-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft in einem Fahrzeug eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zum Übertragen
eines Motordrehmoments an Fahrzeugräder.
-
STAND DER TECHNIK
-
Das
offengelegte
japanische Patent
mit der Veröffentlichungs-Nr. 2001-20975 offenbart
in einem vierradgetriebenen Fahrzeug eine Drehmomentübertragungsvorrichtung,
welche ein Motordrehmoment von der Seite der Hauptantriebsräder
(d. h. Vorderräder) zu der Seite der Nebenantriebsräder
(d. h. Hinterräder) mittels einer Kupplung überträgt.
-
Bei
dieser Kupplung ist Öl dicht in einem drehbaren Gehäuse
abgedichtet, um Gleitreibungsteile, wie Kupplungen und Lager, die
in dem Gehäuse aufgenommen sind, zu schmieren. Mit dieser
Anordnung wird die Kupplung in ihrer Leistung abgesichert.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Bei
der obigen Technik, wo Öl einfach in dem drehbaren Gehäuse
enthalten ist, gibt es jedoch eine Begrenzung in der Menge des brauchbaren Öls.
In einem solchen Falle steigt, wenn die Drehmomentunterbrechung
durch die Kupplung häufig durchgeführt wird, die Öltemperatur
an. Demzufolge ändern sich die Reibeigenschaften der Gleitreibungsteile,
was dazu führt, dass das Drehmomentübertragungsvermögen
verschlechtert wird.
-
Außerdem
tritt, wenn sich die Schmierfähigkeit des Öls
mit wiederholten Anstiegen in der Temperatur verschlechtert, ein
anderes Problem dadurch auf, dass sich die Haltbarkeit von Elementen
oder Mechanismen, die geschmiert werden müssen, ebenfalls
verschlechtert.
-
Unter
den obigen Umständen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zu schaffen, die
eine durch den Anstieg in der Öltemperatur verursachte
Reduzierung in der Übertragung des Drehmoments unterdrückt,
wodurch die Haltbarkeit einer Kupplung verbessert werden kann.
-
Gemäß einem
Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
vorgesehen, aufweisend: eine Kupplung mit ersten und zweiten Drehmomentübertragungselementen
und einer Reibkupplung zum Übertragen eines Drehmoments
zwischen dem ersten Drehmomentübertragungselement und dem
zweiten Drehmomentübertragungselement; und ein stationäres Gehäuse,
das die Kupplung aufnimmt, wobei die Kupplung eine Öffnung
zum Einführen von Öl, das in dem stationären
Gehäuse enthalten ist, in die Kupplung aufweist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Schnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung.
-
2 ist
eine Teilschnittansicht (Muster A) der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1,
die ein wesentliches Teil davon zeigt.
-
3 ist
eine Längsschnittansicht (Muster A) des wesentlichen Teils
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
4 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
A) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
5 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
A) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
6 ist
eine Teilschnittansicht (Muster B) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
7 ist
eine Längsschnittansicht (Muster B) des wesentlichen Teils
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
8 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
B) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
9 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
B) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
10 ist
eine Teilschnittansicht (Muster C) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
11 ist
eine Längsschnittansicht (Muster C) des wesentlichen Teils
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
12 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
C) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
13 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
C) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
14 ist
eine Teilschnittansicht (Muster D) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
15 ist
eine Längsschnittansicht (Muster D) des wesentlichen Teils
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
16 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
D) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
17 ist
ein vergrößerter Teil der Schnittansicht (Muster
D) des wesentlichen Teils der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1.
-
18 ist
eine Übersicht, welche die Wirkung des Einführens
von Öl in die Muster A, B, C und D zeigt.
-
19 ist
eine Übersicht, die unterschiedliche Öleinführwirkungen
in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines Vorsprungs,
dessen Position und so weiter zeigt.
-
20 ist
eine Schnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
21 ist
eine Teilschnittansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301,
die ein wesentliches Teil davon zeigt.
-
22 ist
eine Ansicht, die den Fließzustand des Öls durch
einen Vorsprung 305 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 zeigt.
-
23 ist
eine Ansicht, die den Fließzustand von Öl durch
einen Vorsprung 331 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 zeigt.
-
24 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines Fahrzeuges
zeigt, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 und
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 ausgestattet
ist.
-
25 ist
eine Schnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung.
-
26 ist
eine Ansicht, die einen Neigungswinkel eines Vorsprungs 405 der
Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 zeigt.
-
27 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 405, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
28 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 405, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
29 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 405, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
30 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht eines
Vorsprungs 461, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
31 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 461, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
32 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 461, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
33 ist
eine Schnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung.
-
34 ist
eine Längsschnittansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501,
die ein wesentliches Teil davon zeigt.
-
35 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht eines
Vorsprungs 405 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501,
die das Sammeln von Öl durch den Vorsprung zeigt.
-
36 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 505, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
37 ist
ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht des
Vorsprungs 505, die dessen Sammeln von Öl zeigt.
-
38 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines vierradgetriebenen
Fahrzeuges zeigt, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 und
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 ausgestattet
ist.
-
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER
ERFINDUNG
-
Mit
Bezug auf die 1 bis 19 und 24 wird
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 beschrieben. 24 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines Fahrzeuges
zeigt, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 ausgestattet
ist. In dieser Figur stimmt eine Links- und Rechtsrichtung mit einer
Links- und Rechtsrichtung dieses Fahrzeuges überein.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1]
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 weist eine
Kupplung 9 mit einem drehbaren Gehäuse 3 (erstes
Drehmomentübertragungselement), einer Nabe 5 (zweites
Drehmomentübertragungselement) und einer Hauptkupplung 7 (Reibkupplung)
zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem drehbaren
Gehäuse 3 und der Nabe 5, ein stationäres Gehäuse 11,
das die Kupplung 9 aufnimmt, Öl 13, das
in dem stationären Gehäuse 11 enthalten
ist, und Öffnungen 15 auf, die in einem Teil der
Kupplung 9 (in Muster A) ausgebildet sind, so dass das Öl 13 in
dem stationären Gehäuse 11 in die Kupplung 9 eingeführt wird.
-
Außerdem
weist das stationäre Gehäuse 11 eine
erste radiale Seitenwand 17, eine zweite radiale Seitenwand 19 und
eine erste Umfangswand 21 auf, welche die ersten und zweiten
Seitenwände 17, 19 miteinander verbindet,
während das drehbare Gehäuse 3 eine dritte
radiale Seitenwand 23, eine vierte radiale Seitenwand 25 und
eine zweite Umfangswand 27 aufweist, welche die dritten
und vierten Seitenwände 23, 25 miteinander
verbindet. Das Öl 13 ist in einem räumlichen
Abschnitt 29, der umgeben ist von: der ersten radialen
Seitenwand 17 und der dritten radialen Seitenwand 23;
der zweiten radialen Seitenwand 19 und der vierten Seitenwand 25;
und der ersten Umfangswand 21 und der zweiten Umfangswand 27,
mit einem vorbestimmten Volumen (z. B. etwa 20–30% des
Gesamtvolumens des räumlichen Abschnitts 29) enthalten.
-
Der
räumliche Abschnitt 29 weist einen ersten räumlichen
Abschnitt SP1, der durch die erste radiale Seitenwand 17 und
die dritte radiale Seitenwand 23 definiert ist, einen zweiten
räumlichen Abschnitt SP2, der durch die zweite radiale
Seitenwand 19 und die vierte Seitenwand 25 definiert
ist, und einen dritten räumlichen Abschnitt SP3 auf, der
durch die erste Umfangswand 21 und die zweite Umfangswand 27 definiert
ist.
-
Der
dritte räumliche Abschnitt SP3, welcher eine koaxiale und
doppelringförmige Struktur in der Axialrichtung des drehbaren
Gehäuses 3 aufweist, ist derart angepasst, dass
die erste Umfangswand 21 und die zweite Umfangswand 27 einen
vorbestimmten engen gegenüberliegenden Spalt G1 bilden.
Mit der Bildung dieses gegenüberliegenden Spalts G1 als
ein enger Spalt bewegt sich, wenn sich das drehbare Gehäuse 3 dreht,
das Öl 13 entlang einer Innenumfangsfläche
der ersten Umfangswand 21 in der Vertikalrichtung nach
oben entgegengesetzt zu dem Eigengewicht des Öls, was die
drehende Fließbewegung des Öls als Ganzes bewirkt.
Dann bewegt sich das Öl in der Vertikalrichtung nach oben
entlang der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 21, während
ein Fluidstrom infolge der Drehung erhalten bleibt.
-
Außerdem
ist die erste Umfangswand 21 an einem oberen Abschnitt
davon in Vertikalrichtung mit einem Vorsprung 31 versehen,
der gegen die Innenseite in der Radialrichtung vorsteht. Seitenflächen 32, 32 des
Vorsprungs 31 wandeln eine Richtung des Fluidstroms infolge
der Drehung von der Drehrichtung in die Radialrichtung um, wodurch
das Öl 13 in die Öffnungen 15 eingeführt
wird.
-
Ferner
sind die Öffnungen 15 in der zweiten Umfangswand 27 während
der Drehung in Positionen gegenüberliegend zu dem Vorsprung 21 ausgebildet.
Eine Außenscheibe 33 und Innenscheiben 35 (eine
Mehrzahl von Verbindungselementen) sind an der Innenumfangsseite
der zweiten Umfangswand 27 angeordnet. Die Öffnungen 15 sind
derart ausgebildet, dass sie ermöglichen, dass die Scheiben 33, 35 entlang
der Drehachse der zweiten Umfangswand 27 freigelegt sind.
Der Vorsprung 31 ist derart verlängert, dass er
in der Lage ist, den Scheiben 33, 35 gegenüberzuliegen.
-
Der
Vorsprung 31 weist eine Endfläche 37 auf,
während die Öffnungen 15 derart ausgebildet sind,
dass ihre Breiten W1, W2, W3 und W4 in der Drehrichtung jeweils
weiter als eine Breite W2 der Endfläche 37 in
der Drehrichtung sind (3, 7, 11, 15).
Die erste Umfangswand 21 ist derart ausgebildet, dass deren
Durchmesser von einer linken Endseite (die eine Seite) des drehbaren
Gehäuses 3 in der Drehrichtung zu der rechten
Endseite (die andere Seite) allmählich ansteigt. Die zweite Umfangswand 27 weist
einen großen diametralen Abschnitt 39 auf, der
einen Spalt G2 zwischen beiden gegenüberliegenden Abschnitten
der ersten Umfangswand 21 und der zweiten Umfangswand 27 verengt.
-
Das
stationäre Gehäuse 11 weist ein erstes Gehäuseteil 41 und
ein zweites Gehäuseteil 43 auf. An der Innenumfangsseite
der zweiten Umfangswand 27 sind angeordnet: die Hauptkupplung 7 (erste
Reibkupplung) und eine Steuerkupplung 45 (zweite Reibkupplung)
als die Reibkupplung; und ein Kugelnocken 47 (Nockenmechanismus),
der eine Einrückkraft der Steuerkupplung 45 in
eine Nockendruckkraft (Axialdruck) umwandelt und die Steuerkupplung 45 mittels
der Nockendruckkraft auch einrückt. Die Öffnungen 15 sind
in der zweiten Umfangswand 27 derart ausgebildet, dass
sie ermöglichen, dass sowohl die Hauptkupplung 7,
als auch die Steuerkupplung 45 und der Kugelnocken 47 über
die Öffnungen 15 nach außen freigelegt
sind.
-
[Aufbau des Antriebssystems]
-
Bei
dem oben genannten Antriebssystem wird, wie in 24 gezeigt,
eine Antriebskraft eines Motors 1001 übertragen:
von einem Getriebe 1003 zu einem Untersetzungsgetriebemechanismus 1005; dann
von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1005 zu einem
Differentialgehäuse 1007; und dann von dem Differentialgehäuse 1007 zu
einem vorderen Differential 1009, und weiter über
Achsen 1011, 1013 an linke und rechte Vorderräder 1015, 1017 verteilt.
Währenddessen drehen sich die linken und rechten Hinterräder 1019, 1021 mit
dem Fahren des Fahrzeuges.
-
Da
das drehbare Gehäuse 3 mit dem Differentialgehäuse 1007 verbunden
ist, während die Nabe 5 mit einer Leistungsübertragungswelle 67 (zweites
Drehmomentübertragungselement) verbunden ist, die einen
Teil der rechten Achse 1013 bildet, wirkt die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 als ein
Sperrdifferential des vorderen Differentials 1009, wie
unten erwähnt ist.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1]
-
Bei
dem stationären Gehäuse 11 sind die Gehäuseteile 41, 45 mittels
Schrauben 49 aneinander befestigt. Die Kupplung 9,
die in dem stationären Gehäuse 11 aufgenommen
ist, weist eine elektromagnetische Spule 51 (Betätigungseinrichtung),
einen Anker 53, eine Steuereinrichtung und so weiter zusätzlich
zu: dem drehbaren Gehäuse 3; der Nabe 5; der
Hauptkupplung 7; der Steuerkupplung 45; und dem
Kugelnocken 47 auf.
-
Bei
dem drehbaren Gehäuse 3 wird dessen linkes Ende
von dem stationären Gehäuse 11 über ein
beidseitig abgedichtetes Kugellager 55 abgestützt,
während das rechte Ende von dem stationären Gehäuse 11 über
ein beiderseitig abgedichtetes Kugellager 57 und einen
Kern 59 der elektromagnetischen Spule 51 abgestützt
wird. An dem Innenumfang des linken Endes des drehbaren Gehäuses 3 ist ein
keilverzahnter Abschnitt 61 ausgebildet, um eine Keilverzahnungsverbindung
mit dem Differentialgehäuse 1007 des vorderen
Differentials 1009 zu bewirken.
-
Die
Nabe 5 weist linke und rechte Enden auf, die von dem drehbaren
Gehäuse 3 über ein Kugellager 63 bzw.
ein Nadellager 65 abgestützt werden. Außerdem
weist die Nabe 5 ein hohles Element auf, durch welches
die Leistungsübertragungswelle 67, die einen Teil
der rechten Achse 1013 bildet, von Seite zu Seite hindurchdringt.
Bei der Hauptkupplung 7 ist die Außenscheibe 33 mit
dem Innenumfang des drehbaren Gehäuses 3 durch
Keilverzahnung verbunden, während die Innenscheiben 35 mit
dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
verbunden sind. Jede der Innenscheiben 35 ist mit Ölöffnungen 101 versehen,
welche die Bewegung des Öls 13 fördern,
speziell die Schmierwirkung zwischen den Scheiben 33 und 35 erhöhen.
-
Der
Kugelnocken 47 ist zwischen einem Nockenring 69 und
einer Druckplatte 71 angeordnet. Der Nockenring 69 ist
an dem Außenumfang der Nabe 5 derart abgestützt,
dass er relativ zu dieser drehbar ist. Die Druckplatte 71 ist
mit dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
derart verbunden, dass sie axial zu dieser bewegbar ist. Ein Lager 73 ist
zwischen dem Nockenring 69 und der Seitenwand 25 angeordnet,
um eine Nockenreaktionskraft des Kugelnockens 47 aufzunehmen.
Der Anker 53 ist zwischen der Steuerkupplung 45 und
der Druckplatte 71 angeordnet und mit dem Innenumfang des
drehbaren Gehäuses 3 ebenfalls durch Keilverzahnung derart
verbunden, dass er axial zu diesem bewegbar ist. Die Seitenwand 25 steht
mit dem linken Ende der Umfangswand 27 im Schraubeingriff
und ist mittels einer Mutter 75, die als ein Doppelmutterverriegelungselement
wirkt, axial positioniert. In der elektromagnetischen Spule 51 ist
der Kern 59 an dem stationären Gehäuse 11 mittels
eines Bolzens 77 gegen Verdrehung gestoppt.
-
Eine
Dichtung 79 ist zwischen dem linken Ende des stationären
Gehäuses 11 und dem drehbaren Gehäuse 3 angeordnet,
um einen Ölschmierungsraum an der Seite des Getriebes 1003 von
einem Ölschmierungsraum an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 abzutrennen,
während eine Dichtung 81 zwischen dem rechten
Ende des stationären Gehäuses 11 und
der Leistungsübertragungswelle 67 angeordnet ist,
um den Ölschmierungsraum an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 von
einem atmosphärischen Raum abzutrennen, was sowohl eine
Leckage des Öls 13 als auch ein Eindringen von
Fremdkörpern verhindert. Ferner sind X-Ringe 83, 84 als
Dichtungen mit X-förmigem Querschnitt zwischen der Nabe 5 und
dem drehbaren Gehäuse 3, ein O-Ring 85 zwischen
der Umfangswand 27 des drehbaren Gehäuses 3 und
der Seitenwand 25, und ein O-Ring 87 zwischen
der Nabe 5 und der Leistungsübertragungswelle 67 angeordnet,
welche die oben genannten zwei Ölschmierungsräume
definieren.
