DE102022123735A1

DE102022123735A1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102022123735A1
Application number: DE102022123735.4A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Matsuoka
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2023-05-04
Also published as: US20230135283A1; CN116061683A; JP2023068914A

Abstract

Es soll eine effiziente Drehmomentübertragung ermöglicht werden. Die vorliegende Antriebseinheit (100) umfasst einen Motor (2), einen ersten und einen zweiten Drehmomentübertragungsweg (4a, 4b), einen Drehmomentwandler (3), einen ersten und einen zweiten Getriebezug (71, 72) und einen ersten Schaltmechanismus (5). Der erste und der zweite Drehmomentübertragungsweg (4a, 4b) sind parallel zueinander vorgesehen. Der Drehmomentwandler (3) ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet. Der Drehmomentwandler (3) verstärkt ein von dem Motor (2) abgegebenes Drehmoment, wenn das Drehmoment in eine erste Drehrichtung gerichtet ist. Der erste Getriebezug (71) ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet. Der erste Getriebezug (71) ist bezüglich des Drehmomentwandlers (3) stromabwärts angeordnet. Der zweite Getriebezug (72) ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) angeordnet. Der erste Schaltmechanismus (5) schaltet zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) und dem zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) als Weg für die Übertragung des von dem Motor (2) abgegebenen Drehmoments.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Elektroautos fahren mit einem Motor als Antriebsquelle. Sie bewegen sich vorwärts, indem der Motor vorwärts gedreht wird, und rückwärts, indem der Motor rückwärts gedreht wird. Es wurde ein Elektroauto eines Typs vorgeschlagen, bei dem zur Verstärkung eines von dem Motor abgegebenen Drehmoments ein Drehmomentwandler installiert ist (z.B. Publikation des Japanischen Patents Nr. 5370233 ).
Bei einem Elektroauto, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wünscht man sich eine effiziente Drehmomentübertragung. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit zu schaffen, die eine effiziente Drehmomentübertragung ermöglicht.
ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
Eine Antriebseinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat einen Elektromotor, einen ersten Drehmomentübertragungsweg, einen zweiten Drehmomentübertragungsweg, einen Drehmomentwandler, einen ersten Getriebezug, einen zweiten Getriebezug und einen ersten Schaltmechanismus. Der erste Drehmomentübertragungsweg ist konfiguriert für die Übertragung eines Drehmoments, das von dem Elektromotor abgegeben wird, auf eine Ausgangseinheit. Der zweite Drehmomentübertragungsweg ist parallel zu dem ersten Drehmomentübertragungsweg vorgesehen. Der zweite Drehmomentübertragungsweg ist für die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments auf die Ausgangseinheit konfiguriert. Der Drehmomentwandler ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Der Drehmomentwandler ist ausgebildet zum Verstärken des von dem Motor abgegebenen Drehmoments, wenn das Drehmoment in eine erste Drehrichtung gerichtet ist. Der erste Getriebezug ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Der erste Getriebezug ist bezüglich des Drehmomentwandlers stromabwärts angeordnet. Der zweite Getriebezug ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Der erste Schaltmechanismus ist konfiguriert zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg und dem zweiten Drehmomentübertragungsweg als Weg zur Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments.
Wenn eine Drehung des Drehmomentwandlers nicht notwendig ist (z.B., wenn der Elektromotor in einer zweiten Drehrichtung gedreht wird), lässt sich der Weg für die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments gemäß dieser Konfiguration durch den ersten Schaltmechanismus auf den zweiten Drehmomentübertragungsweg umschalten. Solchermaßen kann im Falle einer nicht notwendigen Drehung des Drehmomentwandlers die Drehmomentübertragung ohne den Weg über den Drehmomentwandler und daher effizienter erfolgen.
Das Untersetzungsverhältnis des zweiten Getriebezugs kann höher eingestellt werden als das des ersten Getriebezugs.
Das Untersetzungsverhältnis des ersten Getriebezugs kann höher eingestellt werden als das des zweiten Getriebezugs.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit ein Steuergerät. Das Steuergerät steuert den Elektromotor und den ersten Schaltmechanismus.
Vorzugsweise führt das Steuergerät einen ersten Rückwärtsbewegungsmodus aus. Bei Ausführung des Rückwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät den Elektromotor zu einer Drehung in einer zweiten Drehrichtung. Bei Ausführung des ersten Rückwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät den ersten Schaltmechanismus derart, dass die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg erfolgt.
Vorzugsweise führt das Steuergerät einen ersten Vorwärtsbewegungsmodus aus. Bei Ausführung des Vorwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät den Elektromotor zu einer Drehung in der ersten Drehrichtung. Bei Ausführung des ersten Vorwärtsbewegungsmodus steuert das Steuergerät den ersten Schaltmechanismus außerdem derart, dass die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments über den ersten Drehmomentübertragungsweg erfolgt.
Vorzugsweise führt das Steuergerät einen zweiten Vorwärtsbewegungsmodus aus. Bei Ausführung des zweiten Vorwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät den Elektromotor zu einer Drehung in der ersten Drehrichtung. Darüber hinaus steuert das Steuergerät bei Ausführung des zweiten Vorwärtsbewegungsmodus den ersten Schaltmechanismus derart, dass die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg erfolgt.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit ferner einen dritten Getriebezug und einen zweiten Schaltmechanismus. Der dritte Getriebezug ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Der Dritte Getriebezug ist für eine Aufnahme des Drehmoments konfiguriert, das von dem Drehmomentwandler auf ihn übertragen wird. Der zweite Schaltmechanismus ist ausgebildet zum Schalten zwischen dem ersten Getriebezug und dem dritten Getriebezug als Weg für die Übertragung des Drehmoments nach dessen Abgabe von dem Drehmomentwandler. Das Steuergerät steuert den zweiten Schaltmechanismus.
Vorzugsweise ist der dritte Getriebezug konfiguriert für die Abgabe des Drehmoments in einer Drehrichtung, die jener bei Abgabe des Drehmoments von dem ersten Getriebezug entgegengesetzt ist.
Vorzugsweise kann der zweite Schaltmechanismus in eine Neutralposition eingestellt werden, ohne den ersten und den dritten Getriebezug zu wählen, um eine Übertragung des von dem Drehmomentwandler abgegebenen Drehmoments zu blockieren. Vorzugsweise steuert und veranlasst das Steuergerät den zweiten Schaltmechanismus zu einer Einstellung in die Neutralposition, wenn der zweite Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit ferner eine erste Kupplung. Der Drehmomentwandler hat ein Eingangselement und einen Ausgangselement. Das Eingangselement ist konfiguriert für die Aufnahme des in dieses eingeleiteten Drehmoments nach Abgabe des Drehmoments von dem Elektromotor. Das Ausgangselement ist konfiguriert für die Aufnahme des Drehmoments, das von dem Eingangselement durch ein Fluid auf das Ausgangselement übertragen wird. Die erste Kupplung ist derart konfiguriert, dass diese eine Übertragung des Drehmoments zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement blockieren kann.
Vorzugsweise ist die erste Kupplung eine Einwegkupplung. Die erste Kupplung ist so konfiguriert, dass sie eine Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments zulässt, wenn das Drehmoment in die zweite Drehrichtung gerichtet ist, und die Übertragung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments blockiert, wenn das Drehmoment in die erste Drehrichtung gerichtet ist.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit ferner eine zweite Kupplung. Die zweite Kupplung ist dem Drehmomentwandler in dem ersten Drehmomentübertragungsweg nachgeschaltet. Die zweite Kupplung ist so ausgebildet, dass sie eine Drehmomentübertragung zulassen und unterbinden kann.
Vorzugsweise ist die zweite Kupplung eine Einwegkupplung. Die zweite Kupplung ist derart konfiguriert, dass sie die Übertragung des von dem Drehmomentwandler abgegebenen Drehmoments zu einer stromabwärtigen Seite ermöglicht und die Übertragung des von dem Drehmomentwandler abgegebenen Drehmoments von der stromabwärtigen Seite zu dem Drehmomentwandler unterbindet.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit ferner einen vierten Getriebezug. Der vierte Getriebezug ist dem Drehmomentwandler in dem ersten Übertragungsweg vorgeschaltet.
Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit einen dritten Drehmomentübertragungsweg und einen dritten Schaltmechanismus. Der dritte Drehmomentübertragungsweg zweigt an einer stromaufwärts des Drehmomentwandlers gelegenen Position von dem ersten Drehmomentübertragungsweg ab und mündet an einer stromabwärts des Drehmomentwandlers gelegenen Position in dem ersten Drehmomentübertragungsweg. Der dritte Schaltmechanismus ist konfiguriert zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg und dem dritten Drehmomentübertragungsweg als Weg für die Übertragung des Drehmoments.
Vorzugsweise hat der Drehmomentwandler eine Fliehkraftüberbrückungskupplung.
