeingriff
justiert werden.
Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungskupplung diejenige
gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt derart, dass der Drehaktuator den Drehantrieb des
Planetenträgers
bewirkt; eines der Zahnräder
des Paares drehfest gehalten wird; ein Nockenmechanismus sich zwischen
dem Paar Zahnräder
zur Erzeugung eines Druckes infolge der Relativdrehung der Räder befindet;
und die Übersetzungsverhältnisse
zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und dem Planetenrad sich
voneinander unterscheiden.
Wenn
also das Planetenrad durch den Drehantrieb des Drehaktuators über den
Planetenträger angetrieben
wird, um sich zu drehen, dann führt
es bezüglich
des Paars Zahnräder
eine Eingriffsrotation aus. Wegen des Unterschieds der Zahnradverhältnisse
führt in
diesem Fall das andere Zahnrad des Paares die Relativdrehung mit
einer niedrigen Geschwindigkeit gegenüber dem anderen Zahnrad des Paares
aus, welches in einer Trägerkörperseite
gehalten wird. Bei der Relativdrehung erzeugt der Nockenmechanismus
zwischen dem Paar Zahnräder
einen Druck. Der Druck ermöglicht,
dass der Reibeingriffsabschnitt zusammengedrückt wird, so dass er in Reibeingriff
treten kann. Daher kann der Reibeingriffsabschnitt betrieben werden,
um einen sicheren Reibeingriff auszuführen.
Ein
vierter Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung,
welche die Drehmomentübertragungskupplung
nach dem zweiten Gesichtspunkt derart ist, dass der Drehaktuator
den Drehantrieb eines der Zahnräder
des Paares bewirkt; der Planetenträger drehfest gehalten ist;
ein Nockenmechanismus sich zwischen dem Paar Zahnräder zur
Erzeugung eines Druckes infolge der Relativdrehung zwischen den Rädern befindet;
und die Zahnradverhältnisse
oder Eingriffsradien zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und
dem Planetenrad unterschiedlich voneinander sind.
Wenn
also eines der Zahnräder
des Paares vom Rotationsantrieb des Drehaktuators in Drehung versetzt
wird, dann führt
das vom Planetenträger
getragene Planetenrad eine Drehung aus, und das andere Zahnrad des
Paares führt
eine Relativdrehung mit einer niedrigen Geschwindigkeit gegenüber dem einen
Zahnrad des Paares aus. Bei der Relativdrehung erzeugt der Nockenmechanismus
einen Druck. Der Druck ermöglicht,
dass der Reibeingriffsabschnitt zusammengedrückt wird, so dass er in Reibeingriff treten
kann.
Weiterhin
kann der Planetenträger
als einfache Struktur und noch kompakter gebaut werden.
Gemäß einem
fünften
Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt derart geschaffen, dass der Drehaktuator den. Drehantrieb
eines Zahnrades des Paares bewirkt; das andere Zahnrad des Paares
drehfest gehalten ist; ein Nockenmechanismus sich zwischen dem Zahnradpaar und
dem Planetenträger
zur Erzeugung eines Drucks infolge der Drehbewegung befindet; und
die Eingriffsradien zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und dem
Planetenrad sich voneinander unterscheiden.
Wenn
also eines der Zahnräder
des Paares vom Drehantrieb des Drehaktuators in Drehbewegung versetzt
wird, dreht sich das Planetenrad zwischen den Zahnrädern, um
eine Drehung auszuführen.
Bei der Drehung wird der Planetenträger stark verlangsamt, um eine
Relativdrehung mit einer niedrigen Geschwindigkeit gegenüber dem
anderen Zahnrad des Paares auszuführen. Bei der Relativdrehung
kann der Nockenmechanismus einen Druck erzeugen, durch welchen der
Reibeingriffsabschnitt zusammengedrückt werden kann und damit in Reibeingriff
tritt.
Weiterhin
kann ein Zahnrad des Paares integral auf dem Drehaktuator ausgebildet
sein, und das andere kann integral auf Seiten des Tragkörperseites,
etwa einem Gehäuse,
angeordnet sein. Daher kann die Anzahl von Bauteilen verringert
werden und die Konstruktion noch kompakter ausgeführt werden.
Gemäß einem
sechsten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung
nach einem der Gesichtspunkte zwei bis fünf geschaffen, bei welcher
der Planetenträger
so gehalten wird, dass er eine Konstant-Winkel-Relativdrehung ausführen kann;
zwischen dem Planetenträger
und einer Trag körperseite
ein Pressglied vorgesehen ist, um mit einer Drückkraft eine Drehung des Planetenträgers zu
behindern, welche sich zur Zeit des Drehantriebs durch den Drehaktuator
in derselben Richtung dreht; die Drehmomentübertragungskupplung hat ferner
eine Verschiebungsdetektoreinrichtung, welche die Größe einer
Verschiebung feststellt, wenn der Planetenträger beim Widerstand gegen das Pressglied
eine Drehungsverschiebung ausführt;
und entsprechend der festgestellten Verschiebungsgröße übt der Reibeingriffsabschnitt
eine Eingriffskraft aus.
Daher
kann der Vorgang wie eine Feineingriffseinstellung des Reibeingriffsabschnitts
genau ausgeführt
werden.
Gemäß einem
siebten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung.
geschaffen mit Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern, die in Bezug auf
eine Tragkörperseite
drehbar gelagert sind, um eine Eingangs-Ausgangs-Übertragung
von Drehmoment durchzuführen;
mit einem zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern vorgesehenen
Reibungseingriffsabschnitt zur Drehmomentübertragung zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern
durch Reibeingriffsaktivierung; mit einem Kompressionsgliedersatz,
der ein Paar Glieder enthält,
die in der Lage sind, eine Relativdrehung durchzuführen und
das durch die Relativdrehung zwischen den Gliedern einen Druck erzeugt, um
auf diese Weise den Reibeingriffsabschnitt in Reibeingriff zu bringen;
und mit einem Drehaktuator, welcher mindestens eines der Glieder
des Kompressionsgliedersatzes einen Drehantrieb ausführen lässt, um
auf diese Weise die Relativdrehung zu bewirken, wobei das eine tragkörperseitige
Glied des Gliederpaares in Richtung längs der Rotationsachse gehalten
ist; und Druck auf das andere Glied als eine Reaktionskraft gegenüber der
Tragkörperseite
ausgeübt
wird, um so den Reibeingriff zu bewirken.
Der
von dem Kompressionsgliedersatz erzeugte Druck kann so sicher in
der Tragseite aufgenommen werden, ohne dass Spezialglieder benötigt würden, und
die Reaktionskraft kann sicher auf das andere Glied ausgeübt werden.
Genauer gesagt, weil keine Spezialglieder zur Aufnahme des Druckes erforderlich
sind, kann der Reibeingriff des Reibeingriffsabschnitts zufriedenstellend
erfolgen. Gleichzeitig kann einem Gewichtsanstieg begegnet werden, und
die Unterbringung kann sogar in einem engen Raum erfolgen.
Gemäß einem
achten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung
nach dem siebten Gesichtspunkt geschaffen, bei welcher der Kompressionsgliedersatz
ein Paar Zahnräder,
ein mit diesen kämmendes
Planetenrad und einen das Planetenrad tragenden Planetenträger aufweist,
wobei die Zahnradverhältnisse
oder Eingriffsradien zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und
dem Planetenrad unterschiedlich voneinander sind; eine durch Drehantrieb
erzeugte Eingangsbewegung wird in eine Kompressionskraft in Richtung längs der
Rotationsachse umgewandelt und bewirkt damit, dass der Reibeingriffsabschnitt
in Reibeingriff gerät,
wobei ein Zahnrad des Zahnradpaares oder das Planetenrad oder der
Planetenträger
drehfest gehalten wird und irgendein anderes dieser Teile einen
Drehantrieb erhält.
Wenn
also der Drehantrieb mit dem Drehaktuator erfolgt, dann kann das
eine Zahnrad des Paares bei niedriger Geschwindigkeit in eine Relativdrehung
in Bezug auf das andere Zahnrad des Paares versetzt werden, oder
der Planetenträger
kann in eine Relativdrehung mit niedriger Geschwindigkeit in Bezug
auf das eine der Zahnräder
des Paares versetzt werden. Bei der Relativdrehung mit niedrigerer Geschwindigkeit
kann die vom Drehantrieb erzeugte Eingangsgröße in eine Kompressions kraft
in Richtung längs
der Rotationsachse umgewandelt werden und der Reibeingriffsabschnitt
kann in Reibeingriff treten.
Bei
der Konstruktion mit dem Paar Zahnrädern und dem mit diesen kämmenden
Planetenrad, wobei das Zahnradverhältnis oder die Eingriffsradien zwischen
dem Paar einzelner Zahnräder
und dem Planetenrad unterschiedlich voneinander gewählt sind,
kann also ein Drehantrieb des Drehaktuators stark verlangsamt werden,
um in die Kompressionskraft umgewandelt zu werden. Der Verlangsamungsmechanismus,
der Drehaktuator und dgl. können
als solche miniaturisiert werden, und daher kann die Konstruktion
kompakt ausgebildet werden.
Demgemäß kann sie
sehr leicht sogar in einen kleinen Raum eingebaut werden. Weil außerdem der
Rotationsaktuator miniaturisiert werden kann, lässt sich auch eine Gewichtsreduzierung
erreichen. Da der Drehantrieb des Drehaktuators stark verlangsamt
werden kann, um in eine Kompressionskraft umgewandelt zu werden,
kann außerdem
der Reibeingriff des Reibeingriffsabschnitts leicht und genau justiert
werden.
Gemäß einem
neunten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung
nach dem achten Gesichtspunkt geschaffen, bei welcher der Drehaktuator
den Drehantrieb des Planetenträgers
durchführt;
das eine Zahnrad des Zahnradpaares ist drehfest in Richtung längs der
Rotationsachse gehalten; ein Nockenmechanismus befindet sich zwischen
dem Paar von Zahnrädern;
und die Zahnradverhältnisse
zwischen den einzelnen Zahnrädern
und dem Planetenrad sind unterschiedlich voneinander.
Wenn
also das Planetenrad so betrieben wird, dass es vom Drehantrieb
des Drehaktuators über
dem Planetenträger
in Drehung versetzt wird, dann führt
das Planetenrad eine Ein griffsdrehung bezüglich des Zahnradpaares aus.
Wegen der unterschiedlichen Zahnradverhältnisse führt in diesem Fall das andere
Zahnrad des Paares von Zahnrädern
mit niedriger Geschwindigkeit die Relativdrehung gegenüber dem
einen Zahnrad des Paares aus, das auf Seiten der Tragkörperseite
gelagert ist. Bei der Relativdrehung erzeugt der Nockenmechanismus
zwischen dem Zahnradpaar einen Druck. Der Druck wird auf das eine
Zahnrad ausgeübt
und vom anderen Zahnrad in der Tragkörperseiteseite aufgenommen. Als
eine Reaktionskraft des Druckes wird auf das andere Zahnrad eine
Kraft ausgeübt.
Durch die Ausübung
dieser Kraft wird das andere Zahnrad bewegt, so dass der Reibeingriffsabschnitt
zusammengedrückt
werden und in Reibeingriff treten kann. Daher kann der Reibeingriffsabschnitt
im Sinne eines sicheren Reibeingriffs betrieben werden.
Ein
zehnter Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
gemäß dem achten
Gesichtspunkt, bei welcher der Drehaktuator den Drehantrieb von
einem Zahnrad des Paares bewirkt; der Planetenträger in der Tragkörperseite
drehfest gehalten ist; sich zwischen dem Paar Zahnrädern ein
Nockenmechanismus befindet; und das eine Zahnrad des Paares ist
in der Tragkörperseite
in Richtung längs
der Drehachse gehalten; und die Zahnradverhältnisse oder Eingriffsradien
zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und dem Planetenrad sich
voneinander unterscheiden.
Wenn
also das eine Zahnrad des Paares durch den Drehantrieb des Drehaktuators
in Drehung versetzt wird, führt
das vom Planetenträger
getragene Planetenrad eine Drehung aus und das andere Zahnrad des
Paares führt
mit niedriger Geschwindigkeit die Relativdrehung in Bezug auf das
eine Zahnrad des Paares aus. Bei dieser Relativdrehung erzeugt der
Nockenmechanismus einen Druck. Der Druck wirkt auf das eine Zahnrad,
und dieses eine Zahnrad wird von der Tragkörperseite aufgenommen. Als
Reaktionskraft des Druckes wird auf das andere Zahnrad eine Kraft
ausgeübt.
Durch die Ausübung
dieser Kraft wird das andere Zahnrad bewegt, so dass der Reibungseingriffsabschnitt
zusammengedrückt
werden kann und dabei in Reibeingriff gerät. Daher kann der Reibeingriffsabschnitt
im Sinne eines sicheren Reibeingriffes betrieben werden.
Weiterhin
kann der Planetenträger
einfach ausgeführt
und noch kompakter gebaut werden.
Ein
elfter Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
gemäß dem achten
Gesichtspunkt, bei welcher der Drehaktuator den Drehantrieb eines
Zahnrades des Paares ausführt;
das andere Zahnrad des Paares drehfest von der Tragkörperseite
gehalten ist; zwischen Tragkörperseite
und Planetenträger
sich ein Nockenmechanismus befindet; und die Eingriffsradien zwischen
dem Paar einzelner Zahnräder
und dem Planetenrad unterschiedlich voneinander sind.
