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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung, die an einem Vierradantriebsfahrzeug montiert ist, das ein Paar aus einem rechten und linken Hauptantriebsrad und ein Paar aus einem rechten und linken Nebenantriebsrad hat, um eine Antriebskraft einer Antriebsquelle zu dem Paar aus dem rechten und linken Nebenantriebsrad zu verteilen.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Als eine herkömmliche Antriebskraftverteilungsvorrichtung, die an einem Vierradantriebsfahrzeug montiert ist, das ein Paar aus einem rechten und einem linken Hauptantriebsrad und ein Paar aus einem rechten und einem linken Nebenantriebsrad hat, um eine Antriebskraft einer Antriebsquelle zu dem Paar aus dem rechten und linken Nebenantriebsrad zu verteilen, ist eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung bekannt, die in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungsnummer 2015-129534 (
JP 2015-129534 A ) beschrieben ist.
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Die Antriebskraftverteilungsvorrichtung, die in
JP 2015-129534 A beschrieben ist, hat: einen Differenzialmechanismus, der eine Antriebskraft einer Antriebsquelle, die über eine Antriebswelle übertragen wird, zu einem Paar aus einem rechten und linken Nebenantriebsrad in einer Weise verteilt, um eine Differenzialbewegung zwischen diesem zu gestatten; und einen Kupplungsmechanismus, der zwischen einem Nebenantriebsrad von dem Paar aus dem rechten und dem linken Nebenantriebsrad und dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und der die Antriebskraft einstellen kann, die von dem Differenzialmechanismus zu dem einen Nebenantriebsrad übertragen wird. Wenn dieses Vierradantriebsfahrzeug in einem Zweiradantriebszustand fährt, ist eine Kopplung zwischen der Antriebswelle und der Antriebsquelle unterbrochen und der Kupplungsmechanismus ist gelöst, was eine Drehung der Antriebswelle und eines Differenzialgehäuses des Differenzialmechanismus stoppt. In diesem Fall ist ein Paar von Ritzeln des Differenzialmechanismus über eine Ritzelwelle, die durch das Differenzialgehäuse gestützt ist, gestützt, um in entgegengesetzte Richtungen zu drehen.
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In dem Vierradantriebsfahrzeug, das die Antriebskraftverteilungsvorrichtung hat, die gestaltet ist, wie vorstehend beschrieben ist, stoppt während eines Fahrens in dem Zweiradantriebszustand eine Drehung der Antriebswelle und des Differenzialgehäuses. Demzufolge verringert sich ein Fahrwiderstand aufgrund eines Drehwiderstands in Verbindung mit der Drehung von diesen und eine Kraftstoffeffizienz ist verbessert.
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In der Antriebskraftverteilungsvorrichtung, die in
JP 2015-129534 A beschrieben ist, wird eine Drehung der Ritzel des Differenzialmechanismus mit einem Schmiermittel in dem Differenzialgehäuse geschmiert. Weil jedoch eine Drehung des Differenzialgehäuses während eines Fahrens in dem Zweiradantriebszustand stoppt, wird das Schmiermittel nicht zu einem von den Ritzeln zugeführt, das oberhalb der Drehachse des Differenzialgehäuses positioniert ist, wenn der Winkel der Ritzelwelle in diesem Stoppzustand ungefähr senkrecht zu der Horizontalrichtung ist. Falls dieser Zustand für eine lange Zeitspanne andauert, kann eine Abnützung des Ritzels aufgrund eines Mangels einer Schmierung beschleunigt werden.
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Um solch einen Mangel einer Schmierung des Ritzels zu verhindern, kann der Kupplungsmechanismus beispielsweise bei vorbestimmten Zeitintervallen betätigt werden, so dass das Differenzialgehäuse und die Antriebswelle durch eine Drehkraft der Nebenantriebsräder gedreht werden können. In diesem Fall kann jedoch, wenn ein Drehen des Differenzialgehäuses und der Antriebswelle beginnt, ein Stoß oder eine Schwingung auftreten und ein Effekt des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz kann begrenzt sein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung vorzusehen, die ein Schmiermittel zu einem Ritzel, das oberhalb der Drehachse eines Differenzialgehäuses eines Differenzialmechanismus an der Seite von Nebenantriebsrädern positioniert ist, selbst dann zuführen kann, wenn eine Drehung des Differenzialgehäuses in einem Zweiradantriebsmodus eines Vierradantriebsfahrzeugs stoppt.
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Eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung, die an einem Vierradantriebsfahrzeug montiert ist, das, von einem Paar Vorderräder und einem Paar Hinterräder, ein Paar als ein Paar aus einem rechten und einem linken Hauptantriebsrad und dem anderen Paar als ein Paar aus einem rechten und linken Nebenantriebsrad hat, zu denen eine Antriebskraft über eine Antriebswelle übertragen wird, und kann zwischen einem Zweiradantriebszustand und einem Vierradantriebszustand durch einen ersten Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus umschalten, der eine Übertragung der Antriebskraft von einer Antriebsquelle zu der Antriebswelle unterbrechen kann. Die Antriebskraftverteilungsvorrichtung hat: einen Differenzialmechanismus, der die Antriebskraft der Antriebsquelle, die über die Antriebswelle in dem Vierradantriebszustand übertragen wird, zu dem Paar aus dem rechten und linken Nebenantriebsrad in einer Weise überträgt, um eine Differenzialbewegung zwischen dem rechten und dem linken Nebenantriebsrad zu gestatten; und einen zweiten Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus, der zwischen einem Nebenantriebsrad von dem Paar aus dem rechten und dem linken Nebenantriebsrad und dem Differenzialmechanismus angeordnet ist und der eine Übertragung der Antriebskraft von dem Differenzialmechanismus zu dem einen Nebenantriebsrad unterbrechen kann. Der Differenzialmechanismus hat: ein Differenzialgehäuse, das mit der Antriebswelle über einen Getriebemechanismus gekoppelt ist; eine Ritzelwelle, die durch das Differenzialgehäuse gestützt ist, um einstückig mit dem Differenzialgehäuse zu drehen; eine Vielzahl von Ritzeln, die über die Ritzelwelle gestützt sind; und ein Paar von Seitenzahnrädern, die mit den Ritzeln derart kämmen, dass Zahnradachsen des Paars von Seitenzahnrädern sich senkrecht zu denjenigen der Ritzel erstrecken, und wobei ein Eingriff zwischen den Ritzeln und dem Paar von Seitenzahnrädern mit einem Schmiermittel geschmiert wird. Die Ritzelwelle hat einen Strömungsdurchgang, durch den das Schmiermittel von einer Seite von einem Ritzel, das von den Ritzeln unterhalb positioniert ist, zu einer Seite des anderen Ritzels in einem Zweiradantriebsmodus, in dem das Paar von Seitenzahnrädern in entgegengesetzten Richtungen dreht, während das Differenzialgehäuse nicht dreht, strömen kann. Das Schmiermittel wird zu dem Strömungsdurchgang durch Drehung des einen Ritzels, das unterhalb positioniert ist, zugeführt.
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Die Antriebskraftverteilungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Zuführung des Schmiermittels von der Seite des Ritzels, das unterhalb positioniert ist, zu der Seite des Ritzels, das von den Ritzeln oberhalb positioniert ist, selbst wenn eine Drehung des Differenzialgehäuses des Differenzialmechanismus an der Seite der Nebenantriebsräder in dem Zweiradantriebsmodus des Vierradantriebsfahrzeugs stoppt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das Vorstehende und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen.
