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Hintergrund
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1. Technisches Gebiet
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Die Offenbarung betrifft eine Übertragungsvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Das US-Patent mit der Nummer
US 8 042 642 B2 beschreibt eine Übertragungsvorrichtung, welche ermöglicht, dass ein Zweirad-Antriebszustand (2WD), der eine Antriebskraft ausgehend von einer Antriebsquelle hin zu linken und rechten Hauptantriebsrädern überträgt, und ein Vierrad-Antriebszustand (4WD), welcher eine Antriebskraft ausgehend von der Antriebsquelle hin zu linken und rechten Hilfsantriebsrädern überträgt, ausgewählt werden. Bei der
US 8 042 642 B2 gibt eine Übertragungsvorrichtung für ein Allradantriebsfahrzeug einen Teil der von der Antriebsquelle hin zu linken und rechten Hauptantriebsrädern zu übertragenden Antriebskraft über ein Leistungsübertragungselement hin zu linken und rechten Hilfsantriebsrädern aus, wenn ausgehend von dem Zweirad-Antriebszustand hin zu dem Vierrad-Antriebszustand umgeschaltet wird.
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Die in der
US 8 042 642 B2 beschriebene Übertragungsvorrichtung ist mit einem Leistungsübertragungselement, beispielsweise einem Hohlrad, einer Eingangswelle und einem Verbindungs-Trenn-Mechanismus vorgesehen. Das Hohlrad treibt eine Antriebswelle bzw. Kardanwelle an. Die Eingangswelle gibt einen Teil der von der Antriebsquelle hin zu den Hauptantriebsrädern zu übertragenden Antriebskraft ein. Der Verbindungs-Trenn-Mechanismus verbindet/trennt die Eingangswelle mit/von dem Hohlrad. Bei der in der
US 8 042 642 B2 beschriebenen Technologie wird die Eingangswelle in dem Zweirad-Antriebszustand durch den Eingriffs-/Löse-Mechanismus von dem Hohlrad getrennt, und in dem Vierrad-Antriebszustand ist die Eingangswelle mit dem Hohlrad verbunden.
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Weiterer relevanter Stand der Technik ist in der
JP 2014 177 990 A offenbart.
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Kurzfassung
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Bei einer Übertragungsvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, können das Hohlrad, die Eingangswelle und der Verbindungs-Trenn-Mechanismus und dergleichen, welche bei der Übertragungsvorrichtung vorgesehen sind, jedoch zu einer Größenzunahme der Übertragungsvorrichtung führen. Beispielsweise besitzt die in der
US 8 042 642 B2 beschriebene Übertragungsvorrichtung eine Konfiguration mit zwei Achsen, bei welcher die Rotationsachse des Hohlrads und die Rotationsachse der Eingangswelle voneinander getrennt sind. Separate Rotationsachsen des Hohlrads und der Eingangswelle führen dazu, dass die Größe der Übertragungsvorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Rotationsachse des Hohlrads groß ist.
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Die vorstehenden Probleme und die sich daraus ergebende Aufgabe werden durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden abhängigen Ansprüche.
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Die Offenbarung stellt daher eine Übertragungsvorrichtung bereit, welche kleiner sein kann.
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Ein beispielhafter Aspekt der Offenbarung sieht eine Übertragungsvorrichtung eines Fahrzeugs vor. Das Fahrzeug umfasst eine Antriebsquelle, ein Leistungsübertragungselement, Hauptantriebsräder und Hilfsantriebsräder. Die Übertragungsvorrichtung gibt einen Teil der von einer Antriebsquelle hin zu den Hauptantriebsrädern zu übertragenden Antriebskraft über das Leistungsübertragungselement hin zu den Hilfsantriebsrädern aus, wenn das Fahrzeug ausgehend von einem Zweirad-Antriebszustand hin zu einem Vierrad-Antriebszustand umgeschaltet wird. Die Übertragungsvorrichtung umfasst einen Hauptkörper, eine Unterbaugruppe und einen Verbindungs-Trenn-Mechanismus. Der Hauptkörper umfasst ein Hohlrad, ein Gehäuse und ein drittes Lager. Das Hohlrad umfasst einen zylindrischen Abschnitt und hohlradseitige Eingriffs-Löse-Zähne. Die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne sind auf einer Seite eines inneren Durchmessers des zylindrischen Abschnitts integral vorgesehen. Das Gehäuse trägt das Hohlrad über das dritte Lager in einer Art und Weise, welche ermöglicht, dass das Hohlrad um eine Rotationsachse rotiert. Die Unterbaugruppe umfasst eine Eingangswelle, eine Hülse, einen Bewegungsmechanismus, ein erstes Lager und ein zweites Lager. Die Eingangswelle, die Hülse und der Bewegungsmechanismus sind integral montiert. Die Eingangswelle ist konzentrisch zu dem Hohlrad und innerhalb des Hohlrads angeordnet. Die Eingangswelle ist bei einem ersten Endabschnitt der Eingangswelle und einem zweiten Endabschnitt der Eingangswelle durch das Gehäuse über das erste Lager und das zweite Lager in einer drehbaren Art und Weise um die Rotationsachse getragen bzw. gelagert. Der Verbindungs-Trenn-Mechanismus ist derart konfiguriert, dass dieser das Hohlrad selektiv mit der Eingangswelle verbindet und von dieser trennt. Der Verbindungs-Trenn-Mechanismus umfasst die Hülse. Die Hülse ist derart konfiguriert, dass sich diese in der Richtung der Rotationsachse auf der Eingangswelle bewegt. Die Hülse ist derart konfiguriert, dass diese relativ zu der Eingangswelle nicht rotiert. Die Hülse umfasst hülsenseitige Eingriffs-Löse-Zähne auf einer Seite eines äußeren Durchmessers der Hülse. Der Verbindungs-Trenn-Mechanismus ist derart konfiguriert, dass dieser in Abhängigkeit davon, ob die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne und die hülsenseitigen Eingriffs-Löse-Zähne in Eingriff stehen oder nicht in Eingriff stehen, selektiv einen Teil der Antriebskraft hin zu den Hilfsantriebsrädern ausgibt. Das Gehäuse besitzt bei einem Endabschnitt in der Richtung der Rotationsachse des Gehäuses eine Öffnung zum Einfügen bzw. Einführen der Unterbaugruppe in den Hauptkörper und zum Montieren der Unterbaugruppe an dem Hauptkörper. Eine Außendurchmesser-Dimension von Komponenten der Unterbaugruppe oder eine Außendurchmesser-Dimension eines Teils der Komponenten der Unterbaugruppe ist kleiner als eine Innendurchmesser-Dimension der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne. Die Komponenten oder der Teil der Komponenten passieren die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne in der Richtung der Rotationsachse, wenn die Unterbaugruppe in den Hauptkörper eingeführt und an diesem montiert wird.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung des Vierradantriebsfahrzeugs, welche in dieser Art und Weise strukturiert ist, ist die Eingangswelle konzentrisch zu dem Hohlrad und innerhalb des Hohlrads angeordnet und ein Endabschnitt und der andere Endabschnitt der Eingangswelle sind über das erste Lager und das zweite Lager durch das Gehäuse in einer Art und Weise getragen bzw. gelagert, dass diese um eine Rotationsachse rotieren. Daher befinden sich die Rotationsachse der Eingangswelle und die Rotationsachse des Hohlrads in geeigneter Art und Weise nahe beieinander, so dass die Größe in einer Richtung senkrecht zu der Rotationsachse des Hohlrads bei der Übertragungsvorrichtung geeignet reduziert ist. Folglich kann die Größe der Übertragungsvorrichtung reduziert werden. Darüber hinaus ist die Außendurchmesser-Dimension sämtlicher oder eines Abschnitts der Komponententeile der Unterbaugruppe, welche die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne in der Richtung der Rotationsachse passieren, wenn die Unterbaugruppe an dem Hauptkörper montiert wird, kleiner als die Innendurchmesser-Dimension der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne, so dass die Unterbaugruppe der Übertragungsvorrichtung von der Öffnung des Gehäuses eingeführt wird und sämtliche oder ein Abschnitt der Komponententeile der Unterbaugruppe durch die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne geführt werden bzw. an diesen vorbeigeführt werden. Folglich kann die Unterbaugruppe an dem Hauptkörper der Übertragungsvorrichtung montiert werden, bei welchem Komponententeile, wie das Hohlrad, integral montiert sind, so dass die Komponententeile der Übertragungsvorrichtung, wie die Hülse und die Eingangswelle, bei einer Unterbaugruppe vorgesehen sein können.
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Bei der Übertragungsvorrichtung können die Komponenten oder der Teil der Komponenten der Unterbaugruppe, welche die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne passieren, die Hülse umfassen. Die Innendurchmesser-Dimension der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne kann einer Durchmesserdimension eines Grundkreises bzw. Fußkreises der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne entsprechen. Die Außendurchmesser-Dimension der Hülse kann einer Zahnkopfhöhen-Durchmesserdimension der hülsenseitigen Eingriffs-Löse-Zähne entsprechen. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur ist die Außendurchmesser-Dimension der Hülse kleiner als die Durchmesserdimension des Fußkreises der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne und die Außendurchmesser-Dimension dieser Hülse entspricht der Zahnkopfhöhen-Durchmesserdimension der hülsenseitigen Eingriffs-Löse-Zähne. Daher kann bei der Unterbaugruppe die gesamte oder ein Abschnitt der Hülse die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne passieren und die hülsenseitigen Eingriffs-Löse-Zähne dieser Hülse können mit den hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähnen ineinander greifen.
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Bei der Übertragungsvorrichtung können die Komponenten oder der Teil der Komponenten der Unterbaugruppe, welche die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne passieren, das erste Lager umfassen, welches bei dem ersten Endabschnitt der Eingangswelle angebracht ist. Die Innendurchmesser-Dimension der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne kann einer Durchmesserdimension eines Zahnkopfhöhenkreises der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne entsprechen. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur ist die Außendurchmesser-Dimension des ersten Lagers kleiner als die Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhenkreises der hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne, so dass bei der Unterbaugruppe das erste Lager, welches bei einem Endabschnitt der Eingangswelle angebracht ist, geeignet durch die hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne geführt werden kann.