Wenn
also das eine Zahnrad des Paares durch den Drehantrieb des Drehaktuators
in Drehung versetzt wird, dreht sich das Planetenrad zwischen dem
Zahnradpaar, um eine Umdrehung auszuführen. Bei dieser Umdrehung
wird der Planetenträger
stark verlangsamt und führt
eine Relativdrehung mit niedriger Geschwindigkeit in Bezug auf das
andere Zahnrad des Paares aus. Bei dieser Relativdrehung erzeugt
der Nockenmechanismus einen Druck. Der Druck auf der Tragkörperseite
aufgenommen, und als Reaktionskraft auf den Druck wird eine Kraft
auf den Planetenträger
ausgeübt.
Durch die Ausübung diese
Kraft wird der Planetenträger
bewegt, so dass der Reibeingriffsabschnitt zusammengedrückt werden
kann und somit in Reibeingriff tritt.
Daher
kann der Reibeingriffsabschnitt im Sinne eines sicheren Reibeingriffs
betrieben werden.
Außerdem kann
das eine Zahnrad des Paares in den Drehaktuator integriert werden,
und das andere Zahnrad kann in die Tragkörperseite integriert werden.
Somit lässt
sich die Anzahl von Komponenten reduzieren und die Konstruktion
kann noch kompakter werden.
Ein
zwölfter
Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer Drehmomentübertragungskupplung
gemäß einem
der ersten, zweiten oder siebten Gesichtspunkte, wobei der Drehaktuator
und der Reibungseingriffsabschnitt mit ihren Rotationsachsen miteinander
ausgerichtet sind.
Damit
ist der Gesamtgewichtsausgleich ausgezeichnet, und Fahrzeugkörpervibrationen
und dgl. lassen sich verhindern.
Ein
dreizehnter Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
nach dem zwölften
Gesichtspunkt, wobei zwischen dem Reibeingriffsabschnitt und dem Kompressionsgliedersatz
ein Pressglied vorgesehen ist, das den Druck vom Kompressionsgliedersatz- aufnimmt,
um den Reibeingriff zu bewirken.
Damit
lässt sich
ein Anwachsen der Größe in diametraler
Richtung verhindern. Das Pressglied kann den Druck vom Kompressionsgliedersatz
aufnehmen und genau und weich auf den Reibeingriffsabschnitt übertragen,
um den Reibeingriff zu bewirken. Damit lässt sich der Reibeingriff leicht
und akkurat kontrollieren.
Ein
vierzehnter Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
mit drehbar gelagerten Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern zur Durchführung der Eingangs-Ausgangs-Übertragung;
einer zwischen den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern vorgesehenen Reibungskupplung
zur Drehmomentübertragung zwischen
den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern entsprechend einer Eingriffskraft;
einem Kompressionszahnradsatz, welcher ein Paar von Zahnrädern aufweist,
die zu einer Relativdrehung in der Lage sind, und der infolge der
Relativdrehung zwischen den Zahnrädern einen Druck erzeugt, mit
Hilfe dessen die Reibungskupplung in Reibeingriff tritt; und mit
einem Drehaktuator, der eine gegenüber der Richtung längs der
Rotationsachse des Kompressionszahnradsatzes schräg angeordnete
Antriebsachse und ein Paar Antriebszahnräder aufweist, die auf der Drehantriebsachse
festsitzen und einzeln mit dem Paar von Zahnrädern in Eingriff stehen; wobei
die Eingriffsradien oder Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisse der
Eingriffe zwischen dem Paar einzelner Zahnräder und den einzelnen Antriebszahnrädern unterschiedlich
voneinander sind.
Demnach
wird die Drehantriebswelle gedreht durch Antreiben des Drehaktuators,
und das Zahnradpaar rotiert zusammen damit über das Paar Antriebszahnräder. Da
die Eingriffsradien oder die Geschwindigkeitsverringerungsverhältnisse
verschieden voneinander sind, drehen sich die Zahnräder des
Paares zu dieser Zeit zusammen miteinander und führen die Relativdrehung aus.
Diese Relativdrehung zwischen den Zahnrädern des Paares führt dazu,
dass der Kompressionszahnradsatz Druck erzeugt. Der Druck führt zum
Eingriff des Reibeingriffsgliedes und lässt damit die Drehmomentübertragung zwischen
den Eingangs-Ausgangs-Drehgliedern stattfinden entsprechend der
Eingriffskraft des Reibeingriffsgliedes.
Da
die Drehantriebswelle des Drehaktuators schräg zur Richtung der Rotationsachse
des Kompressionszahnradsatzes steht, können Anordnung und Schrägwinkel
des Drehaktuators willkürlich
festgesetzt werden, so dass man größere Freiheit beim Entwurf
hat.
Wegen
dieser größeren Konstruktionsfreiheit können die
Teile der Antriebszahnräder
sehr dicht bei dem Kompressionszahnradsatz bezüglich des Drehaktuators angeordnet
werden. Daher kann der Kompressionszahnradsatz miniaturisiert werden,
so dass die Gesamtkonstruktion noch kompakter ausgebildet und das
Gewicht noch weiter reduziert werden kann.
Weil
weiterhin die Eingriffsradien oder die Geschwindigkeitsherabsetzungsverhältnisse
unterschiedlich voneinander eingestellt sind, kann der Drehantrieb
des Drehaktuators das Zahnradpaar die Relativdrehung wesentlich
herabgesetzt ausführen lassen.
Deshalb können
der Drehaktuator und der Kompressionsgetriebesatz kompakt ausgeführt werden,
und man kann eine Gewichtsverringerung erreichen.
Gemäß einem
fünfzehnten
Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung nach dem
vierzehnten Gesichtspunkt geschaffen, bei welcher der Kompressionszahnradsatz einen
zwischen den Zahnrädern
angeordneten Nockenmechanismus aufweist, welcher durch Ingangsetzen
der Relativdrehung den Druck entstehen lässt.
Daher
kann der Druck für
den Eingriff der Reibungskupplung durch die Relativdrehung zwischen
dem Zahnradpaar sicher erzeugt werden.
Gemäß einem
sechzehnten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungskupplung
nach dem vierzehnten Gesichtspunkt geschaffen, bei dem eines der
Zahnräder
von hinten (a rear thereof) in einer Tragkörperseite in Richtung längs der Rotationsachse
gelagert ist; und das andere der Zahnräder der Seite des Reibeingriffsgliedes gegenüberliegt;
und der Eingriff erfolgt durch Bewegen des anderen Zahnrades entsprechend
dem Druck auf das Reibeingriffsglied zu und Halten des einen Zahnrades
des Paares in der Tragkörperseite.
Dementsprechend
wird der Druck des Kompressionszahnradsatzes von dem einen Zahnrad
zur Tragkörperseite übertragen,
und die resultierende Reaktionskraft wird auf das andere Zahnrad übertragen,
so dass die Reibungskupplung sicher eingreifen kann.
Ein
siebzehnter Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Drehmomentübertragungskupplung
nach dem vierzehnten Gesichtspunkt, wobei mindestens ein Zahnrad
des Zahnradpaares und das Paar Antriebszahnräder aus Kronenrändern gebildet
ist; und wobei die Eingriffsradien des Paares Zahnräder und
der Antriebszahnräder unterschiedlich
voneinander sind.
Demgemäß kann die
Drehantriebswelle des Drehaktuators einfach schräg zur Richtung längs der Rotationsachse
des Kompressionszahnradsatzes angeordnet werden.
Ein
achtzehnter Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Drehmomentübertragungskupplung
nach dem vierzehnten Gesichtspunkt, bei welchem das Zahnradpaar
und das Paar Antriebszahnräder
durch gekreuzte Zahnräder
und Kegelräder
gebildet werden; und die Geschwindigkeitsherabsetzungsverhältnisse
des Zahnradpaares und des Paares Antriebszahnräder sind unterschiedlich voneinander.
Damit
kann die Drehantriebswelle des Drehaktuators problemlos schräg zur Längsrichtung der
Rotationsachse des Kompressionszahnradsatzes angeordnet werden.
Ein
neunzehnter Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Drehmomentübertragungskupplung
nach dem vierzehnten Gesichtspunkt, bei welcher eines der Eingangs-Ausgangs-Drehglieder
ein Kupplungsgehäuse
ist und das andere eine Kupplungsnabe, die innerhalb des Umfangs
des Kupplungsgehäuses
angeordnet ist; zwischen Kupplungsgehäuse und Kupplungsnabe eine
Reibungskupplung vorgesehen ist; ein der Reibungskupplung in Richtung
längs der
Rotationsachse gegenüberliegendes
Kompressionsglied in einem Endteil zwischen Kupplungsgehäuse und
Kupplungsnabe vorgesehen ist, und das Kompressionsglied durch den
Druck des Kompressionszahnradsatzes zusammengedrückt wird.
Damit
kann die Reibungskupplung sicher in Eingriff gelangen. Der Eingriff
der Reibungskupplung erlaubt eine sichere Übertragung zwischen dem Kupplungsgehäuse und
der Kupplungsnabe.
Ein
zwanzigster Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Schaffung einer
Drehmomentübertragungskupplung
nach einem der ersten, zweiten, siebten oder vierzehnten Gesichtspunkte,
wobei die Drehmomentübertragungskupplung
an der Ausgangsseite einer Wandlereinrichtung, der Eingangsseite
eines rückwärtigen Differentials,
einer Kardanwelle zwischen der Wandlereinrichtung und dem hinterem
Differential, einer Vorderradantriebswelle; und einer Hinterradantriebswelle
eines vierradangetriebenen Fahrzeugs vorgesehen sein kann.
Demgemäß kann die
Drehmomentübertragung über irgendeine
der Drehmomentübertragungskupplungen
genau erfolgen.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische
Draufsicht eines vierradangetriebenen Fahrzeugs (4WD-Fahrzeug),
welche die Anordnung der Drehmomentübertragungskupplung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
2 zeigt einen Vertikalschnitt
durch die erste Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
3 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine zweite Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
4 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine dritte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
5 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine vierte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
6 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine gegenüber
der vierten Ausführungsform
abgewandelte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
7 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine fünfte
Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
8 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine sechste Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
9 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine siebte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
10 zeigt eine schematische
Draufsicht auf ein 4WD-Fahrzeug
zur Veranschaulichung der Anordnung einer Drehmomentübertragungskupplung
gemäß einer
achten Ausführungsform
der Erfindung;
11 zeigt eine schematische
Draufsicht auf ein 4WD-Fahrzeug
zur Veranschaulichung der Anordnung einer Drehmomentübertragungskupplung
gemäß einer
neunten Ausführungsform
der Erfindung;
12 zeigt einen vertikalen
Schnitt durch die neunte Ausführungsform
der Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
13 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine zehnte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
14 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine elfte Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
15 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine zwölfte
Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen;
16 zeigt einen Schnitt durch
die Versatz-Detektoreinrichtung
gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform
mit peripheren Teilen;
17 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung
gemäß einer vierzehnten
Ausführungsform
mit peripheren Teilen; und
18 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine fünfzehnte
Ausführungsform
einer Drehmomentübertragungskupplung
mit peripheren Teilen.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine schematische
Draufsicht auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug (4WD-Fahrzeug) zur
Veranschaulichung der Anordnung der Drehmomentübertragungskupplung nach einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung.
Eine
Drehmomentübertragungskupplung 1 hat
ein Kupplungsgehäuse 71.
Das Kupplungsgehäuse 71 ist
an einer rückwärtigen Ausgangsseite
einer Übertragungseinrichtung 3 an
einem Übertragungsgehäuse befestigt.
Das Übertragungsgehäuse 5 ist
an der Seite eines Fahrzeugkörpers
montiert und dient damit als eine Tragkörperseite. Drehbar im Übertragungsgehäuse 5 ist
eine Übertragungswelle 7 gelagert.
Die Übertragungswelle 7 hat
ein Kegelrad 9 und ein Stirnrad 11. Das Kegelrad 9 greift
in ein Ritzel 10 ein, welches einstückig an einer Ausgangswelle 61 der Übertragungsvorrichtung 3 sitzt.
Das Stirnrad 11 greift in ein Stirnrad 17 ein,
welches mit einem Differentialgehäuse 15 eines Frontdifferentials 13 verbunden
ist und sich zusammen mit diesem dreht.
Das
Frontdifferential 13 hat ein Glockenrad 23, dem
ein Eingangsdrehmoment vom Motor 19 über ein Getriebe 21 zugeführt wird.
Mit dem Frontdifferential 13 sind über rechte und linke Antriebswellen 25 bzw. 27 rechte
bzw. linke Vorderräder 29 und 31 mitdrehend
gekuppelt.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1 hat
eine Ausgangswelle 69, die mit einer Kardanwelle 35 über ein
homokinetisches Universalgelenk 33 verbunden ist. Die Kardanwelle 35 ist über ein
homokinetisches Universalgelenk 37 mit einer Antriebsritzelwelle 39 verbunden.
Die Antriebsritzelwelle 39 hat ein Antriebsritzelzahnrad 41.