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1 ist ein Gesamtaufbaudiagramm eines Vierradantriebsfahrzeugs, an dem eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform montiert ist;
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2 ist eine Schnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel der Antriebskraftverteilungsvorrichtung in einem Horizontalschnitt darstellt;
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3 ist eine Schnittansicht, die einen Differenzialmechanismus in einem Schnitt senkrecht zu der Drehachse von diesem darstellt;
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ritzelwelle darstellt;
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5 ist eine Draufsicht aus Sicht von der Zahnradrückflächenseite eines Ritzels;
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6 ist eine Schnittansicht, die einen Differenzialmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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7 ist eine Schnittansicht, die ein Ritzel gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
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8 ist eine Schnittansicht eines Differenzialmechanismus gemäß einer dritten Ausführungsform;
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9 ist eine Schnittansicht, die eine Distanzscheibe gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
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10A ist eine Schnittansicht, die einen Differenzialmechanismus gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt; und
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10B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 10A.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.
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1 ist ein Gesamtaufbaudiagramm, das ein Gestaltungsbeispiel eines Vierradantriebsfahrzeugs darstellt, an dem eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist.
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Ein Vierradantriebsfahrzeug 100 hat eine Maschine 102 als eine Antriebsquelle, die eine Antriebskraft zum Fahren erzeugt, ein Getriebe 103, Vorderräder 104R und 104L als ein Paar aus einem rechten und einem linken Hauptantriebsrad, Hinterräder 105R und 105L als ein Paar aus einem rechten und einem linken Nebenantriebsrad, ein Antriebskraftübertragungssystem 101, das eine Antriebskraft der Maschine 102 zu den Vorderrädern 104R und 104L und den Hinterrädern 105R und 105L übertragen kann, eine Steuerungsvorrichtung 13 und eine Hydraulikeinheit 14. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Buchstaben „R” und „L” jeweils verwendet, um die rechte Seite und die linke Seite mit Bezug auf die Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zu meinen.
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Dieses Vierradantriebsfahrzeug 100 kann zwischen einem Vierradantriebszustand, in dem eine Antriebskraft der Maschine 102 zu den Vorderrädern 104R und 104L und den Hinterrädern 105R und 105L übertragen wird, und einem Zweiradantriebszustand umschalten, in dem die Antriebskraft der Maschine 102 nur zu den Vorderrädern 104R und 104L übertragen wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem eine Maschine, die eine Brennkraftmaschine ist, als die Antriebsquelle verwendet wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Die Antriebsquelle kann die Maschine und einen Elektromotor mit hoher Leistung, wie einen Synchronmotor mit innerem Permanentmagneten (IPM), in Kombination umfassen, oder die Antriebsquelle kann aus solch einem Elektromotor mit hoher Leistung bestehen.
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Das Antriebskraftübertragungssystem 101 hat ein vorderes Differenzial 11, eine Antriebswelle bzw. Gelenkwelle 108, eine Klauenkupplung 12 als einen ersten Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus, der eine Übertragung einer Antriebskraft von der Maschine 102 zu der Antriebswelle 108 unterbrechen kann, eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1, vordere Antriebswellen 106R und 106L und hintere Antriebswellen 107R und 107L, und ist gestaltet, um eine Antriebskraft der Maschine 102 zu den Vorderrädern 104R und 104L und den Hinterrädern 105R und 105L zu übertragen.
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Zu den Vorderrädern 104R und 104L wird eine Antriebskraft der Maschine 102 fortlaufend übertragen. Zu den Hinterrädern 105R und 105L wird eine Antriebskraft der Maschine 102 über die Klauenkupplung 12, die Antriebswelle 108 und die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 übertragen. Mit anderen Worten gesagt hat das Vierradantriebsfahrzeug 100, von den Vorderrädern 104R und 104L und den Hinterrädern 105R und 105L, ein Paar (Vorderräder 104R und 104L) als das Paar aus einem rechten und linken Hauptantriebsrad, und das andere Paar (Hinterräder 105R und 105L) als das Paar aus einem rechten und linken Nebenantriebsrad, zu denen die Antriebskraft über die Antriebswelle 108 übertragen wird.
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Das vordere Differenzial 11 hat: ein Paar Seitenzahnräder 111 und 111, die mit den vorderen Antriebswellen 106R und 106L in einem Paar gekoppelt sind; ein Paar Ritzel 112 und 112, die mit dem Paar Seitenzahnräder 111 und 111 derart kämmen, dass sich die Zahnradachsen der Ritzel senkrecht zu denjenigen der Seitenzahnräder erstrecken; eine Ritzelwelle 113, die das Paar Ritzel 112 und 112 stützt; und ein vorderes Differenzialgehäuse 114, das das Paar Seitenzahnräder 111 und 111, das Paar Ritzel 112 und 112 und die Ritzelwelle 113 aufnimmt.
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Die Klauenkupplung 12 hat: ein erstes Drehbauteil 121, das einstückig mit dem vorderen Differenzialgehäuse 114 dreht; ein zweites Drehbauteil 122, das parallel zu dem ersten Drehbauteil 121 in der Axialrichtung angeordnet ist; und eine zylindrische Hülse 123, die außerhalb des ersten Drehbauteils 121 und des zweiten Drehbauteils 122 angeordnet ist und durch die das erste Drehbauteil 121 und das zweite Drehbauteil 122 miteinander so gekoppelt werden können, um nicht drehbar relativ zueinander zu sein.
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Im Speziellen sind Außenumfangskeilpassabschnitte, die an den Außenumfangsflächen des ersten Drehbauteils 121 und des zweiten Drehbauteils 122 vorgesehen sind, in Eingriff mit einem Innenumfangskeilpassabschnitt, der an der Innenumfangsfläche der Hülse 123 vorgesehen ist, wodurch das erste Drehbauteil 121 und das zweite Drehbauteil 122 durch die Hülse 123 miteinander gekoppelt sind, um einstückig zu drehen. Wenn die Hülse 123 in der Axialrichtung bewegt wird, wodurch der Innenumfangskeilpassabschnitt der Hülse 123 nur mit dem Außenumfangskeilpassabschnitt des zweiten Drehbauteils 122 eingreift und nicht mit dem Außenumfangskeilpassabschnitt des ersten Drehbauteils 121 eingreift, werden das erste Drehbauteil 121 und das zweite Drehbauteil 122 entkoppelt und sind drehbar relativ zueinander. Die Hülse 123 kann durch ein Stellglied (nicht dargestellt) vorwärts und rückwärts in der Axialrichtung bewegt werden.
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Die Antriebswelle 108 empfängt ein Drehmoment der Maschine 102 von dem vorderen Differenzialgehäuse 114 über die Klauenkupplung 12 und überträgt das Drehmoment zu der Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1. Ein Endabschnitt der Antriebswelle 108 an der Vorderradseite ist mit einem Ritzel 108a versehen, das mit einem Hohlrad 108b eingreift, das mit dem zweiten Drehbauteil 122 der Klauenkupplung 12 gekoppelt ist, um nicht drehbar relativ zu diesem zu sein. Das Hohlrad 108b und das Ritzel 108a sind beispielsweise mit Hypoidzahnrädern aufgebaut, um einen Getriebemechanismus 109 zu bilden.
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In dem Vierradantriebszustand des Vierradantriebsfahrzeugs 100 ist die Klauenkupplung 12 gekoppelt, und eine Antriebskraft der Maschine 102 wird zu dem Paar aus dem rechten und linken Hinterrad 105R und 105L über die Antriebswelle 108 und die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 übertragen. In dem Zweiradantriebszustand ist die Klauenkupplung 12 entkoppelt, und eine Übertragung der Antriebskraft der Maschine 102 zu der Antriebswelle 108 ist unterbrochen.
