DE112008001337B4

DE112008001337B4 - Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung mit zwei kupplungen und drei getrennten ölkammern

Info

Publication number: DE112008001337B4
Application number: DE112008001337.3T
Authority: DE
Inventors: Susumu Sasaki; Atsushi Tamura; Isao Hirota
Original assignee: GKN Driveline Torque Technology KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2028-05-13
Also published as: JP5247135B2; WO2008146452A1; US20100218632A1; EP1992843A1; US8025137B2; DE112008001337T5; JP2009002503A; EP1992843B1; US8650987B2; JP2009002502A; JP5036522B2; DE602008005665D1; US20080283351A1

Abstract

Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung, die aufweist:ein Getriebeeingangsdrehelement (53) und ein Getriebeausgangsdrehelement (55), die gekuppelt sind, um durch den Eingriff zweier auf verschiedenen Achsen angeordneter Zahnräder eine Antriebskraft zu übertragen;ein Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C), die mit beiden Enden des Getriebeausgangsdrehelements (55) gekoppelt sind, um über den Eingriff von Mehrscheibenreibungskupplungen (139A, 139B, 139C) eine Antriebskraftausgabeeinstellung auszuführen;eine geschlossene und abgeteilte Getriebekammer (56), die die zwei auf den verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder (91, 93) darin enthält, ein Links/Rechts-Paar geschlossener und abgeteilter Kupplungskammern (125A, 125B, 125C), die jeweils eine der die Mehrscheibenreibungskupplungen (139A, 139B, 139C) enthalten undSchmierräume in den drei getrennten Kammern, die die Getriebekammer (56) und das Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern (125A, 125B, 125C) sind, die das Schmieröl darin getrennt abdichten, wobei die Antriebskraftverteilungs-/- übertragungsvorrichtung ferner aufweist:einen Getriebeträger (61, 61B, 61C), um das Getriebeeingangsdrehelement (53) und das Getriebeausgangsdrehelement (55) drehbar zu stützen;Kupplungsträger (63A, 63B, 63C), die an dem Getriebeträger (61, 61B, 61C) befestigt sind und die Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) enthalten;wobei die Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) jeweils ein Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C), das mit dem Getriebeausgangsdrehelement (55) gekoppelt ist, ein Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) und die zwischen den Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelementen (135A, 135B, 135C; 137A, 137B, 137C) liegende Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dassdas Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern (125A, 125B, 125C) jeweils zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) und dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) abgeteilt und abgedichtet ist

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug und dergleichen, die eine Eingangsantriebskraft verteilen und ausgeben kann.
HINTERGRUNDTECHNOLOGIE
Eine bekannte Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug und dergleichen ist eine Differentialeinheit mit zwei einstellbaren Kupplungen.
Diese Differentialeinheit überträgt eine Eingangsantriebskraft über Hypoidräder in Eingriff, die Beispiele zweier auf verschiedenen Achsen angeordneter Zahnräder sind, an ein Getriebeausgangselement. Das Getriebeausgangselement überträgt die Antriebskraft durch die Eingriffseinstellung der zwei einstellbaren Kupplungen und gibt sie aus.
Diese Differentialeinheit ist z. B. in einem Sekundärantriebsstrang eines Vierradantriebsfahrzeugs angeordnet, um eine Antriebskraft von einer Maschine über die durch die zwei einstellbaren Kupplungen durchgeführte Ausgabeeinstellung der Antriebskraft auf ein linkes und auf ein rechtes Rad zu verteilen und auszugeben.
Allerdings verbindet eine solche Differentialeinheit einen Schmierraum der Hypoidräder mit einem Schmierraum der einstellbaren Kupplungen, was ein Risiko der unausgewogenen Verteilung des Schmieröls in Richtung einer der einstellbaren Kupplungen verursacht, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, was eine unzureichende Schmierung an gleitenden Teilen wie etwa an der anderen einstellbaren Kupplung verursacht und dadurch die Zuverlässigkeit verschlechtert.
Patentliteratur 1: JP H09- 328 021 A

Eine Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung ist auch aus der US 4 681 180 A bekannt, die ein Getriebeeingangsdrehelement und
Getriebeausgangsdrehelement und ein Links/Rechts-Paar von
Kupplungsausgangsstellmechanismen aufweist. Die
Kupplungsausgangsstellmechanismen umfassen hydraulische Kupplungen, die mit Drucköl beaufschlagt werden.

Eine Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist aus der DE 698 24 336 T2 bekannt, die über ein Getriebeeingangsdrehelement und ein Getriebeausgangsdrehelement und ein Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen verfügt. Die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung verfügt über eine geschlossene Getriebekammer, die zwei auf verschiedenen Achsen angeordnete Zahnräder enthält, und Kupplungskammern, in denen Mehrscheibenreibungskupplungen angeordnet sind, und weist einen Getriebeträger auf, um ein Kupplungseingangsdrehelement und ein Kupplungsausgangsdrehelement zu stützen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verlagerung von Schmieröl zu verhindern, welche z. B. auftritt, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, was an gleitenden Teilen eine unzureichende Schmierung verursacht und die Zuverlässigkeit verschlechtert.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFAGBE
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung unterdrückt die Schmierölverlagerung z. B. während das Fahrzeug um eine Kurve fährt, wobei die gleitenden Teile problemlos geschmiert werden, und verbessert die Zuverlässigkeit. Hierfür schafft die vorliegende Erfindung eine Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung, die ein Getriebeeingangsdrehelement und ein Getriebeausgangsdrehelement, die verriegelt sind, um durch den Eingriff zweier auf verschiedenen Achsen angeordneter Zahnräder eine Antriebskraft zu übertragen; und ein Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen, die mit beiden Enden des Getriebeausgangsdrehelements gekoppelt sind, um über den Eingriff von Mehrscheibenreibungskupplungen eine Antriebskraftausgabeeinstellung auszuführen, enthält. Die zwei auf den verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder sind in einer geschlossenen und abgeteilten Getriebekammer enthalten. Die Mehrscheibenreibungskupplungen sind in einem Links/Rechts-Paar geschlossener bzw. abgeteilter Kupplungskammern enthalten. Die Schmierräume in den drei getrennten Kammern, d. h. in der Getriebekammer und in dem Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern, dichten das Schmieröl darin getrennt ab.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Getriebeeingangsdrehelement und das Getriebeausgangsdrehelement, die verriegelt sind, um durch den Eingriff der zwei auf den verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder eine Antriebskraft zu übertragen; und das Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen, die mit beiden Enden des Getriebeausgangsdrehelements gekoppelt sind, um durch den Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplungen eine Antriebskraftausgabeeinstellung auszuführen. Die zwei auf den verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder sind in der geschlossenen und abgeteilten Getriebekammer enthalten. Die Mehrscheibenreibungskupplungen sind jeweils in dem Links/Rechts-Paar der geschlossenen und abgeteilten Kupplungskammern enthalten. Die Schmierräume in den drei getrennten Kammern, d. h. in der Getriebekammer und in dem Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern, dichten das Schmieröl darin getrennt ab. Selbst wenn ein Fahrzeug um eine Kurve fährt, halten die Getriebekammer und das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern das Schmieröl darin abgedichtet. Das Öl verlagert oder bewegt sich nie zwischen der Getriebekammer und dem Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern nach links oder nach rechts. Jede Kammer enthält eine richtige Menge Öl, um gleitende Teile problemlos zu schmieren, die Schmierungszuverlässigkeit zu verbessern, den Bewegungswiderstand wegen der Drehelemente zu unterdrücken und einen Verlust an Antriebskraft zu verringern.
BESTE IMPLEMENTIERUNGSART DER ERFINDUNG
Die Aufgaben der Unterdrückung einer Verlagerung des Schmieröls selbst während der Fahrt um eine Kurve und dergleichen, des problemlosen Schmierens gleitender Teile und des Verbesserns der Zuverlässigkeit werden durch das Abdichten von Schmieröl in jeder der drei getrennten Schmierkammern verwirklicht.
Ausführungsform 1
[Vierradantriebsfahrzeug]
1 bezieht sich auf die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wobei sie eine Anordnung einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung veranschaulicht und eine Skelettdraufsicht eines Vierradantriebs-Frontantriebfahrzeugs (FF-Fahrzeugs) mit einer quer eingebauten Frontmaschine veranschaulicht.
Wie in 1 veranschaulicht ist, ist die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 zwischen den Hinterradachsen 3 und 5 angeordnet. Eine Eingangsseite der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 ist über ein Kardangelenk 7 mit einer Gelenkwelle 9 verriegelt. Die Hinterradachsen 3 und 5 sind mit der Ausgangsseite der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 verriegelt.
Die Hinterradachsen 3 und 5 sind mit dem linken und mit dem rechten Hinterrad 11 und 13 verriegelt. Die Gelenkwelle 9 ist über ein Kardangelenk 15 mit einer Ausgangswelle 19 eines Verteilergetriebes 17 verbunden.