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Bei der Übertragungsvorrichtung kann der Bewegungsmechanismus einen Kugelnocken, eine Hilfskupplung, ein Stellglied und eine Feder umfassen. Der Kugelnocken kann eine erste Kalotte und eine zweite Kalotte umfassen. Die erste Kalotte kann relativ zu der Eingangswelle in einer nicht drehbaren Art und Weise vorgesehen sein, und die zweite Kalotte kann relativ zu einer Reibplatte der Hilfskupplung in einer nicht drehbaren Art und Weise vorgesehen sein. Die Hülse kann relativ zu der Eingangswelle in einer nicht drehbaren Art und Weise vorgesehen sein und in der Lage sein, sich in einer axialen Richtung zu bewegen. Durch das Stellglied und die Hilfskupplung kann ein Rotations-Bremsmoment auf die zweite Kalotte aufgebracht werden, so dass bei dem Kugelnocken in der axialen Richtung ein Schub bzw. eine Axialkraft erzeugt wird. Die Hülse kann in der Axialrichtung entgegen der Federkraft der Feder durch die erste Kalotte bewegt werden. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur ist es bei der Unterbaugruppe der Übertragungsvorrichtung, bei welcher die Hülse, der Bewegungsmechanismus und die Eingangswelle integral montiert sind, möglich, die Leistungsfähigkeit des Stellglieds durch Betätigen des Stellglieds zu bestätigen, um zu überprüfen, ob der Bewegungsmechanismus die Hülse in der axialen Richtung bewegt, bevor die Unterbaugruppe bei dem Hauptkörper der Übertragungsvorrichtung montiert wird.
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Bei der Übertragungsvorrichtung kann das Stellglied einer elektromagnetischen Spule entsprechen, welche das Rotations-Bremsmoment in der Hilfskupplung erzeugt, um den Kugelnocken zu betätigten. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur wird durch das Betätigten der elektromagnetischen Spule, das heißt, des Stellglieds, das Rotations-Bremsmoment durch die Hilfskupplung auf eine des Paares von Kalotten aufgebracht.
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Die Übertragungsvorrichtung kann ferner einen Anschlag- bzw. Auslösemechanismus umfassen, welcher zwischen der ersten Kalotte und der Hülse angeordnet ist. Der Auslösemechanismus kann einen ersten Kolben, einen zweiten Kolben und einen Halter umfassen. Der erste Kolben kann derart konfiguriert sein, dass dieser in der Richtung der Rotationsachse über den Kugelnocken durch das Stellglied in einer hin- und hergehenden Art und Weise um einen vorbestimmten Hub angetrieben wird. Der zweite Kolben kann relativ zu der Eingangswelle in einer drehbaren Art und Weise vorgesehen sein. Der zweite Kolben kann derart konfiguriert sein, dass sich dieser durch den ersten Kolben gegen die Federkraft bewegt. Der Halter kann eine Mehrzahl von Reihen bzw. Ebenen von Haltezähnen umfassen. Der Halter kann relativ zu der Eingangswelle in einer nicht drehbaren Art und Weise, und in der Richtung der Rotationsachse in einer nicht beweglichen Art und Weise vorgesehen sein, und der Halter kann den durch den ersten Kolben bewegten zweiten Kolben durch irgendeine der Mehrzahl von Reihen von Haltezähnen halten. Der Auslösemechanismus kann derart konfiguriert sein, dass der zweite Kolben die Hülse gegen die Federkraft durch eine vorbestimmte Anzahl von hin- und hergehenden Hubwegen des ersten Kolbens hin zu einer Trennposition bewegt. Die Trennposition kann einer Position der Hülse entsprechen, welche eine relative Rotation zwischen dem Hohlrad und der Eingangswelle ermöglicht. Der Auslösemechanismus kann derart konfiguriert sein, dass dieser den zweiten Kolben löst, wenn der Hubweg des ersten Kolbens die vorbestimmte Anzahl von hin- und hergeheden Hubwegen überschreitet, und die Hülse mit der Federkraft hin zu einer Verbindungsposition bewegt.
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Die Verbindungsposition kann einer Position der Hülse entsprechen, welche das Hohlrad und die Eingangswelle relativ nicht drehbar miteinander verbindet. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur kann der Auslösemechanismus ebenso bei der Unterbaugruppe montiert sein.
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Die Übertragungsvorrichtung kann ferner einen Stopper bzw. Anschlag umfassen. Der Anschlag kann bei der Eingangswelle fixiert sein und zwischen der Hülse und dem ersten Lager fixiert sein. Die Feder kann zwischen dem Anschlag und der Hülse angeordnet sein. Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur kann sich beispielsweise bei einer Unterbaugruppe, bei welcher die Feder zwischen der Hülse und dem Lager auf der Eingangswelle angeordnet ist, das auf der Eingangswelle vorgesehenen Lager durch die Federkraft der Feder lösen, bei der vorstehend beschriebenen Unterbaugruppe ist die Feder jedoch zwischen der Hülse und dem Anschlag auf der Eingangswelle angeordnet, so dass die Federkraft der Feder durch den Anschlag aufgenommen wird. Folglich kann verhindert werden, dass sich das Lager von der Eingangswelle löst.
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Außerdem ist der Außendurchmesser der bei der äußeren Peripherie der Hülse ausgebildeten hülsenseitigen Eingriffs-Löse-Zähne vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts des Hohlrads, und die bei dem Hohlrad ausgebildeten hohlradseitigen Eingriffs-Löse-Zähne sind zwischen dem zylindrischen Abschnitt des Hohlrads und der Eingangswelle angeordnet. Daher kann die Hülse in geeigneter Art und Weise in den zylindrischen Abschnitt des Hohlrads gelangen, wenn die Unterbaugruppe in den zylindrischen Abschnitt des Hohlrads eingeführt wird.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen sind nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin:
- 1 eine schematische Ansicht ist, welche die Struktur eines Vierradantriebsfahrzeuges zeigt, auf welches eine beispielhafte Ausführungsform angewendet wurde;
- 2 eine Schnittansicht ist, welche die Struktur einer in dem Vierradantriebsfahrzeug in 1 vorgesehenen Übertragungsvorrichtung darstellt;
- 3 eine vergrößerte Ansicht von 2 ist, welche ein Hohlrad, eine Eingangswelle, einen Verbindungs-Trenn-Mechanismus und einen Bewegungsmechanismus und dergleichen darstellt, welche bei der in 2 gezeigten Übertragungsvorrichtung vorgesehen sind;
- 4A bis 4E Ansichten sind, welche einen Auslösemechanismus darstellen, welcher bei dem in 3 gezeigten Bewegungsmechanismus vorgesehen ist; und
- 5 eine Schnittansicht ist, welche eine Unterbaugruppe einer Übertragungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt, bei welcher Komponententeile, wie eine Hülse, der Bewegungsmechanismus und die Eingangswelle, integral montiert sind, und welche an einem Hauptkörper der Übertragungsvorrichtung montiert wird, bei welchem Komponententeile, wie das Hohlrad, integral montiert sind.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend sind beispielhafte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen detailliert beschrieben. Die bei der nachstehenden beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Abbildungen wurden geeignet vereinfacht oder modifiziert, so dass die Skalenverhältnisse und die Gestaltungen und dergleichen der Abschnitte nicht immer exakt dargestellt sind.
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1 ist eine schematische Ansicht, welche die Struktur eines Allradantriebs (4WD)-Fahrzeugs 10 schematisch zeigt, auf welches eine beispielhafte Ausführungsform angewendet wurde. Wie in 1 gezeigt ist, verwendet das 4WD-Fahrzeug 10 eine Maschine 12 als eine Antriebsquelle, und dieses ist mit einem Frontmotor-Frontantriebs (FF)-basierten Vierradantriebssystem vorgesehen, welches einen ersten Leistungsübertragungspfad umfasst, der Leistung von der Maschine 12 hin zu linken und rechten Vorderrädern 14L, 14R überträgt (einfach als „Vorderräder 14“ bezeichnet, sofern nicht anders spezifiziert), und einen zweiten Leistungsübertragungspfad umfasst, welcher Leistung von der Maschine 12 zu linken und rechten Hinterrädern 16L, 16R überträgt (einfach als „Hinterräder 16‟ bezeichnet, sofern nicht anders spezifiziert). Die Vorderräder 14 stellen ein Beispiel von Hauptantriebsrädern dar und die Hinterräder 16 stellen ein Beispiel von Hilfsantriebsrädern dar. Wenn sich das 4WD-Fahrzeug 10 in einem Zweirad-Antriebszustand (2WD) befindet, wird eine von der Maschine 12 über ein Automatikgetriebe 18 übertragene Antriebskraft über eine Vorderrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 20 und über linke und rechte Radachsen 22L, 22R hin zu den linken und rechten Vorderrädern 14L, 14R übertragen. In dem Zweirad-Antriebszustand ist zumindest eine in einer Übertragungsvorrichtung 26 vorgesehene erste Kupplung 24 gelöst und die Antriebskraft wird nicht hin zu einer Antriebswelle bzw. Kardanwelle 28, einer Hinterrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 30 und den Hinterrädern 16 übertragen. Die erste Kupplung 24 stellt ein Beispiel des Verbindungs-Trenn-Mechanismus dar. Die Antriebswelle 28 stellt ein Beispiel des Leistungsübertragungselements dar. In dem Vierrad-Antriebszustand stehen zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Zweirad-Antriebszustand sowohl die erste Kupplung 24 als auch eine zweite Kupplung 32 in Eingriff und die Antriebskraft von der Maschine 12 wird hin zu der Antriebswelle 28, der Hinterrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 30 und den Hinterrädern 16 übertragen. Obwohl in 1 nicht gezeigt, ist zwischen der Maschine 12 und dem Automatikgetriebe 18 eine Kupplung oder ein Drehmomentwandler, das heißt, eine Leistungs-Fluid-Übertragungsvorrichtung, vorgesehen.