-
Die
Steuereinrichtung (nicht gezeigt) führt die Vorgänge
des Erregens der elektromagnetischen Spule 51, des Steuerns
eines Erregerstroms, des Stoppens der Erregung und so weiter aus.
Wenn die elektromagnetische Spule 51 durch die Steuereinrichtung
erregt wird, wird der Anker 53 angezogen, um die Steuerkupplung 45 einzurücken.
Demzufolge arbeitet der Kugelnocken 47 nach Eingang des
Drehmoments, um eine Nockendruckkraft zu erzeugen. Infolge der Nockendruckkraft
drückt die Druckplatte 71 gegen die Hauptkupplung 7 für
deren Einrücken. Durch diese Einrückkraft wird
die Differentialdrehung in dem vorderen Differential 1009 (d.
h. die Drehung zwischen den Vorderrädern 1015, 1017)
begrenzt. Dann wird, wenn die Steuereinrichtung den Erregerstrom
steuert, die Nockendruckkraft des Kugelnockens 47 infolge
eines Schlupfes der Steuerkupplung 45 geändert,
was ermöglicht, dass die Sperrdifferentialkraft der Hauptkupplung 7 eingestellt
werden kann. Zum Beispiel wird dann, wenn die Einrückkraft der
Steuerkupplung 45 erhöht wird, die Hauptkupplung 7 mittels
des Kugelnockens 47 kräftig eingerückt,
was ermöglicht, dass die Differentialbewegung des vorderen
Differentials 1009 gesperrt werden kann.
-
Währenddessen
wird dann, wenn die Erregung der elektromagnetischen Spule 51 gestoppt wird,
die Hauptkupplung 7 ausgerückt, so dass die Differentialbewegung
des vorderen Differentials 1007 nicht behindert wird.
-
Dementsprechend
muss, da die Hauptkupplung 7 (Reibkupplung) zwischen dem
Differentialgehäuse 1007 und der rechten Achse 1013 als
die eine Achse des Fahrzeuges angeordnet ist, der Erregerstrom zu
der Erregerspule 51 als die Betätigungseinrichtung
nur derart gesteuert werden, dass er entsprechend der Kurvenrichtung
des Fahrzeuges variiert, um eine gleichmäßige
Begrenzung der Differentialbewegung gegen die linken und rechten
Räder zu erreichen.
-
[Öffnungen 15 in Muster
A]
-
Wie
in 3 gezeigt, dreht sich das drehbare Gehäuse 3 in
der Richtung des Pfeils 89 während des Fahrens
des Fahrzeuges. Dann fließt zwischen den Umfangswänden 21 und 27 das Öl 13 infolge dessen
Viskosität drehend nach oben in der Vertikalrichtung entlang
der Umfangswand 21. Anschließend trifft das Öl 13 auf
die Seitenfläche 32 des Vorsprungs 31 an
der Oberseite in der Vertikalrichtung auf, so dass die Fließrichtung
radial nach innen geändert wird. Wegen der oben genannten
Anordnungen von: Verengen des gegenüberliegenden Spalts
G1 zwischen den Umfangswänden 21 und 27;
Bilden des Vorsprungs 31 gegenüberliegend zu den Öffnungen 15;
und Bilden des engen Spalts G2 durch den Abschnitt 39 mit
großem Durchmesser derart, dass das Öl 13 an
der Bewegung von den Öffnungen 15 nach rechts
gehindert wird, ist es bezüglich dieser Richtungsänderung
möglich, die Fließrichtung des Öls 13 zu
den Öffnungen 15 wirksam zu ändern, und auch
möglich, das Öl 13 in die Öffnungen 15 einzuführen,
während der Fluidstrom mit dem Öl in Drehung bleibt.
Demzufolge wird, wie in 2 gezeigt, das Öl 13 direkt
an die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33, 35),
die Steuerkupplung 45, den Kugelnocken 47, den
Anker 53 und so weiter bereitgestellt, von denen alle über
die Öffnungen 15 nach außen freigelegt
sind, was eine effektive Schmierungs- und Kühlungswirkung
an diesen Elementen schafft.
-
Wie
in 4 gezeigt, ist die Öffnung 15 mit einer
vorlaufenden Fläche 91, die in der Drehrichtung des Öls 13 vorausgeht,
und einer nachlaufenden Fläche 93 versehen. Die
vorlaufende Fläche 91 ist in der Drehrichtung
sehr geneigt, während die nachlaufende Fläche 93 in
derselben Richtung leicht geneigt ist. Der Fluss des Öls 13,
das drehend fließt, wird radial nach innen geändert,
da das Öl 13 auf die Seitenfläche 32 des
Vorsprungs 31 auftrifft, wie mit dem Pfeil 95 in 4 gezeigt
ist. Dann kann, da der entsprechende Spalt G3 zwischen der Endfläche 37 des
Vorsprungs 31 und der Umfangswand 27 erheblich
enger als der gegenüberliegende Spalt G1 zwischen der Umfangswand 21 und der
Umfangswand 27 ausgebildet ist, sichergestellt werden,
dass das Öl 13 auf die Seitenfläche 32 des
Vorsprungs 31 auftrifft. Das Öl 13, das
sich radial nach innen richtet, während es der vorlaufenden
Fläche 91 gegenüberliegt, wird in die Öffnung 15 eingeführt,
da das Öl 13 auf die nachlaufende Fläche 93 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 97 in 5 gezeigt
ist. Währenddessen wird das Öl 13, das
mit dem Pfeil 99 gezeigt ist, direkt in die Öffnung 15 eingeführt.
Außerdem kann, da die Öffnung 15 derart
ausgebildet ist, dass deren Breite W1 in der Drehrichtung weiter
als die Breite W2 der Endfläche 37 in der Drehrichtung
ist, die Fließbewegung des Öls 13 gegen
die Öffnungen 15 sanft durchgeführt werden.
-
[Muster B]
-
Wir
erläutern nun jede Öffnung 151 in dem Muster
B mit Bezug auf die 6 bis 9.
-
Wie
in 8 gezeigt, ist die Öffnung 151 mit einer
vorlaufenden Fläche 153, die in der Drehrichtung
des Öls 13 vorausgeht, und einer nachlaufenden
Fläche 155 versehen. Ferner ist die vorlaufende Fläche 153 mehr
geneigt als die vorlaufende Fläche 91 der Öffnung 15,
während die nachlaufende Fläche 155 im
Wesentlichen zu der Mitte des drehbaren Gehäuses 3 gerichtet
ist. Wie in 7 gezeigt, ist die Öffnung 151 derart
ausgebildet, dass deren Breite W3 in der Drehrichtung weiter als
die Breite W1 der Öffnung 15 in der Drehrichtung
ist.
-
Während
des Fahrens des Fahrzeuges dreht sich das drehbare Gehäuse 3 in
der Richtung des Pfeils 89. Dann fließt zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 das Öl 13 als
Ganzes infolge dessen Viskosität drehend nach oben in der
Vertikalrichtung entlang der Umfangswand 21. Anschließend
trifft das Öl 13 auf die Seitenfläche 32 des
Vorsprungs 31 an der Oberseite in der Vertikalrichtung
auf, so dass die Fließrichtung radial nach innen geändert
wird. Wegen der oben genannten Anordnungen von: Verengen des gegenüberliegenden
Spalts G1 zwischen den Umfangswänden 21 und 27;
Bilden des Vorsprungs 31 gegenüberliegend zu den Öffnungen 151; und Bilden
des engen Spalts G2 durch den Abschnitt 39 mit großem
Durchmesser derart, dass das Öl 13 an der Bewegung
von den Öffnungen 151 nach rechts gehindert wird,
ist es bezüglich dieser Richtungsänderung möglich,
die Fließrichtung des Öls 13 zu den Öffnungen 151 wirksam
zu ändern, und auch möglich, das Öl 13 in
die Öffnungen 151 einzuführen, während
der Fluidstrom mit dem Öl in Drehung bleibt. Demzufolge
wird, wie in 6 gezeigt, das Öl 13 direkt
an die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33, 35), die
Steuerkupplung 45, den Kugelnocken 47, den Anker 53 und
so weiter bereitgestellt, von denen alle über die Öffnungen 151 nach
außen freigelegt sind, was eine effektive Schmierungs-
und Kühlungswirkung an diesen Elementen schafft.
-
Der
Fluss des Öls 13, das drehend fließt, wird
radial nach innen geändert, da das Öl 13 auf
die Seitenfläche 32 des Vorsprungs 31 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 95 in 8 gezeigt
ist. Das Öl 13, das sich radial nach innen richtet,
während es der vorlaufenden Fläche 153 gegenüberliegt,
wird in die Öffnung 151 eingeführt, da
das Öl 13 auf die nachlaufende Fläche 155 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 97 in 9 gezeigt
ist. Währenddessen wird das Öl 13, das
mit dem Pfeil 99 gezeigt ist, direkt in die Öffnung 151 eingeführt.
Außerdem kann, da die Öffnung 151 derart ausgebildet
ist, dass deren Breite W3 in der Drehrichtung weiter als die Breite
W2 der Endfläche 37 in der Drehrichtung ist, die
Fließbewegung des Öls 13 gegen die Öffnungen 151 sanft
durchgeführt werden.
-
[Muster C]
-
Wir
erläutern nun jede Öffnung 201 in dem Muster
C mit Bezug auf die 10 bis 13.
-
Wie
in 10 gezeigt, ist jede der Öffnungen 201 kreisförmig
gestaltet. Es sind vier Öffnungen 201 in regelmäßigen
Abständen in der Axialrichtung vorgesehen. Wie in 12 gezeigt,
ist jede Öffnung 201 mit einer vorlaufenden Fläche 203,
die in der Drehrichtung des Öls 13 vorausgeht,
und einer nachlaufenden Fläche 205 versehen. Die vorlaufende
Fläche 203 ist mehr geneigt als die vorlaufende
Fläche 91 der Öffnung 15, während
die nachlaufende Fläche 205 im Wesentlichen zu
der Mitte des drehbaren Gehäuses 3 gerichtet ist.
Wie in 11 gezeigt, ist die Öffnung 201 derart
ausgebildet, dass deren Breite W4 in der Drehrichtung weiter als
die Breite W2 der Endfläche 37 des Vorsprungs 31 in
der Drehrichtung ist.
-
Während
des Fahrens des Fahrzeuges dreht sich das drehbare Gehäuse 3 in
der Richtung des Pfeils 89. Dann fließt zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 das Öl 13 als
Ganzes infolge dessen Viskosität drehend nach oben in der
Vertikalrichtung entlang der Umfangswand 21. Anschließend
trifft das Öl 13 auf die Seitenfläche 32 des
Vorsprungs 31 an der Oberseite in der Vertikalrichtung
auf, so dass die Fließrichtung radial nach innen geändert
wird. Wegen der oben genannten Anordnungen von: Verengen des gegenüberliegenden
Spalts G1 zwischen den Umfangswänden 21 und 27;
Bilden des Vorsprungs 31 gegenüberliegend zu den Öffnungen 201; und
Bilden des engen Spalts G2 durch den Abschnitt 39 mit großem
Durchmesser derart, dass das Öl 13 an der Bewegung
von den Öffnungen 201 nach rechts gehindert wird,
ist es bezüglich dieser Richtungsänderung möglich,
die Fließrichtung des Öls 13 zu den Öffnungen 201 wirksam
zu ändern, und auch möglich, das Öl 13 in
die Öffnungen 201 einzuführen, während
der Fluidstrom mit dem Öl in Drehung bleibt. Demzufolge
wird, wie in 10 gezeigt, das Öl 13 direkt
an die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33, 35), die
Steuerkupplung 45, den Kugelnocken 47, den Anker 53 und
so weiter bereitgestellt, von denen alle über die Öffnungen 201 nach
außen freigelegt sind, was eine effektive Schmierungs-
und Kühlungswirkung an diesen Elementen schafft.
-
Der
Fluss des Öls 13, das drehend fließt, wird
radial nach innen geändert, da das Öl 13 auf
die Seitenfläche des Vorsprungs 31 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 95 in 12 gezeigt
ist. Das Öl 13, das sich radial nach innen richtet,
während es der vorlaufenden Fläche 203 gegenüberliegt,
wird in die Öffnung 201 eingeführt, da
das Öl 13 auf die nachlaufende Fläche 205 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 97 in 13 gezeigt ist.
Währenddessen wird das Öl 13, das mit
dem Pfeil 99 gezeigt ist, direkt in die Öffnung 201 eingeführt. Außerdem
kann, da die Öffnung 201 derart ausgebildet ist,
dass deren Breite W3 in der Drehrichtung weiter als die Breite W2
der Endfläche 37 in der Drehrichtung ist, die
Fließbewegung des Öls 13 gegen die Öffnungen 201 sanft
durchgeführt werden.
-
[Muster D]
-
Wir
erläutern nun jede Öffnung 251 in dem Muster
D mit Bezug auf die 14 bis 17.
-
Wie
in 16 gezeigt, ist die Öffnung 251 mit
einer vorlaufenden Fläche 253, die in der Drehrichtung
des Öls 13 vorausgeht, und einer nachlaufenden
Fläche 255 versehen. Ferner sind die beiden Flächen 253, 255 derart
ausgebildet, dass sie im Wesentlichen zu der Mitte des drehbaren
Gehäuses 3 gerichtet sind. Wie in 15 gezeigt,
ist die Öffnung 251 derart ausgebildet, dass deren
Breite W5 in der Drehrichtung weiter als die Breite W2 der Endfläche 37 des
Vorsprungs 31 in der Drehrichtung ist.
-
Während
des Fahrens des Fahrzeuges dreht sich das drehbare Gehäuse 3 in
der Richtung des Pfeils 89. Dann fließt zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 das Öl 13 als
Ganzes infolge dessen Viskosität drehend nach oben in der
Vertikalrichtung entlang der Umfangswand 21. Anschließend
trifft das Öl 13 auf die Seitenfläche 32 des
Vorsprungs 31 an der Oberseite in der Vertikalrichtung
auf, so dass die Fließrichtung radial nach innen geändert
wird. Wegen der oben genannten Anordnungen von: Verengen des gegenüberliegenden
Spalts G1 zwischen den Umfangswänden 21 und 27;
Bilden des Vorsprungs 31 gegenüberliegend zu den Öffnungen 251; und
Bilden des engen Spalts G2 durch den Abschnitt 39 mit großem
Durchmesser derart, dass das Öl 13 an der Bewegung
von den Öffnungen 251 nach rechts gehindert wird,
ist es bezüglich dieser Richtungsänderung möglich,
die Fließrichtung des Öls 13 zu den Öffnungen 251 wirksam
zu ändern, und auch möglich, das Öl 13 in
die Öffnungen 251 einzuführen, während
der Fluidstrom mit dem Öl in Drehung bleibt. Demzufolge
wird, wie in 14 gezeigt, das Öl 13 direkt
an die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33, 35), die
Steuerkupplung 45, den Kugelnocken 47, den Anker 53 und
so weiter bereitgestellt, von denen alle über die Öffnungen 251 nach
außen freigelegt sind, was eine effektive Schmierungs-
und Kühlungswirkung an diesen Elementen schafft.
-
Der
Fluss des Öls 13, das drehend fließt, wird
radial nach innen geändert, da das Öl 13 auf
die Seitenfläche 32 des Vorsprungs 31 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 95 in 16 gezeigt
ist. Das Öl 13, das sich radial nach innen richtet,
während es der vorlaufenden Fläche 253 gegenüberliegt,
wird in die Öffnung 251 eingeführt, da
das Öl 13 auf die nachlaufende Fläche 255 auftrifft,
wie mit dem Pfeil 97 in 17 gezeigt
ist. Währenddessen wird das Öl 13, das
mit dem Pfeil 99 gezeigt ist, direkt in die Öffnung 251 eingeführt.
Außerdem kann, da die Öffnung 251 derart
ausgebildet ist, dass deren Breite W5 in der Drehrichtung weiter
als die Breite W2 der Endfläche 37 in der Drehrichtung
ist, die Fließbewegung des Öls 13 gegen
die Öffnungen 251 sanft durchgeführt werden.
-
18 ist
eine Übersicht, die das Versuchsergebnis bei der Messung
der Öleinführwirkungen durch die Öffnungen 15, 151, 201 und 251 in
den Mustern A, B, C und D zeigt. 19 ist
eine Übersicht, die das Versuchsergebnis bei der Messung
der Öleinführwirkungen zeigt, die infolge des
Vorhandenseins eines Vorsprungs und der Positionierung des Vorsprungs
voneinander unterscheiden. Die Versuche in 18 und 19 werden
unter der Bedingung durchgeführt, dass bei Raumtemperatur
(20°C) als die Starttemperatur das drehbare Gehäuse 3 mit einer
Drehzahl (entsprechend 50 km/h) einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen
(240 U/min) für 5 Minuten gedreht wird. In den 18 und 19 sind
die jeweiligen Ölvolumen, die in die Hauptkupplung und
die Steuerkupplung unter der obigen Bedingung eingeführt
werden, die jeweiligen Summen dieser Ölvolumen und die
jeweiligen Ölvolumen, die in die jeweiligen Abschnitte
eingeführt werden, in Bezug auf die enthaltenen Ölvolumen
L jeweils in prozentualen Größen dargestellt.