Ein Kegelrad 21 der Ausgangswelle 19 ist mit einem Kegelrad 25 der Verbindungswelle 23 in Eingriff. Ein schräg verzahntes Zahnrad 27 der Verbindungswelle 23 ist mit einem schräg verzahnten Zahnrad 29 in Eingriff. Das schräg verzahnte Zahnrad 29 ist an einer Vorgelegehohlwelle 35 angeordnet. Die Vorgelegehohlwelle 35 ist mit einem Differentialgehäuse 33 einer vorderen Differentialeinheit 31 verbunden, um sich gemeinsam zu drehen.
Ein Hohlrad 36 der vorderen Differentialeinheit 31 empfängt über einen Elektromotor 39 und ein Getriebe 41 eine Antriebskraft von einer Maschine 37. Die vordere Differentialeinheit 31 ist über die linke und die rechte Vorderradachse 45 und 47 mit dem linken und mit dem rechten Vorderrad 49 und 51 verriegelt.
Dementsprechend wird von der Maschine 37 über den Elektromotor 39 und das Getriebe 41 an das Hohlrad 36 der vorderen Differentialeinheit 31 eine Antriebskraft eingegeben. Von dem Hohlrad 36 wird die Antriebskraft einerseits über die Vorderradachsen 45 und 47 an das linke und an das rechte Vorderrad 49 und 51 übertragen. Andererseits wird die Antriebskraft über das Differentialgehäuse 33, die Vorgelegehohlwelle 35, die schräg verzahnten Zahnräder 29 und 27, die Verbindungswelle 23 und die Kegelräder 25 und 21 an die Ausgangswelle 19 übertragen.
Von der Ausgangswelle 19 wird die Antriebskraft über das Kardangelenk 15, die Gelenkwelle 9 und das Kardangelenk 7 an die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 eingegeben.
Dementsprechend wird die an die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 eingegebene Antriebskraft für die Ausgabe eingestellt und über die linke und die rechte Hinterradachse 3 und 5 an das linke und an das rechte Hinterrad 11 und 13 übertragen, sodass das Fahrzeug in einem Vierradantriebszustand fährt, bei dem die Vorderräder 49 und 51 und die Hinterräder 11 und 13 angetrieben werden, wenn die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 in einem Antriebskrafteinstellungs-/-übertragungszustand ist. Wenn die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 nicht in dem Antriebskrafteinstellungs-/-übertragungszustand ist, fährt das Fahrzeug in einem Zweiradantriebszustand, wobei die Vorderräder 49 und 51 angetrieben werden.
Die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 empfängt über die Gelenkwelle 9 eine Antriebskraft von der Maschine 37. Anstatt durch die Maschine 37 und den Elektromotor 39 kann die Vorrichtung 1 durch eine diskrete Antriebsquelle wie etwa durch einen Elektromotor angetrieben werden.
[Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung]
Die Einzelheiten der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 sind in 2 dargestellt. 2 ist ein horizontaler Schnitt der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1.
Wie in 2 veranschaulicht ist, weist die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 ein Getriebeeingangsdrehelement 53, ein Getriebeausgangsdrehelement 55 und ein Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 auf.
[Getriebeeingangs- und -ausgangsdrehelement]
Das Getriebeeingangsdrehelement 53 und das Getriebeausgangsdrehelement 55 sind durch einen Getriebeträger 61 drehbar gestützt. Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 sind durch Kupplungsträger 63 gestützt, die an dem Getriebeträger 61 befestigt sind.
Der Getriebeträger 61 umfasst einen Getriebeträgerkörper 62 und eine Getriebeträgerabdeckung 64. Der Getriebeträger 61 stützt drehbar das Getriebeeingangsdrehelement 53 und das Getriebeausgangsdrehelement 55, bildet eine Getriebekammer 56 und enthält einen eingangsseitigen Stützzylinder 65 und ausgangsseitige Stützwände 67 und 69. Die ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 weisen jeweils einen abgestuften Innenumfang auf. Die ausgangsseitige Stützwand 67 bildet die Getriebeträgerabdeckung 64, enthält einen Befestigungsflansch 71 und ein Passteil 73 und ist getrennt so gebildet, dass sie in Bezug auf den Getriebeträgerköper 62 lösbar ist.
Das Passteil 73 ist an eine Passöffnung 75 des Getriebeträgers 61 angepasst, und der Befestigungsflansch 71 ist mit Schrauben 77 lösbar an einem Befestigungsteil 79 des Getriebeträgerkörpers 62 befestigt. Zwischen dem Passteil 73 und der Passöffnung 75 liegt ein Dichtungselement 81 wie etwa ein O-Ring.
Auf der axial linken und rechten Außenseite der ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 gibt es Aussparungen 80 und 82. Die Aussparungen 80 und 82 sind in Richtung der Getriebekammer 56 ausgespart. Auf der Außenumfangsseite der Aussparungen 80 und 82 gibt es Trägerverbindungsstücke 83 und 84, die einteilig mit den ausgangsseitigen Stützwänden 67 und 69 sind. Die Trägerverbindungsstücke 83 und 84 weisen Trägerpassöffnungen 86 und 88 auf. Die Trägerverbindungsstücke 83 und 84 weisen Innenumfangsflächen 90 und 92 auf, die konisch sind.
Zwischen dem eingangsseitigen Stützzylinder 65 und den ausgangsseitigen Stützwänden 67 und 69 ist die geschlossene Getriebekammer 56 abgeteilt. Die Getriebekammer 56 steht in Verbindung mit einem Ablaufloch 87 mit einem Ablassstopfen 89. Ein Befüllungsstopfenloch, das nicht dargestellt ist, weist einen Befüllungsstopfen auf.
Gemäß der Ausführungsform sind ein Getriebeeingangsdrehelement 53 und ein Getriebeausgangsdrehelement 55 miteinander verriegelt, um über ein Antriebsritzelzahnrad 91 und ein Hohlrad 93, die miteinander in Eingriff sind, eine Antriebskraft zu übertragen. Das Antriebsritzelzahnrad 91 und das Hohlrad 93 sind ein Paar Hypoidräder, die die zwei auf verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder sind.
Beispiele der zwei auf verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder enthalten ein Paar Kegelräder, ein Paar Stirnräder, ein Paar Schneckenräder und dergleichen. Die Anwesenheit und der Grad eines Drallwinkels jedes Zahnrads werden gemäß den Anforderungen richtig bestimmt.
Das Getriebeeingangsdrehelement 53 ist eine Antriebsritzelvollwelle, die einteilig mit dem Antriebsritzelzahnrad 91 vorgesehen ist und die über Kegelrollenlager 95 und 97 durch den eingangsseitigen Stützzylinder 65 des Getriebeträgers 61 drehbar gestützt ist. Das Getriebeeingangsdrehelement 53 ist mit einem Anschlussflanschelement 99 für das Kardangelenk 7 versehen. Zwischen einer Außenumfangsseite des Anschlussflanschelements 99 und einer Innenumfangsstirnfläche des eingangsseitigen Stützzylinders 65 liegt ein Dichtungselement 101. Das Anschlussflanschelement 99 ist auf der Außenseite des Dichtungselements 101 mit einer Staubabdeckung 103 versehen.
Das Getriebeausgangsdrehelement 55 ist eine Hohlwelle und weist in dem Mittelabschnitt des Außenumfangsteils einen Zahnradbefestigungsflansch 105 und an jedem Ende davon abgestufte Zentrierteile 107 und 109 für die Stützwellen auf. Das Getriebeausgangsdrehelement 55 weist an den Innenumfängen der Zentrierteile 107 und 109 Ausgangsinnenverzahnungen 111 und 113 auf.
An dem Getriebeausgangsdrehelement 55 ist das Hohlrad 93 mit Schrauben 115 an dem Zahnradbefestigungsflansch 105 befestigt und sind die Zentrierteile 107 und 109 über Kegelrollenlager 117 und 119 durch die ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 drehbar gestützt.
Die Kegelrollenlager 117 und 119 sind durch Abstandsstücke 120 und 122 in Bezug auf die ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 ohne Spiel positioniert.
An den axialen Ausgangsseiten der Kegelrollenlager 117 und 119 liegen zwischen den ausgangsseitigen Stützwänden 67 und 69 und den Enden des Getriebeausgangsdrehelements 55 Dichtungen 121 und 123. Die Dichtungselemente 121 und 123 sind an den Innenumfangsseiten der Aussparungen 80 und 82 positioniert.
Die Getriebekammer 56 ist in einem geschlossenen Zustand innerhalb des Getriebeträgers 61 mit den Dichtungselementen 81, 101, 102 und 123 abgeteilt, um darin Getriebeöl abzudichten, das als Schmieröl dient. Das Getriebeöl ist von einer anderen Art und weist eine höhere Viskosität auf als das Schmieröl in den Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59.
[Kupplungsausgangsstellmechanismus]
Das Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 weist eine links/rechts-symmetrische Struktur auf. Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 sind mit den Enden des Getriebeausgangsdrehelements 55 gekoppelt und führen durch den Eingriff der Mehrscheibenreibungskupplungen die Antriebskraftausgabeeinstellung durch.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59.