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In dem Vierradantriebszustand verteilt die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 die Antriebskraft, die von der Antriebswelle 108 zu dem Paar aus dem rechten und linken Hinterrad 105R und 105L übertragen wird, in einer Weise, um eine Differenzialbewegung zwischen diesen zu gestatten. Die Antriebswelle 107L ist mit dem linken Hinterrad 105L gekoppelt, und die Antriebswelle 107R ist mit dem rechten Hinterrad 105R gekoppelt.
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Die Hydraulikeinheit 14 wird durch die Steuerungsvorrichtung 13 gesteuert, um ein Hydraulikfluid zu der Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 zuzuführen. Die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 wird durch den Druck dieses Hydraulikfluids betätigt, um eine Antriebskraft von der Antriebswelle 108 zu den hinteren Antriebswellen 107R und 107L zu übertragen.
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2 ist eine Schnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel der Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 in einem horizontalen Schnitt darstellt.
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Wie in 2 dargestellt ist, hat die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 Folgendes: ein Gehäuse 2 mit einem ersten bis dritten Gehäusebauteil 21 bis 23; ein Kopplungsbauteil 31, mit dem die Antriebswelle 108 gekoppelt ist; eine Ritzelwelle 32, die einstückig mit dem Kopplungsbauteil 31 dreht; einen Differenzialmechanismus 4, der eine Antriebskraft der Maschine 102, die über die Antriebswelle 108 in dem Vierradantriebszustand zu dem Paar aus dem rechten und linken Hinterrad 105R und 105L übertragen wird, in einer Weise verteilt, um eine Differenzialbewegung zwischen diesen zu gestatten; einen Kupplungsmechanismus 5 als einen zweiten Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus, der die Antriebskraft einstellen kann, die von dem Differenzialmechanismus 4 zu dem Hinterrad 105L übertragen wird; und einen Kolben 60, der durch den Druck eines Hydraulikfluids betrieben wird, das von der Hydraulikeinheit 14 (in 1 dargestellt) zugeführt wird.
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Der Kupplungsmechanismus 5 hat eine Reibungskupplung 53, die durch den Kolben 60 gedrückt wird, und ist zwischen der Antriebswelle 107L und dem Differenzialmechanismus 4 angeordnet. Der Kupplungsmechanismus 5 kann eine Übertragung der Antriebskraft von dem Differenzialmechanismus 4 zu dem Hinterrad 105L mit der Reibungskupplung 53 unterbrechen.
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In dem zweiten Gehäusebauteil 22 sind eine ringförmige Zylinderkammer 221, zu der ein Hydraulikfluid von der Hydraulikeinheit 14 zugeführt wird, und ein Hydraulikfluidförderloch 222, das mit der Zylinderkammer 221 in Verbindung ist, ausgebildet. Die Zylinderkammer 221 nimmt einen Endabschnitt des Kolbens 60 auf. In 2 ist das Hydraulikfluidförderloch 222 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.
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Der Differenzialmechanismus 4 hat: ein Differenzialgehäuse 40; eine Ritzelwelle 41, die durch das Differenzialgehäuse 40 gestützt ist; eine Vielzahl von Ritzel 42 und 42, die über die Ritzelwelle 41 gestützt sind; ein Paar Seitenzahnräder 43 und 43, die mit den Ritzeln 42 und 42 derart in Eingriff sind, dass sich die Zahnradachsen des Paars Seitenzahnräder senkrecht zu denjenigen der Ritzel erstrecken; ein Paar Distanzscheiben 44, die jeweils an einer Seite angeordnet sind, die der Zahnradrückfläche der Ritzel 42 und 42 zugewandt ist; und ein Hohlrad 45, das einstückig mit dem Differenzialgehäuse 40 dreht. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Paar Ritzel 42 und 42 jeweils an beiden Endabschnitten der Ritzelwelle 41 in der Längsrichtung angeordnet. Das Differenzialgehäuse 40, dessen beide Endabschnitte in der Fahrzeugbreitenrichtung durch Kegelrollenlager 71 und 72 drehbar gestützt sind, dreht um eine Drehachse O einstückig mit der Ritzelwelle 41.
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An einem Seitenzahnrad 43 von dem Paar Seitenzahnräder 43 und 43 des Differenzialmechanismus 4 ist eine Kopplungswelle 33 über den Kupplungsmechanismus 5 koaxial angeordnet, und mit dem anderen Seitenzahnrad 43 ist die Antriebswelle 107R gekoppelt, um nicht relativ zu dieser drehbar zu sein. Mit der Kopplungswelle 33 ist die Antriebswelle 107L gekoppelt, um nicht relativ zu dieser drehbar zu sein. In 2 sind Außenringe von Gleichlaufgelenken dargestellt, die an Endabschnitten der hinteren Antriebswellen 107R und 107L angeordnet sind.
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Das Kopplungsbauteil 31 und die Ritzelwelle 32 sind mit einem Bolzen 301 und einer Distanzscheibe 203 miteinander gekoppelt. Die Ritzelwelle 32 hat einen Wellenabschnitt 321 und einen Zahnradabschnitt 322, und der Wellenabschnitt 321 ist durch ein Paar Kegelrollenlager 73 und 74 drehbar gestützt. Der Zahnradabschnitt 322 greift mit dem Hohlrad 45 des Differenzialmechanismus 4 ein. Das Differenzialgehäuse 40 ist mit der Antriebswelle 108 über einen Getriebemechanismus 34 gekoppelt, der das Hohlrad 45 und den Zahnradabschnitt 322 der Ritzelwelle 32 umfasst.
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Der Kupplungsmechanismus 5 ist zwischen dem einen Seitenzahnrad 43 und der Kopplungswelle 33 angeordnet und überträgt eine Antriebskraft mit der Reibungskupplung 53 von der Seite des einen Seitenzahnrads 43 zu der Seite der Kopplungswelle 33. In dem Vierradantriebszustand des Vierradantriebsfahrzeugs 100, wenn eine Antriebskraft, die von dem einen Seitenzahnrad 43 zu der Antriebswelle 107L über die Kopplungswelle 33 übertragen wird, durch den Kupplungsmechanismus 5 eingestellt wird, wird eine Antriebskraft, die äquivalent zu der Antriebskraft ist, die zu der Antriebswelle 107L übertragen wird, auch zu der Antriebswelle 107R durch die Differenzialfunktion des Differenzialmechanismus 4 übertragen. Auf diese Weise kann der Kupplungsmechanismus 5 die Antriebskräfte für das Paar aus dem rechten und linken Hinterrad 105R und 105L einstellen.
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In dem Zweiradantriebszustand des Vierradantriebsfahrzeugs 100 ist die Klauenkupplung 12 entkoppelt und die Reibungskupplung 43 des Kupplungsmechanismus 5 ist gelöst. Demzufolge wird zu der Antriebswelle 108 keine Drehkraft von der stromaufwärtigen Seite (der Seite der Maschine 102) des Antriebskraftübertragungssystems 101 oder von der stromabwärtigen Seite (der Seite der Hinterräder 105R und 105L) übertragen, so dass die Drehung der Antriebswelle stoppt, selbst wenn das Vierradantriebsfahrzeug 100 fährt. Des Weiteren stoppt eine Drehung von jedem Bauteil von den Bauteilen Kopplungsbauteil 31, Ritzelwelle 32 und Differenzialgehäuse 40 in der gleichen Weise wie die Antriebswelle 108. Demzufolge sind in dem Zweiradantriebszustand Verluste aufgrund eines Ölrührwiderstands beispielsweise in dem Getriebemechanismus 109 (siehe 1), der das Ritzel 108a und das Hohlrad 108b umfasst, und in dem Getriebemechanismus 34, der das Hohlrad 45 und den Zahnradabschnitt 322 der Ritzelwelle 32 umfasst, verringert, und somit ist die Kraftstoffeffizienz verbessert.