Vorzugsweise umfasst der erste Schaltmechanismus ein erstes Drehmomentausgangsteil, ein erstes Drehmomenteingangsteil, zweites Drehmomenteingangsteil und ein Verbindungs- bzw. Kopplungsteil. Das erste Drehmomentausgangsteil ist für die Ausgabe des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments konfiguriert. Das erste Drehmomenteingangsteil ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Das erste Drehmomenteingangsteil ist für die Aufnahme des Drehmoments konfiguriert, das nach der Abgabe des Drehmoments von dem ersten Drehmomentausgangsteil in dieses erste Drehmomenteingangsteil eingeleitet wird. Das zweite Drehmomenteingangsteil ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Das zweite Drehmomentübertragungsteil ist für die Aufnahme des Drehmoments konfiguriert, das nach der Abgabe des Drehmoments von dem ersten Drehmomentausgangsteil in dieses zweite Drehmomentübertragungsteil eingeleitet wird. Das Verbindungsteil ist in einen ersten Verbindungszustand und einen zweiten Verbindungszustand einstellbar. Bei Einstellung in den ersten Verbindungszustand verbindet das Verbindungsteil das erste Drehmomentausgangsteil und das erste Drehmomenteingangsteil. Bei Einstellung in den zweiten Verbindungszustand verbindet das Verbindungsteil das erste Drehmomentausgangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil.
Das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil können entlang einer Drehachse des Elektromotors von einer näher zu dem Elektromotor liegenden Seite in der Reihenfolge des ersten Drehmomentausgangsteils, des ersten Drehmomenteingangsteils und des zweiten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sind.
Das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil können entlang der Drehachse des Elektromotors ausgehend von der näher zu dem Elektromotor liegenden Seite in der Reihenfolge des zweiten Drehmomenteingangsteils, des ersten Drehmomentausgangsteils und des ersten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sein.
Das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil können entlang der Drehachse des Elektromotors ausgehend von der näher zu dem Elektromotor liegenden Seite in der Reihenfolge des ersten Drehmomentausgangsteils, des zweiten Drehmomenteingangsteils und des ersten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sein.
Insgesamt ist erfindungsgemäß eine effiziente Drehmomentübertragung möglich.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das die Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit zeigt;
2 zeigt eine schematische Darstellung der Antriebseinheit;
3 ist eine Detailansicht eines ersten Schaltmechanismus und seiner Peripherie;
4 ist eine Detailansicht eines ersten Schaltmechanismus und seiner Peripherie;
5 ist eine Schnittansicht eines Drehmomentwandlers;
6 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer Modifikation;
7 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer weiteren Modifikation;
8 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation;
9 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation;
10 ist eine Detailansicht eines zweiten Schaltmechanismus und seiner Peripherie;
11 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation;
12 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Drehmomentübertragungswege in einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation;
13 ist eine Detailansicht eines ersten Schaltmechanismus und seiner Peripherie gemäß einer noch weiteren Modifikation;
14 ist eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation;
15 ist eine Detailansicht eines ersten Schaltmechanismus und seiner Peripherie gemäß einer noch weiteren Modifikation;
16 ist eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit gemäß einer noch weiteren Modifikation.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Antriebseinheit gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. 1 zeigt in einem Blockdiagramm Drehmomentübertragungswege in der Antriebseinheit, wohingegen 2 eine schematische Darstellung der Antriebseinheit zeigt. Es sollte beachtet werden, dass sich der Begriff „axiale Richtung“ in der folgenden Erläuterung auf eine Erstreckungsrichtung einer Drehachse O für einen Elektromotor 2 sowie für einen Drehmomentwandler 3 bezieht. Der Begriff „Umfangsrichtung“ bezieht sich auf eine Umfangsrichtung eines imaginären Kreises um die Drehachse O, der Begriff „radiale Richtung“ hingegen auf eine radiale Richtung des imaginären Kreises um die Drehachse O. Die Begriffe „stromaufwärtig“ und „stromabwärtig“ bezeichnen jeweils eine in einer Drehmomentübertragungsrichtung stromaufwärtige und stromabwärtige Seite.
[Antriebseinheit]
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Antriebseinheit (100) für den Antrieb einer Ausgangseinheit 101 ausgebildet. Die Ausgangseinheit 101 umfasst einen abschließenden Getriebezug 102, ein Ausgleichsgetriebe 103, ein Paar von Antriebswellen 105 und ein Paar von Antriebsrädern 110. Es sollte beachtet werden, dass die Ausgangseinheit 101 nur die Antriebsräder 110 umfassen kann.
Das Paar von Antriebswellen 105 erstreckt sich jeweils von dem Ausgleichsgetriebe 103 zu dem Paar von Antriebsrädern 110. Das Paar von Antriebswellen 105 erstreckt sich parallel zur Drehachse O. Im Detail erstreckt sich das Paar von Antriebsrädern 105 parallel einer ersten und einer zweiten Drehmomentübertragungswelle 41a und 42a (noch zu beschreiben). Außerdem erstreckt sich das Paar von Antriebswellen 105 versetzt zu (verlagert von) der ersten und der zweiten Drehmomentübertragungswelle 41a und 42a.
Das Ausgleichsgetriebe 103 ist in der Erstreckungsrichtung des Paares von Antriebswellen 105 in der Mitte des Raums zwischen dem Paar von Antriebsrädern 110 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Antriebswellen 105 des Paares im Wesentlichen gleich lang.
Die Antriebseinheit 100 umfasst den Elektromotor 2, den Drehmomentwandler 3, den ersten und den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4a und 4b, einen ersten Schaltmechanismus 5, eine erste Kupplung 6, einen ersten Getriebezug 7, einen zweiten Getriebezug 72 und ein Steuergerät 9. Die Antriebseinheit 100 ist zum Beispiel in einem Elektrofahrzeug installiert.
<Elektromotor>
Der Elektromotor 2 (nachstehend einfach „Motor“ genannt) hat ein Motorgehäuse 21, einen Stator 22, einen Rotor 23 und eine Ausgangswelle 24. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der Motor 2 ein sogenannter Innenläufermotor. Der Motor 2 ist für eine Drehung in einer ersten Drehrichtung und für eine Drehung in einer zweiten Drehrichtung konfiguriert. Dabei sollte beachtet werden, dass die zweite Drehrichtung eine zur ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung ist.
Das Motorgehäuse 21 kann sich nicht drehen. Es ist an einem Körperrahmen des Fahrzeugs etc. befestigt. Der Stator 22 ist an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 21 befestigt. Der Stator 22 ist nicht drehbar. Der Rotor 23 wird um die Drehachse O gedreht. Der Rotor 23 ist radial in dem Stator 22 angeordnet. Die Ausgangswelle 24 erstreckt sich in der axialen Richtung von dem Rotor 23. Die Ausgangswelle 24 wird als Einheit mit dem Rotor 23 gedreht.
<Erster und zweiter Drehmomentübertragungsweg>
Wie 1 zeigt, sind der erste und der zweite Drehmomentübertragungsweg 4a und 4b derart konfiguriert, dass sie ein von dem Motor 2 abgegebenes Drehmoment auf die Ausgangseinheit 101 übertragen. Außerdem sind der erste und der zweite Drehmomentübertragungsweg 4a und 4b parallel zueinander angeordnet.
Der erste Drehmomentübertragungsweg 4a enthält die erste und die zweite Drehmomentübertragungswelle 41a und 42a. Wie in 2 gezeigt ist, wird das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment durch den ersten Schaltmechanismus 5 in die erste Drehmomentübertragungswelle 41a eingeleitet. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a erstreckt sich in der axialen Richtung. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a erstreckt sich koaxial zur Ausgangswelle 24 des Motors 2. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a erstreckt sich in Richtung auf den Drehmomentwandler 3. Die Drehachse der ersten Drehmomentübertragungswelle 41 stimmt im Wesentlichen mit der des Motors 2 und der des Drehmomentwandlers 3 überein.
Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a überträgt das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment auf den Drehmomentwandler 3. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a ist an ihrem auf der stromabwärtigen Seite gelegenen Ende (in 2 das Ende auf der rechten Seite) an einer Abdeckungsnabe 313 (siehe 5) des Drehmomentwandlers 3 befestigt. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a ist massiv.
Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a nimmt das Drehmoment auf, das von dem Drehmomentwandler 3 in sie eingeleitet wird. Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a gibt das von dem Drehmomentwandler 3 in sie eingeleitete Drehmoment an den ersten Getriebezug 71 ab. Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a erstreckt sich von dem Drehmomentwandler 3 axial in Richtung auf den Motor 2.
Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a ist zylinderförmig. Die erste Drehmomentübertragungswelle 41a erstreckt sich durch das Innere der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a. Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a ist an ihrem stromaufwärts gelegenen Ende (das Ende auf der rechten Seite in 2) an einem Turbinenrad 33 (siehe 5) des Drehmomentwandlers 3 befestigt. Zum anderen ist die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a an ihrem stromabwärts gelegenen Ende (das Ende auf der linken Seite in 2) über ein Lager und/oder dergleichen zum Beispiel durch ein Getriebegehäuse 40 gestützt.
Der zweite Drehmomentübertragungsweg 4b ist konfiguriert für die Übertragung des Drehmoments, das von dem Motor 2 abgegeben wird, ohne den Weg über den Drehmomentwandler 3 auf die Ausgangseinheit 101.
<Erster Schaltmechanismus>
Der erste Schaltmechanismus 5 ist ausgebildet zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a und dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b als Weg für die Übertragung des Ausgangsdrehmoments des Motors 2. Dabei ist zu beachten, dass der erste Schaltmechanismus 5 von dem Steuergerät 9 gesteuert wird. Der erste Schaltmechanismus 5 ist im Inneren des Getriebegehäuses 40 angeordnet.
Wie 3 und 4 zeigen, umfasst der erste Schaltmechanismus 5 ein erstes Drehmomentausgangszahnrad 51 (Beispiel eines ersten Drehmomentausgangsteils), ein erstes Drehmomenteingangszahnrad 52 (Beispiel eines ersten Drehmomenteingangsteils), ein zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 (Beispiel eines zweiten Drehmomenteingangsteils) und einen ersten Zahnkranz 54 (Beispiel eines Verbindungsteils). Ferner umfasst der erste Schaltmechanismus 5 einen Aktuator 55, der den Zahnkranz 54 zu einer Bewegung in der axialen Richtung veranlasst. Der Aktuator 55 wird von dem Steuergerät 9 gesteuert.
Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 ist konfiguriert für die Abgabe des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments an den ersten oder den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4a, 4b. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 ist an dem distalen Ende der Ausgangswelle 24 angeordnet. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 wird als eine Einheit mit der Ausgangswelle 24 gedreht. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 kann als ein von der Ausgangswelle 24 getrenntes Element oder alternativ einstückig mit der Ausgangswelle 24 ausgebildet sein. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 ist um die Drehachse O drehbar angeordnet. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 hat eine Mehrzahl von Zähnen an seiner äußeren Umfangsfläche.
Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Es ist konfiguriert für die Aufnahme des Drehmoments, das nach dem Ausgang aus dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 in es eingeleitet wird. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 52 ist um die Drehachse O drehbar angeordnet.
Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 ist an der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a befestigt. Im Detail ist das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 an dem stromaufwärts gelegenen Ende (das Ende auf der linken Seite in 3) der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a befestigt. Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 wird als Einheit mit der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a gedreht. Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 kann als ein von der ersten Drehmomentübertragungswelle 41 getrenntes Element oder einstückig mit der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a vorgesehen sein. Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 ist etwa gleich im Durchmesser wie das erste Drehmomentausgangszahnrad 51. Das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 hat eine Mehrzahl von Zähnen an seiner äußeren Umfangsfläche.
Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b angeordnet. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 ist konfiguriert für die Aufnahme des Drehmoments, das nach der Abgabe von dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 in es eingeleitet wird. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 ist so angeordnet, dass es um die Drehachse O drehbar ist. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 ist im Durchmesser etwa gleich wie das erste Drehmomentausgangszahnrad 51. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 hat eine Mehrzahl von Zähnen an seiner äußeren Umfangsfläche. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 wird durch die Ausgangswelle 24 gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen.
Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 ist axial zwischen das erste und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 52 und 53 geschaltet. Das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53, das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 sind entlang der Drehachse 0 angeordnet und von einer näher zum Motor 2 liegenden Seite in dieser Reihenfolge ausgerichtet. Das erste Drehmomentausgangszahnrad 51, das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 sind relativ zueinander drehbar angeordnet.
Der erste Zahnkranz 54 hat an seiner äußeren Umfangsfläche eine Mehrzahl von Zähnen. Der erste Zahnkranz 54 befindet sich in dauerndem kämmendem Eingriff mit dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 und wird als Einheit mit diesem gedreht. Mit anderen Worten wird der erste Zahnkranz 54 als Einheit mit der Ausgangswelle 24 gedreht.
Der erste Zahnkranz 54 ist in der axialen Richtung bewegbar angeordnet. Bei Steuerung durch das Steuergerät 9 wird der erste Zahnkranz 54 in der axialen Richtung bewegt. Das bedeutet im Detail, dass der von dem Steuergerät 9 gesteuerte Aktuator 55 wie oben beschrieben eine Bewegung des ersten Zahnkranzes 54 in der axialen Richtung veranlasst. Bei einer Bewegung in der axialen Richtung lässt sich der erste Zahnkranz 54 in einen ersten Verbindungs- bzw. Kopplungszustand und in einen zweiten Verbindungs- bzw. Kopplungszustand einstellen. Es ist zu beachten, dass 3 den ersten Zahnkranz 54 in seiner Einstellung im ersten Verbindungzustand zeigt, 4 hingegen im zweiten Verbindungszustand.
Bei Einstellung in den ersten Verbindungszustand, wie in 3 gezeigt, verbindet der erste Zahnkranz 54 das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 mit dem ersten Drehmomenteingangszahnrad 52. Im Detail wird der erste Zahnkranz 54 mit dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 gekämmt, während er mit dem ersten Drehmomenteingangszahnrad 52 kämmt.
Wenn also der erste Zahnkranz 54 sowohl mit dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 als auch mit dem ersten Drehmomenteingangszahnrad 52 kämmt, sind das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 für eine gemeinsame Drehung gekoppelt. Mit anderen Worten werden die Ausgangswelle 24 und die erste Drehmomentübertragungswelle 41a als Einheit gedreht. Als Ergebnis kann der erste Schaltmechanismus 5 den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a als den Weg für die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments einstellen. Dabei sollte beachtet werden, dass wenn der Zahnkranz 54 in den ersten Verbindungszustand eingestellt wird, das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment nicht auf den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b übertragen wird.
Bei Einstellung in den zweiten Verbindungszustand, wie in 4 gezeigt, verbindet bzw. koppelt der erste Zahnkranz 54 das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53. Das bedeutet im Detail, dass der erste Zahnkranz 54 mit dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 gekämmt wird, während er mit dem zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 kämmt.
Wenn also der erste Zahnkranz 54 sowohl mit dem ersten Drehmomentausgangszahnrad 51 als auch mit dem zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 kämmt, sind das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 für eine Drehung als Einheit gekoppelt. Mit anderen Worten werden die Ausgangswelle 24 und die das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 als Einheit gedreht. Als Ergebnis kann der erste Schaltmechanismus 5 den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b als Weg für die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments einstellen. Dabei sollte beachtet werden, dass wenn der erste Zahnkranz 54 auf den zweiten Verbindungszustand eingestellt ist, das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment nicht auf den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a übertragen wird.
<Drehmomentwandler>
Der Drehmomentwandler 3 ist, wie 1 zeigt, in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Der Drehmomentwandler 3 ist konfiguriert für die Verstärkung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments, wenn das Drehmoment in die erste Drehrichtung gerichtet ist. Es sollte beachtet werden, dass das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment von dem Drehmomentwandler 3 nicht verstärkt wird, wenn es in die zweite Drehrichtung gerichtet ist. Der Drehmomentwandler 3 gibt das verstärkte Drehmoment an den ersten Getriebezug 71 ab.
Wie 2 zeigt, stimmt die Drehachse O des Drehmomentwandlers 3 mit jener des Motors 2 im Wesentlichen überein. Wird von dem ersten Schaltmechanismus 5 die Drehmomentübertragung über den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a veranlasst, erfolgt die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments auf den Drehmomentwandler 3. Der Drehmomentwandler 3 ist mit einem Abstand axial von dem Motor 2 entfernt angeordnet.
Der erste Schaltmechanismus 5 ist zwischen dem Drehmomentwandler 3 und dem Motor 2 angeordnet. Der Motor 2, der erste Schaltmechanismus 5 und der Drehmomentwandler 3 sind axial in dieser Reihenfolge ausgerichtet. Der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 sind ebenfalls zwischen dem Drehmomentwandler 3 und dem Motor 2 angeordnet.
Wie 5 zeigt, hat der Drehmomentwandler 3 eine Abdeckung 31, ein Pumpenrad 32, das Turbinenrad 33, ein Leitrad 34 und eine Einwegkupplung 36. Der Drehmomentwandler 3 umfasst ferner eine Überbrückungskupplung 37 vom Fliehkrafttyp. Es sollte beachtet werden, dass die Abdeckung 31 und das Pumpenrad 32 bei vorliegender Erfindung einem Eingangsteil, das Turbinenrad 33 hingegen einem Ausgangsteil entsprechen.
Der Drehmomentwandler 3 ist derart angeordnet, dass das Pumpenrad 32 dem Motor 2 (linke Seite in 5) zugewandt, die Abdeckung 31 hingegen dem Motor 2 abgewandt ist (rechte Seite in 5). Der Drehmomentwandler 3 ist im Inneren eines Drehmomentwandlergehäuses 30 (siehe 2) aufgenommen. In das Innere des Drehmomentwandlers 3 wird eine Hydraulikflüssigkeit geleitet, die beispielsweise Hydrauliköl ist.
Die Abdeckung 31 ist ein Bauelement, in welche das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment eingeleitet wird. Die Abdeckung 31 wird durch das von dem Motor 2 in dieses eingeleitete Drehmoment gedreht. Die Abdeckung 31 ist an der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a befestigt. Die Abdeckung 31 weist eine Keilöffnung auf, mit welcher die erste Drehmomentübertragungswelle 41a keilverbunden ist, weshalb die Abdeckung 31 als Einheit mit der ersten Drehmomentübertragungswelle 41a gedreht wird. Die Abdeckung 31 ist so angeordnet, dass sie das Turbinenrad 33 abdeckt.
Die Abdeckung 31 hat einen Scheibenbereich 311, einen zylindrischen Bereich 312 und eine Abdeckungsnabe 313. Der Scheibenbereich 311 hat in seiner Mitte eine Öffnung. Der zylindrische Bereich 312 erstreckt sich von dem äußeren Umfangsende des Scheibenbereichs 311 in Richtung auf den Motor 2. Der Scheibenbereich 311 und der zylindrische Bereich 312 sind als einstückiges Element vorgesehen.