Anhand von 3 wird der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 erläutert. In Verbindung mit dem Kupplungsausgangsstellmechanismus 57 sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, um sich überschneidende Erläuterungen wegzulassen.
Der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 ist durch den Kupplungsträger 63 gestützt, der an dem Getriebeträger 61 befestigt ist und ein Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern 125 bildet.
Der Kupplungsträger 63 weist an einem axial inneren Endabschnitt (linken Endabschnitt in 3) ein Trägerpassteil 127 und einen Trägerbefestigungsflansch 129 auf und weist an einem Außenendabschnitt (rechten Endabschnitt in 3) ein Wellenstützteil 130 auf, das an einer radialen Innenseite vorsteht.
Eine Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63 ist in Richtung einer axial äußeren Seite konisch, um verspritztes Schmieröl in Richtung eines axial äußeren Endes zu verlagern und zu führen.
Das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern 125 ist jeweils mit Dichtungselementen abgedichtet, die später erläutert werden und die zwischen zwei Elementen liegen, die sich relativ zueinander nicht drehen. Die Kupplungskammer 125 dichtet Kupplungsöl ab, das von dem Getriebeöl in der Getriebekammer 56 verschieden ist und eine niedrigere Viskosität als dieses aufweist und unter niedrigen Temperaturen, z. B. im Winter, die Flüssigkeit behält. Die Kupplungskammer 125 kann Schmieröl ähnlich dem Getriebeöl enthalten.
Das Trägerpassteil 127 ist an die Trägerpassöffnung 88 (86) des Getriebeträgers 61 angepasst. Der Trägerbefestigungsflansch 129 ist mit Schrauben 131 lösbar an dem Trägerverbindungsstück 84 (83) des Getriebeträgers 61 befestigt. Zwischen dem Trägerpassteil 127 und der Trägerpassöffnung 88 (86) liegt ein Dichtungselement 133 wie etwa ein O-Ring. Zwischen dem Trägerpassteil 127 und der Trägerpassöffnung 88 (86) gibt es keine relative Drehung, sodass das Dichtungselement 133 ohne relative Drehung zwischen den zwei Elementen liegt.
Der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 weist ein Kupplungseingangsdrehelement 135 und ein Kupplungsausgangsdrehelement 137 auf. Die Hauptkupplung 139, die eine Mehrscheibenreibungskupplung ist, liegt zwischen dem Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135 und 137.
Das Kupplungseingangsdrehelement 135 enthält eine Verbindungswelle 141 und ein Kupplungsgehäuse 143, das z. B. durch Schweißen einteilig mit einer Außenumfangsseite der Verbindungswelle 141 verbunden ist. Die Verbindungswelle 141 ist durch Axialbewegung axial beweglich lösbar mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55 gekoppelt und verriegelt. Der Außenumfang eines ersten Endes der Verbindungswelle 141 ist mit einer Kupplungseingangsverzahnung 145 versehen und ein zweites Ende davon ist mit einem Wellenkopplungsstütze 147 mit einer abgestuften Form versehen.
Das Kupplungsgehäuse 143 weist eine Gehäuseumfangswand 150 mit einer Kupplungs-Innenverzahnung 149 auf. An einem ersten Ende des Kupplungsgehäuses 143 befindet sich eine vertikale Gehäusewand 151. Die vertikale Gehäusewand 151 weist eine Gehäuseaussparung 152 auf. Die Gehäuseaussparung 152 ist so gebildet, dass sie in Richtung der Stützwand 69 (67) der Außenseite des Getriebeträgers 61 vorsteht. Wegen der vorstehenden Form liegt der Gehäuseaussparung 152 eine Kupplungsnabe 157 gegenüber.
Die vertikale Gehäusewand 151 tritt teilweise in einer Links/Rechts-axialen Richtung in die Aussparung 82 (80) des Getriebeträgers 61 ein. Wegen der vorstehenden Form der vertikalen Gehäusewand 151 kann die Kupplungs-Innenverzahnung 149 des Kupplungsgehäuses 143 ihre Länge innerhalb eines begrenzten Raums halten.
Die Gehäuseumfangswand 150 ist so gebildet, dass sie an der Außenumfangsseite der Wellenkopplungsstütze 147 der Verbindungswelle 141 positioniert ist, sodass sie die Außenumfangsseite der Wellenkopplungsstütze 147 umgibt. Die Gehäuseumfangswand 150 ist mit einem Durchgangsfenster 144 versehen, das eine geteilte Form aufweist, die z. B. durch Abschneiden von Zähnen der Kupplungs-Innenverzahnung 149 gebildet ist und als ein zweites aber mit weiteren Kommunikationsteilen nicht erfindungsgemäßes Kommunikationsteil dient. Das Durchgangsfenster 144 ist zur Außenseite der Hauptkupplung 139 geöffnet, um das Kupplungsöl aus dem Innern zur Innenumfangsseite 132 des Kupplungsträgers 63 der Außenseite durchzulassen.
Die vertikale Gehäusewand 151 des Kupplungsgehäuses 143 ist mit einem Gehäuseölloch 146 versehen, das ein Durchgangsloch ist, das in einer Links/Rechts-axialen Richtung verläuft und als ein drittes aber mit weiteren Kommunikationsteilen nicht erfindungsgemäßes Kommunikationsteil zwischen der Verbindungswelle 141 und der Hauptkupplung 139 dient.
Die Verbindungswelle 141 in Verbindung mit dem Kupplungseingangsdrehelement 135 ist in Eingriff mit einem Ende des Getriebeausgangsdrehelements 55 und die Kupplungseingangsverzahnung 145 ist in Keilverzahnungseingriff mit der Ausgangsinnenverzahnung 113 (111) des Getriebeausgangsdrehelements 55.
Dementsprechend können die Ausgangsinnenverzahnung 113 (111) und die Kupplungseingangsverzahnung 145 zum Verbinden des Getriebeausgangsdrehelements 55 und des Kupplungseingangsdrehelements 135 miteinander auf der Innenumfangsseite des Kegelrollenlagers 119 (117) angeordnet sein, um einen Raum in einer diametralen Richtung effektiv zu nutzen und in axialer Richtung die Kompaktheit zu verwirklichen.
Zwischen dem Getriebeausgangsdrehelement 55 und der Verbindungswelle 141 des Kupplungseingangsdrehelements 135 liegt ein Dichtungselement 153 wie etwa ein O-Ring. Zwischen dem Getriebeausgangsdrehelement 55 und der Verbindungswelle 141 gibt es keine relative Drehung. Das heißt, das Dichtungselement 153 liegt zwischen zwei Elementen, die keine relative Drehung verursachen. Anders als in einer Ausführungsform, in der ein Dichtungselement wie etwa ein O-Ring angeordnet ist, können die Innenumfangsfläche des Getriebeausgangsdrehelements 55 und die Außenumfangsfläche der Verbindungswelle 141 z. B. durch Presspassung direkt gegeneinander abgedichtet sein. Alternativ kann zwischen ihnen ein Dichtungsmaterial wie etwa eine Flüssigdichtung liegen. An den Außenumfängen der Verbindungswellen 141 sind ein Paar Dichtungselemente 153 angeordnet und die Verbindungswellen 141 sind von der linken und von der rechten axialen Richtung in das hohle Getriebeausgangsdrehelement 55 eingeführt. Dementsprechend kann ein Zwischenabschnitt des Getriebeausgangsdrehelements 55 für den Zusammenbau ein Druckfreigabeloch aufweisen.
Das Kupplungsausgangsdrehelement 137 umfasst eine Kupplungsausgangshohlwelle 155 und die Kupplungsnabe 157.
Die Kupplungsausgangshohlwelle 155 weist an ihrer Außenumfangsseite eine Nabenverbindungsverzahnung 159 und an den Enden abgestufte Zentrierteile 161 und 163 auf. Die Kupplungsausgangshohlwelle 155 ist hohl und weist an einem Innenumfang eine Achsverbindungs-Innenverzahnung 165 auf. Die Hinterradachsen 3 und 5 werden von den Außenenden eingeführt und mit der Achsverbindungs-Innenverzahnung 165 verriegelt. Der Innenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 weist an einem Ende einen Verschlussstopfen 167 auf, der als ein Verschlusselement dient, um die Kupplungskammer 125 in einem geschlossenen Zustand zu halten. Das Verschlusselement kann ein getrenntes Element wie etwa der Verschlussstopfen 167 sein oder kann eine Verschlusswand sein, die einteilig mit der Kupplungsausgangshohlwelle 155 ist.
Die Kupplungsnabe 157 weist an ihrem Außenumfang eine Kupplungsverzahnung 169 und an ihrem Innenumfang eine Naben-Innenverzahnung 171 auf. Ein Ende der Naben-Innenverzahnung 171 weist eine Ringpositionierungsaussparung 173 auf. Die Kupplungsnabe 157 weist ein Nabendurchgangsteil 170 mit einer geteilten Form auf, das als ein aber mit weiteren Kommunikationsteilen nicht erfindungsgemäßes erstes Kommunikationsteil dient, das von einem diametralen Zwischenabschnitt zu einem Außenumfang verläuft. Das Nabendurchgangsteil 170 ist z. B. durch teilweises Abschneiden der Zähne der Kupplungsverzahnung 169 der Kupplungsnabe 157 gebildet. Das Nabendurchgangsteil 170 öffnet die Innenseite der Hauptkupplung 139, um das Kupplungsöl von der Innenseite zu der Innenumfangsseite der Hauptkupplung 139 durchzulassen.