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Das Gehäuse 2 umfasst das erste Gehäusebauteil 21, das die Ritzelwelle 32 und den Differenzialmechanismus 4 aufnimmt, das zweite Gehäusebauteil 22, das mit dem ersten Gehäusebauteil 21 mit einer Vielzahl von Bolzen 201 gekoppelt ist, und das dritte Gehäusebauteil 23, das mit dem zweiten Gehäusebauteil 22 mit einer Vielzahl von Bolzen 202 gekoppelt ist. In 2 sind von den Bolzen 201 und den Bolzen 202 jeweils ein Bolzen 201 und ein Bolzen 202 dargestellt.
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Das Gehäuse 2 ist in eine erste Aufnahmekammer 2a, die den Differenzialmechanismus 4 aufnimmt, und eine zweite Aufnahmekammer 2b, die den Kupplungsmechanismus 5 aufnimmt, durch ein Dichtungsbauteil 81 geteilt, das an einer Innenfläche eines Wellenlochs 220 fixiert ist, das in einem mittleren Abschnitt des zweiten Gehäusebauteils 22 ausgebildet ist. Die erste Aufnahmekammer 2a ist gedichtet und enthält ein Schmiermittel (Getriebeöl) mit einer Viskosität, die zum Schmieren von Zahnrädern geeignet ist. In dem Differenzialmechanismus 4 wird ein Eingriff zwischen dem Paar Ritzel 42 und 42 und dem Paar Seitenzahnräder 43 und 43 mit diesem Schmiermittel geschmiert.
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Die zweite Aufnahmekammer 2b ist gedichtet und enthält ein Schmiermittel (Kupplungsöl) mit einer relativ niedrigen Viskosität zum Schmieren eines Reibgleitens zwischen einer Vielzahl von äußeren Kupplungsplatten 531 und einer Vielzahl von inneren Kupplungsplatten 532, die die Reibungskupplung 53 des Kupplungsmechanismus 5 bilden. Dieses Schmiermittel verhindert ein Abnutzen oder ein Festfressen der äußeren Kupplungsplatten 531 und der inneren Kupplungsplatten 532.
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In dem ersten Gehäusebauteil 21 ist ein Dichtungsbauteil 82 an die Innenfläche eines Einsetzlochs gepasst, durch das hindurch die Antriebswelle 107R eingesetzt ist, und ein Dichtungsbauteil 83 ist an die Innenfläche eines Einsetzlochs gepasst, durch das hindurch das Kopplungsbauteil 31 und die Ritzelwelle 32 eingesetzt sind. In dem dritten Gehäusebauteil 23 ist ein Dichtungsbauteil 84 an die Innenfläche eines Einsetzlochs gepasst, durch das hindurch die Kopplungswelle 33 eingesetzt ist.
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Der Kupplungsmechanismus 5 hat: eine Kupplungstrommel 51, die einstückig mit der Kopplungswelle 33 dreht; eine axial innere Welle 52, die einstückig mit dem einen Seitenzahnrad 43 des Differenzialmechanismus 4 dreht; die Reibungskupplung 53, die eine Antriebskraft zwischen der Kupplungstrommel 51 und der inneren Welle 52 überträgt; und einen Druckkraftübertragungsmechanismus 54, der eine Druckkraft des Kolbens 60 zu der Reibungskupplung 53 überträgt.
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Die Reibungskupplung 53 hat die äußeren Kupplungsplatten 531, die zusammen mit der Kupplungstrommel 51 drehen, und die inneren Kupplungsplatten 532, die zusammen mit der inneren Welle 52 drehen. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Reibungskupplung 53 neun äußere Kupplungsplatten 531 und neun innere Kupplungsplatten 532, und diese äußeren Kupplungsplatten 531 und diese inneren Kupplungsplatten 532 sind abwechselnd entlang der Axialrichtung angeordnet.
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Jede äußere Kupplungsplatte 531 hat an ihren Außenumfangsendabschnitten eine Vielzahl von Vorsprüngen, die mit Keilen eingreifen, die an einer Innenumfangsfläche der Kupplungstrommel 51 ausgebildet sind, und ist mit der Kupplungstrommel 51 gekoppelt, um in der Axialrichtung beweglich zu sein und um nicht relativ zu dieser drehbar zu sein. Jede innere Kupplungsplatte 532 hat an ihren Innenumfangsendabschnitten eine Vielzahl von Vorsprüngen, die mit Keilen eingreifen, die an einer Außenumfangsfläche der inneren Welle 52 ausgebildet sind, und ist mit der inneren Welle 52 gekoppelt, um in der Axialrichtung beweglich zu sein und um nicht relativ zu dieser drehbar zu sein.
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Die Reibungskupplung 53 empfängt eine Druckkraft des Kolbens 60 über den Druckkraftübertragungsmechanismus 54, wodurch eine Reibungskraft zwischen den äußeren Kupplungsplatten 531 und den inneren Kupplungsplatten 532 erzeugt wird, und eine Antriebskraft wird durch diese Reibungskraft übertragen. Wenn sich die Druckkraft des Kolbens 60 erhöht, erhöht sich die Reibungskraft zwischen den äußeren Kupplungsplatten 531 und den inneren Kupplungsplatten 532. Die Steuerungsvorrichtung 13 stellt den Druck eines Hydraulikfluids, das von der Hydraulikeinheit 14 zu der Zylinderkammer 221 zugeführt, ein, wodurch die Antriebskraft, die durch den Kupplungsmechanismus 5 übertragen wird, eingestellt werden kann. Die Steuerungsvorrichtung 13 erhöht und verringert den Druck des Hydraulikfluids, das von der Hydraulikeinheit 14 ausgegeben wird, beispielsweise gemäß der Drehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern 104R und 104L und den Hinterrädern 105R und 105L und dem Niederdrückbetrag eines Beschleunigerpedals.
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Der Druckkraftübertragungsmechanismus 54 hat: ein ringförmiges Gleitbauteil 541, das mit der inneren Welle 52 in der Axialrichtung gekoppelt ist, um nicht drehbar relativ zu dieser zu sein; ein Drucknadelwälzlager 542; und ein Distanzstück 543 zum Einstellen der Position des Druckkraftübertragungsmechanismus 54 in der Richtung der Drehachse O.
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Das Gleitbauteil 541 wird durch ein Vorspannbauteil 55 in eine Richtung weg von der Reibungskupplung 53 vorgespannt. Das Vorspannbauteil 55 ist aus einem elastischen Körper wie einer Feder ausgebildet und ein erster Endabschnitt von diesem in der Axialrichtung ist in Kontakt mit einer Fläche eines Stufenabschnitts, der an der inneren Welle 52 ausgebildet ist, und ein zweiter Endabschnitt von diesem ist in Kontakt mit einem inneren Rippenabschnitt des Gleitbauteils 541.
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Zwischen der Kupplungstrommel 51 und einer Innenfläche des dritten Gehäusebauteils 23 ist ein Druckwälzlager 75 angeordnet, und dieses Druckwälzlager 75 beschränkt eine Axialbewegung der Kupplungstrommel 51. Die innere Welle 52 ist durch ein Kugellager 76, das an einer inneren Fläche des Wellenlochs 220 fixiert ist, drehbar gestützt. In einem mittleren Abschnitt der inneren Welle 52 ist ein Aufnahmeloch 520, das einen Endabschnitt der Kopplungswelle 33 aufnimmt, ausgebildet. Die Kopplungswelle 33 ist durch ein Kugellager 77, das zwischen der Kopplungswelle und der Innenfläche des Aufnahmelochs 520 angeordnet ist, und durch ein Kugellager 78, das zwischen der Kopplungswelle und dem dritten Gehäusebauteil 23 angeordnet ist, drehbar gestützt.
