DE102017107895A1

DE102017107895A1 - Antriebskraftübertragungsvorrichtung und Fahrzeug mit Vierradantrieb

Info

Publication number: DE102017107895A1
Application number: DE102017107895.9A
Authority: DE
Inventors: Isao Ito; Hiroshi Takuno; Noriyuki Fujii; Ryouichi Kubo
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2017-10-19
Also published as: CN107444111B; JP6699313B2; US20170297429A1; US9931930B2; CN107444111A; JP2017190843A

Abstract

Eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 enthält: eine Ritzelwelle 3 mit einem Ritzelverzahnungsabschnitt 30, einem ersten Wellenabschnitt 31, der sich von einer Seite des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt, und einem zweiten Wellenabschnitt 32, der sich von der anderen Seite des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt; ein Ringrad 55, das mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30 kämmt; ein Kupplungsgehäuse 2, das imstande ist, relativ zu der Ritzelwelle 3 auf einer Rotationsachse in Übereinstimmung mit einer Rotationsachse der Ritzelwelle 3 zu rotieren; einen Kupplungsmechanismus 4, der zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem ersten Wellenabschnitt 31 der Ritzelwelle 3 gelegen ist; und einen Differentialkorb 6, der das Ringrad 55 aufnimmt. Der erste Wellenabschnitt 31 und der zweite Wellenabschnitt 32 der Ritzelwelle 3 sind durch eine erste Lagerung 81 und eine zweite Lagerung 82 jeweils gestützt. Das Kupplungsgehäuse 2 ist durch die Ritzelwelle 3 über eine dritte Lagerung 83 gestützt, die an den ersten Wellenabschnitt 31 gepasst ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die zum Montieren an einem Fahrzeug angepasst ist, um eine Antriebskraft selektiv zu übertragen, und betrifft auch ein Fahrzeug mit Vierradantrieb.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Antriebskraftübertragungsvorrichtungen, die an einem Fahrzeug mit Vierradantrieb mit Hauptantriebsrädern und Hilfsantriebsräder montiert sind und die eine Antriebskraft auf die Hilfsantriebsräder übertragen, wie zum Beispiel in der Japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-144858 ( JP 2011-144858 A ) offenbart, sind bekannt.
Die in der JP 2011-144858 A offenbarte Antriebskraftübertragungsvorrichtung enthält ein zylindrisches Außenrotationsbauteil, das an einem Eingangsbauteil gekoppelt ist, um zusammen mit dem Eingangsbauteil zu rotieren, eine Ritzelwelle (ein Innenrotationsbauteil), das imstande ist, relativ zu dem Außenrotationsbauteil im Inneren des Außenrotationsbauteils zu rotieren, einen Kupplungsbereich, der zwischen dem Außenrotationsbauteil und der Ritzelwelle gelegen ist, und einen Differentialmechanismus zum unterschiedlichen Verteilen einer über den Kupplungsbereich auf die Ritzelwelle übertragene Antriebskraft auf ein Paar Ausgangsbauteile. Der Differentialmechanismus enthält ein Differentialgehäuse, eine Ausgleichsradwelle, die an dem Differentialgehäuse fixiert ist, ein Paar Ausgleichsräder, die auf der Ausgleichsradwelle drehbar gestützt sind, und ein Paar Seitenräder, die mit dem Paar Ausgleichsräder kämmen. Die Ritzelwelle hat an einem Ende einen Ritzelverzahnungsabschnitt. Ein Ringrad ist an dem Außenumfang des Differentialgehäuses fixiert und kämmt mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt, um die Antriebskraft auf das Differentialgehäuse zu übertragen.
Ein feststehendes Gehäuse, das den Differentialmechanismus aufnimmt, stützt die Ritzelwelle über einen Baugruppenlagersatz mit zwei Kegelrollenlagern. Der Baugruppenlagersatz ist um ein Ende eines Wellenabschnitts herum gelegen, der mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt versehen ist, der als ein Einzelteil mit dem Wellenabschnitt ausgebildet ist. Die Axialposition des Baugruppenlagersatzes ist durch eine Lagermutter fixiert, die mit der Ritzelwelle im Gewindeeingriff ist. Das Außenrotationsbauteil ist auf der Ritzelwelle über ein Paar Lagerungen drehbar gestützt. Der Kupplungsbereich enthält mehrere Innenkupplungsplatten, die mit der Ritzelwelle kerbverzahnt im Eingriff sind, und mehrere Außenkupplungsplatten, die mit dem Außenrotationbauteil kerbverzahnt im Eingriff sind. Die Innenkupplungsplatten sind mit einem Eingriffsabschnitt im Eingriff, der an einem Ende der Ritzelwelle ausgebildet ist, das entgegengesetzt zu dem mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt versehenen Ende ist. Dieser Eingriff verhindert eine relative Rotation zwischen der Ritzelwelle und den Innenkupplungsplatten.
In der in der JP 2011-144858 A beschriebenen Antriebskraftübertragungsvorrichtung gibt die Ritzelwelle von dem Ritzelverzahnungsabschnitt die von den Innenkupplungsplatten eingegebene Antriebskraft ab. Die Ritzelwelle muss eine ausreichende Steifigkeit haben, um eine durch die übertragene Antriebskraft verursachte Torsion zu dämpfen. Diese Torsion wird mehr gedämpft, wenn die Entfernung zwischen dem Ritzelverzahnungsabschnitt der Ritzelwelle und dem Eingriffsabschnitt der Ritzelwelle, mit der die Innenkupplungsplatten im Eingriff sind, kürzer ist. Mit anderen Worten wird die Torsion mehr gedämpft, wenn eine Antriebskraftübertragungsentfernung, über die die Antriebskraft übertragen wird, kürzer ist. Deshalb ermöglicht eine Verringerung der Entfernung zwischen dem Eingriffsabschnitt und des Ritzelverzahnungsabschnitts eine Verringerung des Durchmessers und der Länge der Ritzelwelle, und ermöglicht somit eine Verringerung der Baugröße und des Gewichts der Vorrichtung. Leider sind in der in der JP 2011-144858 A beschriebenen Antriebskraftübertragungsvorrichtung der Baugruppenlagersatz und die Lagermutter zwischen dem Ritzelverzahnungsabschnitt der Ritzelwelle und dem Kupplungsbereich angeordnet und diese Anordnung legt Begrenzungen bei der Verringerung der Antriebskraftübertragungsentfernung auf, wodurch es somit schwierig ist, die Baugröße und das Gewicht zu verringern.