Jedes Volumen von Öl, das in dem drehbaren Gehäuse 3 enthalten
ist, ist im Allgemeinen ein vorbestimmtes Volumen L (ml), außer
#4 in 19. Das Ölniveau, wo
das Öl 13 mit einem vorbestimmten Volumen L enthalten
ist, stimmt mit den Niveaus des Innenumfangs an den unteren Enden
der Dichtungen 79, 81 überein. Die Drehzahl
240 U/min des drehbaren Gehäuses 3 entspricht
einer Fahrgeschwindigkeit von 50 km/h bei einem Fahrzeug. Weiterhin
entspricht in 19 die Nummer #3 dem Muster
A in 18.
-
Aus 18 versteht
es sich, dass die jeweiligen Öleinführvolumen
in abnehmender Reihenfolge in den Mustern B, A, C und D angeordnet
sein können, was darstellt, dass die Schmierungs- und Kühlungswirkung
in der Kupplung 9 erhöht wird.
-
Wie
in 19 gezeigt, ist auch zu erkennen, dass die Anordnung
ohne Vorsprung (#1) eine unzureichende Menge von eingeführtem Öl
und eine unzureichende Schmierungs- und Kühlungswirkung bietet;
die Anordnung #2, wo der Vorsprung nicht an der Oberseite in der
Vertikalrichtung ausgebildet ist, kein derartig ausreichendes Öleinführvolumen
bietet; und die Anordnung #3, die dem Muster A in 18 entspricht,
eine ausreichende Menge von eingeführtem Öl und
eine ausreichende Schmierungs- und Kühlungswirkung bieten
kann.
-
Anmerkung:
die Anordnung von #4 zeigt die Tatsache, dass dann, wenn das enthaltene Ölvolumen
auf das Doppelte von 2L (ml) erhöht wird, das Öleinführvolumen
und die Schmierungs- und Kühlungswirkung weiterhin erhöht
werden kann.
-
[Wirkungen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1]
-
Mit
den oben genannten Anordnungen hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 die
folgenden Wirkungen.
-
Da
das enthaltene Öl 13 durch dessen Kontakt mit
dem stationären Gehäuse 11 heruntergekühlt wird,
hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 ein
verbessertes Kühlungsvermögen.
-
Außerdem
wird, da das so gekühlte Öl 13 in die
Kupplung 9 durch die Öffnungen 15 hindurch
eingeführt wird, die Reduzierung in der Übertragung
des Drehmoments unterdrückt.
-
Außerdem
wird, da das Öl 13 in der Temperatur schwierig
zu erhöhen ist, die Alterung des Öls 13 durch
Wärme unterdrückt, um die Haltbarkeit der Kupplung 9 zu
verbessern.
-
Weiterhin,
da das Öl 13 drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt
(Bildung eines Abstandes zwischen den Wänden 21 und 27 derart, dass
ermöglicht wird, dass das Öl 13 von einer
Relativdrehung zwischen den Wänden 21 und 27 begleitet
wird), ist es möglich, das Öl 13 im Vergleich
zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient in die Öffnungen 15 einzuführen.
-
Außerdem
ist es infolge der Fließbewegung des Öls nach
oben in der Vertikalrichtung möglich, das Öl 13 den Öffnungen 15 an
den erforderlichen Stellen von der Oberseite wirksam zuzuführen.
-
Außerdem,
da die Drehkraft, die in dem Öl 13 infolge seiner
drehenden Fließbewegung zwischen den Umfangswänden 21 und 27 erzeugt
wird, als ein Fluidstrom beibehalten wird, bis er in die Öffnungen 15 eingeführt
wird, ist es möglich, die Schmierungswirkung durch zwangsläufiges
Einführen des Öls 13 in die Öffnungen 15 unter
Verwendung des Fluidstroms zu verbessern.
-
Außerdem
ist es mit der Bildung des engen gegenüberliegenden Spalts
G1 zwischen den Umfangswänden 21 und 27 möglich,
die Fließrichtung des Öls 13 zu den Öffnungen
15 wirksam zu verändern.
-
Ferner,
da die Seitenfläche 32 (eine Fläche entgegen
der Umfangsrichtung) des Vorsprungs 31 mit dem Öl 13 kollidiert,
um dessen drehenden Fluss in die Radialrichtung zu ändern,
ist es möglich, das Öl 13 in die Öffnungen 15 entgegen
der Radialrichtung wirksam einzuführen.
-
Ferner
werden, da die Anordnung, wo der Vorsprung 31 an der Oberseite
in der Vertikalrichtung angeordnet ist, eine Erhöhung des
Freiheitsgrades in der Strömung des Öls 13 von
dem Vorsprung 31 in Richtung zu den Öffnungen 15 bewirkt,
die Einschränkungen in der Positionierung der Öffnungen 15 ebenfalls
vermindert.
-
Außerdem
ist es möglich, dass das Öl 13, dessen
Fließrichtung durch den Vorsprung 31 geändert
wurde, direkt in die Öffnung 15 gegenüberliegend
zu dem Vorsprung 31 fließen kann.
-
Außerdem,
da das Öl 13 direkt der Hauptkupplung 7 (den
Scheiben 33 und 35), der Steuerkupplung 45 und
dem Kugelnocken 47 zugeführt wird, von denen alle über
die Öffnungen 15 freigelegt sind, ist es möglich,
diese Elemente wirksam zu schmieren und herunterzukühlen.
-
Ferner
gibt es, selbst wenn die Fließbewegung des Öls 13 durch
die Endfläche 37 des Vorsprungs 31 begrenzt
ist, keine Möglichkeit des Ausübens eines Einflusses
auf die Fließbewegung des Öls 13 gegen
die Öffnungen 15, da die Breite W1 jeder Öffnung 15 in
der Drehrichtung weiter als die Breite W2 der Endfläche 37 in
der Drehrichtung ist.
-
Ferner,
da die Umfangswand 21 des stationären Gehäuses 11 derart
ausgebildet ist, dass sie im Durchmesser allmählich ansteigt,
ist es möglich, dass das Öl 13 infolge
einer Zentrifugalkraft des Öls in der drehenden Fließbewegung
in die Richtung des Anstiegs des Durchmessers (d. h. Rechtsrichtung) bewegt
werden kann.
-
Außerdem
ist es wegen des Versehens des Abschnitts 39 mit großem
Durchmesser in dem drehbaren Gehäuse 3 möglich,
das Öl 13, das gegen die Öffnungen 15 fließt,
mit einer Begrenzung des Fließens des Öls 13 von
den Öffnungen 15 weg zu versehen.
-
Außerdem
wird, da das stationäre Gehäuse 11 in
Blockkonstruktion ausgebildet ist, die Gestaltung des Profils der Öffnungen 15 und
deren Anordnung ebenfalls erleichtert.
-
Außerdem,
wie oben erwähnt, da zwei oder mehrere funktionelle Teile
[d. h. die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33 und 35),
die Steuerkupplung 45, der Kugelnocken 47 und
der Anker 53] über die Öffnungen 15 freigelegt
werden können, ist es möglich, die Vorrichtung
ebenfalls beträchtlich zu schmieren und herunterzukühlen.
-
(2. Ausführungsform)
-
Mit
Bezug auf die 20 bis 23 und 24 wird
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 beschrieben. 24 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines Fahrzeuges zeigt,
das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 ausgestattet
ist. In dieser Figur stimmt eine Links- und Rechtsrichtung mit einer
Links- und Rechtsrichtung dieses Fahrzeuges überein.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301]
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 weist die
Kupplung 9 mit dem drehbaren Gehäuse 3 (das
erste Drehmomentübertragungselement), der Nabe 5 (das
zweite Drehmomentübertragungselement), der Leistungsübertragungswelle 67 (das zweite
Drehmomentübertragungselement), die mit der Nabe durch
Keilverzahnung derart verbunden ist, dass sie sich als eine Einheit
mit dieser dreht, und der Hauptkupplung 7 (die Reibkupplung)
zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem drehbaren Gehäuse 3 und
der Nabe 5, das stationäre Gehäuse 11,
das die Kupplung 9 aufnimmt, das Öl 13,
das in dem stationären Gehäuse 11 enthalten
ist, und eine Öffnung 303 als einen ringförmigen
Raum auf, welche in einem Teil der Kupplung 9 ausgebildet
ist, so dass das Öl 13 in dem stationären
Gehäuse 11 in die Kupplung 9 eingeführt
wird.
-
Außerdem
weist das stationäre Gehäuse 11 die erste
radiale Seitenwand 17, die zweite radiale Seitenwand 19 und
die erste Umfangswand 21 auf, welche die ersten und zweiten
Seitenwände 17, 19 miteinander verbindet.
Das drehbare Gehäuse 3 weist die dritte radiale
Seitenwand 23, die vierte radiale Seitenwand 25 und
die zweite Umfangswand 27 auf, welche die dritten und vierten
Seitenwände 23, 25 miteinander verbindet.
Die Kupplung 9 weist die elektromagnetische Spule 51 (die
Betätigungseinrichtung) zum Einrücken der Hauptkupplung 7 auf. Die
ringförmige elektromagnetische Spule 51 ist zwischen
den Seitenwänden 19 und 25 angeordnet
und auch an der Seitenwand 19 derart befestigt, dass sie nicht
in der Lage ist, sich in Bezug auf die Seitenwand 19 zu
drehen. Die erste Umfangswand 21 ist an einem oberen Abschnitt
davon in der Vertikalrichtung mit einem Vorsprung 305 versehen,
der sich in der Richtung einer Drehachse des drehbaren Gehäuses 3 erstreckt
und auch eine linke Endseite (die eine Endseite) und eine rechte
Endseite (die andere Endseite) aufweist, die zu der Außenseite
geöffnet ist. Der Vorsprung 305 weist einen von
dem stationären Gehäuse 11 (d. h. der
Umfangswand 21) separaten Körper auf und ist an
dem Innenumfang der Umfangswand 21 befestigt. Die erste
Umfangswand 21 ist derart ausgebildet, dass deren Durchmesser
von einer linken Endseite des drehbaren Gehäuses 3 in der
Axialrichtung zu der rechten Seite allmählich ansteigt.
Das Öl 13 ist in einem räumlichen Abschnitt 313,
der von den Seitenwänden 17, 23, den
Seitenwänden 19, 25 und den Umfangswänden 21, 27 umgeben
ist, mit einem vorbestimmten Volumen enthalten.
-
Der
räumliche Abschnitt 313 weist einen ersten räumlichen
Abschnitt SP11, der durch die erste radiale Seitenwand 17 und
die dritte radiale Seitenwand 23 definiert ist, einen zweiten
räumlichen Abschnitt SP12 (d. h. die Öffnung 303),
der durch die zweite radiale Seitenwand 19 und die vierte
Seitenwand 25 definiert ist, und einen dritten räumlichen Abschnitt
SP13 auf, der durch die erste Umfangswand 21 und die zweite
Umfangswand 27 definiert ist.
-
Der
dritte räumliche Abschnitt SP13, welcher eine koaxiale
und doppelringförmige Struktur in der Axialrichtung des
drehbaren Gehäuses 3 aufweist, ist derart angepasst,
dass die erste Umfangswand 21 und die zweite Umfangswand 27 einen
vorbestimmten engen gegenüberliegenden Spalt G4 bilden.
Mit der Bildung dieses gegenüberliegenden Spalts G4 als
ein enger Spalt bewegt sich, wenn sich das drehbare Gehäuse 3 dreht,
das Öl 13 entlang einer Innenumfangsfläche
der ersten Umfangswand 21 in der Vertikalrichtung nach
oben entgegengesetzt zu dem Eigengewicht des Öls, was die
drehende Fließbewegung des Öls als Ganzes bewirkt.
Dann bewegt sich das Öl in der Vertikalrichtung nach oben
entlang der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 21, während
ein Fluidstrom infolge der Drehung erhalten bleibt.
-
Der
Vorsprung 305 hat eine Struktur (erster Ölflusspfad 307),
die in der Drehrichtung des Öls 13 offen ist und
sich entlang der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses erstreckt.
Außerdem weist der Vorsprung 305 eine Seitenfläche 311 als
eine Ölbarriere, um den Fluidstrom des Öls 13,
welches drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses fließt, von
der Drehrichtung in die Axialrichtung umzuwandeln, und eine Bodenfläche 308 zum
Führen des Öls 13, dessen Fließrichtung
von der Drehrichtung in die Axialrichtung umgewandelt wurde, zu
der rechten Endseite auf. Die Seitenfläche 311 des
Vorsprungs 305 wandelt den Fluidstrom des Öls 13,
welches drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses fließt, von
der Drehrichtung in die Axialrichtung um, wodurch das Öl 13 in
die Öffnung 303 eingeführt wird. Das
heißt, der Vorsprung 305 wirkt nicht nur als Ölsammelmittel zum
Sammeln des Öls 13, das drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt,
sondern wirkt als Fließrichtungsumwandlungsmittel zum vollständigen
Fließen des so gesammelten Öls 13 in
der Axialrichtung.
-
Im
Einzelnen nimmt der Vorsprung 305 nicht nur das Öl 13 in
drehender Fließbewegung auf, um dadurch dessen Fließen
von der linken Endseite zu der rechten Endseite zu bewerkstelligen,
sondern gibt auch das Öl 13 von der rechten Endseite
an einen Zwischenraum zwischen der elektromagnetischen Spule 51 und
der Seitenwand 19 frei, um dadurch das Öl 13 in
die Kupplung 9 über die Öffnung 303 zwischen
der Innenumfangsseite der Seitenwand 25 und den Außenumfängen
sowohl der Leistungsübertragungswelle 67 als auch
der Nabe 5 einzuführen.
-
Durch
Bilden des entsprechenden Spalts G5 zwischen der Bodenfläche 308 des
Vorsprungs 305 und der Umfangswand 27 derart,
dass er erheblich enger als der gegenüberliegende Spalt
G4 zwischen der Umfangswand 21 und der Umfangswand 27 ist, ist
es dann möglich, dass das Öl 13 auf die
Seitenfläche 311 des Vorsprungs 305 sicherer
auftreffen kann.
-
Bei
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 weist
ein Flusspfad für das Öl 13 den dritten räumlichen
Abschnitt SP13, der das Fließen des Öls 13 in
der Drehrichtung 89 ermöglicht, den ersten Ölflusspfad 307,
der in dem dritten räumlichen Abschnitt SP13 vorgesehen
ist, um die Fließrichtung des Öls 13 von
der Drehrichtung in die Axialrichtung umzuwandeln, einen zweiten Ölflusspfad 309,
der in dem stationären Gehäuse 11 vorgesehen
ist, um zu ermöglichen, dass das Öl 13 in
der Axialrichtung fließt, um in Richtung zu der Öffnung 303 radial
nach innen zu fließen, und einen dritten Ölflusspfad 310 auf,
der in der Betätigungseinrichtung 59 vorgesehen ist,
um zu ermöglichen, dass das Öl 13 in
Richtung zu der Öffnung 303 radial nach innen
fließt. Mit dem Aufbau wird das Öl 13 in
die Öffnung 303 eingeführt, während
der Fluidstrom infolge der Drehbewegung aufrechterhalten bleibt.
-
Die
Seitenfläche 311 des Vorsprungs 305 ist von
der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses 3 zu der
Drehrichtung um einen Winkel θ in Anbetracht der Umwandlung
der Fließrichtung des Öls 13 von der
Drehrichtung in die Axialrichtung geneigt (22 und 23:
Ansichten in der Richtung X in 21)
-
Der
räumliche Abschnitt 313 ist in der Axialrichtung
durch die Dichtungen 79, 81 und 83 abgeteilt.
Durch Bilden einer zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 309,
der dritte Ölflusspfad 310) in wenigstens entweder
der Seitenwand 19 oder der elektromagnetischen Spule 51 ist
die rechte Endseite des Vorsprungs 305 mit der Öffnung 303 (der
zweite räumliche Abschnitt SP12) verbunden.
-
Das
stationäre Gehäuse 11 weist den ersten Gehäuseabschnitt 41 und
den zweiten Gehäuseabschnitt 43 auf. An der Innenumfangsseite
der zweiten Umfangswand 27 sind angeordnet: die Hauptkupplung 7 (die
erste Reibkupplung) und die Steuerkupplung 45 (die zweite
Reibkupplung) als die Reibkupplung; und der Kugelnocken 47 (der
Nockenmechanismus), der eine Einrückkraft der Steuerkupplung 45 in eine
Nockendruckkraft (Axialdruck) umwandelt und auch die Steuerkupplung 45 durch
die Nockendruckkraft einrückt.