Das Antriebsritzelzahnrad 41 greift in ein Glockenrad 45 eines
rückwärtigen Differentials 43 ein.
Das rückwärtige Differential 43 ist drehbar
in einem Differentialgehäuse 47 gelagert
und ist mit dem linken und rechten Hinterrad 53 bzw. 55 über eine
linke bzw. rechte Antriebswelle 49 bzw. 51 zur
gemeinsamen Drehung mit diesen gekuppelt.
Die
Konstruktion ist derart, dass bei Zuführung des Drehmomentes zum
Glockenrad 23 des Frontdifferentials 13 vom Motor 19 über das
Getriebe 21 dieses Drehmoment über die betreffenden Beschleunigungswellen 25 und 27 zum
linken und rechten Vorderrad 29 und 31 übertragen
wird. Andererseits wird das Drehmoment über das Differentialgehäuse 15,
die Stirnräder 17 und 11,
die Übertragungswelle 7,
das Kegelrad 9, das Ritzel 10 und die Ausgangswelle 61 zur
Drehmomentübertragungskupplung 1 übertragen.
Das
Drehmoment wird von der Drehmomentübertragungskupplung 1 zum
Glockenrad 45 des rückwärtigen Differentials 43 über die
Ausgangswelle 49, das homokinetische Universalgelenk 33,
die Kardanwelle 35, das homokinetische Universalgelenk 37,
die Antriebsritzelwelle 39 und das Antriebsritzelzahnrad 41 übertragen.
Außerdem
wird das Drehmoment vom rückwärtigen Differential 43 über die
jeweiligen Antriebswellen 49 und 51 zum rechten und linken
Hinterrad 53 und 55 übertragen.
Wenn
also die Drehmomentübertragungskupplung 1 gerade
ein Drehmoment überträgt, dann drehen
sich die Vorderräder 29 und 31 sowie
die Hinterräder 53 und 55,
so dass das Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) fährt. Befindet sich die Drehmomentübertragungskupplung 1 nicht
in einem Drehmomentübertragungszustand,
dann kann das Fahrzeug als zweiradgetriebenes Fahrzeug (2WD) mit angetriebenen
Vorderrädern 29 und 31 fahren.
Die
Konstruktion der Drehmomentkupplung ist mit weiteren Einzelheiten
in 2 gezeigt. 2 ist ein Vertikalschnitt
durch die Drehmomentkupplung 1 nebst Randteilen.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1 hat
ein Kupplungsgehäuse 57 und
eine Kupplungsnabe 59. Gemäß der Erfindung dient das Kupplungsgehäuse 57 als
Eingangsdrehglied und steht über eine
Keilverbindung in Eingriff mit der Ausgangswelle 61 der Übertragungsvorrichtung 3.
Auf der Ausgangswelle 61 sitzt ein Sprengring 62.
Auf der Ausgangswelle 61 ist ein Einheitslager 63 mit
einer Mutter 65 fixiert. Das Kupplungsgehäuse 57 ist
zwischen dem Sprengring 62 und der Mutter 65 axial
auf der Ausgangswelle 61 positioniert. Das Einheitslager 63 ist
an einem Tragteil 67 des Übertragungsgehäuses 5 montiert,
beispielsweise durch Bolzenbefestigung lösbar angebracht.
Bei
der hier beschriebenen Ausführungsform dient
die Kupplungsnabe 59 als Ausgangsdrehteil und ist einstückig mit
der Ausgangswelle 69 ausgebildet. Die Ausgangswelle 69 ist
drehbar im Gehäuse 71 gelagert,
das mit einem Lager 72 zusammen mit dem Übertragungsgehäuse 5 als
Tragkörperseite dient.
Das Gehäuse 71 ist
mit beispielsweise Schrauben und Muttern am Übertragungsgehäuse 5 befestigt.
Am äußeren Endteil
der Ausgangswelle 69 sitzt mittels einer Keilverbindung
ein Kupplungsflansch 73. Der Kupplungsflansch 73 ist
mit einer Mutter 75 an der Ausgangswelle befestigt, um
nicht abzufallen. Zwischen dem Kupplungsflansch 73 und dem
Gehäuse 71 ist
eine Dichtung 77 vorgesehen. Der Kupplungsflansch 73 ist
mit dem homokinetischen Universalgelenk 33 verbunden.
Eine
als Reibeingriffsabschnitt dienende Mehrscheibenreibungskupplung 79 ist
zwischen dem Kupplungsgehäuse 57 und
der Kupplungsnabe 59 angeordnet. Die Mehrscheibenreibungskupplung 79 hat äußere und
innere Platten. Die äußeren Platten greifen
in das Kupplungsgehäuse 57 ein,
die inneren Platten in die Kupplungsnabe 59. Ein Reibeingriff
der Mehrscheibenreibungskupplung 79 erlaubt eine Drehmomentübertragung
zwischen dem Kupplungsgehäuse 57 und
der Kupplungsnabe 59.
Ein
Pressglied 81 sitzt gegenüber einem Endteil zwischen
dem Kupplungsgehäuse 57 und
der Kupplungsnabe 59. Ein Druckauf nahmeabschnitt 83 ist
einstückig
am inneren Umfang des Pressgliedes 81 vorgesehen. Am Innenumfang
des Druckaufnahmeabschnitts 53 ist umfänglich ein Lagervorsprungsabschnitt 85 vorgesehen.
Neben
dem Pressglied 81 ist ein Kompressionszahnradsatz 87 vorgesehen,
der als Kompressionsgliedersatz dient. Der Kompressionszahnradsatz 87 hat
ein Paar Zahnräder 89 und 91,
die als Paar von eine Relativdrehung durchführenden Gliedern dienen, ein
Planetenrad 93, welches mit den Zahnrädern 89 und 91 kämmt, und
einen Planetenträger 95, welcher
das Planetenrad 93 trägt.
Bei
der Erfindung wird eines der Teile, die das Paar Zahnräder 89 und 91,
das Planetenrad 93 und den Planetenträger 95 umfassen, durch
das Gehäuse 71 gelagert,
während
ein anderes Teil drehangetrieben wird und das dritte relativ rotiert.
Damit wird eine durch den Drehantrieb erzeugte Eingangsbewegung
in eine Druckkraft in Richtung längs
der Rotationsachse umgewandelt, so dass die Mehrscheibenreibungskupplung 79 in
Reibeingriff kommt.
Bei
der hier beschriebenen Erfindung ist das Zahnrad 89, welches
ein Zahnrad des Zahnradpaares ist, drehfest im Gehäuse 71 gehalten.
Das heißt, das
Zahnrad 89 ist ringförmig
ausgebildet, wobei seine äußere Umfangsfläche drehfest
mit einer inneren Umfangsfläche
des Gehäuses 71 verkeilt
ist. Bei dieser Konstruktion fällt
eine rückseitige
Oberfläche
des Zahnrades 89 mit dem Gehäuse 71 in Richtung
längs der
Rotationsachse zusammen. Daher wird das Zahnrad 89 längs der
Rotationsachse in der Tragkörperseite
gehalten.
Das
Zahnrad 91 ist gegenüber
dem Zahnrad 89 drehbar gelagert. Ein Kompressionsabschnitt 97 ist
einstückig
mit dem Zahnrad 91 radial umlaufend vorgesehen. Der Kompressionsabschnitt 97 ist
drehbar um die umlaufene äußere Oberfläche des
Tragvorsprungsabschnitts 85 gelagert. Zwischen dem Kompressionsabschnitt 97 und
dem Druckaufnahmeabschnitt 83 sitzt ein Nadellager 99.
Zwischen
dem Paar Zahnräder 89 und 91 befindet
sich ein Nockenmechanismus 103 mit einer Kugel 101.
Die Kugel 101 ist gegenüber
Nockenflächen,
welche individuell in den Zahnrädern 89 und 91 ausgebildet
sind, angeordnet. An den inneren Umfangsflächen der jeweiligen Zahnräder 89 und 91 befinden
sich Zahnteile 90 bzw. 92. Der Zahnteil 90 hat eine
etwas andere Anzahl von Zähnen
als der Zahnteil 92.
Das
Planetenrad 93 hat radial einen umlaufenden konkaven Teil 105.
Das Planetenrad 93 hat vordere und hintere Zahnteile 107 und 109 längs der Rotationsachse
durch den sandwichartig dazwischenliegenden konkaven Teil 105.
Der Zahnteil 107 auf der einen Seite kämmt mit dem Zahnteil 90 des Zahnrades 89,
und der Zahnteil 109 auf der anderen Seite kämmt mit
dem Zahnteil 92 des Zahnrades 91 auf der anderen
Seite. Der konkave Teil 105 ist so angeordnet, dass er
die Kugel 101 nicht berührt.
Die Übersetzungsverhältnisse
zwischen dem Zahnrad 89 und dem Planetenrad 93 sowie
zwischen dem Zahnrad 91 und dem Planetenrad 93 sind etwas
unterschiedlich voneinander bemessen entsprechend der unterschiedlichen
Zähnezahlen
des Zahnabschnittes 90 und des Zahnabschnittes 92.
Das
Planetenrad 93 ist im Planetenträger 95 gelagert und
ist drehbar. Der Planetenträger 95 hat Trägerplatten 111 und 113.
Die Trägerplatte 111 und 113 sind
mit einem Trägerstift 115 versehen.
Das Planetenrad 93 ist durch den Trägerstift 115 drehbar
gelagert ist.
Die
Trägerplatten 111 und 113 sind
an der Außenumfangsseite
eines Rings 117 befestigt, beispielsweise durch Verschweißen. Der
Ring 117 steht in Keileingriff mit einem Endteil einer
hohlen drehbaren Antriebswelle 119 Die Antriebswelle 119 ist
eine Ausgangswelle eines Elektromotors 121, der als Drehaktuator
dient. Die drehbare Antriebswelle 119 ist mit abgedichteten
Lagern 123 und 125 im Gehäuse 71 drehbar gelagert.
Auf diese Weise sind der Elektromotor 121 und die Mehrscheibenreibungskupplung 79 axial
miteinander ausgerichtet. Der Elektromotor 121 ist innen
in das Gehäuse 71 eingebaut
und wird damit stabil gehalten.
Bei
dieser Konstruktion bildet der Elektromotor 121 einen hermetischen
Raum mit dem Gehäuse 71,
die drehbare Antriebswelle 119 dient als Ausgangswelle,
und die abgedichteten Lager 123 und 125 befinden
sich dazwischen. Das Gehäuse 71 hat einen
(nicht dargestellten) Entlüfter.
Wenn
die Mehrscheibenreibungskupplung 79 sich nicht in Eingriff
befindet, dann drehen sich das Kupplungsgehäuse 57 und die Kupplungsnabe 59 gegeneinander.
Dabei wird selbst wenn ein von Seiten des Motors 19 zum
Ritzel 10 übertragenes Drehmoment über die
Ausgangswelle 61 als Eingangsgröße auf das Kupplungsgehäuse 57 übertragen
wird, kein Drehmoment auf die Seite der Kupplungsnabe 59 übertragen.
Daher befindet sich die Drehmomentübertragungskupplung 1 im
Zustand der Nichtübertragung
von Drehmoment, so dass das Fahrzeug im Zweiradantrieb (2WD) mit
angetriebenen Vorderrädern 29 und 31 fahren
kann, wie oben beschrieben.
Wenn
der Elektromotor 121 einen Drehantrieb liefert, wird Drehmoment
des Elektromotors 121 über
die Drehantriebswelle 119 auf den Ring 117 übertragen,
wodurch der integrale Planetenträger 95 integral
gedreht wird. Beim Drehen des Planeten trägers 95 beginnt das
Planetenrad 93 sich über
den Trägerstift 115 um
die in der Mitte befindliche Rotationsachse der Drehantriebswelle 119 zu
drehen. Mit dem Drehen des Planetenrades 95 dreht sich
das Planetenrad 93 in Eingriff mit den Zahnrädern 89 und 91 und
rotiert auf seiner Achse.
Bei
dieser Konstruktion ist das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Zahnrad 89 und dem Planetenrad 93 etwas anders
als das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Zahnrad 91 und dem Planetenrad 93, und das
Zahnrad 89 ist drehfest bezüglich des Gehäuses 71 gelagert.
Somit dreht sich also das Zahnrad 91 mit niedriger Geschwindigkeit
gegenüber dem
Zahnrad 89. Bei dieser Relativdrehung wird eine von der
Drehantriebswelle 119 auf das Zahnrad 91 übertragene
Drehbewegung stark verlangsamt. Diese Relativdrehung bewirkt, dass
die Nockenoberflächen
der Zahnräder 89 und 91 über die
Kugel 101 laufen und der Nockenmechanismus 103 dann
einen Druck erzeugt.
Während der
Druck wirkt, wird das Zahnrad 89 auf der einen Seite von
der Wand des Gehäuses 71 gehalten,
wobei eine Kraft als Reaktionskraft des Druckes auf das Zahnrad 91 ausgeübt wird.
Die Ausübung
der Kraft bewegt das Zahnrad 91, wobei der mit dem Zahnrad 91 integrale
Kompressionsabschnitt 87 den Druckaufnahmeabschnitt 83 über das Nadellager 99 in
Richtung längs
der Drehachse drückt.