Die Abdeckungsnabe 313 ist an dem inneren Umfangsende des Scheibenbereichs 311 befestigt. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckungsnabe 313 als von dem Scheibenbereich 311 separates Element vorgesehen, kann jedoch auch einstückig mit dem Scheibenbereich 311 ausgebildet sein.
Die Abdeckungsnabe 313 hat eine Keilöffnung, mit welcher die erste Drehmomentübertragungswelle 41a keilverbunden ist. Die Abdeckungsnabe 313 wird über ein Lagerelement (in den Zeichnungen nicht dargestellt) durch das Drehmomentwandlergehäuse 30 gestützt.
Das Pumpenrad 32 wird als Einheit mit der Abdeckung 31 gedreht. Das Pumpenrad 32 ist an der Abdeckung 31 befestigt. Das Pumpenrad 32 hat ein Pumpenradgehäuse 321, eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 322 und ein Pumpenradnabe 323.
Das Pumpenradgehäuse 321 ist an der Abdeckung 31 befestigt. Die Mehrzahl an Pumpenradschaufeln 322 ist an der Innenfläche des Pumpenradgehäuses 321 befestigt.
Die Pumpenradnabe 323 ist an dem inneren Umfangsende des Pumpenradgehäuses 321 befestigt. Es sollte beachtet werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Pumpenradnabe 323 als mit dem Pumpenradgehäuse 321 einstückiges Element vorgesehen ist, jedoch alternativ auch als von dem Pumpenradgehäuse 321 separates Element vorgesehen sein kann.
Das Turbinenrad 33 ist dem Pumpenrad 32 gegenüberliegend angeordnet. Im Detail liegt das Turbinenrad 33 dem Pumpenrad 32 axial gegenüber. Das Turbinenrad 33 ist ein Bauteil, auf welches durch die Hydraulikflüssigkeit das Drehmoment von dem Pumpenrad 32 übertragen wird.
Das Turbinenrad 33 hat ein Turbinenradgehäuse 331, eine Mehrzahl an Turbinenradschaufeln 332 und eine Turbinenradnabe 333. Die Mehrzahl an Turbinenradschaufeln 332 ist an der Innenfläche des Turbinenradgehäuses 331 befestigt.
Die Turbinenradnabe 333 ist an dem inneren Umfangsende des Turbinenradgehäuses 331 befestigt. Zum Beispiel ist die Turbinenradnabe 333 mit Nieten an dem Turbinenradgehäuse 331 befestigt. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Turbinenradnabe 333 als von dem Turbinenradgehäuse 331 getrenntes Element vorgesehen, kann jedoch auch als mit dem Turbinenradgehäuse 331 einstückiges Element vorgesehen sein.
Die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a ist an der Turbinenradnabe 333 befestigt. Im Detail ist die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a mit der Turbinenradnabe 333 keilverbunden. Die Turbinenradnabe 333 wird als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht. Mit anderen Worten gibt der Drehmomentwandler 3 das verstärkte Drehmoment an die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a ab.
Das Leitrad 34 ist konfiguriert für die Regulierung des Hydraulikölflusses, der von dem Turbinenrad 33 zu dem Pumpenrad 32 zurückkehrt. Das Leitrad 34 kann sich um die Drehachse O drehen. Zum Beispiel wird das Leitrad 34 über die Einwegkupplung 36 durch eine stationäre Welle 104 gestützt. Das Leitrad 34 ist axial zwischen dem Pumpenrad 32 und dem Turbinenrad 33 angeordnet.
Es sollte beachtet werden, dass sich die stationäre Welle 104 axial durch das Innere der Pumpenradnabe 323 erstreckt. Die stationäre Welle 104 ist zylinderförmig, und die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a erstreckt sich axial durch das Innere der stationären Welle 104. Ferner erstreckt sich die stationäre Welle 104 zum Beispiel von dem Getriebegehäuse 40 oder dem Drehmomentwandlergehäuse 30. Die stationäre Welle 104 kann sich nicht drehen.
Das Leitrad 34 hat einen Leitradträger 341 in Scheibenform und eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 342, die an der äußeren Umfangsfläche des Leitradträgers 341 befestigt sind.
Die Einwegkupplung 36 ist zwischen der stationären Welle 104 und dem Leitrad 34 angeordnet. Die Einwegkupplung 36 ist derart konfiguriert, dass sie eine Drehung des Leitrads 34 in der ersten Drehrichtung ermöglicht, eine Drehung des Leitrads 34 in der zweiten Drehrichtung jedoch verhindert. Das Drehmoment wird von dem Pumpenrad 32 auf das Turbinenrad 33 übertragen und dabei von dem Leitrad 34 verstärkt.
Die Fliehkraftüberbrückungskupplung 37 ist an dem Turbinenrad 33 befestigt. Die Fliehkraftübertragungskupplung 37 wird als Einheit mit dem Turbinenrad 33 gedreht. Die Fliehkraftübertragungskupplung 37 ist konfiguriert für eine Kopplung bzw. Verbindung der Abdeckung 31 und des Turbinenrads 33 miteinander durch eine bei Drehung des Turbinenrads 33 erzeugten Fliehkraft. Im Detail ist die Fliehkraftübertragungskupplung 37 derart konfiguriert, dass das Drehmoment von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33 überträgt, wenn die Drehzahl des Turbinenrads 33 einen vorgegebenen Wert übersteigt oder gleich diesem Wert ist.
Die Fliehkraftübertragungskupplung 37 weist eine Mehrzahl von Fliehkraftelementen 371 und eine Mehrzahl von Reibmaterialien 372 auf. Die Reibmaterialien 372 sind jeweils an den äußeren Umfangsflächen der Fliehkraftelemente 371 befestigt. Die Fliehkraftelemente 371 sind so angeordnet, dass sie sich radial bewegen können. Es sollte beachtet werden, dass sich die Fliehkraftelemente 371 in Umfangsrichtung nicht bewegen können, weshalb sie zusammen mit dem Turbinenrad 33 gedreht und durch Fliehkräfte radial nach außen bewegt werden.
Übersteigt die Drehzahl des Turbinenrads 33 den vorgegebenen Wert oder ist gleich dem vorgegebenen Wert, werden die Fliehkraftelemente 371 aufgrund der Konfiguration der Fliehkraftübertragungskupplung 37 radial nach außen bewegt und die Reibmaterialien 372 mit der inneren Umfangsfläche des zylinderförmigen Bereichs 312 der Abdeckung in Reibschluss gebracht. Die Fliehkraftübertragungskupplung 37 wird dadurch in einen AN-Zustand gebracht und das in die Abdeckung 31 eingeleitete Drehmoment über die Fliehkraftübertragungskupplung 37 von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33 übertragen. Es sollte beachtet werden, dass die Hydraulikflüssigkeit durch die Fliehkraftübertragungskupplung 37 fließen kann, selbst wenn diese in den AN-Zustand geschaltet ist.
Sinkt die Drehzahl des Turbinenrads 33 unter den vorgegebenen Wert, werden die Fliehkraftelemente 371 radial nach innen bewegt, wodurch der Reibschluss zwischen den Reibmaterialien 372 und der inneren Umfangsfläche des zylinderförmigen Bereichs 312 der Abdeckung 31 aufgehoben wird. Folglich wird die Fliehkraftübertragungskupplung 37 in einen AUS-Zustand gebracht und das in die Abdeckung 31 eingeleitete Drehmoment nicht über die Fliehkraftübertragungskupplung 37 von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33 übertragen. Mit anderen Worten wird das in die Abdeckung 31 eingeleitete Drehmoment von dieser auf das Pumpenrad 32 und anschließend über die Hydraulikflüssigkeit auf das Turbinenrad 33 übertragen.
<Erste Kupplung>
Die erste Kupplung 6 ist so konfiguriert, dass sie eine Drehmomentübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil in dem Drehmomentwandler 3 blockiert. Im Detail ist die erste Kupplung 6 derart konfiguriert, dass sie eine Drehmomentübertragung zwischen der Abdeckung 31 und dem Turbinenrad 33 blockiert.
Die erste Kupplung 6 ist zwischen der Abdeckung 31 und dem Turbinenrad 33 angeordnet. Die erste Kupplung 6 ist eine Einwegkupplung.
Die erste Kupplung 6 blockiert die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments, wenn das Drehmoment in die erste Richtung gerichtet ist. Mit anderen Worten ermöglicht die erste Kupplung 6 eine Drehung der Abdeckung 31 relativ zu dem Turbinenrad 33, wenn das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die erste Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, in die erste Kupplung 6 eingeleitet wird. Deshalb lässt die erste Kupplung 6 eine Übertragung des Drehmoments von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33 nicht zu, wenn der Motor 2 in der ersten Drehrichtung gedreht wird. Das Ergebnis ist, dass das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die erste Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, nacheinander auf die Abdeckung 31, das Pumpenrad 32 und das Turbinenrad 33 übertragen wird, und zwar in dieser Reihenfolge.
Dagegen überträgt die erste Kupplung 6 das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment, wenn das Drehmoment in die zweite Drehrichtung gerichtet ist. Mit anderen Worten ermöglicht die erste Kupplung 6 eine Drehung der Abdeckung 31 als Einheit mit dem Turbinenrad 33, wenn das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die zweite Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, in die erste Kupplung 6 eingeleitet wird. Deshalb erlaubt die erste Kupplung 6 eine Drehmomentübertragung von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33, wenn der Motor 2 in der zweiten Drehrichtung gedreht wird. Das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die zweite Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, wird nicht über den Weg des Pumpenrads 32 und der Hydraulikflüssigkeit übertragen.
<Erster und zweiter Getriebezug>
Wie 2 zeigt, sind der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 axial zwischen dem Motor 2 und dem Drehmomentwandler 3 angeordnet. Ferner sind das erste Drehmomentausgangszahnrad 51, das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 in dem ersten Kupplungsmechanismus 5 axial zwischen dem ersten und dem zweiten Getriebezug 71 und 72 angeordnet. Der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 sind in dem Getriebegehäuse 40 untergebracht.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, geben der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 das Drehmoment in Richtung auf die Ausgangseinheit 101 ab. Im Detail geben der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 das Drehmoment über den abschließenden Getriebezug 102, das Ausgleichsgetriebe 103 und die Antriebswellen 105 an die Antriebsräder 110 ab.