-
[Aufbau des Antriebssystems]
-
Bei
dem oben genannten Antriebssystem wird, wie in 24 gezeigt,
die Antriebskraft des Motors 1001 übertragen:
von dem Getriebe 1003 zu dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1005; dann
von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1005 zu dem Differentialgehäuse 1007;
und dann von dem Differentialgehäuse 1007 zu dem
vorderen Differential 1009, und weiter über die
Achsen 1011, 1013 an linke und rechte Vorderräder 1015, 1017 verteilt.
Währenddessen drehen sich die linken und rechten Hinterräder 1019, 1021 mit
dem Fahren des Fahrzeuges.
-
Da
das drehbare Gehäuse 3 mit dem Differentialgehäuse 1007 verbunden
ist, während die Nabe 5 mit der Leistungsübertragungswelle 67 (das zweite
Drehmomentübertragungselement) verbunden ist, die einen
Teil der rechten Achse 1013 bildet, wirkt die Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 als ein
Sperrdifferential des vorderen Differentials 1009, wie
unten erwähnt ist.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301]
-
Bei
dem stationären Gehäuse 11 sind die Gehäuseteile 41, 43 mittels
der Schrauben 49 aneinander befestigt. Eine Dichtung ist
zwischen den Gehäuseteilen 41 und 43 angeordnet.
Die Kupplung 9, die in dem stationären Gehäuse 11 aufgenommen
ist, weist den Anker 53, die Steuereinrichtung usw. zusätzlich
zu dem drehbaren Gehäuse 3, der Nabe 5, der
Hauptkupplung 7, der Steuerkupplung 45, dem Kugelnocken 47 und
der elektromagnetischen Spule 51 (Betätigungseinrichtung)
auf.
-
Bei
dem drehbaren Gehäuse 3 wird dessen linkes Ende
von dem stationären Gehäuse 11 über das
beidseitig abgedichtete Kugellager 55 abgestützt,
während das rechte Ende von dem stationären Gehäuse 11 über
das beiderseitig abgedichtete Kugellager 57 und den Kern 59 der
elektromagnetischen Spule 51 abgestützt wird.
An dem Innenumfang des linken Endes des drehbaren Gehäuses 3 ist der
keilverzahnte Abschnitt 61 ausgebildet, um eine Keilverzahnungsverbindung
mit dem Differentialgehäuse 1007 des vorderen
Differentials 1009 zu bewirken. Die Umfangswand 27 ist
mit einer Öffnung 315 zum Abführen des Öls 13 infolge
einer Zentrifugalkraft versehen.
-
Die
Nabe 5 weist linke und rechte Enden auf, die von dem drehbaren
Gehäuse 3 über das Kugellager 63 bzw.
das Nadellager 65 abgestützt werden. Dennoch würde,
selbst wenn das Nadellager 65 weggelassen wird, kein funktionelles
Problem verursacht werden. Außerdem weist die Nabe 5 ein
hohles Element auf, durch welches die Leistungsübertragungswelle 67,
die einen Teil der rechten Achse 1013 bildet, von Seite
zu Seite hindurchdringt. Bei der Hauptkupplung 7 ist die
Außenscheibe 33 mit dem Innenumfang des drehbaren
Gehäuses 3 durch Keilverzahnung verbunden, während
die Innenscheiben 35 mit dem Außenumfang der Nabe 5 durch
Keilverzahnung verbunden sind. Jede der Innenscheiben 35 ist mit Ölöffnungen 101 versehen,
welche die Bewegung des Öls 13 fördern,
speziell die Schmierwirkung zwischen den Scheiben 33 und 35 erhöhen.
-
Der
Kugelnocken 47 ist zwischen dem Nockenring 69 und
der Druckplatte 71 angeordnet. Der Nockenring 69 ist
an dem Außenumfang der Nabe 5 derart abgestützt,
dass er relativ zu dieser drehbar ist. Die Druckplatte 71 ist
mit dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
derart verbunden, dass sie axial zu dieser bewegbar ist. Das Lager 73 ist
zwischen dem Nockenring 69 und der Seitenwand 25 angeordnet,
um eine Nockenreaktionskraft des Kugelnockens 47 aufzunehmen.
Der Anker 53 ist zwischen der Steuerkupplung 45 und
der Druckplatte 71 angeordnet und mit dem Innenumfang des
drehbaren Gehäuses 3 ebenfalls durch Keilverzahnung derart
verbunden, dass er axial zu diesem bewegbar ist. Die Seitenwand 25 steht
mit dem linken Ende der Umfangswand 27 im Schraubeingriff
und ist mittels der Mutter 75, die als ein Doppelmutterverriegelungselement
wirkt, axial positioniert. In der elektromagnetischen Spule 51 ist
der Kern 59 an dem stationären Gehäuse 11 mittels
des Bolzens 77 gegen Verdrehung gestoppt.
-
Die
Dichtung 79 ist zwischen dem linken Ende des stationären
Gehäuses 11 und dem drehbaren Gehäuse 3 angeordnet,
um einen Ölschmierungsraum an der Seite des Getriebes 1003 von
einem Ölschmierungsraum an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 abzutrennen, während
die Dichtung 81 zwischen dem rechten Ende des stationären
Gehäuses 11 und der Leistungsübertragungswelle 67 angeordnet
ist, um den Ölschmierungsraum an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 von
dem atmosphärischen Raum abzutrennen, was sowohl eine Leckage des Öls 13 als
auch ein Eindringen von Fremdkörpern verhindert. Ferner
ist der X-Ring 83 als eine Dichtung mit einem X-förmigen
Querschnitt zwischen der Leistungsübertragungswelle 67 und
dem linken Ende des drehbaren Gehäuses 3 angeordnet.
-
Die
Steuereinrichtung führt die Vorgänge des Erregens
der elektromagnetischen Spule 51, des Steuerns eines Erregerstroms,
des Stoppens der Erregung und so weiter aus. Wenn die elektromagnetische
Spule 51 durch die Steuereinrichtung erregt wird, wird
der Anker 53 angezogen, um die Steuerkupplung 45 einzurücken.
Demzufolge arbeitet der Kugelnocken 47 nach Eingang des
Drehmoments, um eine Nockendruckkraft zu erzeugen. Infolge der Nockendruckkraft
drückt die Druckplatte 71 gegen die Hauptkupplung 7 für
deren Einrücken. Durch diese Einrückkraft wird
die Differentialdrehung in dem vorderen Differential 1009 (d.
h. die Drehung zwischen den Vorderrädern 1015, 1017)
begrenzt. Dann wird, wenn die Steuereinrichtung den Erregerstrom steuert,
die Nockendruckkraft des Kugelnockens 47 infolge eines
Schlupfes der Steuerkupplung 45 geändert, was
ermöglicht, dass die Sperrdifferentialkraft der Hauptkupplung 7 eingestellt
werden kann. Zum Beispiel wird dann, wenn die Einrückkraft
der Steuerkupplung 45 erhöht wird, die Hauptkupplung 7 mittels des
Kugelnockens 47 kräftig eingerückt, was
ermöglicht, dass die Differentialbewegung des vorderen
Differentials 1009 gesperrt werden kann.
-
Währenddessen
wird dann, wenn die Erregung der elektromagnetischen Spule 51 gestoppt wird,
die Hauptkupplung 7 ausgerückt, so dass die Differentialbewegung
des vorderen Differentials 1007 nicht behindert wird.
-
Die
Seitenwand 25 ist an ihrem Innenumfang mit einer Spiralnut 319 als
ein Öleinführabschnitt zum Führen des Öls 13 von
der Öffnung 303 versehen. Gleichfalls ist eine Ölnut 321 an
dem Außenumfang der Nabe 5 ausgebildet, um das
von der Öffnung 303 eingeführte Öl 13 zu
dem Kugelnocken 47 zu führen. Anmerkung: die Spiralnut 319 kann
durch entweder eine Einwegspiralnut oder eine „kreuzende"
Zweiweg- (Gittertyp) Spiralnut gebildet werden. Alternativ kann,
wie mit der gestrichelten Linie gezeigt, die Seitenwand mit einer
Schrägnut 323 versehen sein, die in der Radialrichtung
von der Seite der Öffnung 303 zu der Innenseite
des drehbaren Gehäuses 3 gerichtet allmählich
vergrößert ist.
-
Wie
in 20 gezeigt, ist der Vorsprung 305 mit
beiden Enden davon an dem stationären Gehäuse 11 (dem
Gehäuseteil 41) mittels Schrauben 317, 317 befestigt.
Wie in 22 gezeigt, ist der Vorsprung 305 derart
ausgebildet, dass seine Breite in der Drehrichtung zu der rechten
Endseite hin allmählich ansteigt. Beim Betrieb dreht sich,
wie in 21 gezeigt, wenn das Fahrzeug
fährt, das drehbare Gehäuse 3 in der
Richtung des Pfeils 89, während das Öl 13 infolge
dessen Viskosität drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 (dem
dritten räumlichen Abschnitt SP13) und entlang der Umfangswand 21 nach
oben in der Vertikalrichtung fließt, wie mit dem Pfeil 325 gezeigt
ist. Dann wird das Öl 13 durch die Seitenfläche 311 des
Vorsprungs 305 gesammelt, der an einem oberen Abschnitt
der Wand in der Vertikalrichtung befestigt ist. Nachfolgend wird,
wie mit dem Pfeil 327 in 22 gezeigt,
die Fließrichtung des Öls 13 von der
Drehrichtung in die Axialrichtung umgewandelt, so dass das Öl 13 mit
dem Neigungswinkel θ nach rechts in den ersten Flusspfad 307 fließt.
Ferner fließt, wie mit dem Pfeil 329 gezeigt,
das Öl 13 von der rechten Seite des Gehäuses
radial nach innen durch den zweiten Flusspfad 309. Während
der Fluidstrom erhalten bleibt, wird anschließend das Öl 13 zwangsläufig
in die Öffnung 303 eingeführt und von
der Ölnut 321 auch zu der Innenseite der Kupplung 9 geführt.
Auf diese Weise schmiert und kühlt das Öl 13 den
Kugelnocken 47, die Steuerkupplung 45, den Anker 53,
die Hauptkupplung 7 (die Scheiben 33, 35)
und so weiter.
-
23 zeigt
einen anderen Vorsprung 331. Wie bei dem Vorsprung 305 ist
der Vorsprung 331 an seiner Seitenfläche 311 mit
dem Neigungswinkel θ geneigt. Der Vorsprung 331 unterscheidet
sich von dem Vorsprung 305 dadurch, dass der erstere entlang
der Axialrichtung mit einer konstanten Breite in der Drehrichtung
ausgebildet ist.
-
Der
Vorsprung 331 kann eine Funktion des Sammelns von Öl
ausführen, welche gleich der des oben genannten Vorsprungs 305 ist.
-
[Wirkungen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 301]
-
Mit
den oben genannten Anordnungen hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 die
folgenden Wirkungen.
-
Da
das enthaltene Öl 13 durch dessen Kontakt mit
dem stationären Gehäuse 11 heruntergekühlt wird,
hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 ein
verbessertes Kühlungsvermögen.
-
Außerdem
wird, da das so gekühlte Öl 13 in die
Kupplung 9 durch die Öffnung 303 hindurch
eingeführt wird, die Reduzierung in der Übertragung
des Drehmoments unterdrückt.
-
Außerdem
wird, da das Öl 13 in der Temperatur schwierig
zu erhöhen ist, die Alterung des Öls 13 durch
Wärme unterdrückt, um die Haltbarkeit der Kupplung 9 zu
verbessern.
-
Weiterhin,
da das Öl 13 drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt
(Bildung eines Abstandes zwischen den Wänden 21 und 27 derart, dass
ermöglicht wird, dass das Öl 13 von einer
Relativdrehung zwischen den Wänden 21 und 27 begleitet
wird), ist es möglich, das Öl 13 im Vergleich
zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient in die Öffnung 303 einzuführen.
-
Außerdem
kann dadurch, dass das Öl 13 drehend zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 fließen
kann, die drehende Fließbewegung des Öls 13 im
Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient erzielt werden. Ferner ist es infolge des Vorsehens
der Vorsprünge 305, 331 möglich,
diese drehende Fließbewegung in eine axiale Fließbewegung
umzuwandeln, und ebenso möglich, das Öl in die Öffnung 303 über die
Seite des rechten Endes einzuführen.
-
Auf
diese Weise, da die Zirkulationsroute des Öls 13 in
Bezug auf die Kupplung 9, die mit der elektromagnetischen Spule 51 ausgestattet
ist, durch: Ermöglichen des drehenden Fließens
des Öls 13 zwischen den Umfangswänden 21 und 27,
um dadurch eine schnelle und wirksame drehende Fließbewegung
im Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 zu
erzielen; Umwandeln dieser drehenden Fließbewegung in die
axiale Fließbewegung durch die Vorsprünge 305, 331 und
die darauffolgende Fließbewegung radial nach innen durch
den zweiten Ölflusspfad 309; und Freigeben/Einführen
des Öls 13 in die Öffnung 303,
ist es möglich, die Umfangselemente mit der elektromagnetischen
Spule 51 sicher zu schmieren und herunterzukühlen.
-
Außerdem,
da die Drehkraft, die in dem Öl 13 infolge der
drehenden Fließbewegung zwischen den Umfangswänden 21 und 27 erzeugt
wird, als ein Fluidstrom beibehalten wird, bis er in die Öffnung 303 eingeführt
wird, ist es möglich, die Schmierungs- und Kühlungswirkung
durch zwangsläufiges Einführen des Öls 13 in
die Öffnung 303 mittels des Fluidstroms zu verbessern.
-
Ferner
werden, da die Anordnung, wo die Vorsprünge 305, 331 üblicherweise
an der Oberseite in der Vertikalrichtung angeordnet sind, eine Erhöhung
des Freiheitsgrades in der Strömung des Öls 13 von
den Vorsprüngen 305, 331 in Richtung
zu der Öffnung 303 bewirkt, die Einschränkungen
in der Positionierung der Öffnung 303 ebenfalls
vermindert.
-
Ferner,
da die Umfangswand 21 derart ausgebildet ist, dass deren
Durchmesser allmählich ansteigt, ist es möglich,
dass das Öl 13 infolge einer Zentrifugalkraft
des Öls in der drehenden Fließbewegung in eine
Richtung des Anstiegs des Durchmessers (d. h. Rechtsrichtung) bewegt
werden kann.
-
Außerdem
kann, da die Vorsprünge 305, 331 üblicherweise
mit dem Neigungswinkel θ geneigt sind, die Drehkraft des Öls 13 bei
der drehenden Fließbewegung in eine Axialkraft zu der Öffnung 303 hin
sanft umgewandelt werden.
-
Außerdem
wird, da die Vorsprünge 305, 331 durch
von dem stationären Gehäuse 11 verschiedene
Körper gebildet werden, die Bestimmung der Form der Vorsprünge
erleichtert, um ebenso die Herstellung mit einem niedrigeren Preis
durchzuführen.
-
Da
das Öl 13 durch die Seitenflächen 311 der Vorsprünge 305, 331 gesammelt
wird, ist es möglich, das Öl 13 in Richtung
zu der Öffnung 303 sicher zu übertragen.
-
Das Öl 13 kann
in dem räumlichen Abschnitt 313, der von der elektromagnetischen
Spule 51, dem stationären Gehäuse 11 und
den Dichtungen 79, 81 und 83 definiert
wird, zurückgehalten werden. Da der dritte räumliche
Abschnitt SP13 des räumlichen Abschnitts 313 zu
der Öffnung 303 (dem zweiten räumlichen
Abschnitt SP12) gerichtet ist, ist es möglich, zu bewerkstelligen,
dass das Öl 13 leicht von dem dritten räumlichen
Abschnitt SP13 zu der Öffnung 303 (dem zweiten
räumlichen Abschnitt SP12) fließt.
-
Außerdem,
da das Vorsehen der zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 309,
der dritte Ölflusspfad 310) die Bildung einer Ölpassage
für die Öffnung 303 erlaubt, ist es möglich,
eine sanfte Fließbewegung des Öls 13 in
Richtung zu der Öffnung 303 durch Überlegungen
zu sowohl dem zweiten Ölflusspfad 309 als auch
dem dritten Ölflusspfad 310 bezüglich
ihrer Konfigurationen zu erzielen.
-
Außerdem,
da das stationäre Gehäuse 11 in Blockkonstruktion
zweier Elemente: des Gehäuseteils 41 und des Gehäuseteils 43 ausgebildet
ist, ist es leicht, jeweilige Formen des zweiten Ölflusspfades 309,
des dritten Ölflusspfades 310 und der Öffnung 303 zu
bilden, und ferner wird ebenso die Anordnung dieser Elemente erleichtert.