Infolge
dieser Kompression erhält
das Pressglied 81 einen Druck als eine Kompressionskraft
und bewegt sich in derselben Richtung, um einen Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 zwischen Pressglied 81 und
Kupplungsgehäuse 57 zu
bewirken. Die Mehrscheibenreibungskupplung 79 übt eine Reibeingriffskraft
entsprechend der Kompressionskraft des Pressgliedes 81 aus,
so dass zwischen dem Kupplungsgehäuse 57 und der Kupplungsnabe 59 eine
Drehmomentübertragung
stattfindet.
Bei
der obigen Betriebsweise wird das von der Ausgangswelle 61 der Übertragungsvorrichtung 3 übertragene
Drehmoment vom Kupplungsgehäuse 57 über die
Mehrscheibenreibungskupplung 79 auf die Kupplungsnabe 59 übertragen.
Demgemäß wird das
Drehmoment von der Kupplungsnabe 59 zur Ausgangswelle 69 übertragen
und dann von der Ausgangswelle 69 zu den Hinterrädern 53 und 54,
wie oben erläutert.
Dies ermöglicht
ein Fahren im 4WD-Zustand mit angetriebenen Vorderrändern 29 und 31 sowie
Hinterrädern 53 und 55.
Eine
von der Drehantriebswelle 119 zum Zahnrad 91 übertragene
Drehung wird durch die Relativdrehung des Zahnrades 91 gegenüber dem Zahnrad 89 mit
dem Planetenrad 93 stark verlangsamt, so dass die Mehrscheibenreibungskupplung 79 so
ausgebildet werden kann, dass sie den Eingriff sicher durchführt, und
der Elektromotor 121 kann miniaturisiert und kompakt gebaut
werden.
Da
der Elektromotor 121 miniaturisiert werden und die Konstruktion
kompakt gebaut werden kann, lässt
sich eine Gewichtsverringerung der Drehmomentübertragungskupplung 1 erreichen.
Wegen der Gesamtminiaturisierung kann sie sehr einfach in einem
engen Raum, wie etwa demjenigen der Übertragungsvorrichtung untergebracht
werden.
Durch
Einstellung der Antriebskraft des Elektromotors 121 kann
die Kompressionskraft der Mehrscheibenreibungskupplung 79 eingestellt
werden, und die Drehmomentübertragung
zu den Hinterrädern 53 und 55 kann
genau eingestellt werden. In diesem Fall wird die von der Drehantriebswelle 119 auf
das Zahnrad 91 übertragene
Drehbewegung durch die Relativdrehung des Zahnrades 91 gegenüber dem
Zahnrad 89 mit dem Planetenrad 93 stark verlangsamt.
Das Zahnrad 91 dreht sich also gegenüber dem Zahnrad 89 mit
sehr niedriger Geschwindigkeit verglichen mit dem Drehantrieb des
Elektromotors 121 und erlaubt damit eine genaue und einfache
Justierung des Reibeingriffs der Mehrscheibenreibungskupplung. Daher
kann die Drehmomenteinstellung nach Wunsch und leicht entsprechend
den Autofahrbedingungen erfolgen, wie Anfahren, Kurvenfahren, Straßenfahren
und Geländefahren.
Wie
oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung
der durch den Kompressionszahnradsatz 87 erzeugte Druck
sicher von der Wand im Gehäuse 71 aufgenommen
werden, ohne dass spezielle Glieder benötigt würden, und die Reaktionskraft
auf den Druck lässt
sich sicher übertragen
und auf das Zahnrad 91 ausüben. Genauer gesagt, weil keine
Spezialglieder zur Aufnahme des Druckes benötigt werden, kann der Eingriff
für den
Reibeingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 ausreichend
gemacht werden. Außerdem
kann diese Konstruktion einen Gewichtsanstieg verhindern und lässt sich
im engen Raum ohne nennenswerte Schwierigkeiten unterbringen.
Weil
bei dieser Anordnung das Pressglied 81 zwischen der Mehrscheibenreibungskupplung 79 und
dem Kompressionszahnradsatz 87 liegt, kann verhindert werden,
dass die Drehmomentübertragungskupplung 1 in
diametraler Richtung ihres Umfangs in Größe zunimmt.
Außerdem sind
das Pressglied 81, die Mehrscheibenreibungskupplung 79 und
der Kompressionszahnradsatz 87 geradlinig miteinander ausgerichtet,
das heißt,
dass das Pressglied 81 Druck von dem Kompressionszahnradsatz 87 aufnehmen
und genau und weich als Kompressionskraft an die Mehrscheibenreibungskupplung 89 weiterleiten
kann, um den Reibeingriff zu veranlassen. Damit lässt sich
der Reibeingriff leicht und genau kontrollieren.
3 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1A mit
Randteilen gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
Die Grundkonstruktion ist ähnlich
wie bei der ersten Ausführungsform,
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung der gleichen Nummern
für Konstruktionsteile
entsprechend der ersten Ausführungsform.
Bei
der Drehmomentübertragungskupplung 1A gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein Zahnrad 89A eines Kompressionszahnradsatzes 87A integral mit
einem Ring 117A ausgebildet. Zwischen dem Zahnrad 89A und
dem Gehäuse 71A befindet
sich ein Nadellager 127. Bei dieser Konstruktion ist das Zahnrad 89A,
welches eines der Zahnräder
des Paares 89A, 91A ist, im Gehäuse 71A in
Richtung längs der
Rotationsachse gelagert.
Das
Zahnrad 89A und das Zahnrad 91A sind entlang der
Rotationsachse angeordnet. Ein Nockenmechanismus 103A mit
einer Kugel 101 befindet sich zwischen dem Paar Zahnrädern 89A und 91A.
Zahnteile 90A und 92A der betreffenden Zahnräder 89A und 91A sind
so ausgebildet, dass sie sich in der Zahl der Zähne leicht unterscheiden und
in den Zahnteil 129 des Planetenrades 89A eingreifen.
Ein
Planetenträger 95A wird
aus einem Trägerstift 115A und
dem Gehäuse 71A gebildet.
Der Trägerstift 115A ist
mit dem Gehäuse 71A verschraubt.
Damit sitzt der Planetenträger 85A drehfest in
der Tragkörperseiteseite.
Das Planetenrad 93A ist drehbar zwischen dem Trägerstift 115A und
dem Gehäuse 71A gelagert.
Eine Mehrzahl von Planetenrädern 93A,
die jeweils vom Trägerstift 115A gehalten werden,
ist in Umfangsrichtung der Zahnräder 89A und 91A in
vorbestimmten Abständen
vorgesehen.
Bei
Drehantrieb durch den Elektromotor 121 wird das Zahnrad 89A auf
der einen Seite mit der Antriebsdrehachse 119 integ ral
in Drehung versetzt. Wird das Zahnrad 89A in Drehung versetzt,
dann beginnt das mit ihm kämmende
Planetenrad 93A sich zu drehen, und das mit dem Planetenrad 93A kämmende Zahnrad 91A dreht
sich zusammen mit ihm. Das heißt,
dass die Zahnräder 89A und 91A zusammen
rotieren.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Planetenrad 93A und dem Zahnrad 89A ist etwas
unterschiedlich gegenüber
dem Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Planetenrad 93A und dem Zahnrad 91A gewählt, wie
oben beschrieben. Bei seiner Drehung mit dem Zahnrad 89A dreht
sich also das Zahnrad 91A mit einer niedrigen Geschwindigkeit
gegenüber
dem Zahnrad 89A. Diese Relativdrehung lässt den Nockenmechanismus 103A ähnlich wie oben
beschrieben reagieren und Druck erzeugen.
Das
Zahnrad 89A, auf dessen eine Seite der Druck ausgeübt wird,
wird im Gehäuse 71A vom
Nadellager 127 abgefangen. Daher wird als Reaktionskraft
auf diesen Druck eine Kraft auf das Zahnrad 91A ausgeübt, so dass
sich dieses auf den Druckaufnahmeabschnitt 83 zu bewegt.
Diese Bewegung erlaubt einen Reibeingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 89 mit
dem Pressglied 81, wie oben beschrieben.
Somit
sind bei dieser Ausführungsform
dieselben Wirkungen im Betrieb wie bei der ersten Ausführungsform
zu beobachten.
Weiterhin
kann der Planetenträger 95A aus den
Trägerstiften 115A und
dem Gehäuse 71 einfach aufgebaut
werden, und die Gesamtkonstruktion lässt sich kompakt bauen. Weiterhin
kann eine Gewichtsreduzierung der Drehmomentübertragungskupplung 1A erreicht
werden.
4 ist ein Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1B mit
Randteilen gemäß einer
dritten Ausfüh rungsform.
Die vorliegende Ausführungsform
hat eine Grundkonstruktion ähnlich wie
die zweite Ausführungsform,
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung derselben Zahlen für Konstruktionsteile
entsprechend der zweiten Ausführungsform.
Bei
der Drehmomentübertragungskupplung 1B wird
die gleiche Zähnezahl
für den
Zahnteil 90B und den Zahnteil 92B eines entsprechenden
Zahnrades 89B und Zahnrades 91B des Kompressionszahnradsatzes 87B gewählt. Die
Zahnteile 107B und 109B des Planetenrades 93B sind
beispielsweise jeweils als Kronenrad ausgebildet. Der Außenumfangsdurchmesser
des Zahnteils 109B ist größer gewählt als der Außenumfangsdurchmesser
des Zahnteils 107B.
Ein
Trägerstift 115A eines
Planetenträgers 95B ist
mit Schrauben mit einer Neigung zum Gehäuse 71B befestigt.
In diesem Zustand kämmen
die Zahnteile 107B und 109B des Planetengetriebes 93B mit
dem Zahnteil 90B bzw, dem Zahnteil 92B.
Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind somit die Eingriffsradien zwischen dem Paar Zahnräder 89A und 91B und
dem Planetenrad 93B verschieden voneinander.
Die
Wirkungen sind bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen dieselben wie bei der zweiten Ausführungsform.
Im einzelnen gilt, wenn das Zahnrad 89B drehangetrieben
wird, beginnt das Planetenrad 93B sich zu drehen, und das
Zahnrad 91B dreht sich zusammen mit dem Zahnrad 89B und
führt gleichzeitig
eine Drehung relativ zum Zahnrad 89B mit niedriger Geschwindigkeit
entsprechend dem Unterschied der Eingriffsradien aus. Daher erfolgt
der Reibeingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 in ähnlicher
Weise wie oben beschrieben. Demzufolge können auch bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen die gleichen Betriebseffekte wie bei der zweiten
Ausführungsform
beobachtet werden.
5 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1C mit
Randteilen gemäß einer
vierten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Grundkonstruktion ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform,
und bei der Beschreibung werden die gleichen Bezugsziffern für Konstruktionsteile
entsprechend denjenigen der ersten Ausführungsform benutzt.
Bei
der Drehmomentübertragungskupplung 1C gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein Zahnrad 89C eines Kompressionszahnradsatzes 87C einstückig an
einem Endteil einer Drehantriebswelle 119C vorgesehen.
Bei dieser Konstruktion versetzt also ein Elektromotor 121 ein
Zahnrad 89C eines Paares von Zahnrädern 89C und 91C in
Drehung.
Das
andere Zahnrad 91C des Zahnradpaares sitzt integral im
Gehäuse 71C und
wird von der Tragkörperseiteseite
drehfest gehalten.
Ein
Planetenträger 95C hat
Trägerplatten 111C und 113C.
An den Trägerplatten 111C und 113C ist
ein Trägerstift 115C befestigt.
Auf dem Trägerstift 115C ist
ein Planetenrad 93C drehbar gelagert.
Ein
Nockenmechanismus 103C mit einer Kugel 101 befindet
sich zwischen dem Gehäuse 71C und
der Trägerplatte 113C.
Die Kugel 101 ist gegenüber
einer Nockenfläche
angeordnet, die an einer Innenwand des Gehäuses 71C ausgebildet
ist, und einer in der Seitenwand der Trägerplatte 113C ausgebildeten
Nockenfläche.
Wie
oben beschrieben, ist das Zahnrad 91C integral im Gehäuse 71C ausgebildet,
und die Trägerplatte 113C befindet
sich zwischen dem Gehäuse 71C und
der Trägerplatte 113C.
Die Konstruktion ist so ausgeführt,
dass der Nockenmechanismus 103C sich zwischen dem anderen
Zahnrad 91C des Zahnradpaares und einem Planetenträger 75C befindet.
Die
Teilung der jeweiligen Zahnteile 90C und 92C des
Paares Zahnräder 89C und 91C ist
unterschiedlich voneinander gewählt,
spezieller ist die Teilung des Zahnteils 92C größer. Wenn
der Zahnteil 129C des Planetenrades 93C in Eingriff
mit den Zahnteilen 90C und 92C steht, dann sind
die Eingriffsradien zwischen dem Paar Zahnräder 89C und 91C und
dem Planetenrad 93C verschieden voneinander.
Beim
Drehantrieb durch den Elektromotor 121 wird das Zahnrad 89C integral
in Drehung versetzt. Bei Drehantrieb des Zahnrades 89C beginnt sich
das Planetenrad 93C im Eingriff mit dem Paar Zahnrädern 89C und 91C zu
drehen. Weil die Eingriffsradien zwischen dem Zahnradpaar 89C und 91C und
dem Planetenrad 93C unterschiedlich voneinander sind, dreht
sich das Planetenrad 93C zu dieser Zeit mit niedriger Geschwindigkeit
mit der Rotationsachse der in der Mitte befindlichen Drehantriebswelle 119C.