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Das Automatikgetriebe 18 ist ein gestuftes Automatikgetriebe, welches mit einer Mehrzahl von Planetengetriebesätzen und Reibvorrichtungen (Kupplungen und Bremsen) vorgesehen ist, und dieses ist derart konfiguriert, dass eine Drehzahl durch selektives in Eingriff Bringen dieser Reibvorrichtungen ausgewählt werden kann. Das Automatikgetriebe 18 kann außerdem durch ein gestuftes Automatikgetriebe ausgebildet sein, welches derart konfiguriert ist, dass eine Drehzahl eines Konstanteingriff-Parallelwellen-Getriebes durch ein Schalt-Stellglied und ein Auswahl-Stellglied ausgewählt wird. Das Automatikgetriebe 18 kann außerdem durch ein stufenloses Getriebe ausgebildet sein, welches derart konfiguriert ist, dass ein Drehzahlverhältnis durch Verändern des effektiven Radius eines Paares von variablen Riemenscheiben, bei welchen der effektive Radius variabel ist und um welche ein Antriebsriemen gewunden ist, kontinuierlich verändert wird. Auf eine Beschreibung der spezifischen Struktur und des Betriebs des Automatikgetriebes 18 ist verzichtet.
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Die Vorderrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 20 umfasst ein Hohlrad bzw. Tellerrad 20r, ein Differentialgehäuse 20c und Differenzialräder 20d. Das Hohlrad 20r ist um eine Rotationsachse C1 drehbar vorgesehen und greift mit einem Abtriebsrad 18a des Automatikgetriebes 18 ineinander. Das Differentialgehäuse 20c ist an dem Hohlrad 20r fixiert. Die Differenzialräder 20d sind innerhalb des Differentialgehäuses 20c aufgenommen. Die Vorderrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 20 überträgt die Antriebskraft, welche hin zu dem Hohlrad 20r übertragen wurde, hin zu den linken und rechten Radachsen 22L, 22R der Vorderräder 14, während eine differenzielle Rotation dieser linken und rechten Radachsen 22L, 22R ermöglicht ist. Innere Zähne bzw. eine Innenverzahnung 20a ist bei der inneren Peripherie des Differentialgehäuses 20c ausgebildet. Diese Innenverzahnung 20a steht mit einer später beschriebenen ersten äußeren Keilwellenverzahnung bzw. Kerbverzahnung 34a auf der äußeren Peripherie einer in der Übertragungsvorrichtung 26 vorgesehenen Eingangswelle 34 in Eingriff. Folglich wird über die Eingangswelle 34 ein Teil der von der Maschine 12 hin zu den linken und rechten Vorderrädern 14L, 14R über das Differentialgehäuse 20c zu übertragenden Antriebskraft bei der Übertragungsvorrichtung 26 eingegeben.
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Die Hinterrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 30, welche die Antriebskraft hin zu den linken und rechten Hinterrädern 16 verteilt, umfasst ein Hohlrad bzw. ein Tellerrad 40a eines zylindrischen ersten Drehelements 40, welches in einer relativ nicht drehbaren Art und Weise mit einem Antriebsritzel 38 ineinander greift, welches über eine Kupplung 36 mit einem Endabschnitt der Antriebswelle 28 auf der Seite der Hinterräder 16 verbunden ist, eine zweite Kupplung 32, welche das erste Drehelement 40 selektiv mit einem Paar von Radachsen 42L, 42R der Hinterräder 16 verbindet, und eine Differenzialgetriebeeinheit 42, welche die über die zweite Kupplung 32 eingegebene Antriebskraft von der Maschine 12 überträgt, während bei den linken und rechten Radachsen 42L, 42R der Hinterräder 16 eine geeignete differenzielle Rotation vorgesehen wird, wie in 1 gezeigt ist.
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Die Differenzialgetriebeeinheit 42 umfasst ein Differentialgehäuse 42c, welches drehbar um eine Rotationsachse C2 getragen ist, ein Paar von Achswellenrädern 42a, welche mit dem Paar von Radachsen 42L, 42R der Hinterräder 16 entsprechend verbunden sind und durch das Differentialgehäuse 42c in einer Art und Weise getragen bzw. gelagert sind, dass diese in der Lage sind, in einem Zustand, bei welchem diese innerhalb des Differentialgehäuses 42c einander zugewandt sind, um die Rotationsachse C2 rotieren können, und ein Paar von Ritzeln 42b, welche durch das Differentialgehäuse 42c in einer Art und Weise getragen bzw. gelagert sind, dass diese um eine Rotationsachse C3 rotieren können, welche sich orthogonal zu der Rotationsachse C2 befindet, und zwischen und in einem Eingriffszustand mit dem Paar von Achswellenrädern 42a angeordnet sind, wie in 1 gezeigt ist. Außerdem ist auf eine Beschreibung der spezifischen Struktur und des Betriebs der Differenzialgetriebeeinheit 42 verzichtet.
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Die Kupplung 36 ist zwischen der Antriebswelle 28 und dem ersten Drehelement 40 vorgesehen, wie in 1 gezeigt ist. Die Kupplung 36 überträgt ein Drehmoment zwischen einem Drehelement 36a und einem anderen Drehelement 36b. Die Kupplung 36 entspricht einer elektronisch gesteuerten Kopplung, welche durch eine Mehrscheibenkupplung vom Nass-Typ ausgebildet ist, und diese ist in der Lage, die Drehmomentverteilung zu den vorderen und hinteren Rädern durch Steuern des Übertragungsdrehmoments der Kupplung 36 zwischen 100:0 und 50:50 kontinuierlich zu verändern.
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Wie in 1 gezeigt ist, durchläuft die Radachse 42L die inneren Umfangsseite des zylindrischen ersten Drehelements 40. Das Hohlrad 40a ist bei dem Endabschnitt des ersten Drehelements 40 auf der Seite gegenüberliegend zu der Seite der Differenzialgetriebeeinheit 42 ausgebildet, und dieses Hohlrad 40a steht mit dem Antriebsritzel 38 in Eingriff. Daher rotiert das erste Drehelement 40 zusammen mit dem Antriebsritzel 38. Kupplungszähne 40b, welche einen Abschnitt der zweiten Kupplung 32 bilden, sind bei dem Endabschnitt des ersten Drehelements 40 auf der Seite der Differenzialgetriebeeinheit 42 ausgebildet. Kupplungszähne 42d, welche einen Abschnitt der zweiten Kupplung 32 bilden, sind bei dem Endabschnitt des Differentialgehäuses 42c der Differenzialgetriebeeinheit 42 auf der Seite des ersten Drehelements 40 ausgebildet.
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Die zweite Kupplung 32 entspricht einer Eingriffskupplung zum selektiven Verbinden des ersten Drehelements 40 mit dem Differentialgehäuse 42c der Differenzialgetriebeeinheit 42, das heißt, einer Eingriffskupplung zum Verbinden/Trennen des ersten Drehelements 40 mit/von der Differenzialgetriebeeinheit 42. Die zweite Kupplung 32 entspricht einer Klauenkupplung vom Eingriffstyp (Verbindungs-Trenn-Mechanismus), welche die bei dem ersten Drehelement 40 ausgebildeten Kupplungszähne 40b, die bei dem Differentialgehäuse 42c ausgebildeten Kupplungszähne 42d, eine Hülse 44 und ein zweites Stellglied 46 umfasst. Die Hülse 44 besitzt innere Zähne bzw. eine Innenverzahnung 44a, welche in der Lage ist, mit den Kupplungszähnen 40b und den Kupplungszähnen 42d ineinander zu greifen, und diese ist derart vorgesehen, dass diese in der Lage ist, sich in der Richtung der Rotationsachse C2 zu bewegen. Das zweite Stellglied 46 treibt die Hülse 44 in der Richtung der Rotationsachse C2 an. Das zweite Stellglied 46 treibt die Hülse 44 im Ansprechen auf ein Befehlssignal, welches von einer nicht gezeigten elektronischen Steuerungseinheit ausgegeben wird, in der Richtung der Rotationsachse C2 an. Die zweite Kupplung 32 ist mit einer Synchronisierungsvorrichtung 48 vorgesehen, welche die Rotation des ersten Drehelements 40 mit der Rotation des Differentialgehäuses 42c vor dem Eingriff der Innenverzahnung 44a der Hülse 44 mit den Kupplungszähnen 40b des ersten Drehelements 40 synchronisiert. In der zweiten Kupplung 32 wird, wenn die Hülse 44 durch das zweite Stellglied 46 hin zu der Seite der Differenzialgetriebeeinheit 42 bewegt wird und die Antriebswelle 28 von den Hinterrädern 16L, 16R gelöst wird, das heißt, das erste Drehelement 40 von dem Differentialgehäuse 42c gelöst wird, wie in 1 gezeigt ist, bei dem Zweirad-Antriebszustand, bei welchem die erste Kupplung 24 gelöst ist, die Antriebswelle 28 von den linken und rechten Hinterrädern 16L, 16R getrennt. Folglich ist der Fahrwiderstand des Fahrzeugs aus dem Rotationswiderstand der Antriebswelle 28 und dergleichen reduziert. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform stellt die zweite Kupplung 32 ein Beispiel eines Trennmechanismus dar.
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Die Übertragungsvorrichtung 26 umfasst ein zylindrisches Hohlrad 52, die zylindrische Eingangswelle 34 und die erste Kupplung (Verbindungs-Trenn-Mechanismus) 24, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Das Hohlrad 52 greift mit einem angetriebenen Zahnrad 50 ineinander, um Leistung zu übertragen. Das Hohlrad 52 ist mit dem Endabschnitt der Antriebswelle 28 auf der Seite des Vorderrads 14 verbunden, um die Antriebswelle 28 anzutreiben. Ein Teil der von der Maschine 12 über das Differentialgehäuse 20c hin zu den Vorderrädern 14L, 14R zu übertragenden Antriebskraft wird bei der Eingangswelle 34 eingegeben. Die erste Kupplung (Verbindungs-Trenn-Mechanismus) 24 verbindet/trennt das Differentialgehäuse 20c mit/von der Antriebswelle 28, das heißt, die Eingangswelle 34, welche mit dem Differentialgehäuse 20c verbunden ist, mit/von dem Hohlrad 52, welches mit der Antriebswelle 28 verbunden ist, in einem Leistungsübertragungspfad ausgehend von dem Differentialgehäuse 20c hin zu der Antriebswelle 28. Wenn die erste Kupplung 24 in der Übertragungsvorrichtung 26 in Eingriff steht, so dass die Eingangswelle 34 mit dem Hohlrad 52 verbunden ist, wird ein Teil der von der Maschine 12 hin zu den linken und rechten Vorderrädern 14L, 14R zu übertragenden Antriebskraft über die Antriebswelle 28 hin zu den linken und rechten Hinterrädern 16L, 16R ausgegeben. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform stellt die erste Kupplung 24 ein Beispiel eines weiteren Trennmechanismus dar.