Des Weiteren wird, wenn das an dem Außenrotationsbauteil gekoppelte Eingangsbauteil ein Gelenk einer Gelenkwelle ist, die Sicherstellung der Steifigkeit der Ritzelwelle wichtiger, da es erforderlich ist, das die Ritzelwelle das Gewicht der Gelenkwelle stützt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist es eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung und ein Fahrzeug mit Vierradantrieb vorzusehen, die eine Verringerung einer Entfernung ermöglichen, über die eine Ritzelwelle eine Antriebskraft überträgt, und somit eine Verringerung ihrer Baugrößen und ihres Gewichts ermöglichen.
Ein Aspekt der Erfindung sieht eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung vor, die eine Ritzelwelle, ein Zahnrad mit großem Durchmesser, ein zylindrisches Rotationsbauteil, einen Kupplungsmechanismus und ein Gehäusebauteil enthält. Die Ritzelwelle enthält einen Ritzelverzahnungsabschnitt, der als ein Kegelrad ausgebildet ist, einen ersten Wellenabschnitt, der sich von einem großen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts erstreckt, und einen zweiten Wellenabschnitt, der sich von einem kleinen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts erstreckt. Das Zahnrad mit großem Durchmesser kämmt mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt und ist aus einem Kegelrad ausgebildet, das einen größeren Durchmesser als der Ritzelverzahnungsabschnitt hat. Das zylindrische Rotationsbauteil hat einen zylindrischen Abschnitt, der mindestens einen Teil des ersten Wellenabschnitts aufnimmt. Das zylindrische Rotationsbauteil ist relativ zu der Ritzelwelle auf einer Rotationsachse in Übereinstimmung mit einer Rotationsachse der Ritzelwelle drehbar. Der Kupplungsmechanismus ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt des zylindrischen Rotationsbauteils und dem ersten Wellenabschnitt der Ritzelwelle gelegen. Das Gehäusebauteil nimmt den Ritzelverzahnungsabschnitt und den zweiten Wellenabschnitt der Ritzelwelle und das Zahnrad mit großem Durchmesser auf. Eine Antriebskraft wird zwischen dem zylindrischen Rotationsbauteil und dem Zahnrad mit großem Durchmesser über den Kupplungsmechanismus und die Ritzelwelle übertragen. Der erste Wellenabschnitt der Ritzelwelle ist durch das Gehäusebauteil über eine erste Lagerung gestützt und der zweite Wellenabschnitt der Ritzelwelle ist durch das Gehäusebauteil über eine zweite Lagerung gestützt. Das zylindrische Rotationsbauteil ist durch die Ritzelwelle über eine an den ersten Wellenabschnitt gepasste dritte Lagerung gestützt ist.
Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht ein Fahrzeug mit Vierradantrieb vor, das die oben beschriebene Antriebskraftübertragungsvorrichtung enthält. Das Fahrzeug mit Vierradantrieb ist derart gestaltet, dass die Antriebskraft einer Antriebsquelle immer zu einem Paar aus rechtem und linkem Vorderrad übertragen wird, und derart, dass die Antriebskraft der Antriebsquelle über die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu einem Paar aus rechtem und linkem Hinterrad übertragen wird. Das zylindrische Rotationsbauteil ist an eine Antriebswelle zum Übertragen der Antriebskraft in eine Fahrzeuglängsrichtung gekoppelt. Die Ritzelwelle stützt ein Ende der Antriebswelle über das zylindrische Rotationsbauteil.
Diese Aspekte verringern die Entfernung über die die Ritzelwelle die Antriebskraft überträgt und ermöglichen somit eine Verringerung der Baugröße und des Gewichts der Antriebskraftübertragungsvorrichtung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zahlen gleiche Bauteile kennzeichnen, und wobei:
1 ein Diagramm ist, das eine Beispielkonfiguration eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb veranschaulicht, an dem eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung montiert ist;
2 eine Schnittansicht ist, die die Antriebskraftübertragungsvorrichtung veranschaulicht; und
3 eine vergrößerte Teilansicht von 2 ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das eine Beispielkonfiguration eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb 100 veranschaulicht, an dem eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung montiert ist. 2 ist eine Schnittansicht, die die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 veranschaulicht. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht von 2.
Das Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 enthält eine Maschine 102, ein Getriebe 103, ein Paar aus rechtem und linkem Vorderrad 104R und 104L, ein Paar aus rechtem und linkem Hinterrad 105R und 105L, ein Antriebskraftübertragungssystem 101 und eine Steuerung 10. Die Maschine 102 dient als Antriebsquelle zum Erzeugen einer Antriebskraft, um das Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 anzutreiben. Das Antriebskraftübertragungssystem 101 ist imstande, um die Antriebskraft der Maschine 102 auf die Vorderräder 104R und 104L und auf die Hinterräder 105R und 105L zu übertragen. Überall in der Ausführungsform werden die Notationen „R“ beziehungsweise „L“ in Bezugszahlen verwendet, um die rechte Seite und die linke Seite bezüglich einer Richtung zu kennzeichnen, in der sich das Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 nach vorne bewegt.
Das Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 hat schaltbare Antriebsmoden, die einen Vierradantriebsmodus und einen Zweiradantriebsmodus enthalten. Der Vierradantriebsmodus überträgt die Antriebskraft der Maschine 102 sowohl auf die Vorderräder 104R und 104L, die als Hauptantriebsräder dienen, als auch auf die Hinterräder 105R und 105L, die als Hilfsantriebsräder dienen. Der Zweiradantriebsmodus überträgt die Antriebskraft der Maschine 102 nur auf die Vorderräder 104R und 104L. Obwohl diese Ausführungsform eine Brennkraftmaschine als ein Beispiel der Antriebsquelle annimmt, ist die Antriebsquelle nicht auf eine Brennkraftmaschine begrenzt. Die Antriebsquelle kann zum Beispiel eine Kombination aus einer Maschine und einem Hochleistungselektromotor sein, wie zum Beispiel einem Innenpermanentmagnetmotor (IPM). Alternativ kann die Antriebsquelle ein Hochleistungselektromotor alleine sein.
das Antriebskraftübertragungssystem 101 enthält die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1, ein Vorderachsendifferential 106, Vorderradantriebsachsen 107R und 107L, eine Gelenkwelle 108 und Hinterradantriebsachsen 109R und 109L. Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 ist zwischen der Gelenkwelle 108 und den Hinterradantriebsachsen 109R und 109L gelegen.