Bei der Drehung dreht sich der Planetenträger 95C gegenüber dem
Gehäuse 71C auf dem
Zahnrad 91C über
den Trägerstift 115C mit
niedriger Geschwindigkeit. Somit wird der Drehantrieb des Elektromotors 121 stark
herabgesetzt. Diese Relativdrehung treibt den Nockenmechanismus 103 an, der
dadurch Druck erzeugt. Der Druck wird dann im Gehäuse 71C aufgenommen,
wobei eine als Reaktionskraft auf den Druck auftretende Kraft auf
die Trägerplatte 113C einwirkt
und über
den Trägerstift 115C auf
die Trägerplatte 111C übertragen
wird, der Planetenträger 95C wird
dabei insgesamt gegen das Pressglied 81 bewegt. Die Bewegung
des Pressgliedes 81 erlaubt den Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79.
Damit
kann diese Ausführungsform
im wesentlichen dieselbe Betriebsweise wie die erste Ausführungsform
zeigen.
Weiterhin
ist das Zahnrad 89C integral mit dem Elektromotor 121 ausgeführt, und
das Zahnrad 91C ist integral mit dem Gehäuse 71C,
so dass die Anzahl der Komponenten reduziert werden kann und die
Konstruktion somit noch kompakter ausgeführt werden kann.
6 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1D mit
Randteilen gemäß einer
Abwandlung der vierten Ausführungsform.
Bei
der Drehmomentübertragungskupplung 1D ist
die Grundkonstruktion der vierten Ausführungsform so eingerichtet,
dass in dem Übertragungsgehäuse 5 eine
in das Gehäuse 71C vorragende
Buchse 131 vorgesehen ist und zwischen dieser Buchse 131 und
einem Vorsprungsteil 133 im Kupplungsgehäuse 57 eine
Dichtung 135 vorgesehen ist.
Bei
dieser Ausführungsform
kann die Dichtung 135 zwischen dem Übertragungsgehäuse 5 und dem
Gehäuse 71C abdichten,
und man kann in der Übertragungsvorrichtung 3 und
der Drehmomentübertragungskupplung 1D individuell
geeignete Schmieröltypen
verwenden.
Die
Eingangs-Ausgangs-Beziehung kann nach Belieben eingestellt werden,
und die Konstruktion kann so ausgeführt werden, dass das Kupplungsgehäuse 57 als
Ausgangsglied und die Kupplungsnabe 59 als Eingangsglied
benutzt wird.
7 zeigt einen Schnitt durch
eine Drehmomentübertragungskupplung 1E mit
Randteilen gemäß einer
fünften
Ausführungsform.
Wie bei der ersten Ausführungsform
ist die Grundkonstruktion die gleiche, wie sie in der Schemaansicht
nach 1 gezeigt ist,
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern
für Konstruktionsteile
entsprechend denjenigen in der fünften
Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
wird eine Drehmomentübertragungskupplung 1E anstelle
der Drehmomentübertragungskupplung 1 der
ersten Ausführungsform
verwendet, und eine Ausgangswelle 267 ersetzt die Ausgangswelle 61 der
ersten Ausführungsform,
eine Ausgangswelle 261 ersetzt die Ausgangswelle 69 der
ersten Ausführungsform,
und ein Kupplungsgehäuse 265 ersetzt
das Gehäuse 71 der
ersten Ausführungsform.
Ein
Kupplungsgehäuse 257 dient
als Ausgangsglied und ist integral mit der Ausgangswelle 261 ausgebildet.
Die Ausgangswelle 261 ist drehbar im Kupplungsgehäuse 265 mit
Hilfe eines Lagers 263 oder dgl. gelagert. Das Kupplungsgehäuse 265 ist abnehmbar
am Übertragungsgehäuse 5 angebracht unter
Verwendung beispielsweise von Schrauben und Muttern.
Bei
dieser Ausführungsform
dient eine Kupplungsnabe 259 als Eingangsglied und ist
an der Innenumfangsseite des Kupplungsgehäuses 257 angeordnet.
Die Kupplungsnabe 259 ist mit der Ausgangswelle 267 verkeilt,
die ein Ritzel 10 hat. Eine Seite der Kupplungsnabe 259 stößt gegen
eine Mutter 269, und die andere Seite wird mit Hilfe eines Klemmrings 271 positioniert.
Mit
der Mutter 269 ist ein Einheitslager 273 auf der
Ausgangswelle 267 befestigt und bildet eine Vorlast. Das
Einheitslager 273 ist an einem Vorsprungsteil 272 des Übertragungsgehäuses 5 montiert.
Ein Endteil 275 der Ausgangswelle 267 sitzt drehbar
gelagert mittels eines Metalllagers 278 in einer Haltebohrung 277,
die in einem Endteil der Ausgangswelle 261 ausgebildet
ist, über
welche das Drehmoment an die Hinterradseite abgegeben wird.
Demgemäß wird die
Kupplungsnabe 259 vom Übertragungsgehäuse 5 (Tragkörperseiteseite) über die
Ausgangswelle 267 und das Einheitslager 273 drehbar
gelagert. Gleichzeitig ist die Kupplungsnabe 259 über den
Endteil 275, die Lagerbohrung 277, die Ausgangswelle 261 und
das Lager 263 am Gehäuse 265 gelagert.
Eine
Mehrscheibenreibungskupplung 79, die als Reibungskupplung
dient, ist zwischen dem Kupplungsgehäuse 257 und der Kupplungsnabe 259 angeordnet.
Ein
Pressglied 281 ist an einem Ende zwischen dem Kupplungsgehäuse 257 und
der Kupplungsnabe 259 angeordnet. Das Pressglied 281 ist ringförmig und
sitzt an einem Ende der Mehrscheibenreibungskupplung 79 als
Gegenstück
in Längsrichtung
der Rotationsachse. Das Pressglied 281 ist mit dem Kupplungsgehäuse 257 und
der Kupplungsnabe 259 verkeilt. Bei dieser Konstruktion
ist das Pressglied 281 auf Seiten der Mehrscheibenreibungskupplung 79 vorgesehen
und drückt
gegen diese, um einen Reibeingriff durch Bewegung zur Mehrscheibenreibungskupplung 79 zu
bewirken.
Zwischen
dem Pressglied 281 und dem Übertragungsgehäuse 5 ist
ein Kompressionszahnradsatz 283 vorgesehen, der ein Paar
gegeneinander verdrehbare Zahnräder
hat und zur Erzeugung eines Druckes durch Relativdrehung zwischen
den Zahnrädern
benutzt wird, um die Mehrscheibenreibungskupplung 79 in
Eingriff zu bringen.
Der
Kompressionszahnradsatz 283 sitzt an einer Außenumfangsfläche eines
Tragzylinderteils 287, der an einer Außenfläche 285 des Übertragungsgehäuses 5 angeordnet
ist und radial an einer Außenumfangsseite
außerhalb
des Vorsprungsteils 272 rotieren kann. Mit dem Tragzylinderteil 287 und der
Außenfläche 285 wird
ein Tragteil zum Tragen des Kompressionszahnradsatzes 283 gebildet.
Speziell wird der Kompressionszahnradsatz 283 in Eingriff
mit einem Außenumfang
des Tragzylinderteils 287 getragen und befindet sich gegenüber der
Außenoberfläche 285 und
dem Pressglied 281.
Der
Kompressionszahnradsatz 283 hat ein Basiszahnrad 289 und
ein bewegliches Zahnrad 291, welche als das oben beschriebene
Zahnradpaar dienen. Das Basiszahnrad 289 und das bewegliche Zahnrad 291 sind
drehbar an der Außenumfangsfläche des
Tragzylinderteils 287 gelagert.
Das
Basiszahnrad 289 ist so konstruiert, dass seine Rückfläche von
der Außenfläche 285 des Übertragungsgehäuses 5 in
Richtung längs
der Rotationsachse über
ein Nadellager 2105 gelagert ist. Das bewegliche Zahnrad 291 liegt über ein
Nadellager 2107 dem Pressglied 281 gegenüber.
Das
Basiszahnrad 289 hat eine Basiszahnradplatte 293 und
eine an deren Außenumfang
vorgesehene Verzahnung 295. Das bewegliche Zahnrad 291 hat
eine bewegliche Zahnradplatte 297 und eine auf deren Außenumfang
bewegliche Verzahnung 299.
Das
Basiszahnrad 289 und das bewegliche Zahnrad 291 sind
einzeln so ausgebildet, dass ihre Außenumfangsdurchmesser unterschiedlich
voneinander sind. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform
hat das bewegliche Zahnrad 291 einen größeren Außenumfangsdurchmesser als das
Basiszahnrad 289. Jedoch kann die Beziehung zwischen den Durchmessern
vom Basiszahnrad 289 und beweglichem Zahnrad 291 vergleichsweise
auch umgekehrt sein.
Zwischen
dem Basiszahnrad 289 und dem beweglichen Zahnrad 291 ist
ein Nockenmechanismus 2101 vorgesehen. Der Nockenmechanismus 2101 weist
eine Kugel 2103 auf. Die Kugel 2103 ist zwischen
Nockenflächen
angeordnet, die auf der Basiszahnradplatte 293 und der
Platte 297 des beweglichen Zahnrads gebildet werden. Bei
dieser Konstruktion verdrehen sich das Basiszahnrad 289 und das
bewegliche Zahnrad 291 gegeneinander, und die Nockenflächen laufen über die
Kugel 2103, wobei zwischen Basiszahnrad 289 und
beweglichem Zahnrad 291 ein druck erzeugt wird.
Das Übertragungsgehäuse 5 ist
mit einem Aktuatortragteil 2109 versehen. An dem Aktuatortragteil 2109 ist
ein als Drehaktuator dienender Elektromotor 2111 befestigt.
Eine Drehantriebswelle 2113 des Elektromotors 2111 ist
schräg
gegenüber
der Längsrotationsachse
des Kompressionszahnradsatzes 283 angeordnet.
Ein
Vorderende 2115 der Drehantriebswelle 2113 ist
drehbar in einer im Übertragungsgehäuse 5 ausgebildeten
Lagerbohrung 2117 gelagert. Auf der Drehantriebswelle 2113 ist
ein Paar Antriebszahnräder
in Form eines Antriebszahnrades 2119 für das Basiszahnrad und eines
Antriebszahnrades 2121 für das bewegliche Zahnrad befestigt.
Diese beiden Antriebszahnräder 2119 und 2121 für das Basiszahnrad bzw.
das bewegliche Zahnrad sind individuell als Spurzahnräder mit
gleichen Durchmessern und Daten ausgeführt.
Das
Antriebszahnrad 2119 für
das Basiszahnrad und das Antriebszahnrad 2121 für das bewegliche
Zahnrad greifen schräg in
die Verzahnungen 295 bzw. 299 ein, welche diese
Eingriffe erlauben.
Die
einzelnen Eingriffe zwischen dem Paar Zahnrädern und ihren Antriebszahnrädern sowie
die Eingriffsradien unterscheiden sich voneinander. Genauer gesagt
ist der Eingriffsradius zwischen dem Basiszahnrad 289 und
seinem Antriebszahnrad 2119 kleiner als der Eingriffsradius
zwischen dem beweglichen Zahnrad 291 und dessen Antriebszahnrad 2121,
welcher relativ größer ist.
Befindet
sich die Mehrscheibenreibungskupplung 79 nicht in Eingriff,
dann kann eine Relativdrehung zwischen dem Kupplungsgehäuse 257 und der
Kupplungsnabe 259 stattfinden. Selbst wenn, wie oben beschrieben,
in diesem Falle ein von Seiten des Motors 19 zum Ritzel 10 übertragenes
Drehmoment über
die Ausgangswelle 267 auf die Kupplungsnabe 259 gelangt,
wird das Drehmoment nicht auf das Kupplungsgehäuse 257 übertragen.
Die Drehmomentübertragungskupplung 1E befindet
sich also in dem Zustand der Nichtübertragung, so dass das Fahrzeug
im 2WD-Zustand mit angetriebenen Vorderrädern 29 und 31 fahren
kann, wie oben beschrieben.
Bei
einem Drehantrieb seitens des Elektromotors 2111 drehen
sich das Antriebszahnrad 2119 für das Basiszahnrad und das
Antriebszahnrad 2121 für
das bewegliche Zahnrad zusammen mit der Drehantriebswelle 2113.
Diese Drehung bewirkt ein Drehen des mit seinem Antriebszahnrad 2119 verzahnten
Basiszahnrades 289 und des mit seinem Antriebszahnrad 2121 kämmenden
beweglichen Zahnrades 291.
Wegen
der unterschiedlichen Eingriffsradien auf Seiten des Zahnrades 289 und
des beweglichen Zahnrades 291, die sich in gleicher Richtung
drehen, tritt hierbei eine kleine Relativ drehung auf, welche dazu
führt,
dass die Nockenoberflächen
des Basiszahnrades 289 und des beweglichen Zahnrades 291 über die
Kugel 2103 gleiten. Weil in diesem Fall das Basiszahnrad 289 über das
Nadellager 2105 gegen die Außenfläche 285 des Übertragungsgehäuses 5 drückt, übt der vom
Nockenmechanismus 2101 erzeugte Druck eine Reaktionskraft
auf das bewegliche Zahnrad 291 aus, wodurch dieses gegen
das Pressglied 281 gedrückt
wird.