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Die Übertragungsvorrichtung 26 ist mit einem Einheitsgehäuse (Gehäuse) 54 vorgesehen, innerhalb welchem das zylindrische Hohlrad 52, die zylindrische Eingangswelle 34 und die erste Kupplung 24 und dergleichen aufgenommen sind, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Das Einheitsgehäuse 54 umfasst ein Gehäuseelement 54a und ein Abdeckelement 54c. Das Gehäuseelement 54a bedeckt einen Großteil der Komponententeile der Übertragungsvorrichtung 26, wie das Hohlrad 52, die Eingangswelle 34 und die erste Kupplung 24. Das Abdeckelement 54c verschließt eine Öffnung 54b, welche bei einem Ende des Gehäuseelements 54a auf der Seite des Vorderrads 14R in der Richtung der Rotationsachse C1 ausgebildet ist. Das Gehäuseelement 54a und das Abdeckelement 54c sind durch ein Befestigungselement, wie beispielsweise einen nicht gezeigten Bolzen, integral miteinander verbunden bzw. befestigt.
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Das zylindrische Hohlrad 52 ist ein Kegelrad, bei welchem beispielsweise eine Schräg- oder Hypoidverzahnung ausgebildet ist, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Ein zylindrischer Abschnitt 52a mit einer im Allgemeinen zylindrischen Gestalt, welcher bei einem inneren Umfangsabschnitt des Hohlrads 52 ausgebildet ist, ist bei dem Hohlrad 52 integral vorgesehen. Ein Schaftabschnitt 52c, welcher mit einer im Allgemeinen zylindrischen Gestalt von einer Seitenfläche 52b des Hohlrads 52 in Richtung hin zu der Seite des Vorderrads 14R vorsteht, ist bei dem zylindrischen Abschnitt 52a ausgebildet. Der Schaftabschnitt 52c ist über ein Lager (drittes Lager) 56 durch das Gehäuseelement 54a des Einheitsgehäuses 54 getragen bzw. gelagert. Das heißt, das Hohlrad 52 ist durch das Gehäuseelement 54a über das Lager 56 um die Rotationsachse C1 in einer freitragenden bzw. auskragenden Art und Weise gelagert bzw. getragen. Innere Eingriffs-Löse-Zähne (hohlradseitige Eingriffs-Löse-Zähne) 52d sind zwischen dem zylindrischen Abschnitt 52a und der Eingangswelle 34, das heißt, auf der Seite des Innendurchmessers des zylindrischen Abschnitts 52a, bei dem zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 integral ausgebildet. Die bei dem Hohlrad 52 in 2 und 3 gezeigte Linie mit abwechselnden langen und kurzen Linien zeigt virtuell den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52. Ein Zahnabschnitt 52e, welcher mit Zähnen 50a des angetriebenen Zahnrads 50 ineinander greift, ist bei dem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 52a auf der Seite des Vorderrads 14L integral ausgebildet.
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Die zylindrische Eingangswelle 34 durchläuft die Innenseite des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52, und ein Abschnitt der Eingangswelle 34 ist innerhalb des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52 angeordnet, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Die zylindrische Eingangswelle 34 ist bei beiden Endabschnitten davon über ein erstes Lager 58 und ein zweites Lager 60 durch das Einheitsgehäuse 54 getragen bzw. gelagert, so dass die Eingangswelle 34 um die Rotationsachse C1 drehbar getragen bzw. gelagert ist, das heißt, so dass diese derart getragen bzw. gelagert ist, dass diese in der Lage ist, konzentrisch zu dem Hohlrad 52 zu rotieren. Das erste Lager 58 ist zwischen einem Endabschnitt des Gehäuseelements 54a auf der Seite des Vorderrads 14L und einem Endabschnitt (einem ersten Endabschnitt) der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L angeordnet. Das heißt, das erste Lager 58 ist bei dem ersten Endabschnitt der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L angebracht bzw. eingepasst. Das zweite Lager 60 ist zwischen einem Endabschnitt des Abdeckelements 54c auf der Seite des Vorderrads 14R und einem Endabschnitt (einem zweiten Endabschnitt) der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14R angeordnet. Das heißt, das zweite Lager 60 ist bei dem zweiten Endabschnitt der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14R angebracht bzw. eingepasst. Auf der zylindrischen Eingangswelle 34 sind die erste äußere Keilwellenverzahnung 34a, welche bei einer äußeren Umfangsfläche des ersten Endabschnitts der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L ausgebildet sind, zweite äußere Keilwellenzähne bzw. eine zweite äußere Keilwellenverzahnung bzw. Kerbverzahnung 34b, welche auf einer äußeren Umfangsfläche des Mittelabschnitts der Eingangswelle 34 ausgebildet ist, und eine dritte äußere Keilwellenverzahnung bzw. Kerbverzahnung 34c, welche bei einer äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14R ausgebildet sind, integral vorgesehen.
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Die erste Kupplung 24 entspricht einer Klauenkupplung vom Eingriffstyp zum Verbinden/Trennen der Eingangswelle 34 mit/von dem Hohlrad 52 in der Übertragungsvorrichtung 26. Die erste Kupplung 24 umfasst die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d und eine zylindrische bewegliche Hülse (Hülse) 62, welche innere Eingriffszähne 62a umfasst. Die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d sind bei dem Hohlrad 52 vorgesehen. Die inneren Eingriffszähne 62a greifen mit zweiten äußeren Keilwellenzähnen bzw. einer zweiten äußeren Kerbverzahnung 34b der Eingangswelle 34 ineinander, so dass sich die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen kann und relativ zu der Eingangswelle 34 um die Rotationsachse C1 nicht rotieren kann. Bei der beweglichen Hülse 62 sind äußere Eingriffs-Löse-Zähne (hülsenseitige Eingriffs-Löse-Zähne) 62b vorgesehen, welche durch die zylindrische bewegliche Hülse (Hülse) 62, die sich in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt, mit den inneren Eingriffs-Löse-Zähnen 52d ineinandergreifen können. Die erste Kupplung 24 ist derart konfiguriert, dass ein Teil der von der Maschine 12 hin zu den linken und rechten Vorderrädern 14L, 14R übertragenen Antriebskraft in Abhängigkeit davon, ob die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d, welche bei dem Hohlrad 52 integral vorgesehen sind, und die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b, welche auf der Seite des äußeren Durchmessers der Hülse 62 integral vorgesehen sind, in Eingriff stehen oder nicht in Eingriff stehen, über die Antriebswelle 28 hin zu den linken und rechten Hinterrädern 16L, 16R ausgegeben wird. Die zylindrische bewegliche Hülse 62 ist derart gestaltet, dass die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b bei einem Endabschnitt der beweglichen Hülse 62 auf der Seite des Vorderrads 14L ausgebildet sind und ein Abschnitt der beweglichen Hülse 62 auf der Innenseite der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52, das heißt, innerhalb des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52, angeordnet ist.
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Die Übertragungsvorrichtung 26 ist mit einem Bewegungsmechanismus 72 vorgesehen, welcher die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt und die bewegliche Hülse 62 hin zu einer Verbindungsposition und einer Trennposition bewegt, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Die Verbindungsposition entspricht einer Position, bei welcher sich die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt und die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 mit den inneren Eingriffs-Löse-Zähnen 52d des Hohlrads 52 ineinandergreifen. Bei der Verbindungsposition kann das Hohlrad 52 relativ zu der Eingangswelle 34 nicht rotieren. Die Trennposition entspricht einer Position, bei welcher sich die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt und die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 mit den inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 nicht in Eingriff stehen. Bei der Trennposition können das Hohlrad 52 und die Eingangswelle 34 relativ zueinander nicht rotieren.
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Der Bewegungsmechanismus 72 ist mit einem Kugelnocken 68, einer Hilfskupplung 66, einem ersten Stellglied (Stellglied) 64, einer Feder 78 und einem Klinkenmechanismus (Auslösemechanismus) 74 vorgesehen. Das erste Stellglied 64 entspricht einer elektromagnetischen Spule, welche veranlasst, dass die Hilfskupplung 66 ein Rotations-Bremsmoment erzeugt. Das erste Stellglied 64 ist durch eine Befestigungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Befestigungsbolzen 67, an dem Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54 integral fixiert. Der Kugelnocken 68 entspricht einer Vorrichtung, welche eine Rotationskraft der Eingangswelle 34 in einen Schub bzw. eine Axialbewegung in der Richtung der Rotationsachse C1 der Eingangswelle 34 umwandelt, wenn über die Hilfskupplung 66 durch das erste Stellglied 64 das Rotations-Bremsmoment bei einer später beschriebenen ringförmigen zweiten Kalotte 88 erzeugt wird. Der Klinkenmechanismus 74 bewegt die bewegliche Hülse 62 und hält die Belegungsposition der beweglichen Hülse 62 gemäß dem durch den Kugelnocken 68 umgewandelten Schub aufrecht. Die Feder 78 ist zwischen der beweglichen Hülse 62 und einen ringförmigen Anschlag 76, welcher bei der Eingangswelle 34 fixiert ist, eingefügt und diese drängt die bewegliche Hülse 62 ausgehend von der Trennposition in Richtung hin zu der Verbindungsposition. Das heißt, die Feder 78 drängt die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 in Richtung hin zu der Seite des Vorderrads 14R. Folglich bringt der Bewegungsmechanismus 72 mit dem ersten Stellglied 64 und der Hilfskupplung 66 das Rotations-Bremsmoment auf die zweite Kalotte 88 auf, um bei dem Kugelnocken 68 in der Richtung der Rotationsachse C1 einen Schub zu erzeugen, und dieser bewegt die bewegliche Hülse 62 über den Klinkenmechanismus 74 mit einer später beschriebenen ersten Kalotte 70 in der Richtung der Rotationsachse C1 gegen die Verdrängungskraft (Federkraft) der Feder 78.