Der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 sind derart konfiguriert, dass sie das Drehmoment, das von dem Motor 2 als in die erste Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, als Vorwärtsdrehrichtungsdrehmoment abgeben. Mit anderen Worten sind der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 derart konfiguriert, dass sie das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die zweite Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, als Rückwärtsdrehrichtungsdrehmoment abgeben. Deshalb wird das Fahrzeug vorwärts bewegt, wenn der Motor 2 in der ersten Drehrichtung gedreht und das Drehmoment über den ersten oder den zweiten Getriebezug 71, 72 von dem Motor 2 auf die Antriebsräder 110 übertragen wird. Dagegen wird das Fahrzeug rückwärts bewegt, wenn der Motor 2 in der zweiten Drehrichtung gedreht und das Drehmoment über den ersten oder den zweiten Getriebezug 71, 72 von dem Motor 2 auf die Antriebsräder 110 übertragen wird.
Der erste Getriebezug 71 ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Der erste Getriebezug 71 ist bezüglich des Drehmomentwandlers 3 stromabwärtig angeordnet. Insbesondere ist der erste Getriebezug 71 an der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a befestigt.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der erste Getriebezug 71 ein erstes Zahnrad 71a und ein zweites Zahnrad 71b, die miteinander kämmen. Das erste Zahnrad 71a ist an dem stromabwärts gelegenen Ende der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a befestigt. Das erste Zahnrad 71a wird als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht.
Das zweite Zahnrad 71b wird durch eine Antriebswelle 70 gestützt. Das zweite Zahnrad 71b wird als Einheit mit der Antriebswelle 70 gedreht. Das zweite Zahnrad 71b gibt das Drehmoment, das von dem ersten Zahnrad 71a in es eingeleitet wird, an die Antriebswelle 70 ab.
Der zweite Getriebezug 72 ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b angeordnet und umfasst ein drittes Zahnrad 72a und ein viertes Zahnrad 72b, die miteinander kämmen. Die Anzahl an Zahnrädern in dem zweiten Getriebezug 72 ist gleich der Anzahl an Zahnrädern in dem ersten Getriebezug 71.
Das dritte Zahnrad 72a wird als Einheit mit dem zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 gedreht. Das dritte Zahnrad 72a ist einstückig mit dem zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 ausgebildet. Das dritte Zahnrad 72a kann einstückig mit dem zweiten Drehmomenteingangszahnrad 53 oder alternativ als von diesem separates Element vorgesehen sein. Das dritte Zahnrad 72a wird durch die Ausgangswelle 24 gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen.
Das vierte Zahnrad 72b wird durch die Antriebswelle 70 gestützt. Das vierte Zahnrad 72b wird als Einheit mit der Antriebswelle 70 gedreht. Das vierte Zahnrad 72b gibt das von dem dritten Zahnrad 72a in dieses eingeleitete Drehmoment an die Antriebswelle 70 ab.
Der erste Getriebezug 71 hat ein anderes Untersetzungsverhältnis als der zweite Getriebezug 72. Im Detail ist das Untersetzungsverhältnis des ersten Getriebezugs 71 höher als das des zweiten Getriebezugs 72.
<Steuergerät>
Wie 1 zeigt, ist das Steuergerät 9 für die Steuerung des Motors 2 und des ersten Schaltmechanismus 5 konfiguriert. Als Steuergerät 9 ist zum Beispiel ein Computer (z.B. Mikrocomputer) mit einer CPU (Zentraleinheit), einem ROM (Nur-Lese-Speicher) usw. vorgesehen. Das ROM speichert Programme für verschiedene Berechnungen. Die CPU führt die in dem ROM gespeicherten Programme aus.
Das Steuergerät 9 führt einen eines ersten Vorwärtsbewegungsmodus, eines zweiten Vorwärtsbewegungsmodus, eines ersten Rückwärtsbewegungsmodus und eines zweiten Rückwärtsbewegungsmodus aus. Die Antriebseinheit 100 wird für eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs betätigt, wenn das Steuergerät 9 den ersten oder den zweiten Vorwärtsbewegungsmodus ausführt. Dagegen wird die Antriebseinheit 100 für eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs betätigt, wenn das Steuergerät 9 den ersten oder den zweiten Rückwärtsbewegungsmodus ausführt.
Bei Ausführung des ersten Vorwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät 9 den Motor 2 für bzw. zu einer Drehung in der ersten Drehrichtung. Außerdem steuert das Steuergerät 9 bei Ausführung des ersten Vorwärtsmodus den ersten Schaltmechanismus 5 derart, dass die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments über den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a erfolgt.
Im Detail steuert das Steuergerät 9 den Aktuator 55 auf solche Weise, dass der erste Zahnkranz 54 in den ersten Kopplungs- bzw. Verbindungszustand eingestellt wird. Infolgedessen koppelt bzw. verbindet der erste Zahnkranz 54 das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 miteinander, wodurch das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment auf den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a übertragen wird.
Es sollte beachtet werden, dass wenn das Steuergerät 9 den Motor 2 für eine Drehung in der ersten Drehrichtung ansteuert und zu dieser veranlasst, das Drehmoment, das von dem Motor 2 in die erste Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, über den Drehmomentwandler 3 übertragen wird. Es sollte beachtet werden, dass wenn die Drehzahl des Turbinenrads 33 in dem Drehmomentwandler 3 einen vorgegebenen Wert übersteigt oder gleich diesem Wert ist, die Fliehkraftübertragungskupplung 37 in einen Überbrückungszustand geschaltet wird, wodurch die Drehmomentübertragung stattfindet. Mit anderen Worten erfolgt die Drehmomentübertragung direkt von der Abdeckung 31 auf das Turbinenrad 33 ohne den Weg über die Hydraulikflüssigkeit.
Bei Ausführung des zweiten Vorwärtsbewegungsmodus steuert das Steuergerät 9 den Motor 2 für und veranlasst den Motor 2 zu einer Drehung in der ersten Drehrichtung. Außerdem steuert das Steuergerät 9 bei Ausführung des zweiten Vorwärtsbewegungsmodus den ersten Schaltmechanismus 5 derart, dass die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b erfolgt.
Im Detail steuert das Steuergerät 9 den Aktuator 55 auf solche Weise, dass der erste Zahnkranz 54 in den zweiten Kopplungs- bzw. Verbindungszustand eingestellt wird. Infolgedessen koppelt bzw. verbindet der erste Zahnkranz 54 das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 miteinander, wodurch das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment auf den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b übertragen wird.
Im ersten Vorwärtsbewegungsmodus wird eine Drehmomentverstärkung durch den Drehmomentwandler 3 ermöglicht. Außerdem erfolgt die Drehmomentübertragung im ersten Vorwärtsbewegungsmodus über den ersten Getriebezug 71, dessen Untersetzungsverhältnis höher ist als das des zweiten Getriebezugs 72. Solchermaßen wird ermöglicht, dass die Antriebseinheit 100 im ersten Vorwärtsbewegungsmodus bei Fahrt mit geringer Geschwindigkeit eine größere Antriebskraft liefert. Mit anderen Worten eignet sich der erste Vorwärtsbewegungsmodus für einen Fahrbetrieb mit niedriger Geschwindigkeit.
Im Gegensatz dazu erfolgt die Drehmomentübertragung im zweiten Vorwärtsbewegungsmodus direkt, d.h. ohne den Weg über den Drehmomentwandler 3, weshalb eine effiziente Drehmomentübertragung möglich ist. Im zweiten Vorwärtsbewegungsmodus erfolgt die Drehmomentübertragung über den zweiten Getriebezug 72, dessen Untersetzungsverhältnis niedriger ist als das des ersten Getriebezugs 71, weshalb die Drehzahl des Motors 2 verringert werden kann. Der zweite Vorwärtsbewegungsmodus eignet sich für einen Fahrbetrieb mit hoher Geschwindigkeit.
Bei Ausführung des ersten Rückwärtsbewegungsmodus steuert das Steuergerät 9 den Motor 2 für eine und veranlasst den Motor 2 zu einer Drehung in der zweiten Drehrichtung. Außerdem steuert das Steuergerät 9 den ersten Schaltmechanismus 5 bei Ausführung des ersten Rückwärtsbewegungsmodus derart, dass die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg 4b erfolgt. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren zum Steuern des ersten Schaltmechanismus 5 identisch ist mit jenem in dem vorangehend beschriebenen zweiten Vorwärtsbewegungsmodus.
Bei Ausführung des zweiten Rückwärtsbewegungsmodus steuert das Steuergerät 9 den Motor 2 für eine und veranlasst den Motor 2 zu einer Drehung in der zweiten Drehrichtung. Außerdem steuert das Steuergerät 9 den ersten Schaltmechanismus 5 bei Ausführung des zweiten Rückwärtsbewegungsmodus derart, dass die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments über den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a erfolgt. Es sollte beachtet werden, dass das Verfahren zum Steuern des ersten Schaltmechanismus 5 identisch ist mit jenem in dem vorangehend beschriebenen ersten Vorwärtsbewegungsmodus.
Die Drehmomentübertragung erfolgt über die erste Kupplung 6 in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a. Mit anderen Worten erfolgt die Übertragung des in die zweite Drehrichtung gerichteten Drehmoments nicht über den Drehmomentwandler 3 in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a.
<Abläufe>
In der Antriebseinheit 100, die in vorstehend beschriebener Weise konfiguriert ist, führt das Steuergerät 9 entweder den ersten Vorwärtsbewegungsmodus oder den zweiten Vorwärtsbewegungsmodus aus, wenn das Fahrzeug vorwärts bewegt wird. Es sollte beachtet werden, dass entweder der erste Vorwärtsbewegungsmodus oder der zweite Vorwärtsbewegungsmodus entweder fahrerbetätigt oder durch das Steuergerät 9 gewählt werden können, und zwar basierend auf wenigstens einer Fahrbedingung etc.
Das Steuergerät führt entweder den ersten Rückwärtsbewegungsmodus oder den zweiten Rückwärtsbewegungsmodus aus, wenn das Fahrzeug rückwärts bewegt wird. Ähnlich wie oben beschrieben kann die Wahl des ersten Rückwärtsbewegungsmodus oder des zweiten Rückwärtsbewegungsmodus durch eine Aktion des Fahrers oder durch das Steuergerät 9 erfolgen, und zwar basierend auf wenigstens einer Fahrbedingung etc.
[Modifikationen]
Eine bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Vielmehr sind vielfältige Änderungen möglich, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Es sollte beachtet werden, dass die zu beschreibenden Modifikationen, ausgenommen Teile davon, gleichzeitig anwendbar sind.