Das Vorderachsendifferential 106 enthält ein Differentialgehäuse 106a, eine durch das Differentialgehäuse 106a gestützt Ritzelwelle 106b, ein Paar Ritzel 106c, die an der Ritzelwelle 106b drehbar gestützt sind, und ein Paar Seitenzahnräder 106d, die mit dem Paar Ritzel 106c mit ihren zueinander rechtwinkligen Zahnradachsen kämmen. Ein Zahnradmechanismus 110 überträgt die von de Getriebe 103 abgegebene Antriebskraft auf das Differentialgehäuse 106a.
Die Gelenkwelle 108 hat einen Zahnradabschnitt 108a an einem Ende (das heißt, ein Vorderende), das von der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 entfernt ist. Der Zahnradabschnitt 108a kämmt mit einem Ringrad 106b, das zusammen mit dem Differentialgehäuse 106a rotiert. Die Gelenkwelle 108 ist ein Aspekt einer Antriebswelle gemäß der Erfindung zum Übertragen einer Antriebskraft in die Längsrichtung eines Fahrzeugs. Ein hinteres Ende der Gelenkwelle 108, das entgegengesetzt zu dem Vorderende ist, ist durch ein Kreuzgelenk 11 an ein später beschriebenes vorderes Gehäuse 21 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 gekoppelt. Das Kreuzgelenk 11 enthält eine erste Gabel 111, die an der Gelenkwelle 108 fixiert ist, eine zweite Gabel 112, die an dem vorderen Gehäuse 21 fixiert ist, und ein Zapfenkreuz 113.
Die durch das Vorderachsendifferential 106 verteilte Antriebskraft wird immer auf die Vorderräder 104R und 104L über die Vorderradantriebsachsen 107R und 107L übertragen. In dem Vierradantriebsmodus wird die durch die Gelenkwelle 108 übertragene Antriebskraft auf die Hinterräder 105R und 105L über das Kreuzgelenk 11, der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 und den Hinterradantriebsachsen 109R und 109L übertragen. In dem Zweiradantriebsmodus unterbricht die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 die Übertragung der Antriebskraft von der Gelenkwelle 108 auf die Hinterradantriebsachsen 109R und 109L.
2 veranschaulicht einen Horizontalschnitt der Beispielkonfiguration der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1. Die rechte Seite in 2 stellt eine hintere Seite (die Seite der Hinterräder 105R und 105L) in der Längsrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb 100 (nachfolgend einfach als die „Fahrzeuglängsrichtung“ bezeichnet) mit der an dem Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 montierten Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 dar. Die linke Seite in 2 stellt eine Vorderseite (die Seite der Vorderräder 104R und 104L) in der Fahrzeuglängsrichtung mit der an dem Fahrzeug mit Vierradantrieb 100 montierten Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 dar. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Vorderseite in der Fahrzeuglängsrichtung als „Vorderseite“ bezeichnet und die hinter Seite in der Fahrzeuglängsrichtung als „hintere Seite“ bezeichnet.
Gemäß 2 enthält die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1: ein Kupplungsgehäuse 2, das durch das Kreuzgelenk 11 an die Gelenkwelle 108 (siehe 1) gekoppelt ist und das als ein zylindrisches Rotationsbauteil dient; eine Ritzelwelle 3, die imstande ist, relativ zu dem Kupplungsgehäuse 2 im Inneren des Kupplungsgehäuses 2 zu rotieren; einen Kupplungsmechanismus 4, der imstande ist, die Antriebskraft zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und der Ritzelwelle 3 selektiv zu übertragen; einen Differentialmechanismus 5, der die von der Ritzelwelle 3 übertragene Antriebskraft auf die Hinterradantriebsachsen 109R und 109L unterschiedlich verteilt; ein Differentialkorb 6, der den Differentialmechanismus 5 aufnimmt und der als ein Gehäusebauteil dient; eine Spule 70, die eine elektromagnetische Kraft zur Betätigung des Kupplungsmechanismus 4 erzeugt; ein Spulengehäuse 71, das die Spule 70 hält und das aus einem weichmagnetischen Metall wie zum Beispiel Eisen hergestellt ist; einen Läufer 73, der die elektromagnetische Kraft der Spule 70 empfängt; Lagerungen 81 bis 87, die eine stoßfreie Rotation von Komponenten ermöglichen; und Dichtungsbauteile 91 bis 95.
Das Kupplungsgehäuse 2 enthält ein aufgesetztes zylindrisches vorderes Gehäuse 21 und eine ringförmiges hinteres Gehäuse 22. Das Vordere Gehäuse 21 ist näher an der Vorderseite als das hintere Gehäuse 22 gelegen und hat ein offenes Ende, das in Richtung der hinteren Seite zugewandt ist. Das hintere Gehäuse 22 ist mit dem offenen Ende des vorderen Gehäuses 21 im Gewindeeingriff, sodass das vordere Gehäuse 21 und das hintere Gehäuse 22 zusammen rotieren können. Das Kupplungsgehäuse 2 rotiert auf einer Rotationsachse O₁, die sich in die Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.
Das vordere Gehäuse 21 enthält einstückig einen Bodenabschnitt 210 und einen zylindrischen Abschnitt 211. Der Bodenabschnitt 210 ist näher an der Vorderseite als der zylindrische Abschnitt 211 gelegen. Der zylindrische Abschnitt 211 erstreckt sich von dem Bodenabschnitt 210 in die Richtung der Rotationsachse O₁. Die Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 211 des vorderen Gehäuses 21 hat mehrere Teilzähne 211a, die entlang der Rotationsachse O₁ angeordnet sind. Der Bodenabschnitt 210 des vorderen Gehäuses 21 ist durch Schrauben 201 an die zweite Gabel 112 des Kreuzgelenks 11 gekoppelt. Der Bodenabschnitt 210 des vorderen Gehäuses 21 hat ein Durchgangsloch 210a, das durch den Bodenabschnitt 210 in die Richtung der Rotationsachse O₁ geht. Eine Kappe 202 ist an der Innenseite des Durchgangslochs 210a angebracht.
Das hintere Gehäuse 22 enthält ein erstes Bauteil 221, ein zweites Bauteil 222 und ein drittes Bauteil 223. Das erste Bauteil 221 ist an das vordere Gehäuse 21 gekoppelt und aus einem weichmagnetischen Metall hergestellt. Das zweite Bauteil 222 ist radial einwärts des ersten Bauteils 221 gelegen und aus einem unmagnetischen Metall hergestellt, wie zum Beispiel austenitischer rostfreier Stahl. Das dritte Bauteil 223 ist radial einwärts des zweiten Bauteils 222 gelegen und aus einem weichmagnetischen Metall hergestellt. Das zweite Bauteil 222 ist mit dem ersten Bauteil 221 und dem dritten Bauteil 223 durch Schweißen verbunden.