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In der Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, stoppt eine Drehung des Differenzialgehäuses 40 während eines Fahrens in dem Zweiradantriebszustand, wie vorstehend beschrieben ist. In diesem Fall dreht das Seitenzahnrad 43 an der rechten Seite, das mit der Antriebswelle 107R gekoppelt ist, zusammen mit der Antriebswelle 107R, und das Seitenzahnrad 43 an der linken Seite dreht in einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Seitenzahnrads 43 an der rechten Seite aufgrund einer Drehung des Paars Ritzel 42 und 42 um die Ritzelwelle 41. Demzufolge drehen die innere Welle 52, die mit dem Seitenzahnrad 43 an der linken Seite gekoppelt ist, und die Kupplungstrommel 51, die mit der Antriebswelle 107L gekoppelt ist, in entgegengesetzte Richtungen.
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3 ist eine Schnittansicht, die den Differenzialmechanismus 4 in einem Schnitt senkrecht zu der Drehachse O darstellt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ritzelwelle 41 darstellt. In 3 sind das Differenzialgehäuse 40, das einen Hohlraum in sich hat, die Ritzelwelle 41 mit einer Säulenform, das Paar Ritzel 42 und 42 und das Seitenzahnrad 43 an der rechten Seite in einem Schnitt dargestellt, der die Mittelachse der Ritzelwelle 41 enthält. 3 stellt auch einen Zustand dar, in dem das Differenzialgehäuse 40 nicht mit der Ritzelwelle 41 dreht, die senkrecht zu der Horizontalrichtung liegt. In der folgenden Beschreibung bedeuten die Ausdrücke „oberhalb” und „unterhalb” ein Befinden in einer oberen Position bzw. einer unteren Position in einer Vertikalrichtung in einem Zustand, in dem die Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1 an dem Vierradantriebsfahrzeug 100 montiert ist.
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Ein Eingriff zwischen jedem Seitenzahnrad 43 und den Ritzeln 42 wird mit einem Schmiermittel L geschmiert. In dem Beispiel, das in 3 dargestellt ist, ist das Ölniveau Ls des Schmiermittels L unterhalb der Drehachse O positioniert.
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In dem Zweiradantriebsmodus, wenn das Differenzialgehäuse 40 nicht dreht, dreht das Paar der Ritzel 42 und 42 in entgegengesetzte Richtungen. In einem mittleren Abschnitt jedes Ritzels 42 ist ein Ritzelwelleneinsetzloch 420 ausgebildet, durch das hindurch die Ritzelwelle 41 eingesetzt ist. Der Innendurchmesser des Ritzelwelleneinsetzlochs 420 ist ausgebildet, um geringfügig größer zu sein als der Außendurchmesser der Ritzelwelle 41.
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In dem Differenzialgehäuse 40 sind zwei Einsetzlöcher 400 ausgebildet, durch die hindurch die Ritzelwelle 41 eingesetzt ist. Jeder der Endabschnitte 41a und 41b der Ritzelwelle 41 in der Längsrichtung ist in dem entsprechenden Einsetzloch 400 aufgenommen. In dem ersten Endabschnitt 41a der Ritzelwelle 41 ist ein Stifteinsetzloch 414, das durch die Ritzelwelle 41 in einer Radialrichtung hindurchgeht, ausgebildet. Durch dieses Stifteinsetzloch 414 ist ein Stift 46, der in ein Presspassloch 401 (siehe 2) pressgepasst ist, das in dem Differenzialgehäuse 40 ausgebildet ist, angeordnet. Dieser Stift 46 verhindert, dass die Ritzelwelle 41 aus dem Differenzialgehäuse 40 herauskommt und sich relativ zu dem Differenzialgehäuse 40 dreht.
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In dem Differenzialgehäuse 40 sind Zahnradeinsetzlöcher 402 ausgebildet, in denen das Paar von Seitenzahnrädern 43 und 43 und andere Komponenten angeordnet sind, wenn der Differenzialmechanismus 4 zusammengebaut ist. Das Schmiermittel L strömt durch diese Zahnradeinsetzlöcher 402 in das Differenzialgehäuse 40 und aus diesem heraus.
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In der Ritzelwelle 41 ist ein Strömungsdurchgang 410 ausgebildet, durch den hindurch das Schmiermittel L in dem Zweiradantriebsmodus von der Seite von einem Ritzel 42, das von dem Paar Ritzel 42 unterhalb positioniert ist, zu der Seite des anderen Ritzels 42 (der Seite des Ritzels 42, das oberhalb der Drehachse O des Differenzialgehäuses 40 positioniert ist) strömen kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Strömungsdurchgang 410 aus einem ersten Strömungsdurchgang 411, der in einem mittleren Abschnitt des Ritzels 41 entlang der Längsrichtung ausgebildet ist, einem zweiten Strömungsdurchgang 412, der mit dem ersten Strömungsdurchgang 411 an der Seite des zweiten Endabschnitts 41b der Ritzelwelle 41 verbunden ist, und einem dritten Strömungsdurchgang 413 ausgebildet, der mit dem ersten Strömungsdurchgang 411 an der Seite des ersten Endabschnitts 41a der Ritzelwelle 41 verbunden ist. In 4 sind der erste Strömungsdurchgang 411, der zweite Strömungsdurchgang 412, der dritte Strömungsdurchgang 413 und das Stifteinsetzloch 414 im Inneren der Ritzelwelle 41 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.
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Der erste Strömungsdurchgang 411 ist aus einem Loch ausgebildet, das von der axialen Endfläche an der Seite des zweiten Endabschnitts 41b zu der Seite des ersten Endabschnitts 41a der Ritzelwelle 41 gebohrt ist. Eine Öffnung des ersten Strömungsdurchgangs 411 an der Seite des zweiten Endabschnitts 41b ist mit einem Stopper 47 blockiert. Der zweite Strömungsdurchgang 412 und der dritte Strömungsdurchgang 413 erstrecken sich durch die Ritzelwelle 41 in einer Radialrichtung, und beide Enden von jedem Strömungsdurchgang sind an der Außenumfangsfläche der Ritzelwelle 41 offen.
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Ein Gleiten des Ritzels 42, das von dem Paar Ritzel 42 und 42 oberhalb positioniert ist, gegen die Ritzelwelle 41 und die entsprechende Distanzscheibe 44 wird mit dem Schmiermittel L geschmiert, das zu dem Strömungsdurchgang 410 der Ritzelwelle 41 durch eine Drehung des Ritzels 42 zugeführt wird, das unterhalb positioniert ist.
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Die Menge des Schmiermittels L in der ersten Aufnahmekammer 2a des Gehäuses 2 ist derart festgelegt, dass die Höhe des Ölniveaus Ls groß genug ist, damit wenigstens ein Teil von jedem von beiden Ritzeln 42 und 42 in das Schmiermittel L eingetaucht ist, wenn das Differenzialgehäuse 40 nicht dreht, während die Ritzelwelle 41 horizontal positioniert ist. Diese Festlegung gestattet, dass das Schmiermittel L in dem Differenzialgehäuse 40 das Paar Ritzel 42 und 42 direkt schmiert, wenn das Differenzialgehäuse 40 nicht dreht, während die Ritzelwelle 41 horizontal positioniert ist.
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5 ist eine Draufsicht von einem der Ritzel 42 aus Sicht von der Seite der Zahnradrückfläche 42a von diesem. Die Zahnradrückfläche 42a jedes Ritzels 42 ist der entsprechenden Distanzscheibe 44 zugewandt. Obwohl nur die Zahnradrückfläche 42a von einem Ritzel 42 von dem Paar von Ritzeln 42 in 5 dargestellt ist, ist das andere Ritzel 42 in der gleichen Weise aufgebaut.