Bei
der Bewegung des beweglichen Zahnrades 291 erhält das Pressglied 281 den
Druck als eine Kompressionskraft über das Nagellager 2107 und bewirkt
einen Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 in dem
Raum zwischen Pressglied 281 und Kupplungsgehäuse 257.
Die Mehrscheibenreibungskupplung 79 übt eine Reibungseingriffskraft entsprechend
der Druckkraft des Pressgliedes 281 aus und bewirkt damit
eine Drehmomentübertragung von
der Kupplungsnabe 259 auf das Kupplungsgehäuse 257.
Das heißt,
dass die Drehmomentübertragungskupplung 1E in
den Drehmomentübertragungszustand
gelangt.
Damit
wird das von der Ausgangswelle 267 der Übertragungsvorrichtung 3 übertragene
Drehmoment von der Kupplungsnabe 259 über die Mehrscheibenreibungskupplung 79 auf
das Kupplungsgehäuse 257 übertragen,
und das Drehmoment wird von der Ausgangswelle 261 auf die
beidseitigen Hinterräder 53 und 55 abgegeben,
wie oben beschrieben. Dies ermöglicht
ein Fahren im 4WD-Zustand mit angetriebenen Vorderrädern 29 und 31 sowie
Hinterrädern 53 und 55.
Die
Drehmomentübertragung
zu den Hinterrädern 53 und 55 kann
leicht über
eine Justierung der Drehantriebskraft des Elektromotors 2111,
wie oben beschrieben, eingestellt werden. Damit kann die Drehmomentübertragung
willkürlich
entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs eingestellt werden,
wie Anfahren, Kurvenfahren, Straßenfahren und Geländefahren.
Weil
das Basiszahnrad 289 und das bewegliche Zahnrad 291 eine
allmähliche
langsame Relativdrehung gegeneinander ausführen, während sie sich in gleicher
Richtung drehen, kann auch der durch den Nockenmechanismus 2101 übertragene Druck
in kleinen Schritten variiert werden. Die Eingriffskraft der Mehrscheibenreibungskupplung 79 kann
im Zusammenwirken mit dem Pressglied 281 leicht und genau
eingestellt werden.
Wie
bereits gesagt wurde, verläuft
die Drehantriebsachse 2113 des Elektromotors 2111 schräg in Bezug
auf die Richtung der Rotationsachse des Kompressionszahnradsatzes 283.
Daher kann die Position und der Schrägwinkel des Elektromotors 2111 willkürlich gewählt werden,
und dies bedeutet mehr Freiheit bei dem Entwurf.
Infolge
dieser größeren Konstruktionsfreiheit können die
Teile des Antriebszahnrades 2119 für das Basiszahnrad und des
Antriebszahnrades 2121 für das bewegliche Zahnrad sehr
nahe beim Kompressionszahnradsatz 283 angeordnet werden.
Dieser Kompressionszahnradsatz 283 kann für sich hinsichtlich
seines Außenumfangsdurchmessers
miniaturisiert werden, so dass die Gesamtkonstruktion noch kompakter
ausgeführt
werden kann und damit eine Gewichtsverminderung der Drehmomentübertragungskupplung 1E erreicht
werden kann.
Weiterhin
sind die Eingriffsradien zwischen Basiszahnrad 289 und
seinem Antriebszahnrad 2119 sowie zwischen dem beweglichen
Zahnrad 291 und seinem Antriebszahnrad 2121 verschieden
voneinander. Demgemäß kann der
Drehantrieb des Elektromotors 2111 stark verlangsamt werden,
um die Relativdrehung zwischen dem Paar Basiszahnräder 283 und
beweglichem Zahnrad 291 zu bewirken. Somit kann der Elektromotor 2111 und
der Kompressionszahnradsatz 283 kompakt ausgebildet werden,
und es kann eine Gewichtsreduzierung erreicht werden.
Der
Kompressionszahnradsatz 283 enthält den Nockenmechanismus 2101,
und damit kann der Druck infolge der Relativdrehung zwischen Basiszahnrad 289 und
beweglichem Zahnrad 291 einen sicheren Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 garantieren.
Der
Druck des Kompressionszahnradsatzes 283 wird vom Basiszahnrad 289 auf
die Außenfläche 285 des Übertragungsgehäuses 5 übertragen,
und die dabei auftretende Reaktionskraft wird dann auf das bewegliche
Zahnrad 291 übertragen.
Auf diese Weise kann die Mehrscheibenreibungskupplung 79 sicher
eingreifen.
Weil
das Basiszahnrad 289 und das bewegliche Zahnrad 291 einzeln
als Kronenräder
ausgebildet sind, kann die Drehantriebswelle 2113 des Elektromotors 2111 ohne
weiteres schräg
gegenüber
der Längsrotationsachse
des Kompressionszahnradsatzes 283 angeordnet werden.
Weil
außerdem
bei dieser Ausführungsform die
Drehmomentübertragungskupplung 1E an
der Außenseite
der Übertragungsvorrichtung 3 montiert ist,
stehen der Montageplanung keine besonderen Schwierigkeiten entgegen.
8 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1F mit
Randteilen gemäß einer
sechsten Ausführungsform.
Die Grundkonstruktion ist die gleiche wie bei der fünften Ausführungsform
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung derselben Bezugszahlen
für Konstruktionsteile
entsprechend denjenigen der fünften
Ausführungsform.
Bei
der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungskupplung 1F sind
ein Basiszahnrad 289A und ein bewegliches Zahnrad 291A mit
ihren zugehörigen
Antriebszahnrädern 2119A bzw. 2121A als
gekreuzte Zahnräder
konstruiert. Das heißt,
dass beispielsweise Spiralverzahnungen 2123 und 2125 an den
Außenumfängen der
Basiszahnradplatte 293 bzw. der Platte 297 des
beweglichen Zahnrades vorgesehen sind.
Das
Antriebszahnrad 2119A für
das Basiszahnrad und das Antriebszahnrad 2121A für das bewegliche
Zahnrad sitzen auf der Drehantriebswelle 2113 des Elektromotors 2111 und
sind beide beispielsweise mit Spiralverzahnung ausgeführt.
Die
die Drehzahl herabsetzenden Übersetzungsverhältnisse
zwischen Basiszahnrad 289A und seinem Antriebszahnrad 2119A sowie
zwischen beweglichem Zahnrad 291A und seinem Antriebszahnrad 2121A sind
leicht unterschiedlich voneinander gewählt.
Bei
einem Drehantrieb seitens des Elektromotors 2111, wenn
dessen Drehantriebswelle 2113 das Antriebszahnrad 2119A für das Basiszahnrad und
das Antriebszahnrad 2121A für das bewegliche Zahnrad dreht,
dann drehen sich das Basiszahnrad 289A und das bewegliche
Zahnrad 291A zusammen. Hierbei tritt eine langsame Relativdrehung
zwischen Basiszahnrad 289A und beweglichem Zahnrad 291A,
und der Nockenmechanismus 2101 erzeugt einen Druck, so
dass die Mehrscheibenreibungskupplung 79 in Eingriff tritt,
wie es im oben beschriebenen Fall war.
Daher
treten auch bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen dieselben Effekte im Betrieb auf, wie sie bei der
fünften
Ausführungsform
auftreten können.
Weil gekreuzte Zahnräder
benutzt werden, kann außerdem
auch bei dieser Ausführungsform
die Drehung des Elektromotors 2111 sicher über das
Basiszahn rad 289A und das bewegliche Zahnrad 291A übertragen
werden, und man kann eine noch genauere Einstellung erreichen.
9 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1G mit
Randteilen entsprechend einer siebten Ausführungsform. Die Grundkonstruktion
ist die gleiche wie die fünfte Ausführungsform,
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen
für Konstruktionsteile,
welche denjenigen bei der fünften Ausführungsform
entsprechen.
Bei
der Drehmomentübertragungskupplung 1G sind
ein Basiszahnrad 289B und ein bewegliches Zahnrad 291B sowie
zugehörige
Antriebsräder 2119B bzw. 2121B als
Kegelräder
ausgebildet, das heißt,
dass an den Außenumfängen der
Basiszahnradplatte 293 und der Platte 297 des
beweglichen Zahnrades eines Kompressionszahnradsatzes 283B Kegelverzahnungen 2127 bzw. 2129 vorgesehen sind.
Das
Antriebszahnrad 2119B für
das Basiszahnrad und das Antriebszahnrad 2121B für das bewegliche
Zahnrad sind individuell als Kegelzahnräder ausgebildet und auf der
Drehantriebsachse 2113 befestigt.
Die
drehzahlvermindernden Übersetzungsverhältnisse
zwischen Basiszahnrad 289B und seinem Antriebszahnrad 2119B sowie
zwischen dem beweglichen Zahnrad 291B und seinem Antriebszahnrad 2121B sind
leicht unterschiedlich voneinander gewählt.
Bei
einem Drehantrieb durch den Elektromotor 2111, wenn das
Antriebszahnrad 2119B für
das Basiszahnrad und das Antriebszahnrad 2121B für das bewegliche
Zahnrad durch die Drehantriebswelle 2113 gedreht werden,
dann drehen sich das Basiszahnrad 289B und das bewegliche
Zahnrad 291B gemeinsam. Mit der gemeinsamen Drehung drehen sich
das Basiszahnrad 289B und das bewegliche Zahnrad 291B,
wobei eine langsame Relativdrehung zwischen ihnen auftritt. Der
Nockenmechanismus 2101 erzeugt Druck, so dass die Mehrscheibenreibungskupplung 79 eingreifen
kann, wie dies oben beschrieben ist.
Damit
treten auch bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen dieselben Wirkungen im Betrieb auf, wie sie sich
auch bei der fünften
Ausführungsform
zeigen. Weil außerdem
das Basiszahnrad 289B und das bewegliche Zahnrad 291B sowie
ihre zugehörigen
Antriebszahnräder 2119B bzw. 2121B als
Kegelräder
ausgebildet sind, kann die Drehantriebskraft des Elektromotors 2111 sicher
auf das Basiszahnrad 289B und das bewegliche Zahnrad 291B übertragen
werden.
Bei
den fünften
bis siebten Ausführungsformen
sind die Außenumfangsdurchmesser
des Basiszahnrades 289, 289A, 289B und
des beweglichen Zahnrades 291, 291A, 291B unterschiedlich
voneinander gewählt.
Jedoch kann die Konstruktion auch derart sein, dass das Basiszahnrad 289, 289A, 289B und
das bewegliche Zahnrad 291, 291A, 291B als Spurräder mit
demselben Durchmesser ausgebildet sind und das Antriebszahnrad 2119, 2119A, 2119B für, das Basiszahnrad
als Kronenzahnrad mit relativ kleinem Durchmesser ausgebildet ist
und das Antriebszahnrad 2121, 2121A, 2121B für das bewegliche
Zahnrad als Kronenzahnrad mit relativ großem Durchmesser ausgebildet
ist. Alternativ kann die Konstruktion auch so gewählt werden,
dass sowohl das Basiszahnrad 289, 289A, 289B als
auch das bewegliche Zahnrad 291, 291A, 291B und
das Antriebszahnrad 2119, 2119A, 2119B für das Basiszahnrad
und der Elektromotor 121 mit Kronenverzahnung ausgeführt sind,
so dass die Eingriffsradien voneinander unterschiedlich sind.
Bezüglich der
Anordnung ist jede der oben beschriebenen Drehmomentübertragungskupplungen 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F und 1G nicht
auf eine Montage an der Ausgangsseite der Übertragungsvorrichtung 3 beschränkt. Die
Anordnung jeder der Drehmomentübertragungskupplungen
kann geeignet gewählt
werden, wie im Falle jeder der in 1 gezeigten
Drehmomentübertragungskupplungen 1H, 1I, 1J, 1K, 1L, 1M, 1X und 1Y.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1H ist
in der Kardanwelle 35 angeordnet und kann Drehmoment auf
die Hinterräder 53 und 55 übertragen, ähnlich wie
es oben beschrieben wurde. Ist die Drehmomentübertragungskupplung 1H in
einem Zustand gebracht, in welchem sie kein Drehmoment überträgt, dann
wird die Drehung nicht von den Hinterrädern 53 und 55 auf
beispielsweise das homokinetische Universalgelenk 33 oder
die Ausgangswelle 61 oder 267 übertragen, die sich stromaufwärts von
der Drehmomentübertragungskupplung 1H befinden,
so dass ein Energieverlust vermieden werden kann.
Die
Drehmomentübertragungskupplungen 1I und 1J sitzen
in den Antriebswellen 49 und 51. Die Drehmomentübertragungskupplung 1I oder 1J kann auch
nur in einer Antriebswelle vorgesehen sein. Im Fall, wo die Drehmomentübertragungskupplung 1I oder 1J somit
in der Antriebswelle 49 und 51 angeordnet ist,
wird bei nicht-drehmomentübertragender Kupplung 1I oder 1J die
Drehung nicht vom Hinterrad 53 oder 55 auf das
hintere Differential 43 übertragen, so dass der Verlust
im 2WD-Zustand noch weiter verringert werden kann.