Die Ritzelwelle 3 enthält einstückig einen Ritzelverzahnungsabschnitt 30, der als Kegelrad ausgebildet ist, einen ersten Wellenabschnitt 31, der sich von einem großen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt, und einen zweiten Wellenabschnitt 32, der sich von einem kleinen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt. Der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 hat eine konische Form und verringert den Außendurchmesser in Richtung der hinteren Seite. Das heißt, der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 ist mit dem großen Ende in Richtung der Vorderseite und mit dem kleinen Ende in Richtung der hinteren Seite platziert. Die Zahnradachse des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 stimmt mit der Mittelachse des ersten Wellenabschnitts 31 und des zweiten Wellenabschnitt 32 überein. Das Kupplungsgehäuse 2 und die Ritzelwelle 3 sind imstande, relativ zueinander auf der gleichen Rotationsachse O₁ zu rotieren.
Der erste Wellenabschnitt 31 und der zweite Wellenabschnitt 32 der Ritzelwelle 3 sind durch den Differentialkorb 6 über die erste Lagerung 81 und die zweite Lagerung 82 jeweils gestützt. Die erste und zweite Lagerung 81 und 82 sind jeweils Kegelrollenlager. Details der ersten und zweiten Lagerung 81 und 82 einschließlich ihrer Stützstruktur werden später beschrieben.
Das vordere Gehäuse 21 des Kupplungsgehäuses 2 ist durch die Ritzelwelle 3 über die dritte Lagerung 83 gestützt, die an ein äußerstes Ende des ersten Wellenabschnitts 31 gepasst ist. Das hintere Gehäuse 22 des Kupplungsgehäuses 2 ist durch die Ritzelwelle 3 über die vierte Lagerung 84 gestützt. Die vierte Lagerung 84 ist näher an der hinteren Seite als der Kupplungsmechanismus 4 gelegen und ist näher an der vorderen Seite als die erste Lagerung 81 gelegen. Die Ritzelwelle 3 stützt das Kupplungsgehäuse 2 über die dritte Lagerung 83 und die vierte Lagerung 84 und stützt ein Ende der Gelenkwelle 108 an der hinteren Seite über das Kupplungsgehäuse 2.
Die dritte Lagerung 83 ist ein Kugellager und enthält einen Innenring 831, einen Außenring 832 und mehrere Kugeln 833, die zwischen dem Innenring 831 und dem Außenring 832 gelegen sind. Die Axialposition der dritten Lagerung 83 ist durch Sicherungsringe 834 und 835 fixiert. Die vierte Lagerung 84 ist ein Kugellager und enthält einen Innenring 841, einen Außenring 842 und mehrere Kugeln 843, die zwischen dem Innenring 841 und dem Außenring 842 gelegen sind. Die vierte Lagerung 84 ist zwischen dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22 und dem ersten Wellenabschnitt 31 der Ritzelwelle 3 gelegen. Der erste Wellenabschnitt 31 hat einen gestuften Abschnitt zum Beschränken der Axialbewegung des Innenrings 841. Das dritte Bauteil 223 hat einen gestuften Abschnitt zum Beschränken der Axialbewegung des Außenrings 842.
Der zylindrische Abschnitt 211 des vorderen Gehäuses 21 nimmt mindestens einen Teil des ersten Wellenabschnitts 31 auf. Der Kupplungsmechanismus 4 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 211 des vorderen Gehäuses 21 und dem ersten Wellenabschnitt 31 gelegen. Der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 und der zweite Wellenabschnitt 32 der Ritzelwelle 3 und der Differentialmechanismus 5 sind in dem Differentialkorb 6 aufgenommen.
Der Kupplungsmechanismus 4 enthält eine Hauptkupplung 41, eine Pilotkupplung 42 und einen Kurvenmechanismus 43. Die Hauptkupplung 41 unterbricht die Übertragung der Antriebskraft zwischen dem vorderen Gehäuse 21 und der Ritzelwelle 3. Die Pilotkupplung 42 ist parallel zu der Hauptkupplung 41 in der Axialrichtung angeordnet. Der Kurvenmechanismus 43 wandelt einen Teil eines durch die Pilotkupplung 42 übertragenen Drehmoments des Kupplungsgehäuses 2 in eine Druckkraft der Hauptkupplung 41 um.
Die Hauptkupplung 41 enthält mehrere Hauptaußenkupplungsplatten 411 und mehrere Hauptinnenkupplungsplatten 412, die sich mit den Hauptaußenkupplungsplatten 411 entlang der Axialrichtung parallel zu der Rotationsachse 1 abwechseln. Die Hauptaußenkupplungsplatten 411 haben mehrere Vorsprünge 411a, die mit den Keilzähnen 211a des zylindrischen Abschnitts 211 des vorderen Gehäuses 21 im Eingriff sind. Dies ermöglicht ein Bewegen der Hauptaußenkupplungsplatten 411 in die Axialrichtung, während ein Rotieren der Hauptaußenkupplungsplatten 411 relativ zu dem vorderen Gehäuse 21 verhindert wird. Die Hauptinnenkupplungsplatten 412 haben mehrere Vorsprünge 412a, die mit einem Außenkeileingriffsabschnitt 311 im Eingriff sind, der an dem ersten Wellenabschnitt 31 der Ritzelwelle 3 ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein Bewegen der Hauptinnenkupplungsplatten 412 in die Axialrichtung, während ein Rotieren der Hauptinnenkupplungsplatten 412 relativ zu der Ritzelwelle 3 verhindert wird.
Die Pilotkupplung 42 enthält eine Pilotaußenkupplungsplatte 421 und eine Pilotinnenkupplungsplatte 422 die sich mit der Pilotaußenkupplungsplatte 421 entlang der Axialrichtung parallel zu der Rotationsachse O₁ abwechselt. Die Pilotaußenkupplungsplatte 421 ist mit den Keilzähnen 211a des Zylinderabschnitts 211 des vorderen Gehäuses 21 im Eingriff. Dies ermöglicht ein Bewegen der Pilotaußenkupplungsplatte 421 in die Axialrichtung, während ein Rotieren der Pilotaußenkupplungsplatten 421 relativ zu dem vorderen Gehäuse 21 verhindert wird. Die Pilotinnenkupplungsplatte 422 an die Außenfläche einer später beschriebenen Pilotkurvenscheibe 432 des Kurvenmechanismus 43 kerbverzahnt gepasst. Dies ermöglicht ein Bewegen der Pilotinnenkupplungsplatte 422 in die Axialrichtung, während ein Rotieren der Pilotinnenkupplungsplatte 422 relativ zu der Pilotkurvenscheibe 432 verhindert wird.