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In jedem Ritzel 42 sind eine Vielzahl von Rückflächenölnuten 421, die gestaltet sind, um das Schmiermittel L zu dem Strömungsdurchgang 410 der Ritzelwelle 41 zu führen, in einer Weise ausgebildet, die mit Bezug auf die Drehrichtung des Ritzels 42 geneigt ist. Die Neigungsrichtung von jeder Rückflächenölnut 421 ist solch eine Richtung, dass ein sich weiter vorne befindlicher Abschnitt der Ölnut in der Drehrichtung des Ritzels 42, wenn das Vierradantriebsfahrzeug 100 in dem Zweiradantriebszustand (in dem Zweiradantriebsmodus) vorwärts fährt, näher zu dem Außenumfang der Zahnradrückfläche 42a ist.
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In 3 ist die Drehrichtung des Seitenzahnrads 43 an der rechten Seite in dem Zweiradantriebsmodus durch den Pfeil A1 gekennzeichnet. In 5 ist die Drehrichtung des Ritzels 42 in dem Zweiradantriebsmodus durch den Pfeil A2 gekennzeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind an der Zahnradrückfläche 42a jedes Ritzels 42 sieben Rückflächenölnuten 421 in regelmäßigen Abständen ausgebildet. Die jeweiligen Rückflächenölnuten 421 sind von dem Außenumfangsende zu dem Innenumfangsende (Öffnungsrand des Ritzelwelleneinsetzlochs 420) der Zahnradrückfläche 42a ausgebildet. Die Rückflächenölnuten 421 sind jeweils in einer Spiralform derart ausgebildet, dass ein sich weiter außen befindliches Umfangsende von jeder Ölnut an der Zahnradrückfläche 42a einen kleineren Neigungswinkel mit Bezug auf die Umfangsrichtung des entsprechenden Ritzels 42 hat.
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Wenn dieses Ritzel 42 in der Richtung des Pfeils A2 dreht, während es in das Schmiermittel L eingetaucht ist, wird das Schmiermittel L um das Ritzel 42 herum durch die Rückflächenölnuten 421 geführt, um zu der Seite des mittleren Abschnitts (der Seite des Ritzelwelleneinsetzlochs 420) zu strömen.
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Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 in dem Strömungsdurchgang 410 der Ritzelwelle 41 sind an Positionen ausgebildet, die den jeweiligen Öffnungsrändern der Ritzelwelleneinsetzlöcher 420 des Paars Ritzel 42 und 42 jeweils an der entsprechenden Seite der Zahnradrückfläche 42a zugewandt sind. Somit sind die Öffnungen 412a, 412b, 413a und 413b des Strömungsdurchgangs 410 den Innenumfangsenden der Rückflächenölnuten 421 des Paars Ritzel 42 und 42 zugewandt, und das Schmieröl L, das durch die Rückflächenölnuten 421 geführt wird, strömt von Öffnungen, die von den Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und den Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 unterhalb positioniert sind (die Öffnungen 412a und 412b in dem Beispiel in 3), in den Strömungsdurchgang 410.
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Das Schmiermittel L, das in den Strömungsdurchgang 410 strömt, strömt wie durch die gestrichelten Pfeile in 3 gekennzeichnet ist, und strömt von Öffnungen, die von den Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und den Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 oberhalb positioniert sind (die Öffnungen 413a und 413b in dem Beispiel, das in 3 dargestellt ist), aus. Das Schmiermittel, das von dem Strömungsdurchgang 410 ausströmt, schmiert dann das Ritzel 42, das von dem Paar Ritzel 42 und 42 oberhalb positioniert ist.
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Gemäß der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, wird selbst wenn eine Drehung des Differenzialgehäuses 40 des Differenzialmechanismus 4 in dem Zweiradantriebsmodus des Vierradantriebsfahrzeugs 100 stoppt, das Schmiermittel L zu dem Ritzel 42 zugeführt, das von dem Paar Ritzel 42 und 42 oberhalb der Drehachse O des Differenzialgehäuses 40 positioniert ist. Demzufolge kann eine Abnutzung der Ritzel 42, der Ritzelwelle 41 oder der Distanzscheiben 44 aufgrund einer ungenügenden Schmierung verhindert werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird das Schmiermittel zu dem Strömungsdurchgang 410 der Ritzelwelle 41 aufgrund einer Drehung von einem Ritzel 42, das unterhalb des Ölniveaus Ls positioniert ist, zugeführt, und somit kann das Schmiermittel L zu dem anderen Ritzel 42, das oberhalb des Ölniveaus Ls positioniert ist, zugeführt werden, ohne die Anzahl von Komponenten oder die Anzahl von Mannstunden für einen Zusammenbau zu erhöhen.
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Das Folgende beschreibt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 und 7. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Aufbau einer Ritzelwelle 41A und eines Paars Ritzel 42A, die über die Ritzelwelle 41A gestützt sind.
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6 ist eine Schnittansicht, die einen Differenzialmechanismus 4A gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem Schnitt senkrecht zu der Drehachse O des Differenzialgehäuses 40 darstellt. 7 ist eine Schnittansicht von einem der Ritzel 42A, die über die Ritzelwelle 41A des Differenzialmechanismus 4A gestützt ist. In 6 und 7 sind Elemente, die die gleichen Funktionen wie diejenigen haben, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen bezeichnet, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen.
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In der Ritzelwelle 41A gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Strömungsdurchgang 410 aus dem ersten Strömungsdurchgang 411, dem zweiten Strömungsdurchgang 412 und dem dritten Strömungsdurchgang 413 in der gleichen Weise wie in der Ritzelwelle 41 gemäß der ersten Ausführungsform gebildet. Jedoch unterscheiden sich Positionen der Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und der Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 von den denjenigen in der ersten Ausführungsform, und diese Öffnungen 412a, 412b, 413a und 413b sind einer Innenumfangsfläche 420a des Ritzelwelleneinsetzlochs 420 in dem Ritzel 42A zugewandt.
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Obwohl jedes Ritzel 42 gemäß der ersten Ausführungsform die Rückflächenölnuten 421 hat, die an der entsprechenden Zahnradrückfläche 42a ausgebildet sind, und keine Ölnuten hat, die im Inneren des entsprechenden Ritzelwelleneinsetzlochs 420 ausgebildet sind, hat jedes Ritzel 42A gemäß der vorliegenden Ausführungsform, zusätzlich zu den Rückflächenölnuten 421, die an der entsprechenden Zahnradrückfläche 42a ausgebildet sind, eine Vielzahl von Innenumfangsflächenölnuten 422, die an der Innenumfangsfläche 420a des entsprechenden Ritzelwelleneinsetzlochs 420 ausgebildet sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Innenumfangsflächenölnuten 422 die gleiche wie die Anzahl der Rückflächenölnuten 421, und die Rückflächenölnuten 421 sind mit den Innenumfangsflächenölnuten 422 an einem Öffnungsendabschnitt des Ritzelwelleneinsetzlochs 420 an der Seite der Zahnradrückfläche 42a verbunden. Hier kann sich die Anzahl der Innenumfangsflächenölnuten 422 von der Anzahl der Rückflächenölnuten 421 unterscheiden, und die Innenumfangsflächenölnuten 422 müssen nicht mit den Rückflächenölnuten 421 in Verbindung sein.
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In jedem Ritzel 42A ist eine ringförmige Nut 423, die entlang der Umfangsrichtung ausgebildet ist, an der Innenumfangsfläche 420a des Ritzelwelleneinsetzlochs 420 ausgebildet. Die Innenumfangsflächenölnuten 422 sind mit der ringförmigen Nut 423 an Endabschnitten von diesen entgegengesetzt zu der Seite der Zahnradrückfläche 42a in Verbindung.