Die Kupplungs-Innenverzahnung 171 in Verbindung mit der Kupplungsnabe 157 ist mit der Nabenverbindungsverzahnung 159 der Kupplungsausgangshohlwelle 155 in Keilverzahnungseingriff, und ihre Bewegung in Richtung eines axial inneren Endes ist durch einen Sprengring 175, der als ein Anschlag dient und an der Nabenverbindungsverzahnung 159 befestigt ist, beschränkt. Die Ringpositionierungsaussparung 173 der Kupplungsnabe 157 ist mit dem Sprengring 175 so in Eingriff, dass auf der Außenumfangsseite des Sprengrings ein kleiner Zwischenraum gehalten ist. Dies verhindert, dass sich der Sprengring 175 nach außen ausdehnt und abfällt.
In diesem befestigten Zustand befindet sich die Außenumfangsseite der Kupplungsnabe 157 mit der Kupplungsverzahnung 169 in der Nähe der vertikalen Gehäusewand 151 des Kupplungsgehäuses 143 und liegt ein Ende der Kupplungsnabe 157 der Gehäuseaussparung 152 gegenüber.
Dementsprechend überlappen die Kupplungsnabe 157 und die vertikale Gehäusewand 151 einander axial, um zu ermöglichen, dass die Kupplungsverzahnung 169 gemäß der Kupplungs-Innenverzahnung 149 verlängert ist.
Dies ermöglicht, dass eine ausreichende Anzahl von Scheiben der Hauptkupplung 139 zwischen dem Kupplungsgehäuse 143 und der Kupplungsnabe 157 liegen, oder ermöglicht, dass die Anzahl der Scheiben erhöht wird, während die axiale Links/Rechts-Größe kompakt gehalten wird. Dies führt zur Verringerung von Passwinkeln der linken und der rechten Achse 3 und 5, minimiert Antriebsverluste bei den Verbindungen der linken und der rechten Achse, unterdrückt die Wärmeerzeugung der Verbindungen und sichert und verbessert die Haltbarkeit der Verbindungen.
Das Zentrierteil 161 ist an einem ersten Ende der Kupplungsausgangshohlwelle 155 (einem ersten Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137) über ein Kugellager 177 durch die Wellenkopplungsstütze 147 des Kupplungseingangsdrehelements 135 drehbar gestützt. Das Kugellager 177 ist mit einem Abstandsstück 178 und einem Sprengring (oder einer Unterlegscheibe) 180 bei der Wellenkopplungsstütze 147 und dem Zentrierteil 161 ohne Spiel positioniert.
Die Kopplungsstütze des Kupplungseingangsdrehelements 135 und des Kupplungsausgangsdrehelements 137 ist durch das Kugellager 177 auf der Innenumfangsseite der Gehäuseumfangswand 150 des Kupplungsgehäuses 143 ausgeführt. Diese verwendet einen Umfangsraum effektiv und verwirklicht in einer axialen Richtung die Kompaktheit. Dies führt zur Verringerung von Passwinkeln der linken und der rechten Achse 3 und 5, die mit den Kupplungsausgangsdrehelementen 137 gekoppelt sind, minimiert Antriebsverluste bei den Verbindungen der linken und der rechten Achse, unterdrückt die Wärmeerzeugung bei den Verbindungen und sichert und verbessert die Haltbarkeit der Verbindungen.
An einem zweiten Ende der Kupplungsausgangshohlwelle 155 (an einem zweiten Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137) ist das Zentrierteil 163 über ein Kugellager 179 durch die Wellenstütze 130 des Kupplungsträgers 63 drehbar gestützt. Auf der axial äußeren Seite des Kugellagers 179 liegt zwischen dem Kupplungsträger 63 und der Kupplungsausgangshohlwelle 155 des Kupplungsausgangsdrehelements 137 ein Dichtungselement 181.
Die Hauptkupplung 139 enthält mehrere Außenscheiben 183 und Innenscheiben 185. Jede Außenscheibe 183 ist aus einer dünnen Scheibe hergestellt, auf der ein Papiermaterial oder eine Kohlenstoffplatte befestigt ist, oder ist eine kohlenstoffbeschichtete dünne Scheibe. Jede Innenscheibe 185 ist aus einer dicken Stahlscheibe ohne ein Papiermaterial hergestellt.
An einem Ende der Hauptkupplung 139 ist eine Druckaufnahmeplatte 187 angeordnet. Die Druckaufnahmeplatte 187 weist eine Ringpositionierungsaussparung 189 auf und ist mit der Kupplungsnabe 157 in Keilverzahnungseingriff.
Die axiale Bewegung der Druckaufnahmeplatte 187 ist durch einen an der Kupplungsnabe 157 befestigten Sprengring 191 beschränkt. Der Sprengring 191 ist mit der Ringpositionierungsaussparung 189 in Eingriff, wobei zwischen ihnen ein kleiner Umfangszwischenraum gehalten ist, um zu verhindern, dass sich der Sprengring 191 nach außen ausdehnt und abfällt.
Angrenzend an die Druckaufnahmeplatte 187 gibt es die Außenscheibe 183 der Hauptkupplung 139, wobei die Außenscheibe eine dünne Scheibe ist, die mit einem Papiermaterial oder mit einer Kohlenstoffplatte bedeckt ist, oder eine kohlenstoffbeschichtete dünne Scheibe ist.
Außer der Hauptkupplung 139 enthält der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 eine Steuerkupplung 193, einen Kugelnocken 195, einen Nockenring 197, eine Druckplatte 199, eine Rückstellfeder 201, einen Anker 203, einen Rotor 205 und einen Elektromagneten 207, der als ein Stellglied der Steuerkupplung 193 dient.
Die Steuerkupplung 193 ist zwischen dem Kupplungsgehäuse 143 und dem Nockenring 197 angeordnet. Die Außenscheiben der Steuerkupplung 193 sind mit der Innenverzahnung 149 des Kupplungsgehäuses 143 in Eingriff, und die Innenscheiben der Steuerkupplung 193 sind mit einer Verzahnung 209 des Nockenrings 197 in Eingriff. Die Außen- und Innenscheiben der Steuerkupplung 193 sind jeweils mit einem Loch 210 versehen, das als ein nichtmagnetisches Teil dient.
Der Nockenring 197 ist an dem Außenumfang der Hohlwelle 155 drehbar gestützt. Zwischen der Druckplatte 199 und dem Nockenring 197 ist der Kugelnocken 195 angeordnet, der als ein Nockenmechanismus dient. Der Nockenring 197 und die Druckplatte 199 liegen axial gegenüber, wobei der Kugelnocken 195 zwischen ihnen liegt.
Die Druckplatte 199 ist angrenzend an die Hauptkupplung 139 angeordnet und mit der Verzahnung 159 der Hohlwelle 155 in Eingriff, um sich mit der Hohlwelle 155 zu drehen und axial beweglich zu sein. Die Druckplatte 199, die Schub von dem Kugelnocken 195 aufnimmt, bewegt sich, um die Hauptkupplung 139 zu schieben.
Angrenzend an die Druckplatte 199 gibt es die Innenscheibe 185 der Hauptkupplung 139, wobei die Innenscheibe 185 eine dicke Scheibe ohne Papiermaterial ist. Da die Druckplatte 199 nicht an der Innenscheibe 185 gleitet, kann die Innenscheibe eine dicke Scheibe ohne Papiermaterial sein, um Papiermaterial wegzulassen.
Die Rückstellfeder 201 ist eine Tellerfeder, die zwischen der Kupplungsnabe 157 und der Druckplatte 199 liegt, um die Druckplatte 199 in einer Richtung zum Lösen der Hauptkupplung 139 zu schieben.
Zwischen dem Nockenring 197 und dem Rotor 205 ist ein Axiallager 213 angeordnet. Das Axiallager 213 empfängt die Reaktionskraft von dem Kugelnocken 195 und nimmt die relative Drehung zwischen dem Nockenring 197 und dem Rotor 205 auf.
Der Rotor 205 weist ein nichtmagnetisches Teil 215 auf und ist um die Hohlwelle 155 drehbar gestützt. Der Rotor 205 ist mit einem Rotor-Ölloch 218 versehen, das sich auf der radialen Innenseite des Elektromagneten 207 befindet, axial durch den Rotor 205 geht und als ein viertes aber mit weiteren Kommunikationsteilen nicht erfindungsgemäßes Kommunikationsteil dient. Die Axialbewegung des Rotors 205 ist durch einen Sprengring 219 beschränkt, der als ein an der Hohlwelle 155 befestigter Anschlag dient.