Die Spule 70 wird von der Steuerung 10 (siehe 1) mit einem Erregerstrom versorgt und erzeugt eine Magnetkraft. Die Spule 70 wird durch das an dem Differentialkorb 6 fixierte Spulengehäuse 71 gehalten und ist zwischen dem ersten Bauteil 221 und dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22 gelegen. Die Spule 70 und das Spulengehäuse 71 sind radial auswärts des ersten Wellenabschnitts 31 der Ritzelwelle 3 gelegen.
Der Läufer 73 ist der Pilotaußenkupplungsplatte 421 der Pilotkupplung 242 zugewandt, hat eine ringförmige Form und ist aus einem weichmagnetischen Metall hergestellt. Der Läufer 73 ist an die Keilzähne 211a des zylindrischen Abschnitts 111 des vorderen Gehäuses 21 kerbverzahnt gepasst. Dies ermöglicht ein Bewegen des Läufers 73 in die Axialrichtung, während ein Rotieren des Läufers 73 relativ zu dem vorderen Gehäuse 21 verhindert wird.
Die Pilotaußenkupplungsplatte 421 und die Pilotinnenkupplungsplatte 422 sind zwischen dem Läufer 73 und dem hinteren Gehäuse 22 gelegen und sind aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt, der ein Durchdringen eines durch Erregen der Spule erzeugten magnetischen Flusses ermöglicht. Wenn die Steuerung 10 einen Erregerstrom an die Spule 70 liefert, wird ein magnetischer Fluss in einem Magnetpfad erzeugt, der durch das Spulengehäuse 71, das erste Bauteil 221 und das dritte Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22, die Pilotaußenkupplungsplatte 421, die Pilotinnenkupplungsplatte 422 und den Läufer 73 hindurch geht. Der Läufer 73 wird in Richtung des hinteren Gehäuses 23 durch die Magnetkraft des magnetischen Flusses angezogen. Dementsprechend wird die Pilotkupplung 42 durch die Axialbewegung des Läufers 73 gedrückt, die Pilotaußenkupplungsplatte 441 und die Pilotinnenkupplungsplatte 422 werden miteinander in Reibkontakt gebracht und Drehmoment von dem vorderen Gehäuse 21 auf den Kurvenmechanismus 43 übertragen.
Der Kurvenmechanismus 43 enthält eine Pilotkurvenscheibe 432, eine Hauptkurvenscheibe 431 und mehrere Kurvenscheibenkugeln 433. Die Pilotkurvenscheibe 432 ist imstande, relativ zu der Ritzelwelle 3 zu rotieren. Die Hauptkurvenscheibe 431 ist nicht imstande, relativ zu der Ritzelwelle 3 zu rotieren, und ist imstande, sich in die Axialrichtung zu bewegen. Die Kurvenscheibenkugeln 433 sind zwischen der Hauptkurvenscheibe 431 und der Pilotkurvenscheibe 432 gelegen. Ein Axialnadelrollenlager 85 ist zwischen der Pilotkurvenscheibe 432 und dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22 gelegen.
Die jeweiligen zugewandten Flächen der Hauptkurvenscheibe 431 und der Pilotkurvenscheibe 432 haben mehrere Kurvennuten, die einander zugewandt sind, um ein Rollen der Kurvenscheibenkugeln 433 zu ermöglichen. Die Kurvenscheibenkugeln 433 sind teilweise in den Kurvennuten gehalten. Die Kurvennuten erstrecken sich in die Umfangsrichtung der Hauptkurvenscheibe 431 und der Pilotkurvenscheibe 432 und haben jeweils eine bezüglich der Umfangsrichtung geneigte Bodenfläche. Die Relativrotation zwischen der Hauptkurvenscheibe 431 und der Pilotkurvenscheibe 432 des Kurvenmechanismus 43 trennt die Hauptkurvenscheibe 431 und die Pilotkurvenscheibe 432 in die Richtung der Rotationsachse O₁ voneinander und erzeugt somit eine Kurvenscheibenschubkraft, die die Hauptkurvenscheibe 431 in Richtung der Hauptkupplung 41 bewegt. Dementsprechend wird eine Druckkraft in die Axialrichtung in der Hauptkupplung 41 erzeugt. Zu dieser Zeit empfängt das Axialnadelrollenlager 85 die Reaktionskraft einer Kurvenscheibenschubkraft, die auf die Pilotkurvenscheibe 432 wirkt.
Das Spulengehäuse 71 enthält einstückig ein Befestigungsteil 711, das die Spule hält, einen Verlängerungsabschnitt 712, der sich von dem Befestigungsteil 711 in Richtung des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt, und einen Fixierungsabschnitt 713, der an dem Differentialkorb 6 fixiert ist. Zwischen der Außenumfangsfläche des Befestigungsteils 711 des Spulengehäuses 71 und der Innenumfangsfläche des ersten Bauteils 221 des hinteren Gehäuses 22 ist ein Spalt vorgesehen. Zwischen der Innenumfangsfläche des Befestigungsteils 711 des Spulengehäuses 71 und der Außenumfangsfläche des Dritten Bauteils 223 des hinteren Gehäuses 22 ist auch ein Spalt vorgesehen.
Der Verlängerungsabschnitt 712 hat eine zylindrische Form und ist an die Innenfläche einer Öffnung des Differentialkorb 6 gepasst. Der erste Wellenabschnitt 31 der Ritzelwelle 3 ist durch die Öffnung des Differentialkorbs 6 eingesetzt. Die erste Lagerung 81 ist innerhalb des Verlängerungsabschnitts 712 gelegen. Das Spulengehäuse 71 beschränkt die Axialbewegung der ersten Lagerung 81 relativ zu der Ritzelwelle 3 in Richtung der Vorderseite. Der Fixierungsabschnitt 713 ist durch eine Schraube 72 fixiert, die mit dem Differentialkorb 6 im Gewindeeingriff ist. Alternativ kann der Fixierungsabschnitt 713 an dem Differentialkorb 6 durch Schweißen fixiert sein.