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Jede Innenumfangsflächenölnut 422 ist mit Bezug auf die Axialrichtung des Ritzels 42A geneigt, und diese Neigungsrichtung ist solch eine Richtung, dass ein sich weiter vorne befindlicher Abschnitt der Ölnut in der Drehrichtung des Ritzels 42A in dem Zweiradantriebsmodus näher zu der Zahnradrückfläche 42a ist. In dem Zweiradantriebsmodus gestattet diese Neigung ein Strömen des Schmiermittels L, das durch die Innenumfangsflächenölnuten 422 zu führen ist, von der Seite der Zahnradrückfläche 42a zu der Seite der ringförmigen Nut 423.
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Die Öffnungen 412a, 412b, 413a und 413b des Strömungsdurchgangs 410 der Ritzelwelle 41A sind an Positionen ausgebildet, die den jeweiligen ringförmigen Nuten 423 zugewandt sind. Durch diese Gestaltung strömt das Schmieröl L, das in die ringförmige Nut 423 über die Innenumfangsflächenölnuten 422 strömt, in den Strömungsdurchgang 410 von Öffnungen, die von den Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und den Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 unterhalb positioniert sind (die Öffnungen 412a und 412b in dem Beispiel in 6).
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Das Schmiermittel L, das in den Strömungsdurchgang 410 strömt, strömt, wie durch die gestrichelten Pfeile in 6 gekennzeichnet ist, und strömt von Öffnungen, die von den Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und den Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 oberhalb positioniert sind (die Öffnungen 413a und 413b in dem Beispiel, das in 6 dargestellt ist), aus. Das Schmiermittel, das von dem Strömungsdurchgang 410 ausströmt, schmiert dann das Ritzel 42A, das von dem Paar Ritzeln 42A und 42A oberhalb positioniert ist.
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Auch in der zweiten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, kann der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. In der zweiten Ausführungsform kann, weil das Schmiermittel L zwischen die Außenumfangsfläche der Ritzelwelle 41A und die Innenumfangsfläche 420a des Ritzelwelleneinsetzlochs 420 in jedem Ritzel 42A zugeführt wird, eine Abnutzung der Ritzelwelle 41A aufgrund einer Drehung der Ritzelwelle 41A zuverlässiger verhindert werden.
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Das Folgende beschreibt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 und 9. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Aufbau eines Paars Ritzel 42B und einer Distanzscheibe 44B, die mit jedem Ritzel 42B im Gleitkontakt ist.
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8 ist eine Schnittansicht, die einen Differenzialmechanismus 4B gemäß der dritten Ausführungsform in einem Schnitt senkrecht zu der Drehachse O des Differenzialgehäuses 40 darstellt. 9 ist eine Draufsicht, die die Distanzscheibe 44B darstellt, die zwischen jedes Ritzel 42B und das Differenzialgehäuse 40 in dem Differenzialmechanismus 4B eingesetzt ist. In 8 und 9 sind Elemente, die die gleichen Funktionen wie diejenigen haben, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie denjenigen bezeichnet, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, und eine redundante Beschreibung ist weggelassen.
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Obwohl jedes Ritzel 42 gemäß der ersten Ausführungsform die Rückflächenölnuten 421 hat, die an der entsprechenden Zahnradrückfläche 42a ausgebildet sind, hat jedes Ritzel 42B gemäß der vorliegenden Ausführungsform keine Rückflächenölnuten 421, die an der entsprechenden Zahnradrückfläche 42a ausgebildet sind, und die Zahnradrückfläche 42a hat eine Form einer halbkugeligen Fläche.
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An der inneren Fläche 44a jeder Distanzscheibe 44B gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Gleitkontaktfläche, mit der sich die Zahnradrückfläche 42a des entsprechenden Ritzels 42B in Gleitkontakt befindet, sind eine Vielzahl von Innenflächenölnuten 441, die gestaltet sind, um das Schmiermittel L zu dem Strömungsdurchgang 410 der Ritzelwelle 41 in den Zweiradantriebsmodus zu führen, ausgebildet. Diese Distanzscheibe 44B entspricht einem „Gleitkontaktbauteil” in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Die Innenflächenölnuten 441 sind in einer Weise ausgebildet, die mit Bezug auf die Drehrichtung des Ritzels 42B geneigt ist, und diese Neigungsrichtung ist eine solche Richtung, dass ein sich weiter hinten befindlicher Abschnitt der Ölnut in der Drehrichtung des Ritzels 42B in dem Zweiradantriebsmodus näher zu dem Außenumfang der Distanzscheibe ist. In dem Zweiradantriebsmodus, wenn das Ritzel 42B, das von dem Paar Ritzel 42B und 42B unterhalb positioniert ist, dreht, gestattet diese Neigung, dass das Schmiermittel L durch die Innenflächenölnuten 441 von der Außenumfangsseite zu der Innenumfangsseite der Distanzscheibe 44B geführt wird. In 9 ist die Drehrichtung des Ritzels 42 mit Bezug auf die Distanzscheibe 44B in dem Zweiradantriebsmodus durch den Pfeil A3 gekennzeichnet.
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Die Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und die Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 der Ritzelwelle 41 sind an Positionen ausgebildet, die den jeweiligen Öffnungsrändern der Ritzelwelleneinsetzlöcher 420 des Paars Ritzel 42B und 42B zugewandt sind. Das Schmiermittel L, das in den Strömungsdurchgang 410 strömt, strömt, wie durch die gestrichelten Pfeile in 8 gekennzeichnet ist, und strömt von den Öffnungen 412a und 412b des zweiten Strömungsdurchgangs 412 und den Öffnungen 413a und 413b des dritten Strömungsdurchgangs 413 aus Öffnungen (den Öffnungen 413a und 413b in dem Beispiel, das in 8 dargestellt ist) aus. Das Schmiermittel, das von dem Strömungsdurchgang 410 ausströmt, schmiert dann das Ritzel 42B, das von dem Paar Ritzel 42B und 42B oberhalb positioniert ist.
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Auch in der dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, kann der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. In der dritten Ausführungsform können die Innenflächenölnuten 441 von jeder Distanzscheibe 44B ausgebildet werden, wenn die Distanzscheibe 44B pressgeformt wird, was eine Bearbeitung erleichtert.
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In der dritten Ausführungsform ist ein Fall beschrieben worden, in dem keine Rückflächenölnuten 421 an der Zahnradrückfläche 42a jedes Ritzels 42B ausgebildet sind. Jedoch können die Rückflächenölnuten 421 an der Zahnradrückfläche 42a ausgebildet sein. Mit anderen Worten gesagt, können die Ritzel 42, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, in Verbindung mit den Distanzscheiben 44B gemäß der dritten Ausführungsform verwendet werden.
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In der dritten Ausführungsform ist ein Fall beschrieben worden, in dem die Innenflächenölnuten 441 an der Innenfläche 44a von jeder Distanzscheibe 44B ausgebildet sind. Jedoch kann die Distanzscheibe 44B weggelassen sein und gleichzeitig können Ölnuten korrespondierend zu den Innenflächenölnuten 441 an einer Innenfläche des Differenzialgehäuses 40 ausgebildet sein, die der Zahnradrückfläche 42a des entsprechenden Ritzels 42B zugewandt ist. In diesem Fall entspricht das Differenzialgehäuse 40 dem „Gleitkontaktbauteil” der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist es bevorzugt, eine Behandlung wie eine Hitzebehandlung zum Verbessern einer Abnutzungswiderstandsfähigkeit an Innenflächen des Differenzialgehäuses 40 an Abschnitten durchzuführen, an denen diese Ölnuten ausgebildet sind.
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Wie durch Studieren der ersten bis dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben sind, verstanden werden kann, müssen Ölnuten, die Schmiermittel zu Strömungsdurchgängen der Ritzelwelle führen, nur an wenigstens einer Fläche von der Zahnradrückfläche von jedem Ritzel und der Gleitkontaktfläche eines Gleitkontaktbauteils ausgebildet sein, mit dem die Zahnradrückfläche in Gleitkontakt ist.