Die
Drehmomentübertragungskupplungen 1K und 1L sind
in den Antriebswellen 25 und 27 jeweils für die Vorderräder 29 und 31 angeordnet.
Die Funktionen der Drehmomentübertragungskupplungen 1K und 1L sind
im wesentlichen die gleichen wie bei den Drehmomentübertragungskupplungen 1I und 1J.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1M ist
in der Antriebsritzelwelle 39 angeordnet und sitzt im Differentialträger 47 des
hinteren Differentials 43.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1X ist
in einer Trennkupplung vorgesehen zwischen dem Ausgang des als Antriebsmotor
dienenden Motors 19 und dem Getriebe 21.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1Y ist
als Differential mit Schlupfbegrenzung im hinteren Differential 43 vorgesehen.
10 zeigt eine schematische
Draufsicht auf ein 4WD-Fahrzeug
und veranschaulicht die Anordnung einer Drehmomentübertragungskupplung gemäß einer
achten Ausführungsform.
Die Beschreibung benutzt die gleichen Bezugszahlen für Konstruktionselemente,
die denjenigen der 1 entsprechen.
Bei
dieser Anordnung ist in der Übertragungsvorrichtung 3A eine
Drehmomentübertragungskupplung 1N vorgesehen,
und hierbei ist die Ausgangswelle 61 oder die Ausgangswelle 267,
die in den 2 bis 9 gezeigt ist, so angeordnet,
dass sie das vom Getriebe 21 in 10 übertragene
Drehmoment liefert. Die Welle 61 oder 267 ist
mit der Kardanwelle 35 über
ein homokinetisches Universalgelenk 33 gekuppelt.
Integral
in der Ausgangswelle 61 oder 267 ist ein Zahnrad 141 vorgesehen.
Eine Kette 147 läuft
um ein auf einer Übertragungswelle 143 sitzendes
Zahnrad 145 und das Zahnrad 141. Die Übertragungswelle 143 ist über eine
Kardanwelle 149 mit einer Übertragungswelle 151 verbunden.
Ein auf der Übertragungswelle 151 sitzendes
Ritzel 153 kämmt
mit einem Tellerrad 23 eines vorderen Differentials 13.
Einerseits
erfolgt unter Eingriffssteuerung der Mehrscheibenreibungskupplung 79 eine
Drehmomentübertragung
zur Kardanwelle 35 über
die Mehrscheibenreibungskupplung 79. Andererseits kann
ein Eingangsdrehmoment in einem Online-Zustand vom Getriebe 21 über das
Zahnrad 141, die Kette 147, das Zahnrad 145,
die rückwärtige Übertragungswelle 143,
die Kardanwelle 149, die Übertragungswelle 151,
das Ritzel 153 und das Tellerrad 23 auf das vordere
Differential 13 übertragen
werden.
Bei
Durchführung
einer Eingriffssteuerung der Mehrscheibenreibungskupplung 79 der
Drehmomentübertragungskupplung 1N entsprechend
dem Fahrzustand lässt
sich eine Drehmomentverteilung auf die Hinterräder 53 und 55 steuern
je nach Fahrzustand des Fahrzeugs, und die Drehmomentübertragung
kann in einem Online-Zustand zu den Vorderrädern 29 und 31 erfolgen.
Damit kann ein 2WD-Betrieb und ein akkurater 4WD-Betrieb durchgeführt werden.
Eine
Drehmomentübertragungskupplung kann,
vorgesehen durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1P,
mit der Übertragungswelle 143 gebildet
werden. In diesem Fall ist das Zahnrad 145 in einem Kupplungsgehäuse 57 oder 257 vorgesehen,
wie es die 2 bis 9 zeigen, und die Ausgangswelle 61 oder 267 wird
als Übertragungswelle 143 benutzt.
Die Ausgangswelle 69 oder 261 ist so gegenüber dem Übertragungsgehäuse 5 gelagert, dass
sie drehbar ist.
Durch
Steuerung des Eingriffs der Mehrscheibenreibungskupplung 79 der
Drehmomentübertragungskupplung 1P entsprechend
dem Fahrzustand eines Fahrzeugs kann die Drehmomentverteilung zu
den Vorderrädern 29 und 31 je
nach Fahrzustand gesteuert werden und in einem Online-Zustand zu
den Hinterrädern 53 und 55 erfolgen.
Damit lässt sich
ein 2WD-Betrieb und ein echter 4WD-Betrieb realisieren.
11 zeigt eine schematische
Draufsicht auf ein 4WD-Fahrzeug
unter Veranschaulichung der Anordnung der Drehmomentübertragungskupplung gemäß einer
neunten Ausführungsform. 12 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1Q mit
peripheren Teilen gemäß der neunten
Ausführungsform.
Die Grundkonstruktion dieser Ausführungsform ist ähnlich wie
bei der zweiten Ausführungsform,
und die Beschreibung erfolgt unter Verwendung gleicher Bezugszahlen
für Konstruktionsteile,
welche denjenigen der 3 entsprechen.
Die
Drehmomentübertragungskupplung 1Q gemäß dieser
Ausführungsform
ist an einem rückwärtigen Differential 43Q montiert.
Die Drehmomentübertragungskupplung 1Q ist
in einem Gehäuse 71Q untergebracht,
das als Tragkörperseite
dient. Das Gehäuse 71Q ist
mit Schraubbolzen 154 an einem Differentialträger 47Q befestigt,
der zusammen mit dem Gehäuse 71Q in
der Tragkörperseite
vorgesehen ist. Ein Antriebsritzel 41 einer Antriebsritzelwelle 39 dient
als Drehwelle der Drehmomentübertragungskupplung
und kämmt
mit einem Tellerrad 45 des rückwärtigen Differentials 43Q.
Eine Ausgangswelle 69 der Drehmomentübertragungskupplung 1Q ist
mit einem Kupplungsflansch 73 mit einem homokinetischen
Universalgelenk 37 verbunden. Ein Elektromotor 121 sitzt
im Gehäuse 71Q auf
der in Fahrtrichtung vorderen Seite der Drehmomentübertragungskupplung 1Q,
so dass eine Verbesserung der Kühlwirkung
erhalten wird.
Die
Mehrscheibenreibungskupplung 79 nach dieser Ausführungsform
sitzt außerhalb
des Umfangs von Lagern 155 und 157, in welchen
die Antriebsritzelwelle 39 gelagert ist.
Näher erläutert ist
eine Vertikalwand 159 einer als Eingangsdrehglied dienenden
Kupplungsnabe 59Q zur Ausgangswelle 69 hin geschlossen
und sitzt damit an einem Endteil der Kupplungsnabe 59Q. Ein
innerer Zylinderteil 161 ist integral an einer inneren
Umfangsseite eines Kupplungsgehäuses 57Q vorgesehen
und dient als Ausgangsdrehglied. Eine vertikale Wand 163 ist
am inneren Endteil des inneren Zylinderteils 161 angeordnet.
Ein innerer Umfangsteil 165 der Vertikalwand 163 ist
mit einem Endteil der Antriebsritzelwelle 39 verkeilt.
Ein Lagerteil 67Q ist am Differentialträger 47Q vorgesehen
und ragt von diesem weg zu einer inneren Umfangsseite des inneren
Zylinderteils 161 und trägt die Lager 155 und 157.
In diesen ist die Antriebsritzelwelle 39 drehbar gegenüber dem
Lagerteil 67Q gelagert. Außerdem ist ein Lager 166 zwischen
der Ausgangswelle 69 und dem Innenumfangsteil 165 des
Kupplungsgehäuses 57Q vorgesehen,
womit sich eine gegenseitige Lagerung ergibt.
Bei
dieser Ausführungsform
kann zusätzlich zu
den betrieblichen Wirkungen der zweiten Ausführungsform die Lagerbreite
für die
Antriebsritzelwelle 39 vergrößert werden, um die Antriebsritzelwelle 39 im
Lagerteil 67Q sicher abzustützen. Außerdem kann, weil der Lagerteil 67Q sich
in der inneren Umfangsseite des inneren Zylinderteils 161 befindet,
der Innenraum effektiv ausgenutzt werden, und damit kann die Gesamtkonstruktion
kompakt ausgebildet werden.
13 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1R mit
peripheren Teilen gemäß einer
zehnten Ausführungsform. Die
Grundkonstruktion dieser Ausführungsform
ist ähnlich
derjenigen der neunten gemäß 12, und die Beschreibung
erfolgt unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen für entsprechende
Bauteile wie in 12.
Bei
dieser Ausführungsform
befindet sich ein Ölkanal 167 zwischen
einem die Lager 155 und 157 haltenden Lagerteil 67R und einem
Differentialträger 47R.
Der Ölkanal 167 reicht
von einer Seite zur anderen Seite des Lagerteils 67R, um
Schmieröl
zum Lager 155 zu bringen. Über einem Außenumfang
des Lagerteils 67R ist ein Aufbauteil 169 vorgesehen.
Der Ölkanal 167 ist
in dem Aufbauteil 169 ausgebildet, um eine Durchgangsbohrung
mit einer Neigung zu bilden, welche vom Inneren des Differentialträgers 47R zu
einer Endfläche 171 des
Aufbauteils 169 abwärts
verläuft.
Die Endfläche 171 liegt
an einem Seitenende eines Außenumfangs
des Lagers 155, dessen Außenumfang in diesem Teil frei
liegt. Eine Außenfläche des
Aufbauteils 169 ist mit einer Neigung ausgebildet, welche
der Neigung des Ölkanals 167 entspricht.
Entsprechend dieser Neigung wird auch ein innerer Zylinderteil 161R eines
Kupplungsgehäuses 57R in
Kegelform gebildet. In dem Differentialträger 47R ist eine Führungswand 173 mit
einem Endteil des Ölkanals 167 gebildet.
Die Führungswand 173 setzt
sich zu einer Seitenwand des Ölkanals
fort.
Bei
Dreheingriff des Ritzels 41 mit dem Tellerrad 45 wird
im Differentialträger 47R herumspritzendes
Getriebeöl
durch die Seitenwand 173 geführt und erreicht den Ölkanal 167', oder es erreicht
ihn unmittelbar. Das Getriebeöl
im Ölkanal 167 fließt längs der
Neigung des Ölkanals 167 zur
Außenumfangsfläche des
Lagers 155, und das Lager 155 wird vom Getriebeöl ausreichend
geschmiert.
Außer den
Betriebswirkungen der neunten Ausführungsform kann selbst dann,
wenn der Lagerteil 67R lang ausgebildet wird, um die Lagerauflagerfläche zu vergrößern, das
Lager 155 ausreichend mit Getriebeöl geschmiert werden.
14 zeigt einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1S mit
peripheren Teilen gemäß einer
elften Ausführungsform,
deren Grundkonstruktion ähnlich
wie die der zehnten Ausführungsform
nach 13 ist, und die
Beschreibung erfolgt unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern
für Bauteile,
welche denjenigen nach 13 entsprechen.
Bei
dieser Ausführungsform
sind ein Lagerteil 67S und ein Aufbauteil 1695 etwas
länger
gebildet als ein Lager 155, um in Richtung längs der Rotationsachse zu verlaufen.
Ein abgedichteter Gleitring 175 liegt gegenüber einem
inneren Umfangsende eines Lagerteils 675. Zwischen dem
Lagerteil 67S und dem abgedichteten Gleitring 175 ist
eine Dichtung 177 vorgesehen. Der abgedichtete Gleitring 175 sitzt
unter Abdichtung zwischen einer Mutter 65 und dem inneren
Laufring des Lagers 155. Bei der so gebildeten Konstruktion
ist ein Ölkanal 1675 so
weit verlängert,
dass er die Außenumfangsfläche des
Lagers 155 oder einen Teil zwischen dem inneren und äußeren Laufring
des Lagers 155 erreicht.
Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Elektromotor 1215 lang ausgebildet, und ein Zahnrad 89A eines
Kompressionszahnradsatzes 87A ist integral an einem Endteil
einer Drehantriebswelle 1195 vorgesehen.
Bei
dieser Ausführungsform
fließt
herumspritzendes, den Ölkanal 1675 erreichendes
Getriebeöl
längs einer
Neigung des Ölkanals 1675 zum
Außenumfang
des Lagers 155. Von dort fließt es zum Teil zwischen dem
inneren und äußeren Laufring, und
so wird das Lager 155 sicher geschmiert. Beim Schmieren
des Lagers 155 überfließendes Öl fließt an einer
inneren Umfangsseite des Lagerteils 67S und kann in den
Differentialträger 47S zurückfließen und
dabei das Lager 157 auf der anderen Seite schmieren. Die
Mehrscheibenreibungskupplung 79 wird von der Dichtung 177 von
der Seite des Lagers 155 geteilt, so dass Öl wie Automatikgetriebeöl, welches
sich von dem Getrie beöl
unterscheidet, hier benutzt werden kann. Die Benutzung des Automatikgetriebeöls ermöglicht eine
genaue Schmierung von Komponenten wie der Mehrscheibenreibungskupplung 79 unabhängig von
Komponenten wie das Lager 155.
Außer den
Betriebswirkungen der zehnten Ausführungsform kann demnach das
Lager 155 sicherer geschmiert werden, wobei das Lager 155 und die
Mehrscheibenreibungskupplung 79 individuell mit geeigneten Ölen sicherer
und besser geschmiert werden können.