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Der Anschlag 76 ist mit einem Innengewindeabschnitt 76a vorgesehen, welcher mit einem Außengewindeabschnitt 34d verschraubt ist, der auf einer äußeren Umfangsfläche zwischen der ersten äußeren Keilwellenverzahnung 34a und der zweiten äußeren Keilwellenverzahnung 34b der Eingangswelle 34 ausgebildet ist, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Der Anschlag 76 ist bei einer festgelegten Position zwischen der beweglichen Hülse 62 und dem ersten Lager 58 auf der Eingangswelle 34 angeordnet. Ein Rotations-Stoppelement 80, welches verhindert, dass der Anschlag 76 um die Rotationsachse C1 rotiert, ist bei dem Anschlag 76 vorgesehen.
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Der Klinkenmechanismus 74 umfasst einen ringförmigen ersten Kolben 70a, einen ringförmigen zweiten Kolben 84 und einen ringförmigen Halter 86. Der erste Kolben 70a wird über den Kugelnocken 68 durch eine elektromagnetische Spule, das heißt, das erste Stellglied 64, welche ein scheibenförmiges bewegliches Teil 82 anzieht, in der Richtung der Rotationsachse C1 in einer hin- und hergehenden Art und Weise (rückwärts und vorwärts) um einen vorbestimmten Hub bewegt. Der zweite Kolben 84 ist in einer Art und Weise vorgesehen, dass dieser in der Lage ist, relativ zu der Eingangswelle 34 zu rotieren, und dieser wird in der Richtung der Rotationsachse C1 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 durch den ersten Kolben 70a bewegt. Der Halter 86 besitzt Haltezähne 86a (siehe 4A bis 4E) und ist in einer Art und Weise vorgesehen, dass dieser relativ zu der Eingangswelle 34 nicht rotieren kann und sich in der Richtung der Rotationsachse C1 nicht bewegen kann, und dieser hält den durch den ersten Kolben 70a bewegten zweiten Kolben 84 mit den Haltezähnen 86a. Bei dem Klinkenmechanismus 74 wird die bewegliche Hülse 62 durch den zweiten Kolben 84 durch den ersten Kolben 70a, welcher in der Richtung der Rotationsachse C1 nach hinten und nach vorne bewegt wird, gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 in Richtung hin zu der Trennposition bewegt, und der zweite Kolben 84 wird durch die Haltezähne 86a des Halters 86 gehalten. Dann, wenn der erste Kolben 70a erneut in der Richtung der Rotationsachse C1 nach hinten und nach vorne bewegt wird, wird der zweite Kolben 84 von den Haltezähnen 86a des Halters 86 gelöst und die bewegliche Hülse 62 bewegt sich durch die Verdrängungskraft der Feder 78 in Richtung hin zu der Verbindungsposition. Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der erste Kolben 70a des Klinkenmechanismus 74 bei der ersten Kalotte 70 des Kugelnockens 68 integral vorgesehen, und der Klinkenmechanismus 74 ist zwischen der beweglichen Hülse 62 und der zweiten Kalotte 88 des Kugelnockens 68 angeordnet.
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Der Kugelnocken 68 besitzt ein Paar von ringförmigen Kalotten, das heißt, die erste Kalotte 70 und die zweite Kalotte 88, und eine Mehrzahl von kugelförmigen Wälzelementen 90, welche zwischen dem zweiten Lager 60 und dem zweiten Kolben 84 des Klinkenmechanismus 74 vorgesehen sind. Das Paar von Kalotten, das heißt, die erste Kalotte 70 und die zweite Kalotte 88, sind in einer überlappenden Art und Weise in der Richtung der Rotationsachse C1 eingefügt. Die Mehrzahl von (beispielsweise drei) kugelförmigen Wälzelementen 90 sind bei einer Mehrzahl von Positionen (beispielsweise drei Positionen) in der Umfangsrichtung in der ersten Kalotte 70 und der zweiten Kalotte 88 vorgesehen, und diese sind durch ein Paar von nutförmigen Nockenflächen 70b und 88a, welche einander zugewandt sind und Tiefen besitzen, welche sich in der Umfangsrichtung verändern, dazwischen aufgenommen. Wenn die erste Kalotte 70 und die zweite Kalotte 88 in dem Kugelnocken 68 relativ zueinander rotiert werden, bewegen sich die erste Kalotte 70 und die zweite Kalotte 88 in der Richtung der Rotationsachse C1 voneinander weg. Folglich, wenn der erste Kolben 70a durch den Kugelnocken 68 in der Richtung der Rotationsachse C1 einmal in Richtung hin zu der Seite des Vorderrads 14R und hin zu der Seite des Vorderrads 14L hin und her bewegt wird, bewegt sich die bewegliche Hülse 62 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 über den Klinkenmechanismus 74 in Richtung hin zu der Trennposition, wie bei der in 2 gezeigten Übertragungsvorrichtung 26 oberhalb der Rotationsachse C1, das heißt, auf der Seite der Maschine 12, gezeigt ist. Anschließend gelangen die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 aus dem Eingriff mit den inneren Eingriff-Löse-Zähnen 52d des Hohlrads 52, so dass sich die erste Kupplung 24 löst. Wenn sich der erste Kolben 70a durch den Kugelnocken 68 zweimal nach hinten und nach vorne bzw. hin und her bewegt, das heißt, wenn die bewegliche Hülse 62 in der Trennposition angeordnet ist, und sich der erste Kolben 70a anschließend einmal hin und her bewegt, wird der zweite Kolben 84 von den Haltezähnen 86a des Halters 86 gelöst und die bewegliche Hülse 62 bewegt sich durch die Verdrängungskraft der Feder 78 hin zu der Verbindungsposition, wie bei der in 2 gezeigten Übertragungsvorrichtung 26 unterhalb der Rotationsachse C1, das heißt, auf der gegenüberliegenden Seite zu der Seite der Maschine 12, gezeigt ist. Anschließend greifen die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 mit dem inneren Eingriffs-Löse-Zähnen 52d des Hohlrads 52 ineinander, so dass die erste Kupplung 24 in Eingriff steht.
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Die Hilfskupplung 66, welche zwischen einer elektromagnetischen Spule, das heißt, dem ersten Stellglied 64, und dem beweglichen Teil 82 angeordnet ist und eine scheibenförmige erste Reibplatte (Reibplatte) 92 und eine scheibenförmige zweite Reibplatte (Reibplatte) 94 besitzt, wie in 3 detailliert gezeigt ist, ist zwischen der elektromagnetischen Spule und dem beweglichen Teil 82 vorgesehen. Die erste Reibplatte 92 steht mit einer inneren Keilwellenverzahnung 54d, welche bei dem Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54 vorgesehen sind, in einer Art und Weise in Eingriff, dass diese um die Rotationsachse C1 nicht rotieren kann, sich jedoch in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen kann. Die zweite Reibplatte 94 ist zwischen der ersten Reibplatte 92 und dem beweglichen Teil 82 angeordnet und steht mit einer äußeren Keilwellenverzahnung 88b, welche bei der ersten Kalotte 88 ausgebildet ist, in einer Art und Weise in Eingriff, dass diese um die Rotationsachse C1 nicht rotieren kann, sich jedoch in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen kann. Die nutförmigen Nockenflächen 70b und 88a, welche in der Umfangsrichtung zwischen der ringförmigen ersten Kalotte 70 und der ringförmigen zweiten Kalotte 88 bei einer Mehrzahl von Positionen ausgebildet sind, sind derart geneigt, dass der Abstand in der Richtung der Rotationsachse C1 zwischen diesen Nockenflächen 70b und 88a weiter entlang der Umfangsrichtung kleiner wird. Die in der Schnittansicht von 3 gezeigten Nockenflächen 70b und 88a sind in einem Zustand gezeigt, bei welchem der Mittenabstand bzw. Achsabstand zwischen diesen Nockenflächen 70b und 88a am längsten bzw. weitesten ist. Innere Eingriffszähne 70c, welche in einer Art und Weise in Eingriff stehen, dass diese nicht in der Lage sind, relativ zu der dritten äußeren Keilwellenverzahnung 34c der Eingangswelle 34 zu rotieren, sich jedoch in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen können, sind bei der inneren Umfangsfläche der ersten Kalotte 70 vorgesehen.
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Mit der elektromagnetischen Spule, das heißt, dem ersten Stellglied 64, der Hilfsvorrichtung 66 und dem Kugelnocken 68, welche wie vorstehend beschrieben strukturiert sind, werden, wenn das bewegliche Teil 82 durch die elektromagnetische Spule angezogen wird, während die Eingangswelle 34 rotiert, während das Fahrzeug beispielsweise fährt, die erste Reibplatte 92 und die zweite Reibplatte 94 der Hilfskupplung 66 zwischen dem beweglichen Teil 82 und der elektromagnetischen Spule durch das bewegliche Teil 82 unter Druck gesetzt, so dass das Rotations-Bremsmoment auf die zweite Reibplatte 94 übertragen wird. Das heißt, wenn das bewegliche Teil 82 durch die elektromagnetische Spule angezogen wird, wird das Rotations-Bremsmoment über die zweite Reibplatte 94 der Hilfskupplung 66 hin zu der zweiten Kalotte 88 übertragen. Daher rotieren die erste Kalotte 70 und die zweite Kalotte 88 durch das Rotations-Bremsmoment relativ zueinander und der erste Kolben 70a, welcher bei der ersten Kalotte 70 integral ausgebildet ist, bewegt sich in Richtung hin zu der Seite des Vorderrads 14L gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 in der Richtung der Rotationsachse C1 mit Bezug auf die zweite Kalotte 88 über die kugelförmigen Wälzelemente 90, so dass die Rotationskraft der Eingangswelle 34 in einen Schub in der Richtung der Rotationsachse C1 umgewandelt wird. Wenn das bewegliche Teil 82 durch die elektromagnetische Spule nicht angezogen wird, kann die zweite Kalotte 88 relativ zu dem Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54 rotieren, so dass die zweite Kalotte 88 über die kugelförmigen Wälzelemente 90 um die erste Kalotte 70 geführt wird und die zweite Kalotte 88 und die erste Kalotte 70 zusammen rotieren. Folglich stoppt der erste Kolben 70a die Bewegung nach hinten und vorne in der Richtung der Rotationsachse C1.