-
(3. Ausführungsform)
-
Mit
Bezug auf die 25 bis 32 und 38 wird
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 beschrieben. 38 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines vierradgetriebenen
Fahrzeuges zeigt, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 ausgestattet
ist. In dieser Figur stimmt eine Links- und Rechtsrichtung mit einer
Links- und Rechtsrichtung dieses Fahrzeuges überein. In
den 25 und 26 entspricht
die linke Seite in den Figuren einer Vorderseite dieses Fahrzeuges.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401]
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 weist die
Kupplung 9 mit dem drehbaren Gehäuse 3 (das
erste Drehmomentübertragungselement), der Nabe 5 (das
zweite Drehmomentübertragungselement) und der Hauptkupplung 7 (die
Reibkupplung) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen
dem drehbaren Gehäuse 3 und der Nabe 5,
das stationäre Gehäuse 11, das die Kupplung 9 aufnimmt, Öl,
das in dem stationären Gehäuse 11 enthalten
ist, und eine Öffnung 403 auf, die in einem Teil
der Kupplung 9 (in Muster A) ausgebildet ist, so dass das Öl 13 in
dem stationären Gehäuse 11 in die Kupplung 9 eingeführt wird.
-
Außerdem
weist das stationäre Gehäuse 11 die erste
radiale Seitenwand 17, die zweite radiale Seitenwand 19 und
die erste Umfangswand 21 auf, welche die ersten und zweiten
Seitenwände 17, 19 miteinander verbindet.
Das drehbare Gehäuse 3 weist die dritte radiale
Seitenwand 23, die vierte radiale Seitenwand 25 und
die zweite Umfangswand 27 auf, welche die dritten und vierten
Seitenwände 23, 25 miteinander verbindet.
Die Kupplung 9 weist die elektromagnetische Spule 51 (die
Betätigungseinrichtung) zum Einrücken der Hauptkupplung 7 auf. Die
ringförmige elektromagnetische Spule 51 ist zwischen
den Seitenwänden 19 und 25 angeordnet
und auch an der Seitenwand 19 derart befestigt, dass sie nicht
in der Lage ist, sich in Bezug auf die Seitenwand 19 zu
drehen. Die erste Umfangswand 21 ist an einem oberen Abschnitt
davon in der Vertikalrichtung mit einem Vorsprung 405 versehen,
der sich in der Richtung einer Drehachse des drehbaren Gehäuses 3 erstreckt
und auch eine linke Endseite (die eine Endseite) und eine rechte
Endseite (die andere Endseite) aufweist, die zu der Außenseite
geöffnet ist. Der Vorsprung 405 weist einen von
dem stationären Gehäuse 11 (d. h. der
Umfangswand 21) separaten Körper auf und ist an
dem Innenumfang der Umfangswand 21 befestigt. Die erste
Umfangswand 21 ist derart ausgebildet, dass deren Durchmesser
von einer linken Endseite des drehbaren Gehäuses 3 in der
Axialrichtung zu der rechten Endseite allmählich ansteigt.
Das Öl 13 ist in einem räumlichen Abschnitt 413,
der von den Seitenwänden 17, 23, den
Seitenwänden 19, 25 und den Umfangswänden 21, 27 umgeben
ist, mit einem vorbestimmten Volumen enthalten.
-
Der
räumliche Abschnitt 413 weist einen ersten räumlichen
Abschnitt SP21, der durch die erste radiale Seitenwand 17 und
die dritte radiale Seitenwand 23 definiert ist, einen zweiten
räumlichen Abschnitt SP22 (d. h. die Öffnung 403),
der durch die zweite radiale Seitenwand 19 und die vierte
Seitenwand 25 definiert ist, und einen dritten räumlichen Abschnitt
SP23 auf, der durch die erste Umfangswand 21 und die zweite
Umfangswand 27 definiert ist.
-
Der
dritte räumliche Abschnitt SP23, welcher eine koaxiale
und doppelringförmige Struktur in der Axialrichtung des
drehbaren Gehäuses 3 aufweist, ist derart angepasst,
dass die erste Umfangswand 21 und die zweite Umfangswand 27 einen
vorbestimmten engen gegenüberliegenden Spalt G6 (nicht
gezeigt) bilden. Durch Bildung dieses engen gegenüberliegenden
Spalts G6 wie bei den ersten und zweiten Ausführungsformen
bewegt sich, wenn sich das drehbare Gehäuse 3 dreht,
das Öl 13 entlang einer Innenumfangsfläche
der ersten Umfangswand 21 in der Vertikalrichtung nach
oben entgegengesetzt zu dem Eigengewicht des Öls, was die
drehende Fließbewegung des Öls als Ganzes bewirkt.
Dann bewegt sich das Öl in der Vertikalrichtung nach oben
entlang der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 21,
während ein Fluidstrom infolge der Drehung erhalten bleibt.
-
Außerdem
hat der Vorsprung 405 eine Struktur (erster Ölflusspfad 407),
die in der Drehrichtung des Öls 13 offen ist und
sich entlang der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses erstreckt.
Der Vorsprung 405 weist eine Seitenfläche 411 als eine Ölbarriere, um
den Fluidstrom des Öls 13, welches drehend zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 infolge der Drehung
des drehbaren Gehäuses fließt, von der Drehrichtung
in die Axialrichtung umzuwandeln, und eine Bodenfläche 408 zum
Führen des Öls 13, dessen Fließrichtung
von der Drehrichtung in die Axialrichtung umgewandelt wurde, zu
der rechten Endseite auf. Die Seitenfläche 411 des
Vorsprungs 405 wandelt den Fluidstrom des Öls 13,
welches drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses fließt, von
der Drehrichtung in die Axialrichtung um, wodurch das Öl 13 in
die Öffnung 303 eingeführt wird. Das
heißt, der Vorsprung 405 wirkt nicht nur als Ölsammelmittel zum
Sammeln des Öls 13, das drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt,
sondern wirkt als Fließrichtungsumwandlungsmittel zum vollständigen
Fließen des so gesammelten Öls 13 in
der Axialrichtung.
-
Im
Einzelnen nimmt der Vorsprung 405 nicht nur das Öl 13 auf,
das drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses 3 fließt,
um dadurch zu bewerkstelligen, dass das Öl von der vorderen
Endseite zu der rechten Endseite fließt, sondern gibt auch
das Öl 13 von der rechten Endseite an einen Zwischenraum zwischen
der elektromagnetischen Spule 51 und der Seitenwand 19 frei,
um dadurch das Öl 13 in die Kupplung 9 über
die Öffnung 403 zwischen der Innenumfangsseite
der Seitenwand 25 und dem Außenumfang der Nabe 5 einzuführen.
-
Durch
Bilden eines entsprechenden Spalts G7 (nicht gezeigt) zwischen der
Bodenfläche 408 des Vorsprungs 405 und
der Umfangswand 27 derart, dass er erheblich enger als
der gegenüberliegende Spalt G6 zwischen der Umfangswand 21 und
der Umfangswand 27 ist, ist es dann möglich, dass
das Öl 13 auf die Seitenfläche 411 des
Vorsprungs 405 sicherer auftreffen kann.
-
Zudem
ist die Umfangswand 27 mit Öffnungen 28 in
der Form von Langlöchern versehen, welche sich in der Richtung
der Drehachse derart erstrecken, dass sie die Hauptkupplung 7,
den Kugelnocken 47, den Anker 53 und die Steuerkupplung 45 zu einem
räumlichen Abschnitt 413 freilegen. Durch die Öffnungen
ist das Öl 13 in der Lage, innerhalb und außerhalb
der Umfangswand 27 zu fließen.
-
Bei
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 weist
ein Flusspfad für das Öl 13 den dritten räumlichen
Abschnitt SP23, der das Fließen des Öls 13 in
der Drehrichtung 447 ermöglicht, den ersten Ölflusspfad 407,
der in dem dritten räumlichen Abschnitt SP23 vorgesehen
ist, um die Fließrichtung des Öls 13 von
der Drehrichtung in die Axialrichtung umzuwandeln, einen zweiten Ölflusspfad 409,
der in dem stationären Gehäuse 11 vorgesehen
ist, um zu ermöglichen, dass das Öl 13 in
der Axialrichtung fließt, um in Richtung zu der Öffnung 403 radial
nach innen zu fließen, und einen dritten Ölflusspfad 410 auf,
der ebenfalls in dem stationären Gehäuse 11 (dem
Gehäuseteil 43 und einem Zwischenstück 498) vorgesehen
ist, um zu ermöglichen, dass das Öl 13 in
der Axialrichtung fließt, um in Richtung zu der Öffnung 403 radial
nach innen zu fließen. Mit dem Aufbau wird das Öl 13 in
die Öffnung 403 eingeführt, während
der Fluidstrom infolge der Drehbewegung aufrechterhalten bleibt.
-
Die
Seitenfläche 411 des Vorsprungs 405 ist von
der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses 3 zu der
Drehrichtung um einen Winkel θ in Anbetracht der Umwandlung
der Fließrichtung des Öls 13 von der
Drehrichtung in die Axialrichtung geneigt (26). Entsprechend
dem drehbaren Gehäuse 3, dessen Durchmesser zu
der hinteren Endseite allmählich ansteigt, ist daher die
Seitenfläche 411 des Vorsprungs 405 derart
ausgebildet, dass eine radiale Tiefe zu der hinteren Endseite allmählich
ansteigt, wie in den 27 bis 29 (Ansichten
von den Pfeilen A, B und C in 25) gezeigt
ist.
-
Der
räumliche Abschnitt 413 ist in der Axialrichtung
durch die Dichtungen 79, 81 und 83 abgeteilt.
In dem räumlichen Abschnitt 413 ist dessen eine Seite,
welche die elektromagnetische Spule 51 enthält,
zu der Öffnung 403 gerichtet.
-
Durch
Bilden einer zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 409,
der dritte Ölflusspfad 410) in wenigstens entweder
der Seitenwand 19 oder der elektromagnetischen Spule 51 ist
die rechte Endseite des Vorsprungs 405 mit der Öffnung 403 (der
zweite räumliche Abschnitt SP22) verbunden.
-
Das
stationäre Gehäuse 11 weist den ersten Gehäuseabschnitt 41 und
den zweiten Gehäuseabschnitt 43 auf. An der Innenumfangsseite
der zweiten Umfangswand 27 sind angeordnet: die Hauptkupplung 7 (die
erste Reibkupplung) und die Steuerkupplung 45 (die zweite
Reibkupplung) als die Reibkupplung; und der Kugelnocken 47 (der
Nockenmechanismus), der eine Einrückkraft der Steuerkupplung 45 in eine
Nockendruckkraft (Axialdruck) umwandelt und auch die Steuerkupplung 45 durch
die Nockendruckkraft einrückt.
-
[Aufbau des Antriebssystems]
-
Wie
in 38 gezeigt, weist das Antriebssystem des obigen
vierradgetriebenen Fahrzeuges einen Quermotor 1101 (Motor),
ein Getriebe 1103, ein vorderes Differential 1105,
Vorderachsen 1107, 1109, Vorderräder 1111, 1113,
eine Hinterradgelenkwelle 1117, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401,
ein hinteres Differential 1119, Hinterachsen 1121, 1123,
Hinterräder 1125, 1127 und so weiter
auf.
-
Die
Antriebskraft des Motors 1101 wird übertragen:
von dem Getriebe 1103 zu einem Untersetzungsgetriebemechanismus 1129;
dann von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1129 zu dem Differentialgehäuse 1131;
und dann von dem Differentialgehäuse 1131 zu dem
vorderen Differential 1105 und weiter von den Vorderachsen 1107, 1109 zu
den Vorderrädern 1111, 1113 und auch
von dem Differentialgehäuse 1131 zu der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 über
das Verteilergetriebe 1115 und die Hinterradgelenkwelle 1117.
Wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 in
dem Einrückzustand ist, wird die Antriebskraft von einem Untersetzungsgetriebemechanismus 1133 zu
dem hinteren Differential 1119 übertragen und
anschließend von den Hinterachsen 1121, 1123 zu
den Hinterrädern 1125, 1127 verteilt,
was einen Vierradantriebszustand bewerkstelligt.
-
Wenn
die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 aus
dem Einrückzustand freigegeben wird, wird das Fahrzeug
in den Zweirad- und Frontantriebszustand gebracht.
-
Auf
diese Weise wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 als
ein 2/4-Rad-Schaltungsmechanismus zum Verbinden und Trennen einer Fahrzeughinterradseite
bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug auf der Basis eines Vorderradantriebs verwendet.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401]
-
Bei
dem stationären Gehäuse 11 sind die Gehäuseteile 41, 43 mittels
der Schrauben 49 aneinander befestigt. Bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 bildet
das Gehäuseteil 43 ein Vorderteil des Differentialträgers,
der das hintere Differential 1119 aufnimmt.
-
Die
Kupplung 9, die in dem stationären Gehäuse 11 aufgenommen
ist, weist die elektromagnetische Spule 51, den Anker 53,
die Steuereinrichtung (nicht gezeigt) usw. zusätzlich zu
dem drehbaren Gehäuse 3, der Nabe 5,
der Hauptkupplung 7, der Steuerkupplung 45 und
dem Kugelnocken 47 auf.
-
Eine
Leistungsübertragungswelle 415 ist an der vorderen
Endseite des drehbaren Gehäuses 3 mittels Schrauben 417 befestigt.
Ein Flansch 421 ist mit der Leistungsübertragungswelle 415 durch
Keilverzahnung verbunden und mittels einer Mutter 419 daran
befestigt. Dieser Flansch 421 ist mit der Seite der Gelenkwelle 1117 verbunden.
Die Leistungsübertragungswelle 415 wird von dem
stationären Gehäuse 11 über
das beidseitig abgedichtete Kugellager 55 abgestützt.
Bei dem drehbaren Gehäuse 3 wird dessen hinteres
Ende von dem stationären Gehäuse 11 über
das beidseitig abgedichtete Kugellager 57 und den Kern 59 der
elektromagnetischen Spule 51 abgestützt.
-
Die
Nabe 5 wird durch ein hohles Element gebildet, dessen vordere
und hintere Enden von dem drehbaren Gehäuse 3 über
das Kugellager 63 bzw. das Nadellager 65 abgestützt
werden. Der Innenumfang der Nabe 5 ist mit einer Antriebsritzelwelle 423 durch
Keilverzahnung verbunden. Die Antriebsritzelwelle 423 wird
von dem Gehäuseteil 43 über Lager 425, 425 abgestützt,
die eine Druckkraft der Welle aufnehmen. Die Antriebsritzelwelle 423 ist
an ihrem hinteren Ende einstückig mit einem Kegelrad 431 ausgebildet,
das mit einem Kegelrad 429 des hinteren Differentials 1119 in
Eingriff steht, um dadurch den Untersetzungsgetriebemechanismus 1133 zu bilden.
-
Bei
der Hauptkupplung 7 ist die Außenscheibe 33 mit
dem Innenumfang des drehbaren Gehäuses 3 durch
Keilverzahnung verbunden, während die Innenscheiben 35 mit
dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
verbunden sind. Jede der Innenplatten 35 ist mit den Ölöffnungen 101 versehen, welche
die Bewegung des Öls 13 fördern, speziell
die Schmierwirkung zwischen den Scheiben 33 und 35 erhöhen.
In dem Innenumfang der Nabe 5 gibt es ein Ölreservoir 433 zum
Zurückhalten des Öls und Ölöffnungen 435,
die das Ölreservoir 433 mit der Seite der Scheiben 33, 35 verbinden,
zum Erhöhen der Schmierungswirkung.
-
Der
Kugelnocken 47 ist zwischen dem Nockenring 69 und
der Druckplatte 71 angeordnet. Der Nockenring 69 ist
an dem Außenumfang der Nabe 5 derart abgestützt,
dass er relativ zu dieser drehbar ist. Die Druckplatte 71 ist
mit dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
derart verbunden, dass sie axial zu dieser bewegbar ist. Das Lager 73 ist
zwischen dem Nockenring 69 und der Seitenwand 25 angeordnet,
um eine Nockenreaktionskraft des Kugelnockens 47 aufzunehmen.
Der Anker 53 ist zwischen der Steuerkupplung 45 und
der Druckplatte 71 angeordnet und mit dem Innenumfang des
drehbaren Gehäuses 3 ebenfalls durch Keilverzahnung derart
verbunden, dass er axial zu diesem bewegbar ist. Die Seitenwand 25 steht
mit dem hinteren Ende der Umfangswand 27 im Schraubeingriff
und ist mittels der Mutter 75, die als ein Doppelmutterverriegelungselement
wirkt, axial positioniert. In der elektromagnetischen Spule 51 ist
der Kern 59 an dem Gehäuseteil 43 des
stationären Gehäuses 11 mittels Bolzen 437 und
eines Verdrehstoppelements 439 gegen Verdrehung gestoppt.