Die erste Lagerung 81 enthält einen Innenring 811, einen Außenring 812, mehrere kegelförmige Rollen 813, die zwischen dem Innenring 811 und dem Außenring 812 gelegen sind, und einen Käfig 814, der die kegelförmigen Rollen 813 hält. Die Innenumfangsfläche des Innenrings 811 ist an die Außenumfangsfläche eines Endes des ersten Wellenabschnitts 31 der Ritzelwelle 3 gepasst, das an der Seite des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 ist. Die Seitenfläche eines großen Endes des Innenrings 811 grenzt an den Ritzelverzahnungsabschnitt 30. Die Außenumfangsfläche des Außenrings 812 ist an die Innenumfangsfläche des Verlängerungsabschnitts 712 des Spulengehäuses 71 gepasst. Eine ringförmige Plattenbeilage 80 ist zwischen der Seitenfläche eines großen Endes des Außenrings 812 und der in Richtung der hinteren Seite zugewandten Seitenfläche eines Abschnitts des Befestigungsteils 711 gelegen. Die Seitenfläche des großen Endes des Außenrings 812 grenzt an die Beilage 80. Der Außenring 812, der an die Beilage 80 grenzt, beschränkt die Axialbewegung der ersten Lagerung 81 relativ zu der Ritzelwelle 3.
Die zweite Lagerung 82 enthält einen Innenring 821, einen Außenring 822, mehrere kegelförmige Rollen 823, die zwischen dem Innenring 821 und dem Außenring 822 gelegen sind, und einen Käfig 844, der die kegelförmigen Rollen 823 hält. Die Innenumfangsfläche des Innenrings 821 ist an die Außenumfangsfläche des zweiten Wellenabschnitts 32 der Ritzelwelle 3 gepasst. Die Seitenfläche eines großen Endes des Innenrings 821 grenzt an den Ritzelverzahnungsabschnitt 30. Der Außenring 822 ist durch eine Lagerungsabstützung 61 des Differentialkorbs 6 gestützt. Die Lagerungsabstützung 61 hat ein gepasstes Loch 610. Der Außenring 822 ist gepasst und wird in dem gepassten Loch 610 gehalten. Die Lagerungsabstützung 61 hat des Weiteren einen Vorsprung 611 zum Beschränken der Axialbewegung des Außenrings 822 in Richtung der hinteren Seite.
Die erste Lagerung 81 und die zweite Lagerung 82 sind durch die Fixierung des Spulengehäuses 71 an den Differentialkorb 6 vorgespannt. In dem Fertigungsverfahren der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 werden mehrere Beilagen 80 mit verschiedenen Dicken vorbereitet und eine Beilage 80 mit einer geeigneten Dicke wird zum Beispiel auf der Basis einer gemessenen Entfernung zwischen der Lagerungsabstützung 61 und einer Montagefläche des Differentialkorbs 6, an der der Fixierungsabschnitt 713 des Spulengehäuses 71 fixiert ist, ausgewählt. Ein Auswählen der Beilage 80 in dieser Weise spannt die erste Lagerung 81 und die zweite Lagerung 82 innerhalb eines geeigneten Bereichs vor, wenn die Schraube 72 voll angezogen ist, um den Fixierungsabschnitt 713 des Spulengehäuses 71 zu fixieren.
Der Differentialmechanismus 5 enthält ein Differentialgehäuse 50, eine Ausgleichsradwelle 51, die durch das Differentialgehäuse 50 gestützt ist, ein Paar Ausgleichsräder 52, die auf der Ausgleichsradwelle 51 drehbar gestützt sind, ein erstes und zweites Seitenzahnrad 53 und 54, die mit dem Paar Ausgleichsräder 52 mit ihren zueinander senkrechten Zahnradachsen kämmen und die als Ausgangsbauteile dienen, und einem Ringrad 55, das zusammen mit dem Differentialgehäuse 50 rotiert und das als ein Zahnrad mit großem Durchmesser dient. Das erste Seitenzahnrad 53 ist an die Antriebsachse 109L gekoppelt, um zusammen mit der Antriebsachse 109L zu rotieren. Das zweite Seitenzahnrad 54 ist an die Antriebsachse 109R gekoppelt, um zusammen mit der Antriebsachse 109R zu rotieren.
Das Ringrad 55 ist an dem Außenumfang des Differentialgehäuses 50 durch eine Schraube befestigt, die in den Zeichnungen nicht veranschaulicht ist. Alternativ kann das Ringrad 55 an dem Differentialgehäuse 50 durch Schweißen fixiert sein. Die Antriebskraft wird zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem Ringrad 55 über den Kupplungsmechanismus 4 und der Ritzelwelle 3 übertragen.
Der Differentialmechanismus 5 ermöglicht eine unterschiedliche Abgabe von den ersten und zweite Seitenrad 53 und 54 an die Antriebsachsen 109L und 109R der von der Ritzelwelle 3 auf das Ringrad 55 übertragen Antriebskraft. Das Differentialgehäuse 50, das erste und zweite Seitenzahnrad 53 und 54 und das Ringrad 55 rotieren auf einer Rotationsachse O₂, die sich in die Querrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb 100 erstreckt.
Das Differentialgehäuse 50 enthält einstückig einen Halter 500, der das Paar Ausgleichsräder 52 und das erste und zweite Seitenzahnrad 53 und 54 aufnimmt, einen ersten zylindrischen Abschnitt 501, durch den die Antriebsachse 109L eingesetzt ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 502, durch den die Antriebsachse 109R eingesetzt ist. Der erste zylindrische Abschnitt 501 und der zweite zylindrische Abschnitt 502 des Differentialgehäuses 50 sind durch den Differentialkorb 6 über Kegelrollenlager 86 und 87 jeweils drehbar gestützt. Der zweite zylindrische Abschnitt 502 ist in der Richtung der Rotationsachse O₂ größer in einer Länge als der erste zylindrische Abschnitt 501 und kreuzt mit der Rotationsachse O₁ der Ritzelwelle 3.
Das Ringrad 55 ist ein Kegelrad, das im Durchmesser größer als der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 ist, und kämmt mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30. Das Ringrad 55 und der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 sind Hypoidzahnräder, die eine Bauart von Kegelzahnrädern sind. Die Rotationsachse O₁ der Ritzelwelle 3 kreuzt senkrecht mit der Rotationsachse O₂ des Ringrads 55, wenn die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 in der Höhenrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb 100 betrachtet wird.