(a) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Untersetzungsverhältnis des ersten Getriebezugs 71 höher als das des zweiten Getriebezugs 72. Die Konfiguration für den ersten und den zweiten Getriebezug 71 und 72 ist jedoch nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt. Wie beispielsweise 6 zeigt, kann das Untersetzungsverhältnis des zweiten Getriebezugs 72 höher sein als das des ersten Getriebezugs 71.
(b) Wie 7 zeigt, weist die Antriebseinheit 100 die Kupplung 6 gegebenenfalls nicht auf, und der Drehmomentwandler 3 weist die Fliehkraftübertragungskupplung 37 gegebenenfalls nicht auf.
(c) Wie 8 zeigt, kann die Antriebseinheit 100 eine zweite Kupplung 7 aufweisen. Die zweite Kupplung 7 ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Die zweite Kupplung 7 ist bezüglich des Drehmomentwandlers 3 stromabwärts angeordnet. Die zweite Kupplung 7 ist derart konfiguriert, dass sie ein Drehmomentübertragung zulässt und unterbindet.

Im Detail ist die zweite Kupplung 7 eine Einwegkupplung. Die zweite Kupplung 7 ist derart konfiguriert, dass sie die Übertagung des von dem Drehmomentwandler 3 abgegebenen Drehmoments stromabwärts erlaubt und die Übertragung des Drehmoments von stromabwärts auf den Drehmomentwandler 3 unterbindet.