-
Die
Dichtung 79 ist zwischen dem vorderen Ende des stationären
Gehäuses 11 (des Gehäuseteils 41)
und dem Flansch 421 angeordnet, um eine Leckage des Öls
und ein Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. An dem
hinteren Ende des stationären Gehäuses 11 (dem
vorderen Ende des Gehäuseteils 43) ist eine Dichtung 81 zwischen
dem Gehäuse 11 und einer Mutter 441 angeordnet,
die eine Vorbelastung auf die Lager 425, 427 der
Antriebsritzelwelle 423 ausübt, um zu verhindern,
dass das Öl an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 mit Öl
an der Seite des hinteren Differentials 1119 vermischt
wird. Der O-Ring 85 ist zwischen der Umfangswand 27 des
drehbaren Gehäuses 3 und der Seitenwand 25 angeordnet.
-
Die
Steuereinrichtung führt die Vorgänge des Erregens
der elektromagnetischen Spule 51, des Steuerns eines Erregerstroms,
des Stoppens der Erregung und so weiter aus. Wenn die elektromagnetische
Spule 51 durch die Steuereinrichtung erregt wird, wird
der Anker 53 angezogen, um zu bewirken, dass die Steuerkupplung 45 eingerückt
wird. Demzufolge arbeitet der Kugelnocken 47 nach Eingang
des Drehmoments, um eine Nockendruckkraft zu erzeugen. Infolge der
Nockendruckkraft drückt die Druckplatte 71 gegen
die Hauptkupplung 7 für deren Einrücken.
Wenn die Erregung der elektromagnetischen Spule 51 gestoppt
wird, wird das Einrücken der Hauptkupplung 7 aufgehoben.
-
Wenn
die Hauptkupplung 7 (die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401)
in ihren Einrückzustand gebracht wird, wird die Antriebskraft
des Motors 1101 an das hintere Differential 1119 übertragen, so
dass das Fahrzeug in einen Vierradantriebszustand gebracht wird.
Währenddessen wird dann, wenn die Einrückung an
der Hauptkupplung aufgehoben wird, das Fahrzeug in einen Zweiradantriebszustand
gebracht.
-
Ferner,
wenn die Steuereinrichtung den Erregerstrom steuert, während
die Hauptkupplung 7 eingerückt ist, ändert
sich die Nockendruckkraft des Kugelnockens 47 infolge des
Schlupfes der Steuerkupplung 45, um dadurch eine Steuerung
der Antriebskraft zu ermöglichen, die über die
Hauptkupplung 7 an das hintere Differential 1119 übertragen werden
soll. Auf diese Weise ist es möglich, das Verteilungsverhältnis
der Antriebskraft zwischen den Vorderrädern und dem Hinterrad
einzustellen.
-
Die
Seitenwand 25 ist an ihrem Innenumfang mit einer Spiralnut 443 als
ein Öleinführabschnitt zum Führen des Öls 13 von
der Öffnung 403 versehen.
-
Es
wird angemerkt, dass die Spiralnut 443 durch entweder eine
Einwegspiralnut oder eine „kreuzende" Zweiweg- (Gittertyp)
Spiralnut gebildet werden kann. Alternativ kann, wie in 20 gezeigt (welche
die Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 der
zweiten Ausführungsform zeigt), die Seitenwand mit der
Schrägnut 323 versehen sein.
-
Entsprechend
dem drehbaren Gehäuse 3 fließt während
des Fahrens des Fahrzeuges das Öl 13 infolge dessen
Viskosität drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 (dem
dritten räumlichen Abschnitt 413) und entlang
der Umfangswand 21 nach oben in der Vertikalrichtung. Dann
wird das Öl 13 durch die Seitenfläche 411 des
Vorsprungs 405 gesammelt, der an dem oberen Abschnitt der
Wand in der Vertikalrichtung befestigt ist. Anschließend wird,
wie mit dem Pfeil 445 in 26 gezeigt,
die Fließrichtung des Öls 13 von der
Drehrichtung in die Axialrichtung umgewandelt, so dass das Öl 13 mit dem
Neigungswinkel θ nach hinten in den ersten Flusspfad 407 fließt.
Ferner fließt das Öl 13 von der rechten
Endseite des Gehäuses radial nach innen durch den zweiten
Flusspfad 409. Dann wird das Öl 13 zwangsläufig
in die Kupplung 9 durch die Öffnung 403 eingeführt,
während der Fluidstrom erhalten bleibt. Auf diese Weise
schmiert und kühlt das Öl 13 den Kugelnocken 47,
die Steuerkupplung 45, den Anker 53, die Hauptkupplung 7 (die
Scheiben 33, 35) und so weiter.
-
Außerdem
wird angemerkt, dass die Seitenfläche 411 des
Vorsprungs 405 mit engerer Annäherung an die Hinterseite
tiefer ausgebildet ist. Daher wird, wie mit den Pfeilen 447, 449 und 451 in
den 27 bis 29 gezeigt,
die Menge des gesammelten Öls mit Annäherung an
die Hinterseite allmählich erhöht. Ferner bewegt
sich das Öl 13, das drehend entlang der Umfangswand 21 des
stationären Gehäuses 11 fließt,
das an seiner Hinterseite im Durchmesser vergrößert
ist, nach hinten, um dadurch zu ermöglichen, dass der Vorsprung 405 eine große
Menge Öl 13 sammelt. Weiterhin wird, wie in den 28 und 29 gezeigt,
da ein Entweichen des Öls 13 durch einen zurückgebogenen
Abschnitt 453 des Vorsprungs 405 verhindert wird,
die Menge des durch die Öffnung 403 einzuführendes Öls
ebenso zwangsläufig erhöht, was die Schmierungs-
und Kühlungswirkung verbessert.
-
Die 30 bis 32 zeigen
einen anderen Vorsprung 461. Der Vorsprung 461 ist
an der Umfangswand 21 des stationären Gehäuses 11 mit
einem Neigungswinkel θ angebracht und weist einen Befestigungsabschnitt 463 für
die Umfangswand 21, einen Randabschnitt 465 an
der Öleinführseite und einen Muldenabschnitt (unterer
Abschnitt) 467 zwischen dem Befestigungsabschnitt 463 und
dem Randabschnitt 465 auf. Der Muldenabschnitt 467 ist mit
einer Seitenfläche 469 zum Aufnehmen des Öls in
drehender Fließbewegung versehen. Wie bei dem Vorsprung 405 ist
die Seitenfläche 469 mit engerer Annäherung
an die hintere Endseite tiefer ausgebildet.
-
Wie
mit den Pfeilen 447, 449 und 451 gezeigt,
hat der Vorsprung 461 eine ähnliche Ölsammelfunktion
wie der Vorsprung 401.
-
[Wirkungen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 401]
-
Mit
den oben genannten Anordnungen hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 die
folgenden Wirkungen.
-
Da
das enthaltene Öl 13 durch dessen Kontakt mit
dem stationären Gehäuse 11 heruntergekühlt wird,
hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 401 ein
verbessertes Kühlungsvermögen.
-
Außerdem
wird, da das so gekühlte Öl 13 in die
Kupplung 9 durch die Öffnung 403 hindurch
eingeführt wird, die Reduzierung in der Übertragung
des Drehmoments unterdrückt.
-
Außerdem
wird, da das Öl 13 in der Temperatur schwierig
zu erhöhen ist, die Alterung des Öls 13 mit
hoher Temperatur unterdrückt, um die Haltbarkeit der Kupplung 9 zu
verbessern.
-
Weiterhin,
da das Öl 13 drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt
(Bildung eines Abstandes zwischen den Wänden 21 und 27 derart, dass
ermöglicht wird, dass das Öl 13 von einer
Relativdrehung zwischen den Wänden 21 und 27 begleitet
wird), ist es möglich, das Öl 13 im Vergleich
zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient in die Öffnung 403 einzuführen.
-
Außerdem
kann dadurch, dass das Öl 13 drehend zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 fließen
kann, die drehende Fließbewegung des Öls 13 im
Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient erzielt werden. Ferner ist es infolge des Vorsehens
der Vorsprünge 405, 461 möglich,
diese drehende Fließbewegung in eine axiale Fließbewegung
umzuwandeln, und ebenso möglich, das Öl in die Öffnung 403 über die
hintere Endseite einzuführen.
-
Auf
diese Weise wird eine Zirkulationsroute des Öls 13 gegen
die Kupplung 9 mit der elektromagnetischen Spule 51 gebildet
durch: Ermöglichen des drehenden Fließens des Öls 13 in
dem ersten Flusspfad 407, um dadurch eine schnelle und
wirksame drehende Fließbewegung im Vergleich zu einer Anordnung
zum einfachen Durchmischen des Öls 13 zu erzielen;
Umwandeln dieser drehenden Fließbewegung in die axiale
Fließbewegung durch die Vorsprünge 405, 461 und
die darauffolgende Fließbewegung radial nach innen durch
den zweiten Ölflusspfad 409; und Freigeben/Einführen
des Öls 13 in die Öffnung 403.
Somit ist es möglich, die Umfangselemente mit der elektromagnetischen
Spule 51 sicher zu schmieren und herunterzukühlen.
-
Außerdem,
da die Drehkraft, die in dem Öl 13 infolge der
drehenden Fließbewegung zwischen den Umfangswänden 21 und 27 erzeugt
wird, als ein Fluidstrom beibehalten wird, bis er in die Öffnung 403 eingeführt
wird, ist es möglich, die Schmierungs- und Kühlungswirkung
durch zwangsläufiges Einführen des Öls 13 in
die Öffnung 403 mittels des Fluidstroms zu verbessern.
-
Ferner
werden, da der Freiheitsgrad in den Ausführungsformen der
Strömung des Öls 13 von den Vorsprüngen 405, 461 in
Richtung zu der Öffnung 403 durch Anordnen der
Vorsprünge 405, 461 an dem oberen Abschnitt
des Gehäuses in der Vertikalrichtung erhöht wird,
die Einschränkungen in der Positionierung der Öffnung 403 ebenfalls
vermindert.
-
Ferner,
da die Umfangswand 21 derart ausgebildet ist, dass deren
Durchmesser von der einen Seite in der Axialrichtung zu der anderen
Seite allmählich ansteigt, ist es möglich, dass
das Öl 13 infolge einer Zentrifugalkraft des Öls
in drehender Fließbewegung in eine Richtung des Anstiegs
des Durchmessers (d. h. Rückrichtung) bewegt werden kann.
-
Außerdem,
da die Vorsprünge 405, 461 üblicherweise
mit dem Neigungswinkel θ geneigt sind, ist es möglich,
die Drehkraft des Öls 13 bei der drehenden Fließbewegung
in eine Axialkraft umzuwandeln, und auch möglich, die Axialrichtung
sanft zu der Öffnung 403 hin auszurichten.
-
Außerdem
wird, da die Vorsprünge 405, 461 durch
von dem stationären Gehäuse 11 verschiedene
Körper gebildet werden, die Bestimmung der Form der Vorsprünge
erleichtert, um ebenso die Herstellung mit einem niedrigeren Preis
durchzuführen.
-
Da
das Öl 13 durch die Seitenflächen 411, 469 der
Vorsprünge 405, 461 gesammelt wird, ist
es möglich, das Öl 13 in Richtung zu
der Öffnung 403 sicher zu übertragen.
-
Das Öl 13 kann
in dem räumlichen Abschnitt 413, der von der elektromagnetischen
Spule 51, dem stationären Gehäuse 11 und
den Dichtungen 79, 81 und 83 definiert
wird, zurückgehalten werden. Da der dritte räumliche
Abschnitt SP23 des räumlichen Abschnitts 413 zu
der Öffnung 403 (dem zweiten räumlichen
Abschnitt SP22) gerichtet ist, ist es möglich, zu bewerkstelligen,
dass das Öl 13 leicht von dem dritten räumlichen
Abschnitt SP23 zu der Öffnung 403 (dem zweiten
räumlichen Abschnitt SP22) fließt.
-
Außerdem,
da das Vorsehen der zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 409,
der dritte Ölflusspfad 410) die Bildung einer Ölpassage
für die Öffnung 403 erlaubt, ist es möglich,
eine sanfte Fließbewegung des Öls 13 in
Richtung zu der Öffnung 403 durch Überlegungen
zu sowohl dem zweiten Ölflusspfad 409 als auch
dem dritten Ölflusspfad 410 bezüglich
ihrer Konfigurationen zu erzielen.
-
Außerdem,
da das stationäre Gehäuse 11 in Blockkonstruktion
zweier Elemente: des Gehäuseteils 41 und des Gehäuseteils 43 ausgebildet
ist, ist es leicht, jeweilige Formen des zweiten Ölflusspfades 409,
des dritten Ölflusspfades 410 und der Öffnung 403 zu
bilden, und ferner wird ebenso die Anordnung dieser Elemente erleichtert.
-
(4. Ausführungsform)
-
Mit
Bezug auf die 33 bis 37 und 38 wird
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 beschrieben. 38 ist
eine Grundstrukturansicht, die ein Antriebssystem eines vierradgetriebenen
Fahrzeuges zeigt, das mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 ausgestattet
ist. In dieser Figur stimmt eine Links- und Rechtsrichtung mit einer
Links- und Rechtsrichtung dieses Fahrzeuges überein. In 33 entspricht
die linke Seite einer Vorderseite dieses Fahrzeuges.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501]
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 weist die
Kupplung 9 mit dem drehbaren Gehäuse 3 (das
erste Drehmomentübertragungselement), der Nabe 5 (das
zweite Drehmomentübertragungselement) und der Hauptkupplung 7 (die
Reibkupplung) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen
dem drehbaren Gehäuse 3 und der Nabe 5,
das stationäre Gehäuse 11, das die Kupplung 9 aufnimmt, Öl,
das in dem stationären Gehäuse 11 enthalten
ist, und eine Öffnung 503 auf, die in einem Teil
der Kupplung 9 (in Muster A) ausgebildet ist, so dass das Öl 13 in
dem stationären Gehäuse 11 in die Kupplung 9 eingeführt wird.
-
Außerdem
weist das stationäre Gehäuse 11 die erste
radiale Seitenwand 17, die zweite radiale Seitenwand 19 und
die erste Umfangswand 21 auf, welche die ersten und zweiten
Seitenwände 17, 19 miteinander verbindet.
Das drehbare Gehäuse 3 weist die dritte radiale
Seitenwand 23, die vierte radiale Seitenwand 25 und
die zweite Umfangswand 27 auf, welche die dritten und vierten
Seitenwände 23, 25 miteinander verbindet.
Die Kupplung 9 weist die elektromagnetische Spule 51 (die
Betätigungseinrichtung) zum Einrücken der Hauptkupplung 7 auf. Die
ringförmige elektromagnetische Spule 51 ist zwischen
den Seitenwänden 19 und 25 angeordnet
und auch an der Seitenwand 19 derart befestigt, dass sie nicht
in der Lage ist, sich in Bezug auf die Seitenwand 19 zu
drehen. In einer Position (34), die
einem obersten Abschnitt der Umfangswand 21 in der Vertikalrichtung
um einen vorbestimmten Winkel 82 (Bsp. 15°) vorausgeht,
ist ein Vorsprung 505 derart ausgebildet, dass er sich
in der Richtung der Drehachse des drehbaren Gehäuses 3 erstreckt.
Ferner weist der Vorsprung 505 eine linke Endseite (die
eine Endseite) und eine rechte Endseite (die andere Endseite) auf,
die nach außen geöffnet sind. Der Vorsprung 505 weist
einen von dem stationären Gehäuse 11 (d.
h. der Umfangswand 21) separaten Körper auf und
ist an dem Innenumfang der Umfangswand 21 befestigt. Die
erste Umfangswand 21 ist derart ausgebildet, dass deren
Durchmesser von einer vorderen Endseite (der einen Seite) des drehbaren
Gehäuses 3 in der Axialrichtung zu der hinteren
Endseite (der anderen Seite) allmählich ansteigt.
-
Das Öl 13 ist
in einem räumlichen Abschnitt 513, der von den
Seitenwänden 17, 23, den Seitenwänden 19, 25 und
den Umfangswänden 21, 27 umgeben ist,
mit einem vorbestimmten Volumen enthalten.
-
Der
räumliche Abschnitt 513 weist einen ersten räumlichen
Abschnitt SP31, der durch die erste radiale Seitenwand 17 und
die dritte radiale Seitenwand 23 definiert ist, einen zweiten
räumlichen Abschnitt SP32 (d. h. die Öffnung 503),
der durch die zweite radiale Seitenwand 19 und die vierte
Seitenwand 25 definiert ist, und einen dritten räumlichen Abschnitt
SP33 auf, der durch die erste Umfangswand 21 und die zweite
Umfangswand 27 definiert ist.