Der Eingriff zwischen dem Ringrad 55 des Differentialmechanismus 5 und des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 der Ritzelwelle 3 und der Eingriff zwischen dem Paar Ausgleichsräder 52 und dem ersten und zweiten Seitenzahnrad 53 und 54 wird jeweils durch ein Getriebeöl geschmiert, das in den Zeichnungen nicht veranschaulicht ist. Das Getriebeöl hat eine zur Schmierung des Zahnradeingriffs geeignete Viskosität. In dem Kupplungsmechanismus 4 wird das Reibungsgleiten zwischen den Hauptaußenkupplungsplatten 411 und den Hauptinnenkupplungsplatten 412 und das Reibungsgleiten zwischen der Pilotaußenkupplungsplatte 421 und der Pilotinnenkupplungsplatte 422 jeweils durch ein Kupplungsöl geschmiert, das in den Zeichnungen nicht veranschaulicht ist.
Obwohl das Getriebeöl, das verwendet wird, um den Differentialmechanismus 5 zu schmieren, und das Kupplungsöl, das verwendet wird, um den Kupplungsmechanismus 4 zu schmieren, jeweils ein Schmieröl sind, hat das Kupplungsöl eine kleinere Viskosität als das Getriebeöl, um ein übermäßiges Schleppmoment zu vermeiden. Das erste und zweite Dichtungsbauteil 91 und 92 sind im Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts 31 der Ritzelwelle 3, um das Getriebeöl und das Kupplungsöl voneinander zu isolieren, wodurch ein Mischen des Zahnradöls und des Kupplungsöls miteinander verhindert wird. Das erste und zweite Dichtungsbauteil 91 und 92 sind in der Axialrichtung der Ritzelwelle 3 zwischen dem Kupplungsmechanismus 4 und dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30 gelegen. Das erste und zweite Dichtungsbauteil 91 und 92 verhindern ein Austreten des Getriebeöls dorthin, wo der Kupplungsmechanismus 4 gelegen ist, und verhindern auch einen Austritt des Kupplungsöls dorthin, wo der Differentialmechanismus 5 gelegen ist.
Das erste Dichtungsbauteil 91 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Spulengehäuses 71 und der Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts 31 gelegen. Das erste Dichtungsbauteil 91 enthält einen Kern 911 und einen elastischen Körper 912. Der Kern 911 ist an den Innenumfang des Befestigungsteils 711 des Spulengehäuses 71 gepasst. Der elastische Körper 912 hat eine Lippe im Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts 31 und ist aus einem elastischen Werkstoff wie zum Beispiel Gummi hergestellt. Der elastische Körper 912 ist mit dem Kern 911 zum Beispiel durch Vulkanisierungshaftung verbunden.
Das zweite Dichtungsbauteil 92 ist ein X-Ring, der aus einem elastischen Werkstoff wie zum Beispiel Gummi hergestellt ist und der einen X-förmigen Querschnitt hat. Das zweite Dichtungsbauteil 92 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Kupplungsgehäuse 2 und der Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts 31 gelegen. Speziell ist das zweite Dichtungsbauteil 92 in einer ringförmigen Nut 223a gelegen, die in dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22 ausgebildet ist. Das zweite Dichtungsbauteil 92 ist näher an der Vorderseite (das heißt näher an dem Kupplungsmechanismus 4) als das erste Dichtungsbauteil 91 gelegen. Gemäß dieser Ausführungsform verhindert das erste Dichtungsbauteil 91 ein Eintreten des Getriebeöls in einen Aufnahmeraum (das heißt ein Raum zwischen dem ersten Bauteil 221 und dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22), der die Spule 70 aufnimmt, und das zweite Dichtungsbauteil 92 verhindert das Eintreten des Kupplungsöls in den Aufnahmeraum, der die Spule 70 aufnimmt.
Alternativ kann eines von dem ersten und zweiten Dichtungsbauteil 91 und 92 weggelassen werden. Mindestens ein Dichtungsbauteil muss zwischen dem Kupplungsmechanismus 4 und dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30 gelegen sein, um einen Austritt von Getriebeöl dorthin, wo der Kupplungsmechanismus 4 gelegen ist, zu verhindern und einen Austritt des Kupplungsöls dorthin, wo der Differentialmechanismus 5 gelegen ist, zu verhindern. In diesem Fall, um ein Eintreten des Getriebeöls oder des Kupplungsöls in den Aufnahmeraum zu verhindern, der die Spule 70 aufnimmt, ist das Dichtungsbauteil zum Beispiel zwischen dem Spulengehäuses 71 und dem dritten Bauteil 223 des hinteren Gehäuses 22 platziert. Die spezifischen Strukturen des ersten und zweiten Dichtungsbauteils 91 und 92 sind nicht auf die in 2 und 3 veranschaulichten begrenzt.
Der Differentialkorb 6 hat Einsetzlöcher 601 und 602, durch die die Antriebsachsen 109L und 109R jeweils eingesetzt sind. Dichtungsbauteile 93 und 94 sind jeweils an die Innenflächen der Einsetzlöcher 601 und 602 gepasst, um ein Austreten des Getriebeöls von den Einsetzlöchern 601 und 602 zu verhindern. Das Kupplungsgehäuse 2 hat keinen Kontakt mit dem Differentialkorb 6. Der Differentialkorb 6 hat ein in Richtung der Vorderseite offenes Ende, das mit einem Dichtungsbauteil 95 versehen ist, das eine Dichtlippe im Gleitkontakt mit dem ersten Bauteil 221 des hinteren Gehäuses 22 hat.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist die zweite Lagerung 82 um den zweiten Wellenabschnitt 32 der Ritzelwelle 3 gelegen, der näher an der hinteren Seite als der Ritzelverzahnungsabschnitt 30 gelegen ist, ist die Axialbewegung der ersten Lagerung 81 durch das Spulengehäuse 71 beschränkt und ist das Spulengehäuse 71 an dem Differentialkorb 6 fixiert. Diese Merkmale verringern eine Antriebskraftübertragungsentfernung, die eine Axialentfernung zwischen dem Außenkeileingriffsabschnitt 311 und dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30 der Ritzelwelle 3 ist. Des Weiteren sind das Getriebeöl und das Kupplungsöl durch das erste Dichtungsbauteil 91, das im Inneren des Spulengehäuses 71 gelegen ist, und dem zweiten Dichtungsbauteil 92, das im Inneren des hinteren Gehäuses 22 gelegen ist, voneinander isoliert. Somit sind das erste Dichtungsbauteil 91 und das zweite Dichtungsbauteil 92 gelegen, um eine Vergrößerung der Antriebskraftübertragungsentfernung zu vermeiden.