(d) Wie 9 zeigt, kann die Antriebseinheit 100 einen dritten Getriebezug 73 und einen zweiten Schaltmechanismus 5a aufweisen. Der dritte Getriebezug 73 ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Mit anderen Worten sind in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a zwei Getriebezüge, die aus dem ersten und dem zweiten Getriebezug 71 und 73 gebildet sind, installiert. Ferner sind der erste und der dritte Getriebezug 71 und 73 parallel zueinander angeordnet.

Der dritte Getriebezug 73 ist konfiguriert für die Aufnahme des Drehmoments, das von dem Drehmomentwandler 3 auf ihn übertragen wird. Der dritte Getriebezug 73 ist an der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a befestigt. Der dritte Getriebezug 73 ist für die Abgabe des Drehmoments in Richtung auf die Ausgangseinheit 101 konfiguriert. Im Detail gibt der dritte Getriebezug 73 das Drehmoment über den abschließenden Getriebezug 102, das Ausgleichsgetriebe 103 und die Antriebswellen 105 an die Antriebsräder 110 ab.
Der dritte Getriebezug 73 gibt das Drehmoment in einer Rückwärtsdrehrichtung ab, wenn das Drehmoment von dem ersten Getriebezug 71 abgegeben wird. Im Detail ist der dritte Getriebezug 73 konfiguriert für die Abgabe des Drehmoments, das von dem Motor 2 in die erste Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, als ein Rückwärtsdrehrichtungsdrehmoment. Mit anderen Worten ist der dritte Getriebezug 73 konfiguriert für die Abgabe des Drehmoments, das von dem Motor 2 in die zweite Drehrichtung gerichtet abgegeben wird, als Vorwärtsdrehrichtungsdrehmoment. Deshalb wird das Fahrzeug rückwärts bewegt, wenn der Motor 2 in der ersten Drehrichtung gedreht und das Drehmoment von dem Motor über den dritten Getriebezug 73 an die Ausgangseinheit 101 abgegeben wird. Im Gegensatz dazu wird das Fahrzeug vorwärts bewegt, wenn der Motor 2 in der zweiten Drehrichtung gedreht und das Drehmoment von dem Motor über den dritten Getriebezug 73 and die Ausgangseinheit 101 abgegeben wird.
Das Steuergerät 9 wird aktiviert, um einen dritten Rückwärtsbewegungsmodus zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Rückwärtsbewegungsmodus auszuführen. Bei Ausführung des dritten Rückwärtsbewegungsmodus steuert und veranlasst das Steuergerät 9 den Motor 2 für eine und zu einer Drehung in der ersten Drehrichtung. Außerdem steuert das Steuergerät 9 bei Ausführung des dritten Rückwärtsbewegungsmodus den ersten Schaltmechanismus 5 derart, dass die Übertragung des von dem Motor 2 abgegebenen Drehmoments über den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a erfolgt. Darüber hinaus steuert das Steuergerät 9 bei Ausführung des dritten Rückwärtsbewegungsmodus den zweiten Schaltmechanismus 5a derart, dass die Übertragung des durch den Drehmomentwandler 3 verstärkten Drehmoments über den dritten Getriebezug 73 erfolgt.
Wie 10 zeigt, weist der dritte Getriebezug 73 ein fünftes bis siebtes Zahnrad 73a bis 73c auf. Das fünfte Zahnrad 73a wird durch die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen. Durch den kämmenden Eingriff eines zweiten Zahnkranzes 54a (noch zu beschreiben) in dem zweiten Schaltmechanismus 5a wird das fünfte Zahnrad 73a als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht.
Das sechste Zahnrad 73b kämmt mit dem fünften Zahnrad 73a. Das sechste Zahnrad 73b wird durch eine Vorgelegewelle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) gestützt. Das sechste Zahnrad 73b kann sich als Einheit mit der oder relativ zu der Vorgelegewelle drehen.
Das siebte Zahnrad 73c kämmt mit dem sechsten Zahnrad 73b. Das siebte Zahnrad 73c wird durch die Antriebswelle 70 gestützt. Das siebte Zahnrad 73c wird als Einheit mit der Antriebswelle 70 gedreht. Das siebte Zahnrad gibt das Drehmoment, das von dem fünften Zahnrad 73a auf dieses übertragen wurde, an die Antriebswelle 70 ab.
Außerdem wird das erste Zahnrad 71a bei vorliegender Modifikation ähnlich wie das fünfte Zahnrad 73a durch die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen.
Der zweite Schaltmechanismus 5a ist konfiguriert zum Schalten zwischen dem ersten Getriebezug 71 und dem dritten Getriebezug 73 als Weg für die Übertragung des Drehmoments, nachdem das Drehmoment von dem Drehmomentwandler 3 abgegeben wurde. Ferner ist der zweite Schaltmechanismus 5a in eine Neutralposition einstellbar, ohne Wahl eines des ersten oder des zweiten Getriebezugs 71 und 73, um die Übertragung des von dem Drehmomentwandler 3 abgegebenen Drehmoments zu blockieren. Wenn beispielsweise der zweite Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird, wie vorstehend beschrieben, steuert das Steuergerät 9 den zweiten Schaltmechanismus 5a und veranlasst dessen Einstellung in die Neutralposition.
Der zweite Schaltmechanismus 5a umfasst ein zweites Drehmomentausgangszahnrad 51a, ein drittes Drehmomenteingangszahnrad 52a, ein viertes Drehmomenteingangszahnrad 53a, den zweiten Zahnkranz 54a und einen zweiten Aktuator 55a. Der zweite Aktuator 55a wird durch das Steuergerät 9 gesteuert. Bei Steuerung durch das Steuergerät 9 wird der zweite Aktuator 55a veranlasst, den zweiten Zahnkranz 54a axial zu bewegen.
Das zweite Drehmomentausgangszahnrad 51a ist an der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a befestigt. Das zweite Drehmomentausgangszahnrad 51a wird als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht. Das zweite Drehmomentausgangszahnrad 51a kann einstückig mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a oder alternativ als ein von dieser separates Element vorgesehen sein. Das zweite Drehmomentausgangszahnrad 51a hat eine Mehrzahl von Zähnen an seiner äußeren Umfangsfläche.
Das dritte Drehmomenteingangszahnrad 52a wird durch die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen. Wenn das dritte Drehmomenteingangszahnrad 52a mit dem zweiten Zahnkranz 54a kämmt, wird es als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht. Das dritte Drehmomenteingangszahnrad 52a wird als Einheit mit dem ersten Zahnrad 71a in dem ersten Getriebezug 71 gedreht. Es sollte beachtet werden, dass das dritte Drehmomenteingangszahnrad 52a einstückig mit dem ersten Zahnrad 71a oder alternativ als davon separates Element vorgesehen sein kann.
Das vierte Drehmomenteingangszahnrad 53a wird durch die zweite Drehmomentübertragungswelle 42a gestützt und kann sich relativ zu dieser drehen. Wenn das vierte Drehmomenteingangszahnrad 53a mit dem zweiten Zahnkranz 54a kämmt, wird es als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht. Das vierte Drehmomenteingangszahnrad 53a wird als Einheit mit dem fünften Zahnrad 73a in dem dritten Getriebezug 73 gedreht. Es sollte beachtet werden, dass das vierte Drehmomenteingangszahnrad 53a einstückig mit dem fünften Zahnrad 73a oder alternativ als davon separates Element vorgesehen sein kann.
Der zweite Zahnkranz 54a hat eine Mehrzahl von Zähnen an seiner inneren Umfangsfläche. Der zweite Zahnkranz 54a befindet sich in dauerndem kämmendem Eingriff mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51 und wird als Einheit mit diesem gedreht. Mit anderen Worten wird der zweite Zahnkranz 54a als Einheit mit der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a gedreht. Der zweite Zahnkranz 54a ist in der axialen Richtung bewegbar angeordnet.
Der zweite Zahnkranz 54a kämmt mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und kann auch in einen Eingriffszustand mit dem dritten Drehmomenteingangszahnrad 52a gebracht werden. Wenn der zweite Zahnkranz 54a mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und dem dritten Drehmomenteingangszahnrad 52a kämmt, wie oben beschrieben, wird das von der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a übertragene Drehmoment über den ersten Getriebezug 71 abgegeben.
Zum anderen kämmt der zweite Zahnkranz 54a mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und kann auch in einen Eingriffszustand mit dem vierten Drehmomenteingangszahnrad 53a gebracht werden. Wenn der zweite Zahnkranz 54a mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und dem vierten Drehmomenteingangszahnrad 53a kämmt, wie oben beschrieben, wird das von der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a übertragene Drehmoment über den dritten Getriebezug 73 abgegeben.
Wenn der zweite Schaltmechanismus 5a dagegen in die Neutralposition eingestellt wird, wird der zweite Zahnkranz 54a in einen Eingriffszustand lediglich mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a gebracht. Wenn der zweite Zahnkranz 54a nur mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a kämmt und nicht mit dem dritten Drehmomenteingangszahnrad 52a wie auch dem vierten Drehmomenteingangszahnrad 53a, kann die Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle 70 und der zweiten Drehmomentübertragungswelle 42a blockiert werden. Bei dieser Konfiguration lässt sich verhindern, dass der Drehmomentwandler 3 etc. in Verbindung mit einem anderen Element gedreht wird, während die Antriebseinheit 100 im zweiten Vorwärtsbewegungsmodus betrieben wird.
Der zweite Schaltmechanismus 5a wird durch das Steuergerät 9 gesteuert. Bei Steuerung durch das Steuergerät 9 wird der zweite Zahnkranz 54a in der axialen Richtung bewegt. Die axiale Bewegung des zweiten Zahnkranzes 54a führt zu einem Kämmen mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und dem dritten Drehmomenteingangszahnrad 52a, mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a und dem vierten Drehmomenteingangszahnrad 53 oder nur mit dem zweiten Drehmomentausgangszahnrad 51a.

(e) Wie in 11 gezeigt ist, kann die Antriebseinheit 100 ferner einen vierten Getriebezug 74 umfassen. Der vierte Getriebezug 74 ist in dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a angeordnet. Der vierte Getriebezug 74 ist bezüglich des Drehmomentwandlers 3 stromaufwärts angeordnet. Der vierte Getriebezug 74 ändert die Drehzahl eines in ihn eingeleiteten Drehmoments und gibt das Drehmoment mit der geänderten Drehzahl ab. Der vierte Getriebezug 74 ist zum Beispiel ein Planetengetriebemechanismus.

Wenn die Antriebseinheit 100 den vierten Getriebezug 74 umfasst, wie vorstehend beschrieben, kann der erste Getriebezug 71 auf Untersetzungsverhältnis eingestellt werden, das gleich ist wie jenes des zweiten Getriebezugs 72. Das erste und das zweite Zahnrad 71a und 72 können im Durchmesser zum Beispiel gleich groß bemessen sein und können mit einem einzigen Zahnrad kämmen, das an der Antriebswelle 70 befestigt ist.

(f) Wie in 12 gezeigt ist, kann die Antriebseinheit 100 ferner einen dritten Drehmomentübertragungsweg 4c und einen dritten Schaltmechanismus 5b umfassen. Der dritte Drehmomentübertragungsweg 4c zweigt an einer stromaufwärts des Drehmomentwandlers 3 gelegenen Position von dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a ab und mündet an einer stromabwärts des Drehmomentwandlers 3 gelegenen Position in den ersten Drehmomentübertragungsweg 4a.

Der dritte Schaltmechanismus 5b ist ausgebildet zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg 4a und dem dritten Drehmomentübertragungsweg 4c als Weg für die Übertragung des Drehmoments. Es sollte beachtet werden, dass der dritte Schaltmechanismus 5b ähnlich konfiguriert sein kann wie der erste Schaltmechanismus 5 oder der zweite Schaltmechanismus 5a.

(g) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53, das erste Drehmomentausgangszahnrad 51 und das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 entlang der Drehachse 0 angeordnet und sind von der näher zu dem Motor 2 liegenden Seite in dieser Reihenfolge ausgerichtet. Jedoch ist die Konfiguration des ersten Schaltmechanismus 5 nicht darauf beschränkt.

Wie beispielsweise 13 zeigt, können das erste Drehmomentausgangszahnrad 51, das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 und zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 entlang der Drehachse O angeordnet und von der näher zu dem Motor 2 liegenden Seite in dieser Reihenfolge ausgerichtet sein.
Die Antriebseinheit 100 mit dem ersten Schaltmechanismus 5 in vorstehend beschriebener Konfiguration kann zum Beispiel in einem Motorrad verwendet werden, wie das in 14 gezeigt ist. Bei dem Motorrad hat eine Ausgangs- bzw. Abtriebseinheit kein Ausgleichsgetriebe, sondern stattdessen einen Riemen 108.

(h) Wie 15 zeigt, können das erste Drehmomentausgangszahnrad 51, das zweite Drehmomenteingangszahnrad 53 und das erste Drehmomenteingangszahnrad 52 entlang der Drehachse O angeordnet sein und von der näher zu dem Motor 2 liegenden Seite in diesen Reihenfolgen ausgerichtet sein.

Die Antriebseinheit 100 mit dem ersten Schaltmechanismus 5 in vorstehend beschriebener Konfiguration kann zum Beispiel in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb verwendet werden, wie das in 16 gezeigt ist.

(i) In der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 zwischen dem Motor 2 und dem Drehmomentwandler 3 angeordnet. Die Konfiguration der Antriebseinheit ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise 15 zeigt, können der erste und der zweite Getriebezug 71 und 72 mit Bezug auf den Drehmomentwandler 3 auf der anderen Seite des Motors 2 angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der Drehmomentwandler 3 zwischen dem Motor 2 und dem ersten sowie dem zweiten Getriebezug 71 und 72 angeordnet sein.