Da
der Elektromotor 1215 lang ausgebildet ist, kann der Außenumfangsdurchmesser
verringert werden.
15 und 16 zeigen eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung. Speziell
zeigt 15 einen Vertikalschnitt
durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1T mit
peripheren Teilen und 16 eine Schnittansicht
der Verschiebungsdetektoreinrichtung mit peripheren Teilen. Die
Grundkonstruktion dieser Ausführungsform
ist ähnlich
derjenigen der zehnten Ausführungsform
gemäß 13, und in der Beschreibung
werden die gleichen Bezugsziffern für Konstruktionsteile benutzt,
welchen denjenigen der 13 entsprechen.
Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Verschiebungssensor 179 vorgesehen, welcher als
Verschiebungsdetektoreinrichtung dient, die die Eingriffskraft der
Mehrscheibenreibungskupplung 79 ermittelt.
Im
einzelnen ist ein Planetenträger 181 zur Lagerung
eines Planetenrades 93A im Gehäuse 71T gelagert,
der in der Lage ist, eine Konstantwinkel-Relativdrehung auszuführen. Der
Planetenträger 181 ist aus
einem Paar Trägerplatten 183 und 185 und
einem Trägerstift 187 aufgebaut.
Die Trägerplatte 185 ist in
Richtung längs
der Rotationsachse mit Hilfe eines Anschlags 188 an der
Innenfläche
des Gehäuses 71T positioniert.
Gemäß 16 ist zwischen dem Planetenträger 181 und
dem Gehäuse 71T eine
Zylinderfeder 189 vorgesehen, welche als Druckmittel dient.
Im einzelnen ist in den Trägerplatten 183, 185 des
Planetenträgers 181 ein
Ausschnitt 191 vorgesehen, gegenüber diesem im Gehäuse 71T eine
Federkammer 193 ausgebildet ist. Die Zylinderfeder 189 liegt
zwischen dem Ausschnitt 191 und der Federkammer 193.
Daher erzeugt die Feder 189 eine Druckkraft, welche einem
Drehen des Planetenträgers 181 entgegenwirkt,
der sich in derselben Richtung dreht, wenn ein Rotationsantrieb
durch den Elektromotor 121 erfolgt.
Am
Außenumfang
mindestens einer der Trägerplatten 183 und 185 befindet
sich ein konvexer Teil 195, der in einen im Gehäuse 71T ausgebildeten konkaven
Teil 197 eingreift. Der konvexe Teil 195 kann
sich in dem konkaven Teil 197 gegenüber diesem in Drehrichtung
der Trägerplatten 183 und 185 bewegen
und der Planetenträger 181 ist
im Gehäuse 71T so
gelagert, dass er eine Relativdrehung mit konstantem Winkel ausführen kann.
Der
Verschiebungssensor 179 ist in einem vorbestimmten Teil
an der Außenseite
des Gehäuses 71T angeordnet
und mit dem konvexen Teil 195 über ein Verbindungsglied 199 verbunden.
Bei Bewegung des konvexen Teils 195 erhält der Verschiebungssensor 179 damit
als Eingangsgröße die Verschiebungsgröße der Bewegung über das
Verbindungsglied 199, und die Verschiebungsgröße der Drehung der
Trägerplatte 183, 185 kann
festgestellt werden.
Bei
einem Drehantrieb seitens des Elektromotors 121 wird das
Zahnrad 89A auf der einen Seite über die Drehantriebswelle 119 integral
drehangetrieben. Wenn das Zahnrad 89A drehend angetrieben wird,
beginnt das damit in Eingriff stehende Planetenrad 93A sich
zu drehen, und das mit dem Planetenrad 93A in Eingriff
stehende Zahnrad 91A dreht sich mit ihm. Somit drehen sich
die Zahnräder 89A und 91A zusammen.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Planetenrad 93A und dem Zahnrad 89A ist etwas
unterschiedlich vom Übersetzungsverhältnis zwischen dem
Planetenrad 93A und dem Zahnrad 91A eingestellt.
Bei Drehung des Zahnrades 89A führt demgemäß das Zahnrad 91A eine
Relativdrehung mit geringer Geschwindigkeit gegenüber dem
Zahnrad 89A aus, und diese Relativdrehung lässt den
Nockenmechanismus 103A ähnlich
wie oben arbeiten und Druck erzeugen, so dass die Mehrscheibenreibungskupplung 79 in
Eingriff gerät.
Bei
Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 wirkt auf
das Zahnrad 91A eine einer Drehung entgegenwirkende Kraft
ein, die proportional zur Eingriffskraft ist. Diese der Drehung
entgegenwirkende Kraft bewirkt die Übertragung einer zur Eingriffskraft
proportionalen Drehkraft auf die Trägerplatten 183 und 185 über den
Trägerstift 187 infolge
einer durch die Drehung des Planetenrades 93A bewirkten Drehung.
Diese Drehkraft bewirkt dann, dass die Trägerplatten 193 und 195 eine
Relativdrehung gegenüber
dem Gehäuse 71T gegen
den Widerstand der Druckkraft der Feder 179 ausführen. Dies
führt zu
einer Relativdrehung des konvexen Teils 195 im konkaven
Teil 197, und diese Relativdrehung wird als Eingangsgröße dem Verschiebungssensor 179 über das Verbindungsglied 199 zugeführt, so
dass eine zur Eingriffskraft proportionale Verschiebung festgestellt werden
kann.
Diese
festgestellte Verschiebung wird als Eingangsgröße auf ein Steuergerät gegeben,
und über
vorbestimmte Operationen ergibt sich eine Eingriffskraft der Mehrscheibenreibungskupp lung 79. Dies
ermöglicht
ein Verfahren wie eine genaue Durchführung einer Feineingriffseinstellung
der Mehrscheibenreibungskupplung.
Damit
zeigt auch diese Ausführungsform
Betriebseigenschaften wie die zehnte Ausführungsform, und man kann eine
akkurate Feineingriffseinstellung der Mehrscheibenreibungskupplung 79 erreichen.
17 zeigt eine vierzehnte
Ausführungsform
der Erfindung, speziell zeigt die Figur einen Vertikalschnitt durch
eine Drehmomentübertragungskupplung 1U mit
Randteilen. Die Grundkonstruktion dieser Ausführungsform ist ähnlich wie
die der zehnten Ausführungsform
gemäß 13, und in der Beschreibung
werden dieselben Bezugsziffern für
Konstruktionsteile verwendet, wie in 13.
Bei
dieser Ausführungsform
befindet sich ein Elektromotor 121U außerhalb eines Kupplungsgehäuses 71U.
Im
Gehäuse 71U ist
ein abgesetzter Teil 203 vorgesehen. Der Elektromotor 121U ist
angeordnet, indem er in einem Außenumfangsraum untergebracht
ist, der durch den abgesetzten Teil 203 gebildet ist. Durch
einen vertikalen Wandteil 205 des Gehäuses 71U ist eine
Drehantriebswelle 119U drehbar gelagert. Auf einer Drehantriebswelle 119U sitzt
im Gehäuse 71U ein
Antriebszahnrad 207. Das Antriebszahnrad 207 kämmt mit
einem Zahnrad 89A des Kompressionszahnradsatzes 87.
Das
Zahnrad 89A hat einen integralen Ring 117U, welcher
in einem Lager 125U drehbar gelagert ist.
Wird
der Elektromotor 121U angetrieben, dann kann das Zahnrad 89A des
Kompressionszahnradsatzes 87A über die Drehantriebs welle 119U und
das Antriebszahnrad 207 gedreht werden. Damit lässt sich
der Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplung 79 ähnlich wie
bei der zehnten Ausführungsform
einstellen.
Somit
treten auch bei dieser Ausführungsform
im Betrieb im wesentlichen dieselben Wirkungen wie bei der siebzehnten
Ausführungsform
auf, und das Gehäuse 71U kann
noch kompakter ausgebildet werden.
18 zeigt eine fünfzehnte
Ausführungsform
der Erfindung in Form eines Vertikalschnittes durch eine Drehmomentübertragungskupplung 1V mit
Randteilen. Die Grundkonstruktion dieser Ausführungsform ist ähnlich wie
der neunten Ausführungsform
nach 12, und die Beschreibung
erfolgt anhand der gleichen Bezugsziffern für Konstruktionselemente wie
bei 12.
Diese
Ausführungsform
ist so gebaut, dass eine Mehrscheibenreibungskupplung 79V und
ein Elektromotor 121V gegenüber der sechsten Ausführungsform
vertauscht angeordnet sind. Der Elektromotor 121V sitzt
in einem Gehäuse 71W,
das mit dem Differentialträger 47V gekuppelt
ist, und befindet sich an den Außenumfangsseiten der Lager 155 und 157.
Am
Differentialträger 47V ist
ein Lagerteil 67V vorgesehen. Das Lagerteil 67V ragt
in einer Innenumfangsseite des Gehäuses 71W zur Seite
des Gehäuses 71V hin.
Die Lager 155 und 157 sitzen in einem Lagerteil 67V.
In ihnen ist eine Antriebsritzelwelle 39 gelagert, so dass
sie sich gegenüber
dem Lagerteil 67V drehen kann.
Eine
Drehantriebswelle 119V ist über Lager 209 und 211 am
Außenumfang
des Lagerteils 67V gelagert. Der Innenring des Lagers 211 liegt
am Differentialträger 47V in
Längsrichtung
der Rotationsachse an.
Ein
Zahnrad 89A eines Kompressionszahnradsatzes 87A ist
mit der Drehantriebswelle 119V verkeilt. Der Differentialträger 47V,
das Gehäuse 71W und
das Gehäuse 71V sind
unter Verwendung (nicht dargestellter) Bolzen zu einem Teil zusammengeschraubt.
Ein
Kupplungsgehäuse 57V der
Drehmomentübertragungskupplung 1V ist
als Eingangsdrehglied einteilig mit einer Drehwelle 69 ausgebildet,
und eine Kupplungsnabe 59V ist als Ausgangsdrehglied mit
einer Antriebsritzelwelle 39 verkeilt.
Bei
Drehantrieb seitens des Elektromotors 121V wird das Zahnrad 89A auf
der einen Seite über die
Drehantriebswelle 119V integral angetrieben. Bei Drehantrieb
des Zahnrades 89A beginnt das mit diesem in Eingriff stehende
Planetenrad 83A sich zu drehen, und zusammen mit diesem
dreht sich das mit ihm kämmende
Zahnrad 91A. Das heißt,
dass die Zahnräder 89A und 91A sich
zusammen drehen.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Planetenrad 93A und dem Zahnrad 89A ist etwas
anders gewählt
als das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Planetenrad 93A und dem Zahnrad 91A. Bei Drehen
des Zahnrades 89A dreht sich daher das Zahnrad 91A mit
niedriger Geschwindigkeit gegenüber
dem Zahnrad 89A und diese Relativdrehung lässt den
Nockenmechanismus 103A ähnlich
wie oben arbeiten und einen Druck erzeugen.
Das
Zahnrad 89A ist auf Seiten des Differentialträgers 47V in
Richtung längs
der Drehachse über die
Drehantriebswelle 119V und das Lager 211 gelagert.
Der Druck wird vom Differentialträger 47V aufgenommen,
und als Reaktionskraft auf den Druck bewegt sich das Zahnrad 91A auf
einen Druckaufnahmeabschnitt 83 zu. Diese Bewegung erlaubt
einen Reibeingriff der Mehr scheibenreibungskupplung 79 mit
dem Pressglied 81, wie oben beschrieben. Zwischen der Ausgangswelle 69 und
der Antriebsritzelwelle 39 befindet sich ein Nadellager 40 und
sorgt unmittelbar für
eine gegenseitige Lagerung.
Diese
Ausführungsform
zeigt somit dieselben Wirkungen im Betrieb wie die neunte Ausführungsform.
Außerdem
kann bei ihr der Lagersitz der Antriebsritzelwelle 39 vergrößert werden,
um diese sicherer in einem Lagerteil 67V zu lagern. Weil
der Lagerteil 67V sich innerhalb des Innenumfangs des Elektromotors 121V befindet,
wird der innere Raum effektiv ausgenutzt, und damit kann die Gesamtkonstruktion
kompakter ausgebildet werden.
Der
Reibeingriffsabschnitt kann von der Art sein, welche durch Eingriff
gerade eine Reibeingriffskraft erzeugt, so dass keine Einschränkung auf
die Mehrscheibenreibungskupplung 79 vorliegt, sondern beispielsweise
kann dafür
auch eine Kegelkupplung vorgesehen werden.
Hinsichtlich
der räumlichen
Anordnung ist jede der Drehmomentübertragungskupplungen 1Q, 1R, 1S, 1T, 1U und 1V nicht
darauf beschränkt,
auf Seiten des rückwärtigen Differentials 43 vorgesehen zu
werden, sondern die Anordnung kann auch wie bei jeder der Drehmomentübertragungkupplungen 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I, 1K, 1L, 1M, 1X und 1Y geeignet
gewählt
werden. In diesem Fall erfolgt die Kupplung der einzelnen Achsen
mit geeigneten Abwandlungen wie bei jeder der Drehmomentübertragungskupplungen 1, 1A, 18, 1C und 1D.