Der Anker 203 weist eine Ringform auf, ist zwischen der Druckplatte 199 und der Steuerkupplung 193 angeordnet und liegt dem Rotor 205 gegenüber, wobei die Steuerkupplung 193 zwischen ihnen liegt. Der Anker 203 ist mit der Innenverzahnung 149 des Kupplungsgehäuses 143 in Eingriff und axial beweglich.
Der Elektromagnet 207 ist an dem Kupplungsträger 63 befestigt. Zwischen einem Kern 221 des Elektromagneten 207 und dem Rotor 205 ist ein zweckmäßiger Luftspalt gebildet. Der Luftspalt, der Rotor 205, die Steuerkupplung 193 und der Anker 203 bilden einen magnetischen Weg des Elektromagneten 207. Wenn der Elektromagnet 207 erregt wird, bildet er eine Magnetflussschleife, die entlang des nichtmagnetischen Teils 215, des Umfangs des nichtmagnetischen Lochs 210 und des Ankers 203 verläuft.
[Schmierräume der drei Kammern]
Wie oben erwähnt wurde, sind das Antriebsritzelzahnrad 91 und das Hohlrad 93 in der abgedichteten und abgeteilten Getriebekammer 56 enthalten. Wesentliche Teile des Kupplungsstellmechanismus 57 und 59 einschließlich der Hauptkupplung 139 sind in dem Links/Rechts-Paar abgedichteter und abgeteilter Kupplungskammern 125 enthalten. In jedem der Schmierräume der drei unabhängigen Kammern, d. h. in der Getriebekammer 56 und in dem Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern 125, ist Schmieröl abgedichtet.
Die drei unabhängigen Kammern umfassen mehrere Dichtungen, die das Dichtungselement 133 zwischen dem Getriebeträger 61 und dem Kupplungsträger 63, das Dichtungselement 123 zwischen dem Getriebeträger 61 und dem Getriebeausgangsdrehelement 55, das Dichtungselement 153 zwischen dem Getriebeausgangsdrehelement 55 und dem Kupplungseingangsdrehelement 135 und das Dichtungselement 181 zwischen dem Kupplungsträger 63 und dem Kupplungsausgangsdrehelement 137 enthalten. Diese Dichtungselemente sichern die unabhängigen geschlossenen drei Kammern.
[Andere zugehörige Strukturen]
4 ist eine Seitenansicht, die den Kupplungsausgangsstellmechanismus veranschaulicht, 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Belüftungslocheinbauteil veranschaulicht, 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Ablassstopfeneinbauteil veranschaulicht, 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Ölkanal veranschaulicht, 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Magnetdrehungsanschlag veranschaulicht und 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Verbindereinbauteil veranschaulicht.
In 4 ist an einem Teil des Umfangs des Kupplungsträgers 63 ein Befüllungsstopfen 230 angeordnet. Der Befüllungsstopfen 230 ist in ein Loch eingepasst, dessen senkrechtes unteres Ende einen Pegel (eine Menge) des abzudichtenden Öls definiert.
In 3, 4, und 5 weist der Kupplungsträger 63 ein Belüftungsloch 223 zum Ablassen von Luft auf. Das Belüftungsloch 223 ist mit einem Belüftungsrohr 225 verbunden.
In 3, 4, und 6 weist der Kupplungsträger 63 eine Ablaufloch 227 zum Ablassen von Öl auf. In das Ablaufloch 227 ist ein Ablassstopfen 229 eingepasst.
In 3 und 7 ist zwischen dem Kupplungsträger 63 und dem Elektromagneten 207 ein vertikaler Ölkanal 231 gebildet, der als ein fünftes aber mit weiteren Kommunikationsteilen nicht erfindungsgemäßes Kommunikationsteil dient. Der Ölkanal 231 verläuft entlang der Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63 und der Rückseite des Elektromagneten 207 und ist mit der Kupplungskammer 125 an der radialen Innenseite des Elektromagneten 207 verbunden. Es ist möglich, mehrere Ölkanäle 231 anzuordnen. Das Kupplungsöl wird entlang der Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63 axial nach außen (rechte Seite in 3) geführt und durch den Ölkanal 231 um den Elektromagneten 207 zur axial linken und rechten Seite des Kugellagers 179 auf der radialen Innenseite des Elektromagneten 207 geführt.
In 3, 4, und 8 ist der Elektromagnet 207 mit Schrauben 233 an drei Stellen des Umfangs an der Seitenfläche des Kupplungsträgers 63 befestigt. Zwischen der Rückseite des Kerns 221 des Elektromagneten 207 und der Innenseitenfläche des Kupplungsträgers 63 ist ein Dichtungselement 235 wie etwa ein O-Ring angeordnet.
In 3, 4, und 9 weist der Kupplungsträger 63 ein Verbinderdurchgangsloch 237 auf, durch das ein Verbinder 239 des Elektromagneten 207 zur Außenseite des Kupplungsträgers 63 geht, sodass der Verbinder 239 mit einem Außenteil verbunden ist. Zwischen der Rückseite des Kerns 221 des Elektromagneten 207 und der Innenseitenfläche des Kupplungsträgers 63 ist ein Dichtungselement 241 wie etwa ein O-Ring angeordnet.
[Unterbaueinheit des Kupplungsausgangsstellmechanismus]
Der Kupplungsträger 63 weist zwischen jeder der ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 und dem Getriebeausgangsdrehelement 55 das Dichtungselement 123 auf, sodass die Getriebekammer 56 Getriebeöl getrennt abdichten kann.
Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 weisen jeweils die oben erwähnte Konfiguration auf und können somit wie in 3 veranschaulicht als eine Unterbaueinheit hergestellt sein.
Das heißt, gemäß der Konfiguration der Baueinheit weist der Kupplungsträger 63 das Trägerpassteil 127 und den Trägerbefestigungsflansch 129 auf, die sich an dem axial inneren Ende des Kupplungsträgers 63 befinden und an den Getriebeträger 61 angepasst sind. An dem axial äußeren Ende weist der Kupplungsträger 63 das Wellenstützteil 130 auf, das radial nach innen vorsteht.
Das Kupplungseingangsdrehelement 135 weist die Verbindungswelle 141 auf, die durch Verzahnungen axial lösbar mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55 verbunden ist.
Die Wellenkopplungsstütze 147 des Kupplungseingangsdrehelements 135 ist an dem ersten Ende der Kupplungsausgangshohlwelle 155 des Kupplungsausgangsdrehelements 137 mit dem Kugellager 177 drehbar gestützt. Das zweite Ende der Kupplungsausgangshohlwelle 155 ist mit dem Kugellager 179 an dem Wellenstützteil 130 drehbar gestützt.
Der Elektromagnet 207 ist in der Nähe des Rotors 205 an dem Kupplungsträger 63 befestigt.
Der Rotor 205 und die Kupplungsnabe 157 sind mit den Sprengringen 219 und 175 an dem Außenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 positioniert.
Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 werden jeweils als eine Untereinheit vorbereitet und durch Einführen der Verbindungswelle 141 des Kupplungseingangsdrehelements 135 in ein Ende des Getriebeausgangsdrehelements 55 eingebaut, sodass die Kupplungseingangsverzahnung 145 mit der Ausgangsinnenverzahnung 113 (111) in Eingriff gelangen kann.
Gleichzeitig wird das Trägerpassteil 127 des Kupplungsträgers 63 mit dem dazwischen liegenden Dichtungselement 133 an die Trägerpassöffnung 88 (86) des Getriebeträgers 61 angepasst.
Anschließend wird der Trägerbefestigungsflansch 129 mit den Schrauben 131 an dem Trägerverbindungsstück 84 (83) des Getriebeträgers 61 befestigt, wodurch der Einbau der Unterbaueinheit, d. h. des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57), abgeschlossen wird.
In Bezug auf die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 werden die Hinterradachsen 3 und 5 in die Außenenden der Kupplungsausgangshohlwellen 155 eingeführt, um mit den Achsverbindungs-Innenverzahnungen 165 in Eingriff zu gelangen.
Die Achsverbindungs-Innenverzahnungen 165, die mit den Hinterradachsen 3 und 5 in Eingriff sind, werden mit Fett geschmiert. Um Einträge von Wasser, Staub und dergleichen in das mit Fett geschmierte Teil zu unterdrücken, werden vorzugsweise, z. B. zwischen den Kupplungsausgangshohlwellen 155 und den Hinterradachsen 3 und 5 an den axial äußeren Endseiten (linke und rechte äußere Endseite in 2) der Achsverbindungs-Innenverzahnungen 165, O-Ringe angeordnet.
[Eingriffssteuerung der Hauptkupplung]
Die Eingriffssteuerung der Hauptkupplung 139 wird durch die Erregungssteuerung des Elektromagneten 207 ausgeführt.
Verschiedene Sensoren erfassen Straßenzustände und Fahr/Lenk-Zustände, die Anfahr-, Beschleunigungs- und Kurvenfahrtzustände enthalten. Gemäß den erfassten Zuständen wird die Erregungssteuerung des Elektromagneten 207 ausgeführt.