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4A bis 4E sind Ansichten, welche Rahmenformate zeigen, die das Betätigungsprinzip des Klinkenmechanismus 74 zeigen, und welche den ringförmigen ersten Kolben 70a, den ringförmigen zweiten Kolben 84 und den ringförmigen Halter 86 jeweils in einem vergrößerten Zustand zeigen. Wie vorstehend beschrieben ist, dient der Klinkenmechanismus 74 als ein Haltemechanismus und dieser umfasst den ringförmigen ersten Kolben 70a, den ringförmigen zweiten Kolben 84 und den ringförmigen Halter 86. Ein Vorsprung 84a, welcher auf der Seite des Halters 86 vorsteht, ist bei dem ringförmigen zweiten Kolben 84 ausgebildet. Die gezackten Haltezähne 86a, welche zum Halten des Vorsprungs 84a des zweiten Kolbens 84 in der Umfangsrichtung verbunden sind, sind bei dem ringförmigen Halter 86 in Abständen vorgesehen. Der Halter 86 ist bei einer festgelegten Position auf der Eingangswelle 34 angeordnet. Außerdem sind Aufnahmezähne 70d, welche die gleiche gezackte Gestalt besitzen wie die Haltezähne 86a des Halters 86, jedoch durch die Hälfte einer Phase in der Umfangsrichtung versetzt sind, und welche in der Umfangsrichtung verbunden sind und den Vorsprung 84a des zweiten Kolbens 84 aufnehmen, bei dem ringförmigen ersten Kolben 70a in Abständen vorgesehen. Der ringförmige erste Kolben 70a ist in einer Art und Weise vorgesehen, dass dieser relativ zu dem Halter 86 nicht rotieren kann, sich jedoch in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen kann, und dieser bewegt den zweiten Kolben 84 durch einen Hubbetrag des Kugelnockens 68 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78. Anschläge 70e und 86b, welche den Vorsprung 84a daran hindern, zu gleiten, sind bei geneigten Oberflächen der Spitzenenden der Aufnahmezähne 70d des ersten Kolbens 70a bzw. der Haltezähne 86a des Halters 86 vorgesehen.
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4A und 4E sind Ansichten, wenn sich die bewegliche Hülse 62 in der Verbindungsposition befindet. Wie in 4A und 4E gezeigt, ist der erste Kolben 70a in einer Basisposition positioniert, wenn sich der von dem zweiten Kolben 84 vorstehende Vorsprung 84a bei einer Position befindet, bei welcher dieser durch die Haltezähne 86a des Halters 86 gehalten ist. 4B ist eine Ansicht eines Zustands, bei welchem der erste Kolben 70a ausgehend von der Basisposition gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 durch einen Betrag eines Bewegungshubwegs ST durch die Betätigung des ersten Stellglieds 64 und des Kugelnockens 68 bewegt wird. Bei diesem Vorgang wird der zweite Kolben 84 durch den ersten Kolben 70a von dem Halter 86 weg bewegt und der zweite Kolben 84 gleitet von der geneigten Fläche des ersten Kolbens 70a ab. Die in 4B gezeigte unterbrochene Linie mit abwechselnden langen und kurzen Linien gibt die ursprüngliche Position des ersten Kolbens 70a in 4A an, um den Bewegungshubweg ST darzustellen. 4C ist eine Ansicht eines Zustands, bei welchem der erste Kolben 70a durch den Betrag des Bewegungshubwegs ST mit der Verdrängungskraft der Feder 78 zurückkehrt, um bei der Basisposition positioniert zu sein, wobei das erste Stellglied 64 und der Kugelnocken 68 nicht betätigt werden. Bei diesem Vorgang wird der zweite Kolben 84 bei den Haltezähnen 86a des Halters 86 gehalten und in der Trennposition gehalten. 4D ist eine Ansicht eines Zustands, bei welchem der erste Kolben 70a erneut von der Basisposition gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 durch den Betrag des Bewegungshubwegs ST durch eine Betätigung des ersten Stellglieds 64 und des Kugelnockens 68 bewegt wird. Bei diesem Vorgang wird der zweite Kolben 84 weiter hin zu der Seite der Feder 78 bewegt, so dass ein Reib-Eingriffselement 98 auf der Seite der Eingangswelle 34 einer Synchronisierungsvorrichtung 96 reibschlüssig mit einem Reib-Eingriffselement 99 auf der Seite des Hohlrads 52 der Synchronisierungsvorrichtung 96 ineinander greift, und die Eingangswelle 34 und das Hohlrad 52 synchronisiert rotieren. Nachfolgend, wenn der erste Kolben 70a mit der Verdrängungskraft der Feder 78 um den Bewegungshubweg ST zurückkehrt, wobei das erste Stellglied 64 und der Kugelnocken 68 nicht betätigt werden, um in der Basisposition positioniert zu sein, wie in 4E gezeigt, ist der zweite Kolben 84 in der Verbindungsposition positioniert, so dass die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 und die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 ineinandergreifen.
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Folglich wird der zweite Kolben 84 mit dem Klinkenmechanismus 74 mit der hin- und hergehenden Bewegung des ersten Kolben 70a durch den Kugelnocken 68 in der Umfangsrichtung befördert und die bewegliche Hülse 62 wird in Richtung hin zu der Trennposition oder der Verbindungsposition bewegt. Wenn sich der zweite Kolben 84 einmal nach hinten und nach vorne bzw. hin und her bewegt, ist die bewegliche Hülse 62 in der Trennposition positioniert. Wenn sich der zweite Kolben 84 zweimal nach hinten und nach vorne bewegt, das heißt, wenn sich die bewegliche Hülse 62 in der Trennposition befindet und der zweite Kolben 84 anschließend einmal nach hinten und nach vorne bewegt wird, wird der zweite Kolben 84 von den Haltezähnen 86a des Halters 86 gelöst und die bewegliche Hülse 62 wird durch die Verdrängungskraft der Feder 78 in der Verbindungsposition positioniert.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Bewegungsmechanismus 72 mit der Synchronisierungsvorrichtung 96 vorgesehen, welche die Rotation der Eingangswelle 34 mit der Rotation des Hohlrads 52 synchronisiert, wenn sich die bewegliche Hülse 62 vor dem Bewegen hin zu der Verbindungsposition so weit wie möglich in Richtung hin zu der Seite der Trennposition bewegt hat. Die Synchronisierungsvorrichtung 96 ist zwischen der beweglichen Hülse 62 und dem Klinkenmechanismus 74 auf der Seite des Innendurchmessers des zylindrischen Hohlrads 52, das heißt, auf der Seite des Innendurchmessers des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52 vorgesehen.
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Bei dem 4WD-Fahrzeug 10, welches wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, wird, wenn während dem Vierrad-Antriebszustand, bei welchem beispielsweise sowohl die erste Kupplung 24 als auch die zweite Kupplung 32 in Eingriff stehen, durch eine nicht gezeigte elektronische Steuerungseinheit ein Zweiradantriebs-Fahrmodus ausgewählt wird, in der Übertragungsvorrichtung 26 die bewegliche Hülse 62 durch das erste Stellglied 64 hin zu der Trennposition bewegt, so dass die erste Kupplung 24 gelöst wird, und die Hülse 44 wird durch das zweite Stellglied 46 hin zu einer Nicht-Eingriffsposition bewegt, so dass die zweite Kupplung 32 gelöst wird. Folglich wird ein Zweirad-Antriebszustand geschaffen, bei welchem die Antriebskraft von der Maschine 12 lediglich zu den Vorderrädern 14 übertragen wird, welche den Hauptantriebsrädern entsprechen. Wenn durch die nicht gezeigte elektronische Steuerungseinheit während dem Zweirad-Antriebszustand, bei welchem sowohl die erste Kupplung 24 als auch die zweite Kupplung 32 gelöst sind, ein Vierradantriebs-Fahrmodus ausgewählt wird, wird in der Übertragungsvorrichtung 26, die bewegliche Hülse 62 durch das erste Stellglied 64 hin zu der Verbindungsposition bewegt, so dass die erste Kupplung 24 in Eingriff steht, und die Hülse 44 wird durch das zweite Stellglied 46 hin zu der Eingriffsposition bewegt, so dass die zweite Kupplung 32 in Eingriff steht. Folglich wird ein Vierrad-Antriebszustand geschaffen, bei welchem die Antriebskraft von der Maschine 12 hin zu den Vorderrädern 14 und den Hinterrädern 16 übertragen wird.
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Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die Übertragungsvorrichtung 26 einen Hauptkörper A der Übertragungsvorrichtung 26, bei welchem Komponententeile, wie das Hohlrad 52 und das Lager 56 und dergleichen, welche die Übertragungsvorrichtung 26 bilden, integral an dem Gehäuseelement 54a des Einheitsgehäuses 54 montiert sind, und eine Unterbaugruppe B der Übertragungsvorrichtung 26, bei welcher Komponententeile, wie die bewegliche Hülse 62, der Bewegungsmechanismus 72 und die Eingangswelle 34 und dergleichen, welche die Übertragungsvorrichtung 26 bilden, integral bei dem Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54 montiert sind. Die Übertragungsvorrichtung 26 wird dadurch hergestellt, dass die Unterbaugruppe B an dem Hauptkörper A montiert wird.
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Die Unterbaugruppe ist integral mit einem im Allgemeinen zylindrischen Einfügeabschnitt B1 vorgesehen, welcher in den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 eingefügt wird, der bei einer Öffnung 54b des Gehäuseelements 54a des Hauptkörpers A angeordnet ist, und einen kreisförmigen, ringförmigen Abschnitt B2, welcher hinsichtlich des Durchmessers größer als der Einfügeabschnitt B1 ist und die Öffnung 54b des Gehäuseelements 54a des Einheitsgehäuses 54 bedeckt, wie in 5 gezeigt ist.