-
Der
dritte räumliche Abschnitt SP33, welcher eine koaxiale
und doppelringförmige Struktur in der Axialrichtung des
drehbaren Gehäuses 3 aufweist, ist derart angepasst,
dass die erste Umfangswand 21 und die zweite Umfangswand 27 einen
vorbestimmten engen gegenüberliegenden Spalt G8 (nicht
gezeigt) bilden. Durch Bildung dieses engen gegenüberliegenden
Spalts G8 wie bei den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen
bewegt sich, wenn sich das drehbare Gehäuse 3 dreht,
das Öl 13 entlang einer Innenumfangsfläche
der ersten Umfangswand 21 in der Vertikalrichtung nach
oben entgegengesetzt zu dem Eigengewicht des Öls, was die
drehende Fließbewegung des Öls als Ganzes bewirkt. Dann
bewegt sich das Öl in der Vertikalrichtung nach oben entlang
der Innenumfangsfläche der ersten Umfangswand 21,
während ein Fluidstrom infolge der Drehung erhalten bleibt.
-
Der
Vorsprung 505 hat eine Struktur (erster Ölflusspfad 507),
die in der Drehrichtung des Öls 13 offen ist und
sich entlang der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses erstreckt.
Außerdem weist der Vorsprung 505 eine Seitenfläche 511 als
eine Ölbarriere, um den Fluidstrom des Öls 13,
welches drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses fließt, von
der Drehrichtung in die Axialrichtung umzuwandeln, und eine Bodenfläche 508 zum
Führen des Öls 13, dessen Fließrichtung
von der Drehrichtung in die Axialrichtung umgewandelt wurde, zu
der rechten Endseite auf. Die Seitenfläche 511 des
Vorsprungs 505 wandelt den Fluidstrom des Öls 13,
welches drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses fließt, von
der Drehrichtung in die Axialrichtung um, wodurch das Öl 13 in
die Öffnung 503 eingeführt wird. Das
heißt, der Vorsprung 505 wirkt nicht nur als Ölsammelmittel zum
Sammeln des Öls 13, das drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt,
sondern wirkt als Fließrichtungsumwandlungsmittel zum vollständigen
Fließen des so gesammelten Öls 13 in
der Axialrichtung.
-
Im
Einzelnen nimmt der Vorsprung 505 nicht nur das Öl 13 auf,
das drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 infolge
der Drehung des drehbaren Gehäuses 3 fließt,
um dadurch zu bewerkstelligen, dass das Öl von der vorderen
Endseite zu der rechten Endseite fließt, sondern gibt auch
das Öl 13 von der hinteren Endseite an einen Zwischenraum zwischen
der elektromagnetischen Spule 51 und der Seitenwand 19 frei,
um dadurch das Öl 13 in die Kupplung 9 über
die Öffnung 503 zwischen der Innenumfangsseite
der Seitenwand 25 und dem Außenumfang der Nabe 5 einzuführen.
-
Durch
Bilden eines entsprechenden Spalts G9 (nicht gezeigt) zwischen der
Bodenfläche 508 des Vorsprungs 505 und
der Umfangswand 27 derart, dass er erheblich enger als
der gegenüberliegende Spalt G6 zwischen der Umfangswand 21 und
der Umfangswand 27 ist, ist es dann möglich, dass
das Öl 13 auf die Seitenfläche 511 des
Vorsprungs 505 sicherer auftreffen kann.
-
Bei
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 weist
ein Flusspfad für das Öl 13 den dritten räumlichen
Abschnitt SP33, der das Fließen des Öls 13 in
der Drehrichtung 519 ermöglicht, den ersten Ölflusspfad 507,
der in dem dritten räumlichen Abschnitt SP33 vorgesehen
ist, um die Fließrichtung des Öls 13 von
der Drehrichtung in die Axialrichtung umzuwandeln, einen zweiten Ölflusspfad 509,
der in dem stationären Gehäuse 11 vorgesehen
ist, um zu ermöglichen, dass das Öl 13 in
der Axialrichtung fließt, um in Richtung zu der Öffnung 503 radial
nach innen zu fließen, und einen dritten Ölflusspfad 510 auf,
der ebenfalls in dem stationären Gehäuse 11 (dem
Gehäuseteil 43) vorgesehen ist, um zu ermöglichen,
dass das Öl 13 in der Axialrichtung fließt,
um in Richtung zu der Öffnung 503 radial nach
innen zu fließen.
-
Mit
dem Aufbau wird das Öl 13 in die Öffnung 503 eingeführt,
während der Fluidstrom infolge der Drehbewegung aufrechterhalten
bleibt.
-
Die
Seitenfläche 511 des Vorsprungs 505 ist von
der Axialrichtung des drehbaren Gehäuses 3 zu der
Drehrichtung um einen Winkel θ in Anbetracht der Umwandlung
der Fließrichtung des Öls 13 von der
Drehrichtung in die Axialrichtung geneigt. Entsprechend dem drehbaren
Gehäuse 3, dessen Durchmesser zu der hinteren
Endseite allmählich ansteigt, ist daher die Seitenfläche 511 des
Vorsprungs 505 derart ausgebildet, dass eine radiale Tiefe
zu der hinteren Endseite allmählich ansteigt, wie in den 35 bis 37 (Ansichten
von den Pfeilen D, E und F in 33) gezeigt
ist.
-
Der
räumliche Abschnitt 513 ist in der Axialrichtung
durch die Dichtungen 79, 81 und 83 abgeteilt.
In dem räumlichen Abschnitt 513 ist dessen eine Seite,
welche die elektromagnetische Spule 51 enthält,
zu der Öffnung 503 gerichtet.
-
Durch
Bilden einer zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 509,
der dritte Ölflusspfad 510) in wenigstens entweder
der Seitenwand 19 oder der elektromagnetischen Spule 51 ist
die hintere Endseite des Vorsprungs 505 mit der Öffnung 503 (der
zweite räumliche Abschnitt SP32) verbunden.
-
Das
stationäre Gehäuse 11 weist den ersten Gehäuseabschnitt 41 und
den zweiten Gehäuseabschnitt 43 auf. An der Innenumfangsseite
der zweiten Umfangswand 27 sind angeordnet: die Hauptkupplung 7 (die
erste Reibkupplung) und die Steuerkupplung 45 (die zweite
Reibkupplung) als die Reibkupplung; und der Kugelnocken 47 (der
Nockenmechanismus), der eine Einrückkraft der Steuerkupplung 45 in eine
Nockendruckkraft (Axialdruck) umwandelt und auch die Steuerkupplung 45 durch
die Nockendruckkraft einrückt.
-
[Aufbau des Antriebssystems]
-
Wie
in 38 gezeigt, weist das Antriebssystem des obigen
vierradgetriebenen Fahrzeuges den Quermotor 1101 (den Motor),
das Getriebe 1103, das vordere Differential 1105,
die Vorderachsen 1107, 1109, die Vorderräder 1111, 1113,
die Hinterradgelenkwelle 1117, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501,
das hintere Differential 1119, die Hinterachsen 1121, 1123,
die Hinterräder 1125, 1127 und so weiter
auf.
-
Die
Antriebskraft des Motors 1101 wird übertragen:
von dem Getriebe 1103 zu dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1129;
dann von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1129 zu dem Differentialgehäuse 1131;
und dann von dem Differentialgehäuse 1131 zu dem
vorderen Differential 1105 und weiter von den Vorderachsen 1107, 1109 zu
den Vorderrädern 1111, 1113 und auch
von dem Differentialgehäuse 1131 zu der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 über
das Verteilergetriebe 1115 und die Hinterradgelenkwelle 1117.
Wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 in
dem Einrückzustand ist, wird die Antriebskraft von dem Untersetzungsgetriebemechanismus 1133 zu
dem hinteren Differential 1119 übertragen und
anschließend von den Hinterachsen 1121, 1123 zu
den Hinterrädern 1125, 1127 verteilt,
was einen Vierradantriebszustand bewerkstelligt.
-
Wenn
die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 aus
dem Einrückzustand freigegeben wird, wird das Fahrzeug
in den Zweirad- und Frontantriebszustand gebracht.
-
Auf
diese Weise wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 als
ein 2/4-Rad-Schaltungsmechanismus zum Verbinden und Trennen einer Fahrzeughinterradseite
bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug auf der Basis eines Vorderradantriebs verwendet.
-
[Aufbau der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501]
-
Bei
dem stationären Gehäuse 11 sind die Gehäuseteile 41, 43 mittels
der Schrauben 49 aneinander befestigt. Bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 bildet
das Gehäuseteil 43 ein Vorderteil des Differentialträgers,
der das hintere Differential 1119 aufnimmt.
-
Die
Kupplung 9, die in dem stationären Gehäuse 11 aufgenommen
ist, weist die elektromagnetische Spule 51, den Anker 53,
die Steuereinrichtung (nicht gezeigt) usw. zusätzlich zu
dem drehbaren Gehäuse 3, der Nabe 5,
der Hauptkupplung 7, der Steuerkupplung 45 und
dem Kugelnocken 47 auf.
-
Die
Leistungsübertragungswelle 415 ist an der vorderen
Endseite des drehbaren Gehäuses 3 mittels Schrauben 417 befestigt.
Ein Flansch 421 ist mit der Leistungsübertragungswelle 415 durch
Keilverzahnung verbunden und mittels einer Mutter 419 daran
befestigt. Dieser Flansch 421 ist mit der Seite der Gelenkwelle 1117 verbunden.
Die Leistungsübertragungswelle 415 wird von dem
stationären Gehäuse 11 über
das beidseitig abgedichtete Kugellager 55 abgestützt.
Bei dem drehbaren Gehäuse 3 wird dessen hinteres
Ende von dem stationären Gehäuse 11 über
das beidseitig abgedichtete Kugellager 57 und den Kern 59 der
elektromagnetischen Spule 51 abgestützt.
-
Die
Nabe 5 wird durch ein hohles Element gebildet, dessen vordere
und hintere Enden von dem drehbaren Gehäuse 3 über
das Kugellager 63 bzw. das Nadellager 65 abgestützt
werden. Der Innenumfang der Nabe 5 ist mit einer Antriebsritzelwelle 423 durch
Keilverzahnung verbunden. Die Antriebsritzelwelle 423 wird
von dem Gehäuseteil 43 über Lager 425, 425 abgestützt,
die eine Druckkraft der Welle aufnehmen. Die Antriebsritzelwelle 423 ist
an ihrem hinteren Ende einstückig mit einem Kegelrad 431 ausgebildet,
das mit einem Kegelrad 429 des hinteren Differentials 1119 in
Eingriff steht, um dadurch den Untersetzungsgetriebemechanismus 1133 zu bilden.
-
Bei
der Hauptkupplung 7 ist die Außenscheibe 33 mit
dem Innenumfang des drehbaren Gehäuses 3 durch
Keilverzahnung verbunden, während die Innenscheiben 35 mit
dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
verbunden sind. Jede der Innenplatten 35 ist mit den Ölöffnungen 101 versehen, welche
die Bewegung des Öls 13 fördern, speziell
die Schmierwirkung zwischen den Scheiben 33 und 35 erhöhen.
Die Nabe 5 ist in ihrem Innenumfang mit dem Ölreservoir 433 zum
Zurückhalten des Öls und den Ölöffnungen 435 versehen,
die das Ölreservoir 433 mit der Seite der Scheiben 33, 35 verbinden,
um dadurch die Schmierungswirkung zu erhöhen.
-
Der
Kugelnocken 47 ist zwischen dem Nockenring 69 und
der Druckplatte 71 angeordnet. Der Nockenring 69 ist
an dem Außenumfang der Nabe 5 derart abgestützt,
dass er relativ zu dieser drehbar ist. Die Druckplatte 71 ist
mit dem Außenumfang der Nabe 5 durch Keilverzahnung
derart verbunden, dass sie axial zu dieser bewegbar ist. Das Lager 73 ist
zwischen dem Nockenring 69 und der Seitenwand 25 angeordnet,
um eine Nockenreaktionskraft des Kugelnockens 47 aufzunehmen.
Der Anker 53 ist zwischen der Steuerkupplung 45 und
der Druckplatte 71 angeordnet und mit dem Innenumfang des
drehbaren Gehäuses 3 ebenfalls durch Keilverzahnung derart verbunden,
dass er axial zu diesem bewegbar ist. Die Seitenwand 25 steht
mit dem linken Ende der Umfangswand 27 im Schraubeingriff
und ist mittels der Mutter 75, die als ein Doppelmutterverriegelungselement
wirkt, axial positioniert. In der elektromagnetischen Spule 51 ist
der Kern 59 an dem Gehäuseteil 43 des
stationären Gehäuses 11 mittels der Bolzen 437 und
des Verdrehstoppelements 439 gegen Verdrehung gestoppt.
-
Die
Dichtung 79 ist zwischen dem vorderen Ende des stationären
Gehäuses 11 (des Gehäuseteils 41)
und dem Flansch 421 angeordnet, um eine Leckage des Öls
und ein Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. An dem
hinteren Ende des stationären Gehäuses 11 (dem
vorderen Ende des Gehäuseteils 43) ist die Dichtung 81 zwischen
dem Gehäuse 11 und der Mutter 441 angeordnet,
die eine Vorbelastung auf die Lager 425, 427 der
Antriebsritzelwelle 423 ausübt, um zu verhindern,
dass das Öl an der Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 mit Öl
an der Seite des hinteren Differentials 1119 vermischt
wird. Der O-Ring 85 ist zwischen der Umfangswand 27 des
drehbaren Gehäuses 3 und der Seitenwand 25 angeordnet.
-
Die
Steuereinrichtung führt die Vorgänge des Erregens
der elektromagnetischen Spule 51, des Steuerns eines Erregerstroms,
des Stoppens der Erregung und so weiter aus. Wenn die elektromagnetische
Spule 51 durch die Steuereinrichtung erregt wird, wird
der Anker 53 angezogen, um zu bewirken, dass die Steuerkupplung 45 eingerückt
wird. Demzufolge arbeitet der Kugelnocken 47 nach Eingang
des Drehmoments, um eine Nockendruckkraft zu erzeugen. Infolge der
Nockendruckkraft drückt die Druckplatte 71 gegen
die Hauptkupplung 7 für deren Einrücken.
Wenn die Erregung der elektromagnetischen Spule 51 gestoppt
wird, wird das Einrücken der Hauptkupplung 7 aufgehoben.
-
Wenn
die Hauptkupplung 7 (die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501)
in ihren Einrückzustand gebracht wird, wird die Antriebskraft
des Motors 1101 an das hintere Differential 1119 übertragen, so
dass das Fahrzeug in einen Vierradantriebszustand gebracht wird.
Währenddessen wird dann, wenn die Einrückung an
der Hauptkupplung aufgehoben wird, das Fahrzeug in einen Zweiradantriebszustand
gebracht.
-
Ferner,
wenn die Steuereinrichtung den Erregerstrom steuert, während
die Hauptkupplung 7 eingerückt ist, ändert
sich die Nockendruckkraft des Kugelnockens 47 infolge des
Schlupfes der Steuerkupplung 45, um dadurch eine Steuerung
der Antriebskraft zu ermöglichen, die über die
Hauptkupplung 7 an das hintere Differential 1119 übertragen wird.
Auf diese Weise ist es möglich, das Verteilungsverhältnis
der Antriebskraft zwischen den Vorderrädern und dem Hinterrad
einzustellen.
-
Die
Seitenwand 25 ist an ihrem Innenumfang mit einer Spiralnut 443 als
ein Öleinführabschnitt zum Führen des Öls 13 von
der Öffnung 503 versehen.
-
Es
wird angemerkt, dass die Spiralnut 443 durch entweder eine
Einwegspiralnut oder eine „kreuzende" Zweiweg- (Gittertyp)
Spiralnut gebildet werden kann. Alternativ kann, wie in 20 gezeigt (welche
die Drehmomentübertragungsvorrichtung 301 der
zweiten Ausführungsform zeigt), die Seitenwand mit der
Schrägnut 323 versehen sein.
-
Ein Ölsammler 523 ist
an der hinteren Endseite des Vorsprungs 505 mittels Schrauben 515 angebracht.
Der Ölsammler 523 ist derart angepasst, dass er
das Öl 13 von dem Vorsprung 505 auffängt, und
bewerkstelligt ferner, dass das Öl 13 radial nach unten
fließt. Der Ölsammler 523 bildet einen
Teil des zweiten Ölflusspfades 509.
-
Während
des Fahrens des Fahrzeuges dreht sich das drehbare Gehäuse 3 in
der Richtung des Pfeils 517 in 34. Entsprechend
der Drehung des Gehäuses fließt das Öl 13 infolge
dessen Viskosität drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 (dem
dritten räumlichen Abschnitt 513) und entlang der
Umfangswand 21 vertikal nach oben (die Richtung des Pfeils 519).
Dann wird das Öl 13 durch die Seitenfläche 511 des
Vorsprungs 505 gesammelt. Nachfolgend wird die Fließrichtung
des Öls 13 von der Drehrichtung in die Axialrichtung
umgewandelt, so dass das Öl 13 mit dem Neigungswinkel θ nach hinten
in den ersten Flusspfad 507 fließt. Wie mit dem
Pfeil 521 in 34 gezeigt, fließt
das Öl 13 von der hinteren Endseite des Gehäuses
durch den Ölsammler 523, den zweiten Flusspfad 509 und
den dritten Ölflusspfad 510 des Gehäuseteils 43,
und nachfolgend fließt das Öl 13 in der
Radialrichtung nach innen. Dann wird das Öl 13 zwangsläufig
in die Kupplung 9 durch die Öffnung 503 eingeführt,
während der Fluidstrom erhalten bleibt. Auf diese Weise schmiert
und kühlt das Öl 13 den Kugelnocken 47, die
Steuerkupplung 45, den Anker 53, die Hauptkupplung 7 (die
Scheiben 33, 35) und so weiter.