In der Ausführungsform ist die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 als eine Differentialvorrichtung der Kupplungsbauart mit dem Differentialmechanismus 5 gestaltet. Alternativ kann die Erfindung auf ein Verteilergetriebe angewendet werden, das an einer Position montiert ist, die näher zu der Vorderseite als eine Gelenkwelle, um die Übertragung einer Antriebskraft auf die Gelenkwelle zu unterbrechen. In dieser Alternative hat eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung keinen Differentialmechanismus und ein Zahnrad mit großem Durchmesser, das mit einer Ritzelwelle kämmt, ist an die Gelenkwelle gekoppelt.
Eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 1 enthält: eine Ritzelwelle 3 mit einem Ritzelverzahnungsabschnitt 30, einem ersten Wellenabschnitt 31, der sich von einer Seite des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt, und einem zweiten Wellenabschnitt 32, der sich von der anderen Seite des Ritzelverzahnungsabschnitts 30 erstreckt; ein Ringrad 55, das mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt 30 kämmt; ein Kupplungsgehäuse 2, das imstande ist, relativ zu der Ritzelwelle 3 auf einer Rotationsachse in Übereinstimmung mit einer Rotationsachse der Ritzelwelle 3 zu rotieren; einen Kupplungsmechanismus 4, der zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und dem ersten Wellenabschnitt 31 der Ritzelwelle 3 gelegen ist; und einen Differentialkorb 6, der das Ringrad 55 aufnimmt. Der erste Wellenabschnitt 31 und der zweite Wellenabschnitt 32 der Ritzelwelle 3 sind durch eine erste Lagerung 81 und eine zweite Lagerung 82 jeweils gestützt. Das Kupplungsgehäuse 2 ist durch die Ritzelwelle 3 über eine dritte Lagerung 83 gestützt, die an den ersten Wellenabschnitt 31 gepasst ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-144858 A [0002, 0003, 0005, 0005]

Claims

Antriebskraftübertragungsvorrichtung mit: einer Ritzelwelle, die einen Ritzelverzahnungsabschnitt, der als ein Kegelrad ausgebildet ist, einen ersten Wellenabschnitt, der sich von einem großen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts erstreckt, und einen zweiten Wellenabschnitt enthält, der sich von einem kleinen Ende des Ritzelverzahnungsabschnitts erstreckt; einem Zahnrad mit großem Durchmesser, das mit dem Ritzelverzahnungsabschnitt kämmt und aus einem Kegelrad ausgebildet ist, das einen größeren Durchmesser als der Ritzelverzahnungsabschnitt hat; einem zylindrischen Rotationsbauteil mit einem zylindrischen Abschnitt, der mindestens einen Teil des ersten Wellenabschnitts aufnimmt, wobei das zylindrische Rotationsbauteil relativ zu der Ritzelwelle auf einer Rotationsachse in Übereinstimmung mit einer Rotationsachse der Ritzelwelle drehbar ist; einem Kupplungsmechanismus, der zwischen dem zylindrischen Abschnitt des zylindrischen Rotationsbauteils und dem ersten Wellenabschnitt der Ritzelwelle gelegen ist; und einem Gehäusebauteil, das den Ritzelverzahnungsabschnitt und den zweiten Wellenabschnitt der Ritzelwelle und das Zahnrad mit großem Durchmesser aufnimmt, wobei eine Antriebskraft zwischen dem zylindrischen Rotationsbauteil und dem Zahnrad mit großem Durchmesser über den Kupplungsmechanismus und die Ritzelwelle übertragen wird, der erste Wellenabschnitt der Ritzelwelle durch das Gehäusebauteil über eine erste Lagerung gestützt ist und der zweite Wellenabschnitt der Ritzelwelle durch das Gehäusebauteil über eine zweite Lagerung gestützt ist, und das zylindrische Rotationsbauteil durch die Ritzelwelle über eine an den ersten Wellenabschnitt gepasste dritte Lagerung gestützt ist.
Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit: einer Spule zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft, die den Kupplungsmechanismus betätigt; und einem Spulengehäuse, das die Spule aufnimmt, wobei das Spulengehäuse an dem Gehäusebauteil fixiert ist, und das Spulengehäuse eine Axialbewegung der ersten Lagerung relativ zu der Ritzelwelle beschränkt.
Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Spulengehäuse ein Befestigungsteil, das die Spule hält, einen Verlängerungsabschnitt, der sich von dem Befestigungsteil in Richtung des Ritzelverzahnungsabschnitts erstreckt, und einen Fixierungsabschnitt enthält, der an dem Gehäusebauteil fixiert ist, und das erste Lager im Inneren des Verlängerungsabschnitts gelegen ist.
Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Dichtungsbauteil zwischen dem Kupplungsmechanismus und dem Ritzelverzahnungsabschnitt in einer Axialrichtung der Ritzelwelle gelegen ist, um zu verhindern, dass ein Getriebeöl zur Schmierung des Eingriffs zwischen dem Ritzelverzahnungsabschnitt und dem Zahnrad mit großem Durchmesser dorthin austritt, wo der Kupplungsmechanismus gelegen ist.
Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, des Weiteren mit: einem ersten Dichtungsbauteil, das zwischen einer Innenumfangsfläche des Spulengehäuses und einer Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts gelegen ist; und einem zweiten Dichtungsbauteil, das zwischen einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Rotationsbauteils und der Außenumfangsfläche des ersten Wellenabschnitts gelegen ist, wobei das erste Dichtungsbauteil und das zweite Dichtungsbauteil verhindern, dass ein Getriebeöl zur Schmierung des Eingriffs zwischen dem Ritzelverzahnungsabschnitt und dem Zahnrad mit großem Durchmesser dorthin austritt, wo der Kupplungsmechanismus gelegen ist.
Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, des Weiteren mit: einem Differentialmechanismus, der in dem Gehäusebauteil aufgenommen ist und gestaltet ist, um von einem Paar Ausgangsbauteile die auf das Zahnrad mit großem Durchmesser übertragene Antriebskraft unterschiedlich abzugeben.
Fahrzeug mit Vierradantrieb mit: der Antriebskraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Fahrzeug mit Vierradantrieb derart gestaltet ist, dass die Antriebskraft einer Antriebsquelle immer zu einem Paar aus rechtem und linkem Vorderrad übertragen wird, und derart, dass die Antriebskraft der Antriebsquelle über die Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu einem Paar aus rechtem und linkem Hinterrad übertragen wird, das zylindrische Rotationsbauteil an eine Antriebswelle zum Übertragen der Antriebskraft in eine Fahrzeuglängsrichtung gekoppelt ist, und die Ritzelwelle ein Ende der Antriebswelle über das zylindrische Rotationsbauteil stützt.