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Der Einfügeabschnitt B1 ist durch die Komponententeile der Übertragungsvorrichtung 26, beispielsweise die Eingangswelle 34, das erste Lager 58, den Anschlag 76, die Feder 78, die bewegliche Hülse 62, die Synchronisierungsvorrichtung 96 und den Klinkenmechanismus 74 und dergleichen in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, welche jeweils montiert sind. Der ringförmige Abschnitt B2 ist durch die Komponententeile der Übertragungsvorrichtung 26, beispielsweise den Kugelnocken 68, das zweite Lager 60, die Hilfskupplung 66, das erste Stellglied 64 und das Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54 und dergleichen in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet, welche jeweils montiert sind. Ein zylindrischer Passierungsabschnitt B1a ist bei einem Spitzen-Endabschnitt des Einfügeabschnitts B1 vorgesehen. Dieser Passierungsabschnitt B1a umfasst sämtliche oder einen Abschnitt der Komponententeile der Unterbaugruppe B, welche die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 in der Richtung der Rotationsachse C1 passieren bzw. sich an diesen vorbei bewegen, wenn die Unterbaugruppe B in den Hauptkörper A eingefügt und an diesem montiert wird, beispielsweise den ersten Endabschnitt (einen Abschnitt) der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L und das erste Lager 58, den Anschlag 76, die Feder 78 und den Endabschnitt (ein Abschnitt) der beweglichen Hülse 62 auf der Seite des Vorderrads 14L und dergleichen, wie in 3 und 5 gezeigt ist.
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Der zylindrische Abschnitt 52a des Hohlrads 52 besitzt einen Abschnitt 52f mit einem kleinen Durchmesser, welcher einen Innendurchmesser R1 besitzt, einen Abschnitt 52g mit einem großen Durchmesser, welcher einen Innendurchmesser R2 besitzt, der größer als der Innendurchmesser R1 des Abschnitts 52f mit kleinem Durchmesser ist und auf der Seite des Lagers 56 des zylindrischen Abschnitts 52a ausgebildet ist, und einen verjüngten bzw. konischen Abschnitt 52h, welcher den Abschnitt 52g mit großem Durchmesser und den Abschnitt 52f mit kleinem Durchmesser miteinander verbindet, wie in 5 gezeigt ist. Das Reib-Eingriffselement 99 auf der Seite des Hohlrads 52 der Synchronisierungsvorrichtung 96 stößt gegen den konischen Abschnitt 52h des zylindrischen Abschnitts 52a, wenn sich die bewegliche Hülse 62 vor dem Bewegen hin zu der Verbindungsposition durch den zweiten Kolben 84 so weit wie möglich hin zu der Seite der Trennposition bewegt hat. Wie in 3 gezeigt ist, sind, wenn sich die Unterbaugruppe B der Übertragungsvorrichtung 26 in einem an dem Hauptkörper Ader Übertragungsvorrichtung 26 montierten Zustand befindet, ein Abschnitt der beweglichen Hülse 62, die Synchronisierungsvorrichtung 96 und ein Abschnitt des Klinkenmechanismus 74 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 und der Eingangswelle 34 angeordnet.
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Bei der Unterbaugruppe B sind das erste Lager 58, der Anschlag 76 und die Feder 78 und dergleichen derart ausgebildet, dass ein Außendurchmesser E1 des ersten Lagers 58, ein Außendurchmesser E2 des Anschlags 76 und ein Außendurchmesser E3 der Feder 78 jeweils kleiner sind als ein Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmesser R3 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52, wie in 5 gezeigt ist. Das heißt, bei dem Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B ist die Außendurchmesser-Dimension des Passierungsabschnitts B1a mit Ausnahme der beweglichen Hülse 62 kleiner als eine Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers R3 (Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhenkreises) der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52. Die Synchronisierungsvorrichtung 96 und der Klinkenmechanismus 74 sind derart ausgebildet, dass ein Außendurchmesser E5 der Synchronisierungsvorrichtung 96 bzw. ein Außendurchmesser E6 des Klinkenmechanismus 74 kleiner als der Innendurchmesser R2 des Abschnitts 52g mit großem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52 und größer als der Innendurchmesser R1 des Abschnitts 52f des zylindrischen Abschnitts 52a mit kleinem Durchmesser ist. Der Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmesser R3 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 ist derart eingestellt, dass dieser kleiner als ein Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmesser E4 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 und größer als ein Fußkreisdurchmesser E7 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b ist. Ein Fußkreisdurchmesser R4 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 ist derart eingestellt, dass dieser größer als der Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmesser E4 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62, und kleiner als der Innendurchmesser R1 des Abschnitts 52f mit kleinem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52 ist. Das heißt, der Außendurchmesser der Komponententeile, welche den Einfügeabschnitt B1 der Unterbaugruppe B bilden, der in den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 eingefügt wird, beispielsweise das erste Lager 58, der Anschlag 76, die Feder 78, die bewegliche Hülse 62, die Synchronisierungsvorrichtung 96 und der Klinkenmechanismus 74 und dergleichen, ist kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52. Die Außendurchmesser-Dimension der beweglichen Hülse 62 entspricht der Durchmesserdimension (Zahnkopfhöhen-Durchmesserdimension) des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers E4 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62.
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Daher besitzen die Komponententeile, welche den Einfügeabschnitt B1 der Unterbaugruppe B bilden, eine Gestalt, welche ermöglicht, dass der Einfügeabschnitt B1 der Unterbaugruppe B der Übertragungsvorrichtung 26 ausgehend von der Öffnung 54b, welche bei einem Ende des Gehäuseelements 54a des Hauptkörpers Ader Übertragungsvorrichtung 26 offen ist, wie in 5 gezeigt, in den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 eingeführt und an diesem montiert wird.
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Wie vorstehend beschrieben, ist die Eingangswelle 34 bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform innerhalb des Hohlrads 52 konzentrisch zu dem Hohlrad 52 angeordnet, wobei ein Endabschnitt und der andere Endabschnitt durch das Einheitsgehäuse 54 über das erste Lager 58 und das zweite Lager 60 drehbar um die Rotationsachse C1 getragen bzw. gelagert sind. Daher befindet sich die Rotationsachse C1 der Eingangswelle 34 in geeigneter Art und Weise nahe an der Rotationsachse C1 des Hohlrads 52, so dass die Größe in der Richtung senkrecht zu der Rotationsachse C1 des Hohlrads 52 bei der Übertragungsvorrichtung 26 geeignet reduziert ist. Folglich kann die Größe der Übertragungsvorrichtung 26 reduziert werden. Darüber hinaus ist die Außendurchmesser-Dimension des Passierungsabschnitts B1a der Unterbaugruppe B, welcher die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 in der Richtung der Rotationsachse C1 passiert, wenn die Unterbaugruppe B an dem Hauptkörper A montiert wird, kleiner als die Innendurchmesser-Dimension der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d, so dass der Einfügeabschnitt B1 der Unterbaugruppe B der Übertragungsvorrichtung 26 ausgehend von der Öffnung 54b des Gehäuseelements 54a eingeführt wird und der Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B durch die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 geführt wird. Folglich kann die Unterbaugruppe B an dem Hauptkörper Ader Übertragungsvorrichtung 26 montiert werden, bei welchem Komponententeile, wie das Hohlrad 52 und dergleichen, integral montiert sind, so dass die Komponententeile der Übertragungsvorrichtung, wie die bewegliche Hülse 62, der Bewegungsmechanismus 72 und die Eingangswelle 34 und dergleichen, bei einer Unterbaugruppe ausgestaltet bzw. vorgesehen sein können.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B, welcher die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 passiert, einen Abschnitt der beweglichen Hülse 62, und die Innendurchmesser-Dimension der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 entspricht der Durchmesserdimension des Fußkreisdurchmessers R4 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d, und die Außendurchmesser-Dimension der beweglichen Hülse 62 entspricht der Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers E4 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62. Daher ist die Außendurchmesser-Dimension der beweglichen Hülse 62 kleiner als die Durchmesserdimension des Fußkreisdurchmessers R4 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52, und die Außendurchmesser-Dimension der beweglichen Hülse 62 entspricht der Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers E4 der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62. Daher kann bei der Unterbaugruppe B ein Abschnitt der beweglichen Hülse 62 die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 passieren und die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b der beweglichen Hülse 62 können mit den inneren Eingriffs-Löse-Zähnen 52d des Hohlrads 52 in Eingriff gebracht werden.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B, welcher die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 passiert, das erste Lager 58, welches bei dem Endabschnitt der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L angebracht ist, und die Innendurchmesser-Dimension der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 entspricht der Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers R3 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52. Daher ist der Durchmesser des Außendurchmessers E1 des ersten Lagers 58 kleiner als die Durchmesserdimension des Zahnkopfhöhen-Kreisdurchmessers R3 der inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52, so dass bei der Unterbaugruppe B das erste Lager 58, welches bei dem Endabschnitt der Eingangswelle 34 auf der Seite des Vorderrads 14L angebracht ist, vorzugsweise in der Lage ist, durch die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 geführt zu werden.