Bezugszeichenliste

2: Elektromotor
3: Drehmomentwandler
4a: erster Drehmomentübertragungsweg
4b: zweiter Drehmomentübertragungsweg
4c: dritter Drehmomentübertragungsweg
5: erster Schaltmechanismus
5a: zweiter Schaltmechanismus
5b: dritter Schaltmechanismus
6: erste Kupplung
7: zweite Kupplung
9: Steuergerät
37: Fliehkraftübertragungskupplung
51: erstes Drehmomentausgangszahnrad
52: erstes Drehmomenteingangszahnrad
53: zweites Drehmomentausgangszahnrad
54: erster Zahnkranz
71: erster Getriebezug
72: zweiter Getriebezug
73: dritter Getriebezug
74: vierter Getriebezug
100: Antriebseinheit
101: Ausgangseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5370233 [0002]

Claims

Antriebseinheit (100), umfassend: einen Elektromotor (2); einen ersten Drehmomentübertragungsweg (4a), der konfiguriert ist für die Übertragung eines von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments auf eine Ausgangseinheit (101); einen zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b), der parallel zu dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) vorgesehen ist und konfiguriert ist für die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments auf die Ausgangseinheit (101); einen Drehmomentwandler (3), der in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet ist und konfiguriert ist für die Verstärkung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments, wenn das Drehmoment in eine erste Drehrichtung gerichtet ist; einen ersten Getriebezug (71), der in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet ist und bezüglich des Drehmomentwandlers (3) stromabwärts liegt; einen zweiten Getriebezug (72), der in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) angeordnet ist; und einen ersten Schaltmechanismus (5), der ausgebildet ist zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) und dem zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) als Weg für die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 1, wobei der zweite Getriebezug (72) ein höheres Untersetzungsverhältnis aufweist als der erste Getriebezug (71).
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Getriebezug (71) ein höheres Untersetzungsverhältnis aufweist als der zweite Getriebezug (72).
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: ein Steuergerät (9) zum Steuern des Elektromotors (2) und des ersten Schaltmechanismus (5).
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 4, wobei das Steuergerät (9) einen ersten Rückwärtsbewegungsmodus ausführt, wobei das Steuergerät (9) den Elektromotor (2) steuert und veranlasst, dass der Elektromotor (2) in einer zweiten Drehrichtung gedreht wird, wenn der erste Rückwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird, wobei das Steuergerät (9) den ersten Schaltmechanismus (5) derart steuert, dass die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) erfolgt, wenn der erste Rückwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Steuergerät (9) einen ersten Vorwärtsbewegungsmodus ausführt, wobei das Steuergerät (9) den Elektromotor (2) steuert und veranlasst, dass der Elektromotor (2) in der ersten Drehrichtung gedreht wird, wenn der erste Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird, wobei das Steuergerät (9) den ersten Schaltmechanismus (5) derart steuert, dass die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments über den ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) erfolgt, wenn der erste Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Steuergerät (9) einen zweiten Vorwärtsbewegungsmodus ausführt, wobei das Steuergerät (9) den Elektromotor (2) steuert und veranlasst, dass der Elektromotor (2) in der ersten Drehrichtung gedreht wird, wenn der zweite Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird, wobei das Steuergerät (9) den ersten Schaltmechanismus (5) derart steuert, dass die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments über den zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) erfolgt, wenn der zweite Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner umfassend: einen dritten Getriebezug (73), der in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet ist und konfiguriert ist für eine Aufnahme des Drehmoments, das von dem Drehmomentwandler (3) auf ihn übertragen wird; und einen zweiten Schaltmechanismus (5a), der ausgebildet ist zum Schalten zwischen dem ersten Getriebezug (71) und dem dritten Getriebezug (73) als Weg für die Übertragung des Drehmoments, nachdem das Drehmoment von dem Drehmomentwandler (3) abgegeben wurde, wobei das Steuergerät (9) den zweiten Schaltmechanismus (5a) steuert.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 8, wobei der dritte Getriebezug (73) konfiguriert ist für die Abgabe des Drehmoments in einer Rückwärtsdrehrichtung, wenn das Drehmoment von dem ersten Getriebezug (71) abgegeben wird.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der zweite Schaltmechanismus (5a) in eine Neutralposition einstellbar ist, ohne Wahl des ersten wie auch des dritten Getriebezugs (71, 73), um die Übertragung des von dem Drehmomentwandler (3) abgegebenen Drehmoments zu blockieren.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 10, rückbezogen auf Anspruch 7, wobei das Steuergerät (9) den zweiten Schaltmechanismus (5a) zur Einstellung in die Neutralposition steuert und veranlasst, wenn der zweite Vorwärtsbewegungsmodus ausgeführt wird.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend: eine erste Kupplung (6), wobei der Drehmomentwandler (3) ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil aufweist, wobei das Eingangsteil für die Aufnahme des Drehmoments konfiguriert ist, das in das Eingangsteil eingeleitet wird, nachdem das Drehmoment von dem Elektromotor (2) abgegeben wurde, wobei das Ausgangsteil für die Aufnahme des Drehmoments konfiguriert ist, das über eine Flüssigkeit von dem Eingangsteil auf dieses übertragen wird, und wobei die erste Kupplung (6) derart konfiguriert ist, dass sie eine Übertragung des Drehmoments zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil zulässt oder unterbindet.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 12, wobei die erste Kupplung (6) eine Einwegkupplung ist, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments zulässt, wenn das Drehmoment in eine zweite Drehrichtung gerichtet ist, und die Übertragung des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments blockiert, wenn das Drehmoment in die erste Richtung gerichtet ist.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend: eine zweite Kupplung (7), die bezüglich des Drehmomentwandlers (3) in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) stromabwärts angeordnet ist, wobei die zweite Kupplung (7) derart konfiguriert ist, dass sie eine Übertragung des Drehmoments zulässt und unterbindet.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 14, wobei die zweite Kupplung (7) eine Einwegkupplung ist, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Übertragung des von dem Drehmomentwandler (3) abgegebenen Drehmoments zu einer stromabwärts gelegenen Seite zulässt und eine Übertragung des Drehmoments von der stromabwärts gelegenen Seite auf den Drehmomentwandler (3) unterbindet.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner umfassend: einen vierten Getriebezug (74), der bezüglich des Drehmomentwandlers (3) in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) stromaufwärts angeordnet ist.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner umfassend: einen dritten Drehmomentübertragungsweg (4c), der an einer stromaufwärts des Drehmomentwandlers (3) gelegenen Position von dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) abzweigt, wobei der dritte Drehmomentübertragungsweg (4c) an einer stromabwärts des Drehmomentwandlers (3) gelegenen Position in den ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) mündet; und einen dritten Schaltmechanismus (5b), der ausgebildet ist zum Schalten zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) und dem dritten Drehmomentübertragungsweg (4c) als Weg für die Übertragung des Drehmoments.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Drehmomentwandler (3) eine Fliehkraftüberbrückungskupplung (37) umfasst.
Antriebseinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der erste Schaltmechanismus (5) ein erstes Drehmomentausgangsteil aufweist, das für die Abgabe des von dem Elektromotor (2) abgegebenen Drehmoments konfiguriert ist, ein erstes Drehmomenteingangsteil, das in dem ersten Drehmomentübertragungsweg (4a) angeordnet ist, wobei das erste Drehmomenteingangsteil konfiguriert ist für die Aufnahme des Drehmoments, das nach Abgabe des Drehmoments von dem ersten Drehmomentausgangsteil in das erste Drehmomenteingangsteil eingeleitet wird, ein zweites Drehmomenteingangsteil, das in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg (4b) angeordnet ist, wobei das zweite Drehmomenteingangsteil konfiguriert ist für die Aufnahme des Drehmoments, das nach Abgabe des Drehmoments von dem ersten Drehmomentausgangsteil in das zweite Drehmomenteingangsteil eingeleitet wird, ein Verbindungsteil, das in einen ersten Verbindungszustand und einen zweiten Verbindungszustand einstellbar ist, wobei das Verbindungsteil das erste Drehmomentausgangsteil und das erste Drehmomenteingangsteil verbindet, wenn es in den ersten Verbindungszustand eingestellt ist, und wobei das Verbindungsteil das erste Drehmomentausgangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil verbindet, wenn es in den zweiten Verbindungszustand eingestellt ist.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 19, wobei das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil entlang einer Drehachse (O) des Elektromotors (2) derart angeordnet sind, dass sie von einer näher zu dem Elektromotor (2) gelegenen Seite in der Reihenfolge des ersten Drehmomentausgangsteils, des ersten Drehmomenteingangsteils und des zweiten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sind.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 19, wobei das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil entlang einer Drehachse (O) des Elektromotors (2) derart angeordnet sind, dass sie von einer näher zu dem Elektromotor (2) gelegenen Seite in der Reihenfolge des zweiten Drehmomenteingangsteils, des ersten Drehmomentausgangsteils und des ersten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sind.
Antriebseinheit (100) nach Anspruch 19, wobei das erste Drehmomentausgangsteil, das erste Drehmomenteingangsteil und das zweite Drehmomenteingangsteil entlang einer Drehachse (O) des Elektromotors (2) derart angeordnet sind, dass sie von einer näher zu dem Elektromotor (2) gelegenen Seite in der Reihenfolge des ersten Drehmomentausgangsteils, des zweiten Drehmomenteingangsteils und des ersten Drehmomenteingangsteils ausgerichtet sind.