Wenn der Elektromagnet 207 erregt wird, bildet er die oben erwähnte Magnetflussschleife, um den Anker 203 anzuziehen, die Steuerkupplung 193 zwischen dem Anker 203 und dem Rotor 205 einzurücken und ein Steuerdrehmoment zu erzeugen. Mit dem Steuerdrehmoment der Steuerkupplung 193 wird der Nockenring 197 mit dem Kupplungsgehäuse 143 verbunden, wobei er sie zusammen zu drehen versucht.
Zu dieser Zeit ist die Druckplatte 199 durch die Kupplungsausgangshohlwelle 155 mit der Hinterradachse 5 (3) verbunden, sodass zwischen dem Nockenring 197 und der Druckplatte 199 eine relative Drehung stattfindet. Im Ergebnis erzeugt der Kugelnocken 195 einen Schub, um den Nockenring 197 und die Druckplatte 199 axial voneinander zu trennen.
Der Schub wird über das Axiallager 213 und den Rotor 205 an den Sprengring 219 angelegt und wird andererseits über die Druckplatte 199, die Hauptkupplung 139, den Sprengring 191 und die Kupplungsnabe 157 an den Sprengring 175 angelegt.
Der Schub zu den Sprengringen 219 und 175 wird an die Kupplungsausgangshohlwelle 155 angelegt, um die Hauptkupplung 139 zwischen der Druckplatte 199 und der Druckaufnahmeplatte 187 einstellbar einzurücken. Auf diese Weise wird der Nockenschub von der Kupplungsausgangshohlwelle 155 sicher empfangen.
Wenn der Elektromagnet 207 abgeschaltet wird, verliert der Kugelnocken 195 den Schub. Die Rückstellfeder 201 zwischen der Kupplungsnabe 157 und der Druckplatte 199 bewegt die Druckplatte 199 von der Hauptkupplung 139 weg. Je nach Abstand der Druckplatte 199 wird das Einrücken der Hauptkupplung 139 gelöst.
[Antriebskraftübertragung]
Wenn der Elektromagnet 207 erregt wird, um den Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57) einstellbar einzurücken, wird eine von der Gelenkwelle 9 an das Getriebeausgangsdrehelement 55 übertragene Antriebskraft über das Antriebsritzelzahnrad 91, das Hohlrad 93, das Getriebeausgangsdrehelement 55 an das Kupplungseingangsdrehelement 135 des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57) übertragen.
Die Antriebskraft zu dem Kupplungseingangsdrehelement 135 wird an das Kupplungsgehäuse 143, die Hauptkupplung 139 und die Kupplungsnabe 157 übertragen und von dem Kupplungsausgangsdrehelement 137 ausgegeben.
Die Antriebskraft von dem Kupplungsausgangsdrehelement 137 des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57) wird über die Hinterradachse 5 (3) an das Hinterrad 13 (11) übertragen.
Im Ergebnis fährt das Fahrzeug in einem Vierradantriebszustand, in dem die Vorder- und Hinterräder 49, 51, 11 und 13 angetrieben werden. Zu dieser Zeit wird das Einrücken der Hauptkupplung 139 gemäß den Fahr- und Lenkbedingungen des Fahrzeugs eingestellt, um optional die Differentialdrehung und Differentialverriegelung des linken und des rechten Hinterrads 11 und 13 zu steuern.
Diese Steueroperationen können eine Giersteuerung und dergleichen durchführen und die Lenkung, die Fahrt und die Fahrfähigkeiten des Fahrzeugs auf schlechter Straße verbessern.
Wenn die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 nicht in dem Antriebskraftausgabezustand sind, fährt das Fahrzeug in einem Zweiradantriebszustand, in dem die Vorderräder 49 und 51 angetrieben werden.
Wenn eine Antriebskraft übertragen wird, kann von der Hinterradachse 5 (3) axial ein Aufwärtsdruck an die Kupplungsausgangshohlwelle 155 übertragen werden. Von der Kupplungsausgangshohlwelle 155 wird der Aufwärtsdruck über das Zentrierteil 161, das Kugellager 177 und die Wellenkopplungsstütze 147 an das Kupplungseingangsdrehelement 135 übertragen. Von dem Kupplungseingangsdrehelement 135 wird der Aufwärtsdruck an das Getriebeausgangsdrehelement 55 angelegt. Von dem Getriebeausgangsdrehelement 55 wird der Aufwärtsdruck über das Kegelrollenlager 119 (117) an die ausgangsseitige Stützwand 69 (67) übertragen. Das heißt, der Aufwärtsdruck wird von dem starken Getriebeträger 61 sicher aufgenommen.
[Schmierung]
Sowohl in der Getriebekammer 56 als auch in der linken und in der rechten Kupplungskammer 125 wird Schmieröl bis auf die Höhe der Drehachse aufgefüllt.
Wenn das Hohlrad 93 gedreht wird, spritzt das Hohlrad 93 das Getriebeöl in der Getriebekammer 56 nach oben, um den Teil des Antriebsritzelzahnrads 91 und des Hohlrads 93, der in Eingriff ist, und die Kegelrollenlager 95 und 97 zu schmieren.
In jeder Kupplungskammer 125 spritzen die Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelemente 135 und 137 und dergleichen das Kupplungsöl nach oben, wenn sie gedreht werden.
Das gespritzte Kupplungsöl geht durch das Nabendurchgangsteil 170 der Kupplungsnabe 157, um die Hauptkupplung 139 und dergleichen zu schmieren. Daraufhin geht das Kupplungsöl durch das Durchgangsfenster 144 des Kupplungsgehäuses 143 und bewegt sich entlang der Innenumfangsfläche 92 (90) des Trägerverbindungsstücks 84 (83) und der Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63.
Das Kupplungsöl an den Innenumfangsflächen 92 (90) und 132 wird geführt und bewegt sich wegen der Neigung der Innenumfangsfläche 132 in einer Richtung axial nach außen (in 3 nach rechts) und wegen der Neigung der Innenumfangsfläche 92 (90) in einer Richtung axial nach innen (in 3 nach links).
Das Kupplungsöl, das sich entlang der Innenumfangsfläche 132 bewegt, geht durch den Ölkanal 231 (7) um den Elektromagneten 207 zu der axial linken und rechten Seite des Kugellagers 179. Das Kupplungsöl, das sich entlang der Rückseite des Rotors 205 bewegt, geht durch das Rotor-Ölloch 218 des Rotors 205 zu dem Nockenring 197.
Eine solche Bewegung des Kupplungsöls schmiert ausreichend das Kugellager 179, das Dichtungselement 181, einen Abschnitt zwischen dem Rotor 205 und der Kupplungsaußenhohlwelle 155, das Axiallager 213, die Steuerkupplung 193, den Kugelnocken 195 und dergleichen.
Das Kupplungsöl an der Innenumfangsfläche 92 (90) wird geführt und bewegt sich zwischen der ausgangsseitigen Stützwand 69 (67) des Getriebeträgers 61 und dem Kupplungsgehäuse 143, geht durch das Gehäuseölloch 146 und zurück ins Innere des Kupplungsgehäuses 143.
Um das Kupplungsöl zu führen, können die Innenumfangsflächen 90, 92, 132 und dergleichen Führungskanäle aufweisen. Vorzugsweise sind solche Führungskanäle an Orten angeordnet, an denen sich das Kupplungsöl wegen der auf das Kupplungsöl wirkenden Drehkraft und Schwerkraft sammelt.
Das Kupplungsöl, das sich wie oben erwähnt bewegt, unterdrückt einen Temperaturanstieg wegen des Schleifens der Hauptkupplung 139 und der Steuerkupplung 193.
Selbst wenn sich das Fahrzeug in einer horizontalen Richtung neigt, wenn es um eine Kurve fährt oder auf einer geneigten Straße fährt, oder selbst dann, wenn das Fahrzeug eine hohe Beschleunigungskraft nach links oder rechts erfährt, bewegt sich das Schmieröl nie zwischen dem Links/Rechts-Paar unabhängiger Kupplungskammern 125 und der mittleren Getriebekammer 56. Das heißt, das Schmieröl sammelt sich nie in einer Kammer. Die Schmierräume der unabhängigen drei Kammern können jeweils das Schmieröl halten.
Die Antriebsquelle der Steuerkupplung 193 ist nicht auf den Elektromagneten beschränkt. Die Antriebsquelle kann aus einem Hydraulikzylinderkolben, aus einem Elektromotor und dergleichen ausgewählt werden. Die Antriebsquelle ist an dem Kupplungsträger 63 befestigt, um die Einrückoperation der Kupplung sicher durchzuführen.