-
Außerdem
wird angemerkt, dass die Seitenfläche 511 des
Vorsprungs 505 mit engerer Annäherung an die Hinterseite
tiefer ausgebildet ist. Daher wird, wie mit dem Pfeil 533 in
den 35 bis 37 gezeigt,
die Menge des gesammelten Öls mit Annäherung an
die Hinterseite allmählich erhöht. Ferner bewegt
sich das Öl 13, das drehend entlang der Umfangswand 21 des
stationären Gehäuses 11 fließt, das
an seiner Hinterseite im Durchmesser vergrößert ist,
nach hinten, um dadurch zu ermöglichen, dass der Vorsprung 505 eine
große Menge Öl 13 sammelt. Weiterhin,
da die Menge des durch die Öffnung 503 einzuführendes Öls
ebenso zwangsläufig erhöht wird, ist es möglich,
die Schmierungs- und Kühlungswirkung zu verbessern.
-
[Wirkungen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 501]
-
Mit
den oben genannten Anordnungen hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 die
folgenden Wirkungen.
-
Da
das enthaltene Öl 13 durch dessen Kontakt mit
dem stationären Gehäuse 11 heruntergekühlt wird,
hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung 501 ein
verbessertes Kühlungsvermögen.
-
Außerdem
wird, da das so gekühlte Öl 13 in die
Kupplung 9 durch die Öffnung 503 hindurch
eingeführt wird, die Reduzierung in der Übertragung
des Drehmoments unterdrückt.
-
Außerdem
wird, da das Öl 13 in der Temperatur schwierig
zu erhöhen ist, die Alterung des Öls 13 mit
hoher Temperatur unterdrückt, um die Haltbarkeit der Kupplung 9 zu
verbessern.
-
Weiterhin,
da das Öl 13 drehend zwischen den Umfangswänden 21 und 27 fließt
(Bildung eines Abstandes zwischen den Wänden 21 und 27 derart, dass
ermöglicht wird, dass das Öl 13 von einer
Relativdrehung zwischen den Wänden 21 und 27 begleitet
wird), ist es möglich, das Öl 13 im Vergleich
zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient in die Öffnung 503 einzuführen.
-
Außerdem
kann dadurch, dass das Öl 13 drehend zwischen
den Umfangswänden 21 und 27 fließen
kann, die drehende Fließbewegung des Öls 13 im
Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 schnell
und effizient erzielt werden. Ferner ist es infolge des Vorsehens
des Vorsprungs 505 möglich, diese drehende Fließbewegung
in eine axiale Fließbewegung umzuwandeln, und ebenso möglich,
das Öl in die Öffnung 503 über die
hintere Endseite einzuführen.
-
Auf
diese Weise wird eine Zirkulationsroute des Öls 13 gegen
die mit der elektromagnetischen Spule 51 ausgestattete
Kupplung 9 gebildet durch: Ermöglichen des drehenden
Fließens des Öls 13 in dem ersten Flusspfad 507,
um dadurch eine schnelle und wirksame drehende Fließbewegung
im Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen des Öls 13 zu
erzielen; Umwandeln dieser drehenden Fließbewegung in die
axiale Fließbewegung durch den Vorsprung 505 und
die darauffolgende Fließbewegung radial nach innen durch
den zweiten Ölflusspfad 509; und Freigeben/Einführen
des Öls 13 in die Öffnung 503.
Daher ist es möglich, die Umfangselemente mit der elektromagnetischen
Spule 51 sicher zu schmieren und herunterzukühlen.
-
Außerdem,
da die Drehkraft, die in dem Öl 13 infolge der
drehenden Fließbewegung zwischen den Umfangswänden 21 und 27 erzeugt
wird, als ein Fluidstrom beibehalten wird, bis er in die Öffnung 503 eingeführt
wird, ist es möglich, die Schmierungs- und Kühlungswirkung
durch zwangsläufiges Einführen des Öls 13 in
die Öffnung 503 mittels des Fluidstroms zu verbessern.
-
Ferner
werden, da der Freiheitsgrad in den Ausführungsformen der
Strömung des Öls 13 von dem Vorsprung 505 in
Richtung zu der Öffnung 503 durch Anordnen des
Vorsprungs 505 an dem oberen Abschnitt des Gehäuses
in der Vertikalrichtung erhöht wird, die Einschränkungen
in der Positionierung der Öffnung 503 ebenfalls
vermindert.
-
Ferner,
da die Umfangswand 21 derart ausgebildet ist, dass deren
Durchmesser von der einen Seite in der Axialrichtung zu der anderen
Seite allmählich ansteigt, ist es möglich, dass
das Öl 13 infolge einer Zentrifugalkraft des Öls
in drehender Fließbewegung in eine Richtung des Anstiegs
des Durchmessers (d. h. Rückrichtung) bewegt werden kann.
-
Außerdem,
da der Vorsprung 505 mit dem Neigungswinkel θ geneigt
ist, ist es möglich, die Drehkraft des Öls 13 bei
der drehenden Fließbewegung in eine Axialkraft umzuwandeln,
und auch möglich, die Axialrichtung sanft zu der Öffnung 503 hin auszurichten.
-
Außerdem
wird, da der Vorsprung 505 durch von dem stationären
Gehäuse 11 verschiedene Körper gebildet
wird, die Bestimmung der Form der Vorsprünge erleichtert,
um ebenso die Herstellung mit einem niedrigeren Preis durchzuführen.
-
Da
das Öl 13 durch die Seitenfläche 411 des Vorsprungs 505 gesammelt
wird, ist es möglich, das Öl 13 in Richtung
zu der Öffnung 503 sicher zu übertragen.
-
Das Öl 13 kann
in dem räumlichen Abschnitt 513, der von der elektromagnetischen
Spule 51, dem stationären Gehäuse 11 und
den Dichtungen 79, 81 und 83 definiert
wird, zurückgehalten werden. Da der dritte räumliche
Abschnitt SP33 des räumlichen Abschnitts 513 zu
der Öffnung 503 (dem zweiten räumlichen
Abschnitt SP32) gerichtet ist, ist es möglich, zu bewerkstelligen,
dass das Öl 13 leicht von dem dritten räumlichen
Abschnitt SP33 zu der Öffnung 503 (dem zweiten
räumlichen Abschnitt SP32) fließt.
-
Außerdem,
da das Vorsehen der zweiten Öffnung (der zweite Ölflusspfad 509,
der dritte Ölflusspfad 510) die Bildung einer Ölpassage
für die Öffnung 503 erlaubt, ist es möglich,
eine sanfte Fließbewegung des Öls 13 in
Richtung zu der Öffnung 503 durch Überlegungen
zu sowohl dem zweiten Ölflusspfad 509 als auch
dem dritten Ölflusspfad 510 bezüglich
ihrer Konfigurationen zu erzielen.
-
Außerdem,
da das stationäre Gehäuse 11 in Blockkonstruktion
zweier Elemente: des Gehäuseteils 41 und des Gehäuseteils 43 ausgebildet
ist, ist es leicht, jeweilige Formen des zweiten Ölflusspfades 509,
des dritten Ölflusspfades 510 und der Öffnung 503 zu
bilden, und ferner wird ebenso die Anordnung dieser Elemente erleichtert.
-
[Andere Ausführungsformen innerhalb
des Bereiches der Erfindung]
-
Ohne
nur auf die elektromagnetische Spule beschränkt zu sein,
kann die Betätigungseinrichtung in verschiedenen Formen
ausgestaltet sein, zum Beispiel verwendet man paarweise einen Hydraulikzylinder
und einen Kolben, man verwendet einen Elektromotor und einen Nocken,
usw.
-
Ebenso
kann die Reibkupplung in verschiedenen Formen vorgesehen sein, zum
Beispiel verwendet man einen Gleitring, man verwendet Rollen und
einen Freilauf.
-
Wie
oben erwähnt, hat die Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Kühlungsvermögen
dadurch, dass das enthaltene Öl durch das stationäre
Gehäuse in Kontakt mit diesem heruntergekühlt
wird.
-
Außerdem
wird, da das so gekühlte Öl in die Kupplung durch
die Öffnung hindurch eingeführt wird, die Reduzierung
in der Übertragung des Drehmoments unterdrückt.
-
Außerdem
wird, da das Öl in der Temperatur schwierig zu erhöhen
ist, die Alterung des Öls mit hoher Temperatur unterdrückt,
so dass die Haltbarkeit der Kupplung verbessert werden kann.
-
Da
die Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung derart konstruiert ist, dass sie ermöglicht,
dass das Öl drehend zwischen der ersten Umfangswand und
der zweiten Umfangswand fließt, ist es möglich,
das Öl im Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Durchmischen
des Öls schnell und effizient in die Öffnung einzuführen.
-
Außerdem
ist es durch Bewerkstelligen des Ölflusses in der Vertikalrichtung
nach oben möglich, der Öffnung in einer erforderlichen
Position Öl zuzuführen, das von der Oberseite
der Öffnung fließt.
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann eine Zirkulationsroute von Öl gegen die mit der elektromagnetischen Spule
ausgestattet Kupplung bilden, was ermöglicht, dass Umfangselemente
mit der Betätigungseinrichtung sicher zu schmieren und
herunterzukühlen sind.
-
Außerdem
kann dadurch, dass ermöglicht wird, dass Öl drehend
zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand fließt,
die schnelle und wirksame drehende Fließbewegung des Öls
im Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Vermischen des Öls
erreicht werden. Ferner ist es infolge des Vorsehens des Vorsprungs
möglich, diese drehende Fließbewegung in eine
axiale Fließbewegung umzuwandeln, und ebenso möglich,
das Öl in die Öffnung über die andere
Endseite einzuführen.
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann eine Zirkulationsroute von Öl gegen die Kupplung bilden,
was ermöglicht, dass sie sicher geschmiert und heruntergekühlt werden
kann.
-
Durch
Ermöglichen, dass das Öl drehend in dem ersten
Flusspfad fließt, ist es möglich, die schnelle
und wirksame drehende Fließbewegung des Öls im
Vergleich zu einer Anordnung zum einfachen Vermischen des Öls
zu erzielen. Ferner ist es möglich, diese drehende Fließbewegung
durch Vorsehen des Umwandlungsmittels (Zum Beispiel ist das Mittel
in entweder dem stationären Gehäuse oder dem ersten
Drehmomentübertragungselement vorgesehen.) in die axiale
Fließbewegung umzuwandeln, und ebenso möglich,
das Öl in die Öffnungen einzuführen,
indem ermöglicht wird, dass die axiale Fließbewegung
des Öls radial nach innen durch den zweiten Ölflusspfad
fließt.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
die Drehkraft, die in dem Öl infolge seiner drehenden Fließbewegung
zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand erzeugt wird,
als ein Fluidstrom beibehalten wird, bis er in die Öffnung
eingeführt wird, ist es möglich, dass das Öl durch
den Fluidstrom zwangsläufig in die Öffnung eingeführt
werden kann.
-
Die
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann die Fließbewegung des Öls von seiner Drehrichtung
in eine Richtung zu der Öffnung hin umwandeln, da der gegenüberliegende
Spalt eng gebildet wird.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung die Seitenfläche des Vorsprungs (Fläche
entgegen der Umfangsrichtung) auf das Öl auftrifft, um
dadurch die drehende Fließbewegung in die Radialrichtung
umzuwandeln, ist es möglich, das Öl in die Öffnung
entgegen der Radialrichtung zu richten, was ermöglicht,
dass das Öl wirksam eingeführt werden kann.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung die Anordnung, wo der Vorsprung an der
Oberseite in der Vertikalrichtung angeordnet ist, eine Erhöhung
in dem Freiheitsgrad der Strömung des Öls von
dem Vorsprung in Richtung zu der Öffnung bewirkt, werden die
Einschränkungen in der Positionierung der Öffnung
ebenso verringert.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist es möglich, dass das Öl, dessen Fließrichtung
durch den Vorsprung umgewandelt wurde, direkt in die Öffnung
fließen kann.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist es möglich, eine Mehrzahl von Einrückelementen
(Kupplungsscheiben usw.), die durch die Öffnung freigelegt
sind, zu schmieren und herunterzukühlen, da denselben Elementen Öl
direkt zugeführt wird.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist es möglich, jeweiligen Einrückelementen Öl
direkt zuzuführen, was ermöglicht, dass sie wirksam
geschmiert und heruntergekühlt werden können.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
gibt es, selbst wenn die Fließbewegung des Öls
durch die Endfläche des Vorsprungs begrenzt ist, keine
Möglichkeit der Ausübung eines Einflusses auf
die Fließbewegung des Öls gegen die Öffnung,
da die Breite der Öffnung in der Drehrichtung weiter als
die Breite der Endfläche in der Drehrichtung ist.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung die erste Umfangswand im Durchmesser
in der Axialrichtung vergrößert ist, ist es möglich,
dass das Öl infolge einer Zentrifugalkraft des Öls
in drehender Fließbewegung in eine Richtung der Erhöhung
des Durchmessers (Axialrichtung) bewegt werden kann.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist es infolge des Vorsehens des Abschnitts mit großem
Durchmesser möglich, das Öl in die Öffnung
mit einer Begrenzung in der axialen Strömung des Öls
zu richten.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung der Vorsprung mit einer Schrägung
ausgebildet ist, ist es möglich, den Fluidstrom des Öls
in drehender Fließbewegung in eine Axialkraft umzuwandeln,
um dadurch das Öl sanft in die Öffnung zu richten.
-
Bei
der Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist der Vorsprung (sind die Vorsprünge) in der
Form eines von dem Gehäuse verschiedenen Elements leicht
in der Konfiguration herzustellen.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung das Öl von einem Sammelwandabschnitt
in dem Vorsprung gesammelt wird, ist es möglicht, das Öl
sicher gegen die Öffnung zu übertragen.
-
Gemäß der
Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann der ringförmige Raum, der durch die Betätigungseinrichtung, das
stationäre Gehäuse und die Dichtungen definiert ist, Öl
zurückhalten, und ferner ist der ringförmige Raum
zu der Öffnung hin gerichtet. Daher ist es möglich,
zu bewerkstelligen, dass das Öl leicht von dem ringförmigen
Raum in die Öffnung fließt.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung das Vorsehen der zweiten Öffnung
die Bildung einer Ölpassage für den ringförmigen
Raum erlaubt, ist es möglich, eine Leckage von Öl
durch den ringförmigen Raum durch Überlegungen
zu der Konfiguration der Öffnung zu unterdrücken,
was ermöglicht, dass das Öl sanft gegen die erste Öffnung
fließen kann.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung das stationäre Gehäuse
in Blockkonstruktion ausgebildet ist, ist es leicht, jeweilige Formen
des Ölflusspfades und der Öffnung zu bilden, und
ferner wird ebenso die Anordnung dieser Elemente erleichtert.
-
Da
gemäß der Drehmomentübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zwei oder mehrere funktionelle Teil durch
die Öffnung freigelegt sind, ist es möglich, die
Vorrichtung ebenso umfassend zu schmieren und herunterzukühlen.
-
Beachte,
dass der Ausdruck „Oberseite (oberer Abschnitt) in der
Vertikalrichtung" in den Beschreibungen der Ausführungsformen
bedeutet, dass in beiden Bereichen des stationären Gehäuses und
der Kupplung in der Radialrichtung ein relevantes Element an der
Oberseite eines Zwischenabschnitts der Kupplung in der Vertikalrichtung
positioniert ist, wobei der Zwischenabschnitt eine maximale Breite
in dem drehbaren Gehäuse hat. Der „obere Abschnitt
in der Vertikalrichtung" ist nicht unbedingt identisch mit einem
obersten Abschnitt in der Vertikalrichtung, solange wie der obere
Abschnitt in einer Position angeordnet ist, wo eine hohe Öleinführwirkung
erwartet werden könnte.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine
Drehmomentübertragungsvorrichtung weist erste und zweite
Drehmomentübertragungselemente 3, 5,
eine Reibkupplung 7 zum Übertragen eines Drehmoments
zwischen den Drehmomentübertragungselementen 3, 5,
ein stationäres Gehäuse 11, das eine
Kupplung 9 aufnimmt, einen räumlichen Abschnitt
zum Einschließen von Öl in dem stationären Gehäuse 11,
und eine Öffnung 15 auf, die in einem Abschnitt
der Kupplung 9 derart ausgebildet ist, dass das Öl
in dem stationären Gehäuse 11 in die
Kupplung 9 eingeführt wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-