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Das Folgende beschreibt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 10A und 10B. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Aufbau der Ritzelwelle 9.
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10A ist eine Schnittansicht eines Differenzialmechanismus 4C gemäß der vierten Ausführungsform in einem Schnitt senkrecht zu der Drehachse O des Differenzialgehäuses 40. 10B ist eine Schnittansicht von 10A entlang einer Linie A-A. In 10A sind Elemente, die die gleichen Funktionen wie diejenigen haben, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen bezeichnet, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen.
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Die Ritzelwelle 9 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen wellenförmigen Körperabschnitt 91 und ein zylindrisches Abdeckbauteil 92, das einen Teil des Körperabschnitts 91 bedeckt. Ein Herauskommen des Körperabschnitts 91 von dem Differenzialgehäuse 40 und ein relatives Drehen des Körperabschnitts 91 zu dem Differenzialgehäuse 40 wird durch einen Stift 46 verhindert, der in ein Presspassloch 911 pressgepasst ist. Das Abdeckbauteil 92 deckt einen Teil einer Außenumfangsfläche 91a des Körperabschnitts 91 zwischen dem Paar Ritzel 42 und 42 ab, die durch den Körperabschnitt 91 gestützt sind. Hier kann das Abdeckbauteil 92 an dem Körperabschnitt 91 fixiert sein oder kann relativ zu dem Körperabschnitt 91 in der Axialrichtung beweglich sein.
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An der Außenumfangsfläche 91a des Körperabschnitts 91 sind Nuten, die sich in der Axialrichtung erstrecken, als Strömungsdurchgänge 910 ausgebildet. In 10A und 10B ist ein Fall dargestellt, in dem drei Strömungsdurchgänge 910 in dem Körperabschnitt 91 ausgebildet sind. Jedoch kann die Anzahl der Strömungsdurchgänge 910 eins oder zwei sein oder kann vier oder mehr sein. Die Strömungsdurchgänge 910 sind entlang der gesamten axialen Länge des Körperabschnitts 91 ausgebildet.
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Das Schmiermittel L, dessen Strömen in die Strömungsdurchgänge 910 durch das Ritzel 42 bewirkt wird, das von dem Paar Ritzel 42 und 42 unterhalb positioniert ist, strömt nach oben, um zu dem Ritzel 42 zugeführt zu werden, das oberhalb des Ölniveaus Ls positioniert ist. Ein Entweichen des Schmiermittels L von den Strömungsdurchgängen 910 zwischen dem Paar Ritzel 42 und 42 wird durch das Abdeckbauteil 92 verhindert.
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Auch in dieser vierten Ausführungsform kann der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. In der vierten Ausführungsform sind die Strömungsdurchgänge 910 an der Außenumfangsfläche 91a des Körperabschnitts 91 ausgebildet, was eine Bearbeitung von diesem erleichtert.
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Die erste bis vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt. Beispielsweise sind Fälle in der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben worden, in denen ein Strömungsdurchgang 410 in jeder der Ritzelwellen 41 und 41A ausgebildet ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Fälle begrenzt. Alternativ kann eine Vielzahl von Strömungsdurchgängen in jeder Ritzelwelle ausgebildet sein, und einige Strömungsdurchgänge von diesen können verwendet werden, um als Strömungsdurchgänge zu dienen, die bewirken, dass Schmiermittel von der Seite des ersten Endabschnitts zu der Seite des zweiten Endabschnitts strömt, und andere Strömungsdurchgänge können verwendet werden, um als Strömungsdurchgänge zu dienen, die bewirken, dass das Schmiermittel von der Seite des zweiten Endabschnitts zu der Seite des ersten Endabschnitts strömt. In diesem Fall können einige Strömungsdurchgänge offen sein, um den Öffnungsrand des Ritzeleinsetzlochs von einem Ritzel und der Innenumfangsfläche der Ritzeleinsetzlochs des anderen Ritzels zugewandt zu sein, und andere Strömungsdurchgänge können offen sein, um der Innenumfangsfläche des Ritzeleinsetzlochs des einen Ritzels und dem Öffnungsrand des Ritzeleinsetzlochs des anderen Ritzels zugewandt zu sein. Fälle sind in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben worden, in denen zwei Ritzel mit einem Paar Seitenzahnrädern derart in Eingriff sind, dass die Zahnradachsen der Ritzel sich senkrecht zu denjenigen der Seitenzahnräder erstrecken. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Fälle begrenzt, und die Anzahl der Ritzel, die mit dem Paar Seitenzahnräder eingreifen, kann drei oder vier sein oder kann mehr als vier sein.
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Der Aufbau des Vierradantriebsfahrzeugs 100 ist nicht auf den Aufbau begrenzt, der in 1 dargestellt ist, und die Antriebskraftverteilungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann in Vierradantriebsfahrzeugen mit verschiedenen Aufbauten verwendet werden, die jeweils ein Paar aus einem rechten und einem linken Hauptantriebsrad und ein Paar aus einem rechten und einem linken Nebenantriebsrad haben. Beispielsweise kann ein Kupplungsmechanismus, der eine Antriebskraft, die von der Maschine zu der Antriebswelle übertragen wird, einstellen kann, als der erste Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus vorgesehen sein. Klauenkupplungen können als der erste Eingriffs-/Nichteingriffs-Mechanismus, der eine Übertragung einer Antriebskraft von der Maschine zu der Antriebswelle unterbrechen kann, und als der zweite Eingriffs-/Nichteingriffsmechanismus verwendet werden, der eine Übertragung einer Antriebskraft von dem Differenzialmechanismus an der Seite der Nebenantriebsräder zu einem der Nebenantriebsräder unterbrechen kann, und zusätzlich zu diesen Klauenkupplungen kann ein Kupplungsmechanismus vorgesehen sein, der die übertragene Antriebskraft einstellen kann. In diesem Fall ist die Position, in der der Kupplungsmechanismus vorgesehen ist, nicht zwischen der Maschine und den Hauptantriebsrädern vorgesehen, und sie kann irgendwo zwischen der Maschine und den Nebenantriebsrädern sein.
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Eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung ist vorgesehen, die ein Schmiermittel zu einem von einem Paar von Ritzeln oberhalb positionierten Ritzel selbst dann zuführen kann, wenn eine Drehung eines Differenzialgehäuses eines Differenzialmechanismus in einem Zweiradantriebsmodus eines Vierradantriebsfahrzeugs stoppt. Eine Antriebskraftverteilungsvorrichtung 1, die an einem Vierradantriebsfahrzeug 100 montiert ist, hat einen Differenzialmechanismus 4 und einen Kupplungsmechanismus 5. Der Differenzialmechanismus 4 hat ein Differenzialgehäuse 40, eine Ritzelwelle 41, ein Paar Ritzel 42 und 42 und ein Paar Seitenzahnräder 43 und 43. In der Ritzelwelle 41 ist ein Strömungsdurchgang 410 ausgebildet, durch den hindurch ein Schmiermittel L von dem von dem Paar von Ritzeln 42 und 42 unterhalb positionierten Ritzel 42 zu dem oberhalb positionierten Ritzel 42 in dem Zweiradantriebsmodus strömen kann, in dem das Paar Ritzel 42 in entgegengesetzte Richtungen dreht, während das Differenzialgehäuse 40 nicht dreht. Das Schmiermittel L wird zu dem Strömungsdurchgang 410 durch Drehung des unterhalb positionierten Ritzels 42 zugeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-129534 [0002]
- JP 2015-129534 A [0002, 0003, 0005]