[Wirkung der Ausführungsform 1]
Die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 1 enthält ein Getriebeeingangsdrehelement 53 und ein Getriebeausgangsdrehelement 55, die miteinander verriegelt sind, um durch den Eingriff des Antriebsritzelzahnrads 91 und des Hohlrads 93 eine Antriebskraft zu übertragen; und das Links/Rechts-Paar der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59, die mit den Enden des Getriebeausgangsdrehelements 55 verbunden sind, um durch den Eingriff der Hauptkupplungen eine Antriebskraftabgabe einzustellen. Das Antriebsritzelzahnrad 91 und das Hohlrad 93 sind in der Getriebekammer 56 untergebracht, die in einem geschlossenen Zustand abgeteilt ist. Die Hauptkupplungen 139 sind in dem Links/Rechts-Paar abgeteilter bzw. geschlossener Kammern 125 untergebracht. Die Schmierräume der drei unabhängigen Kammern, d. h. der Getriebekammer 56 und des Links/Rechts-Paars von Kupplungskammern 125, dichten das Getriebeöl und das Kupplungsöl ab.
Selbst wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, hält die Getriebekammer 56 richtig die Anwesenheit des abgedichteten Getriebeöls und hält das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern 125 richtig die Anwesenheit des abgedichteten Kupplungsöls, um gleitende Teile wie etwa die Hauptkupplungen 139 problemlos zu schmieren und die Zuverlässigkeit zu verbessern. Jede Kammer enthält eine richtige Menge Öl, die für die Schmierung notwendig ist, um den Bewegungswiderstand wegen Drehelementen zu unterdrücken, einen Verlust der Antriebskraft zu verringern und die Meilenzahl zu verbessern.
Die Schmierräume der drei Kammern weisen Dichtungselemente 133 und 153 auf, die jeweils zwischen zwei Elementen liegen, die sich relativ zueinander nicht drehen.
Dies verbessert die Haltbarkeit der Dichtungselemente 133 und 153.
Der Kupplungsträger 63 weist das Trägerpassteil 127 auf, das sich an dem axial inneren Ende des Kupplungsträgers 63 befindet und zu dem Getriebeträger 61 passt. An einem axial äußeren Ende weist der Kupplungsträger 63 das Wellenstützteil 130 auf, das radial nach innen vorsteht. Das Kupplungseingangsdrehelement 135 weist die Verbindungswelle 141 auf, die durch axiale Bewegung axial lösbar mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55 verbunden ist. Die Wellenkopplungsstütze 147 an dem ersten Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137 stützt durch das Kugellager 177 drehbar das Kupplungseingangsdrehelement 135. Das zweite Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137 ist über das Kugellager 179 durch das Wellenstützteil 130 drehbar gestützt.
Infolgedessen werden der Kupplungsträger 63, das Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135 und 137, die Hauptkupplung 139 und dergleichen zu einer Unterbaueinheit zusammengesetzt. Die Unterbaueinheit ist der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57), der ein sogenanntes Kupplungspaket ist, das unter Verwendung des Trägerpassteils 127 des Kupplungsträgers 63 und der Verbindungswelle 141 leicht an dem Getriebeträger 61 und an dem Getriebeausgangsdrehelement 55 befestigt wird.
Die Druckplatte 199 ist angrenzend an die Hauptkupplung 139 angeordnet, ist mit dem Außenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 drehbar in Eingriff und ist axial beweglich, um einen Druck zu liefern, um die Hauptkupplung 139 einzurücken. Der Nockenring 197 ist so angeordnet, dass er axial der Druckplatte 199 über den Kugelnocken 195 gegenüberliegt, und ist durch den Außenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 relativ drehbar gestützt. Die Steuerkupplung 193 ist zwischen dem Kupplungsgehäuse 141 und dem Nockenring 197 angeordnet. Der Anker 203 und der Rotor 205 mit dem nichtmagnetischen Teil 215 sind auf jeder Seite der Steuerkupplung 193 gegenüberliegend angeordnet. Der Elektromagnet 207 ist angrenzend an den Rotor 205 angeordnet, ist durch den Kupplungsträger 63 fest gestützt und bildet eine Flussschleife, die um das nichtmagnetische Teil 215 des Rotors 205 und des Ankers 203 verläuft.
Die Funktionsteile zum Einrücken der Hauptkupplung 139 können in dem Kupplungsträger 63 enthalten sein, um das Kupplungspaket zu bilden. Dies macht die Befestigungsarbeit des Kupplungspakets noch leichter.
Das Nabendurchgangsteil 170 und das Durchgangsfenster 144 sind an dem Kupplungsgehäuse 143 des Kupplungseingangsdrehelements 135 und der Kupplungsnabe 157 des Kupplungsausgangsdrehelements 137 gebildet, um sowohl die Innen- als auch die Außenumfangsseite der Hauptkupplung zu öffnen und das Kupplungsöl von der Innenumfangsseite davon zu der Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63 an der Außenumfangsseite der Hauptkupplung durchzulassen. Axial durch die vertikale Gehäusewand 151 des Kupplungseingangsdrehelements 135 zwischen der Verbindungswelle 141 und der Hauptkupplung 139 ist das Gehäuseölloch 146 gebildet.
Damit ist durch das Nabendurchgangsteil 170, das Durchgangsfenster 144 und das Gehäuseölloch 146 ein Durchlass für das Kupplungsöl gebildet, das zur Zeit der Drehung nach oben gespritzt wird, um gleitende Teile wie etwa die Hauptkupplung 139 sicher zu schmieren.
Das Kupplungsausgangsdrehelement 137 weist die Kupplungsausgangshohlwelle 155 auf, die hohl ist und mit der in das Außenende davon eingeführten Hinterradachse 5 (3) verriegelt ist. Ein Außenumfang an einem inneren Ende der Kupplungsausgangshohlwelle 155 stützt drehbar durch das Kugellager 177 die Wellenkopplungsstütze 147 des Kupplungseingangsdrehelements 135. Ein Innenumfang des inneren Endes der Kupplungsausgangshohlwelle 155 ist mit dem Verschlussstopfen 167 versehen, um den abgedichteten Zustand der Kupplungskammer 125 aufrechtzuerhalten.
Damit ist die als ein Kupplungspaket zusammengesetzte Kupplungskammer 125 des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59 (57) sicher abgedichtet.
Das Kupplungsausgangsdrehelement 137 umfasst die
Kupplungsausgangshohlwelle 155, die hohl ist und mit einer in ihr Außenende eingeführten Achse verriegelt ist, und die Kupplungsnabe 157, die mit dem Außenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 in Keilverzahnungseingriff ist. Der Außenumfang der Kupplungsausgangshohlwelle 155 ist mit den Sprengringen 175 und 219 versehen, die die axiale Bewegung der Kupplungsnabe 157 beschränken und von dem Kugelnocken 195 einen Schub empfangen.
Damit wird der Nockenschub zu den Sprengringen 175 und 219 in die Kupplungsausgangshohlwelle 155 eingegeben, um das Einrücken der Hauptkupplung 139 zwischen der Druckplatte 199 und der Druckaufnahmeplatte 187 sicher einzustellen.
Der Rotor 205 ist mit dem Rotor-Ölloch 218 versehen, das an der radialen Innenseite des Elektromagneten 207 radial durch den Rotor 205 verläuft. Zwischen dem Kupplungsträger 63 und dem Elektromagneten 207 ist der Ölkanal 231 angeordnet, der von der Innenumfangsfläche 132 des Kupplungsträgers 63 ausgeht, hinter dem Elektromagneten 207 durchgeht und mit der Kupplungskammer 125 an der radialen Innenseite des Elektromagneten 207 in Verbindung steht.
Damit ist durch das Nabendurchgangsteil 170, das Durchgangsfenster 144, das Gehäuseölloch 146, das Rotor-Ölloch 218 und den Ölkanal 231 ein Durchlass für Kupplungsöl gebildet, das zur Zeit der Drehung nach oben gespritzt wird, um jedes der gleitenden Teile wie etwa die Hauptkupplung 139 sicher zu schmieren.
Die Getriebekammer 56 und das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern 125 enthalten verschiedene Arten von Schmieröl. Das heißt, in den Kammern sind Getriebeöl mit einer verhältnismäßig hohen Viskosität und Kupplungsöl mit einer verhältnismäßig niedrigen Viskosität, das die Flüssigkeit selbst bei tiefen Temperaturen behält, jeweils getrennt abgedichtet.
Dies unterdrückt ein durch die Hauptkupplungen 139 und durch die Steuerkupplungen 193 bei tiefen Temperaturen z. B. im Winter verursachtes Schleppmoment und verhindert eine unvorbereitete Antriebskraftübertragung, ein unvorbereitetes Einrücken und dergleichen.
Ausführungsform 2
10 und 11 beziehen sich auf Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, in der 10 eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung und 11 eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus ist. Die Ausführungsform 2 ist grundsätzlich ähnlich der Ausführungsform 1, wobei dieselben oder entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen oder mit denselben Bezugszeichen plus „A“ dargestellt sind, um überschneidende Erläuterungen zu vermeiden. Bei Bedarf wird auf die Bezugszeichen, Konfigurationen, Formen und Funktionen der Ausführungsform 1 Bezug genommen. Auf die Skelettansicht eines Fahrzeugs aus 1 wird ebenfalls Bezug genommen.
Die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform weist ein Links/Rechts-Paar der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A auf, die jeweils als eine abgedichtete Kopplung gebildet sind. Jede Kupplungskammer eines Links/Rechts-Paars von Kupplungskammern 125A ist zwischen einem Kupplungseingangsdrehelement 135A und einem Kupplungsausgangsdrehelement 137A abgedichtet und abgeteilt.