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Bewegungsmechanismus 72 den Kugelnocken 68, die Hilfskupplung 66, das erste Stellglied 64 und die Feder 78. Die zweite Kalotte 88, welche einer aus dem Paar der ersten Kalotte 70 und der zweiten Kalotte 88 entspricht, die bei dem Kugelnocken 68 vorgesehen sind, ist in einer Art und Weise vorgesehen, dass diese relativ zu der zweiten Reibplatte 94 der Hilfskupplung 66 nicht rotieren kann, und die erste Kalotte 70, welche der anderen aus dem Paar der ersten Kalotte 70 und der zweiten Kalotte 88 entspricht, ist in einer Art und Weise vorgesehen, dass diese relativ zu der Eingangswelle 34 nicht rotieren kann. Die bewegliche Hülse 62 ist außerdem in einer Art und Weise vorgesehen, dass diese nicht in der Lage ist, relativ zu der Eingangswelle 34 zu rotieren, diese kann sich jedoch in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegen. Durch das erste Stellglied 64 und die Hilfskupplung 66 wird ein Rotations-Bremsmoment auf die zweite Kalotte 88 aufgebracht, bei dem Kugelnocken 68 wird ein axialer Schub erzeugt und die bewegliche Hülse 62 wird durch die erste Kalotte 70 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt. Daher ist es bei der Unterbaugruppe B der Übertragungsvorrichtung 26, bei welcher die bewegliche Hülse 62, der Bewegungsmechanismus 72 und die Eingangswelle 34 und dergleichen integral montiert sind, möglich, die Leistungsfähigkeit des ersten Stellglieds 64 durch Betätigen des ersten Stellglieds 64 vor dem Zusammenbau der Unterbaugruppe B mit dem Hauptkörper Ader Übertragungsvorrichtung 26, um zu überprüfen, ob der Bewegungsmechanismus 72 die bewegliche Hülse 62 in der Richtung der Rotationsachse C1 bewegt, zu bestätigen.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform entspricht das erste Stellglied 64 einer elektromagnetischen Spule, welche das Rotations-Bremsmoment in der Hilfskupplung 66 erzeugt, um den Kugelnocken 68 zu betätigen. Daher wird durch Betätigen der elektromagnetischen Spule, welche dem ersten Stellglied 64 entspricht, das Rotations-Bremsmoment durch die Hilfskupplung 66 auf die zweite Kalotte 88 des Kugelnockens 68 aufgebracht.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Klinkenmechanismus 74 vorgesehen, welcher den ersten Kolben 70a, der in der Richtung der Rotationsachse C1 um den vorbestimmten Bewegungshub ST über den Kugelnocken 68 durch das erste Stellglied 64 in einer hin- und hergehenden Art und Weise bewegt wird, den zweiten Kolben 84, welcher mit Bezug auf die Eingangswelle 34 relativ drehbar vorgesehen ist und durch den ersten Kolben 70a gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 bewegt wird, und den Halter 86, welche die Haltezähne 86a besitzt, mit Bezug auf die Eingangswelle 34 nicht drehbar und in der Richtung der Rotationsachse C1 nicht beweglich vorgesehen ist und den zweiten Kolben 84, welcher durch die erste Kalotte 70 bewegt wird, mit den Haltezähnen 86a hält, umfasst. Bei diesem Klinkenmechanismus 74 bewegt der zweite Kolben 84 die bewegliche Hülse 62 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 hin zu der Trennposition, welche eine relative Rotation zwischen dem Hohlrad 52 und der Eingangswelle 34 ermöglicht, durch einen hin- und hergehenden Hubweg des ersten Kolbens 70a. Über diesen einen hin- und hergehenden Hubweg hinaus wird der zweite Kolben 84 gelöst und die bewegliche Hülse 62 wird mit der Verdrängungskraft der Feder 78 hin zu der Verbindungsposition bewegt, welche das Hohlrad 52 relativ zu der Eingangswelle 34 nicht drehbar verbindet. Dieser Klinkenmechanismus 74 ist zwischen der beweglichen Hülse 62 und der ersten Kalotte 88 des Kugelnockens 68 angeordnet. Daher kann der Klinkenmechanismus 74 ebenso bei der Unterbaugruppe B montiert sein.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform ist auf der Eingangswelle 34 der Anschlag 76, welcher an der Eingangswelle 34 fixiert ist, zwischen der beweglichen Hülse 62 und dem ersten Lager 58 fixiert, und die Feder 78 ist zwischen dem Anschlag 76 und der beweglichen Hülse 62 angeordnet. Daher kann sich beispielsweise mit einer Unterbaugruppe einer Übertragungsvorrichtung, bei welcher die Feder 78 zwischen der beweglichen Hülse 62 und dem ersten Lager 58 auf der Eingangswelle 34 angeordnet ist, das auf der Eingangswelle 34 vorgesehene erste Lager 58 durch die Verdrängungskraft der Feder 78 lösen, mit der Unterbaugruppe B ist die Feder 78 jedoch zwischen der beweglichen Hülse 62 und dem Anschlag 76 auf der Eingangswelle 34 angeordnet, so dass die Verdrängungskraft der Feder 78 durch den Anschlag 76 aufgenommen wird. Folglich kann das erste Lager 58 davor bewahrt werden, sich von der Eingangswelle 34 zu lösen.
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Gemäß der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Außendurchmesser der äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b, welche bei dem äußeren Umfang der beweglichen Hülse 62 ausgebildet sind, kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 52a des Hohlrads 52, und die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d, welche bei dem Hohlrad 52 ausgebildet sind, sind zwischen dem zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 und der Eingangswelle 34 angeordnet. Daher kann die bewegliche Hülse 62 geeignet durch den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 geführt werden, wenn der Einfügeabschnitt B1 der Unterbaugruppe B in den zylindrischen Abschnitt 52a des Hohlrads 52 eingeführt wird.
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Während die beispielhaften Ausführungsformen vorstehend mit Bezug auf die Abbildungen detailliert beschrieben wurden, kann die Offenbarung ebenso in Form anderer Modi angewendet werden.
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Beispielsweise ist das 4WD-Fahrzeug 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ein FF-basiertes Fahrzeug, welches die Vorderrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 20 mit der Übertragungsvorrichtung 26 umfasst, die Offenbarung kann jedoch ebenso in Kombination mit einem FR-basierten Fahrzeug oder einem RR-basierten Fahrzeug oder dergleichen ausgeführt werden. Mit einem FR-basierten Fahrzeug oder einem RR-basierten Fahrzeug wird bei Hinterrädern eine Hinterrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit mit einer im Wesentlichen ähnlichen Struktur zu dieser der Vorderrad-Antriebskraft-Verteilungseinheit 20, wie vorstehend beschrieben, verwendet.
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Außerdem umfasst der Bewegungsmechanismus 72 bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform den Kugelnocken 68 und den Klinkenmechanismus 74, welche den zweiten Kolben 84 mit einem größeren Hubweg betätigen als der Betätigungs-Hubweg des beweglichen Teils 82, welches durch die elektromagnetische Spule, das heißt, das erste Stellglied 64, angezogen wird. Anstelle des ersten Stellglieds 64, das heißt, der elektromagnetischen Spule, kann jedoch beispielsweise ein elektromagnetisches Stellglied, ein Motor oder ein Hydraulikzylinder oder dergleichen mit einem großen Betätigungs-Hubweg als ein Stellglied verwendet werden und der zweite Kolben 84 kann durch dieses Stellglied bewegt werden. In diesem Fall braucht der Bewegungsmechanismus 72 den Kugelnocken 68 oder den Klinkenmechanismus 74 nicht aufweisen. Außerdem entspricht die Anzahl von Reihen der Aufnahmezähne 70d des ersten Kolbens 70a in dem Klinkenmechanismus 74 und die Anzahl von Reihen der Haltezähne 86a des Halters 86 einer Reihe, diese kann jedoch ebenso beispielsweise zwei oder mehr Reihen entsprechen. Das heißt, bei dem Klinkenmechanismus 74 kann die bewegliche Hülse 62 durch den zweiten Kolben 84 gegen die Verdrängungskraft der Feder 78 hin zu der Trennposition bewegt werden, mit einer vorbestimmten Anzahl, beispielsweise zwei oder mehr, mit welcher sich der erste Kolben 70a in einer hin- und hergehenden Art und Weise bewegt, und wenn die Anzahl, mit welcher sich der erste Kolben 70a in einer hin- und hergehenden Art und Weise bewegt, die vorbestimmte Anzahl überschreitet, kann der zweite Kolben 84 von den Haltezähnen des Halters 86 gelöst werden und die bewegliche Hülse 62 kann mit der Verdrängungskraft der Feder 78 hin zu der Verbindungsposition bewegt werden.
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Bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist der Bewegungsmechanismus 72 mit der Synchronisierungsvorrichtung 96 vorgesehen, der Bewegungsmechanismus 72 muss jedoch nicht notwendigerweise mit der Synchronisierungsvorrichtung 96 vorgesehen sein.
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Bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform sind das Abdeckelement 54c des Einheitsgehäuses 54, die bewegliche Hülse 62, der Bewegungsmechanismus 72 und die Eingangswelle 34 und dergleichen allesamt bei der Unterbaugruppe B montiert, es ist jedoch ausreichend, falls zumindest die Eingangswelle 34, die bewegliche Hülse 62 und der Bewegungsmechanismus 72 bei dem Einheitsgehäuse 54 montiert sind. Die Bauteile, welche die Übertragungsvorrichtung 26 bilden, mit Ausnahme des Gehäuseelements 54a und des Hohlrads 52, können ebenso angebracht sein. Außerdem sind das Gehäuseelement 54a des Einheitsgehäuses 54, das Hohlrad 52 und das Lager 56 und dergleichen bei dem Hauptkörper A der Übertragungsvorrichtung 26 montiert, es ist jedoch ausreichend, falls zumindest das Gehäuseelement 54a und das Hohlrad 52 bei dem Hauptkörper A der Übertragungsvorrichtung 26 montiert sind. Die Bauteile, welche die Übertragungsvorrichtung 26 bilden, mit Ausnahme der Eingangswelle 34, der beweglichen Hülse 62 und des Bewegungsmechanismus 72, wie vorstehend beschrieben, können ebenso angebracht sein.
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Bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform sind die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d bei dem Hohlrad 52 integral vorgesehen, die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d, welche anfänglich von dem Hohlrad 52 getrennt sind, können ebenso durch Verschweißen oder dergleichen integral bei dem Hohlrad 52 vorgesehen sein. Die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b sind auf der beweglichen Hülse 62 integral vorgesehen, die äußeren Eingriffs-Löse-Zähne 62b, welche anfänglich von der beweglichen Hülse 62 getrennt sind, können beispielsweise durch Verschweißen oder dergleichen auf der beweglichen Hülse 62 integral vorgesehen werden. Bei der Übertragungsvorrichtung 26 des 4WD-Fahrzeugs 10 der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform umfasst der Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B einen Abschnitt der beweglichen Hülse 62, die Gestaltung der beweglichen Hülse 62 kann jedoch ebenso derart verändert sein, dass die gesamte bewegliche Hülse 62 die inneren Eingriffs-Löse-Zähne 52d des Hohlrads 52 passieren kann, das heißt, dass die gesamte bewegliche Hülse 62 in dem Passierungsabschnitt B1a der Unterbaugruppe B enthalten ist.
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Die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar. Das heißt, die Offenbarung kann in Modi ausgeführt werden, welche basierend auf dem Wissen des Fachmanns in irgendeiner einer Vielzahl von Arten und Weisen modifiziert oder verbessert wurden.