[Kupplungsausgangsstellmechanismus]
Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A, die ein Links/Rechts-Paar bilden, sind symmetrisch konfiguriert. Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A sind mit den Enden des Getriebeausgangsdrehelements 55 verbunden und enthalten jeweils eine Hauptkupplung 139A, die eingerückt wird, um die Antriebskraftabgabe einzustellen.
Anhand von 11 wird der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A erläutert. Um überschneidende Erläuterungen zu vermeiden, nutzt der Kupplungsausgangsstellmechanismus 57A für die entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen.
Der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A ist in einem Kupplungsträger 63A enthalten, der an einem Getriebeträger 61 befestigt ist. Um die Kupplungskammer 125A befindet sich ein geschlossener Umgebungsraum 243, der zwischen dem Getriebeträger 61, dem Getriebeausgangsdrehelement 55, dem Kupplungsträger 63A und dem Kupplungsausgangsdrehelement 137A definiert ist.
Der Umgebungsraum 243 enthält Kühlmittel zum Kühlen der Kupplungskammer 125A. Das Kühlmittel ist z. B. Standardflüssigkühlmittel, Öl oder gasförmiges Kühlmittel wie etwa Luft.
Die Kupplungskammer 125A enthält Kupplungsöl, das Schmieröl einer anderen Art als das Getriebeöl in der Getriebekammer 56 ist, eine niedrigere Viskosität als das Getriebeöl aufweist und bei niedrigen Temperaturen, z. B. im Winter, die Flüssigkeit behält. Die Kupplungskammer 125A kann Schmieröl enthalten, das ähnlich dem Getriebeöl ist.
Der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A enthält die Hauptkupplung 139A, die eine Mehrscheibenreibungskupplung ist, die zwischen dem Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135A und 137A angeordnet ist.
Das Kupplungseingangsdrehelement 135A weist eine Verbindungswelle 141Aund ein Kupplungsgehäuse 143A, das mit einem Außenumfangsteil eines Endabschnitts der Verbindungswelle 141A einteilig ist, auf. Das Kupplungsgehäuse 143A weist eine vertikale Wand 151A auf, von der eine Wellenkopplungsstütze 147A vorsteht. An einer Innenumfangsfläche der Wellenkopplungsstütze 147A verläuft axial in einem Außenumfang eines Kugellagers 177 ein Ölkanal 147Aa. Die vertikale Wand 151A weist ein Ölfüllloch 245 auf, das mit einer Stahlkugel 247 geschlossen ist. Das Ölfüllloch 245 wird dazu verwendet, Schmieröl in der Kupplungskammer 125A zu gießen.
In das Kupplungsgehäuse 143A ist ein Rotor 205A geschraubt, wobei eine Mutter 249 verwendet wird, um zu verhindern, dass er sich löst. Zwischen dem Kupplungsgehäuse 143A und dem Rotor 205A ist ein Dichtungselement 251 angeordnet, um die Kupplungskammer 125A abzudichten. Das Kupplungsgehäuse 143A und der Rotor 205A können mit anderen Mitteln wie etwa Schweißen und Kleben aneinander befestigt sein.
An einem ersten Ende des Kupplungseingangsdrehelements 135A ist die Verbindungswelle 141A durch das Getriebeausgangsdrehelement 55 und durch ein Kegelrollenlager 119 an einer Stützwand 69 des Getriebeträgers 61 gestützt. An einem zweiten Ende des Kupplungseingangsdrehelements 135A ist der Rotor 205A durch ein Kugellager 179A und durch einen Kern 221A eines Elektromagneten 207A an einem Wellenstützteil 130A des Kupplungsträgers 63A gestützt.
Das Kupplungsausgangsdrehelement 137A umfasst eine Kupplungsausgangshohlwelle 155A und eine Kupplungsnabe 157A, die einteilig miteinander sind. Das Kupplungsausgangsdrehelement 137A weist Zentrierteile 161A und 163A auf.
Das Kupplungsausgangsdrehelement 137A ist hohl und die Kupplungsausgangshohlwelle 155A weist an ihrem Innenumfang eine Achsverbindungs-Innenverzahnung 165 auf. Von einem Außenende der Kupplungsausgangshohlwelle 155A ist eine Hinterradachse 5 (3) eingeführt und mit der Achsverbindungs-Innenverzahnung 165 verbunden und verriegelt.
Eine Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe 157A des Kupplungsausgangsdrehelements 137A ist mit einer Kupplungsverzahnung 169A versehen. Ein Innenumfang an einem inneren Ende der Kupplungsnabe 157A ist mit einem Verschlussstopfen 167 versehen, um einen geschlossenen Zustand der Kupplungskammer 125A zu erhalten. Anstelle des getrennten Verschlussstopfens 167 zum Schließen der Kupplungskammer 125A kann die Kupplungsnabe 157A eine Trennwand aufweisen, die einteilig mit dem Innenumfang der Kupplungsnabe 157A ist.
Das Zentrierteil 161A des Kupplungsausgangsdrehelements 137Aist mit einem Kugellager 177 an der Wellenkopplungsstütze 147A des Kupplungseingangsdrehelements 135A drehbar gestützt. Das Kugellager 177 ist mit einem Abstandsstück 178 und mit einem Sprengring (oder mit einer Unterlegscheibe) 180 in Bezug auf die Wellenkopplungsstütze 147A und das Zentrierteil 161A fest positioniert.
Das Zentrierteil 163A des Kupplungsausgangsdrehelements 137A ist mit einem Nadellager 253 an dem Innenumfang des Rotors 205A drehbar gestützt, sodass sich das Zentrierteil 163A relativ zu dem Rotor 205A drehen kann. Auf diese Weise sind die Enden des Kupplungsausgangsdrehelements 137A mit dem Kupplungseingangsdrehelement 135A gestützt.
An einer axial äußeren Stelle des Nadellagers 253 ist zwischen dem Rotor 205A und der Kupplungsausgangshohlwelle 155A ein Dichtungselement 255 wie etwa ein X-Ring angeordnet, um die Kupplungskammer 125A abzudichten. Auf diese Weise ist jeweils zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement 135A und dem Kupplungsausgangsdrehelement 137A das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern 125A definiert und mit den Dichtungselementen 251 und 255 und mit dem Verschlussstopfen 167 abgedichtet.
Die Bewegung von der Achse 5 in Richtung der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1A ist durch eine Berührungsfläche 158 zwischen der Achse 5 und dem Kupplungsausgangsdrehelement 137A, durch das Kugellager 177 und durch eine Berührungsfläche 160 zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement 135A und dem Getriebeausgangsdrehelement 55 beschränkt. Selbst wenn wegen einer solchen Bewegungskraft eine übermäßige Eingabe auftritt, kann die Eingabe dadurch aufgenommen werden, dass diese von dem Kegelrollenlager 119 (117) auf den Getriebeträger 61 übertragen wird. Ein Ende des Kupplungseingangsdrehelements 135A ist über den Elektromagneten 207A in Kontakt mit dem Kupplungsträger 63A und sein anderes Ende ist über die Berührungsfläche 160 in Kontakt mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55. Folglich ist das Kupplungseingangsdrehelement 135A in den axialen Richtungen sicher positioniert.
Die Hauptkupplung 139A weist mehrere Außenscheiben 183A und mehrere Innenscheiben 185A auf. Die Außenscheiben 183A sind jeweils aus einer dicken Stahlscheibe ohne Papiermaterial dazwischen hergestellt. Die Innenscheiben 185A bestehen jeweils aus einer dünnen Scheibe, die mit Papiermaterial oder mit einer Kohlenstoffplatte versehen ist, oder aus einer mit Kohlenstoff beschichteten dünnen Scheibe.
An einem Ende der Hauptkupplung 139A ist die Außenscheibe 183A in Kontakt mit der vertikalen Gehäusewand 151A des Kupplungsgehäuses 143A und von ihr aufgenommen.
Außer der Hauptkupplung 139A enthält der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A eine Steuerkupplung 193A, einen Kugelnocken 195A, einen Nockenring 197A, eine Druckplatte 199A, einen Anker 203A, einen Rotor 205A und den Elektromagneten 207A zum Antreiben der Steuerkupplung 193A.
[Schmierräume von drei Kammern]
Wie oben erwähnt wurde, sind in der abgedichteten und abgeteilten Getriebekammer 56 ein Antriebsritzelzahnrad 91 und ein Hohlrad 93 untergebracht. Die abgedichteten Kopplungen, d. h. die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A, die jeweils die Hauptkupplung 139A enthalten, sind jeweils in dem Links/Rechts-Paar der abgedichteten und abgeteilten Kammern 243 untergebracht. Jede der drei unabhängigen Kammern, d. h. die Getriebekammer 56 und das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern 125A, enthält Schmieröl.
Zwischen diesen drei unabhängigen Kammern gibt es ein Dichtungselement 123 zwischen dem Getriebeträger 61 und dem Getriebeausgangsdrehelement 55, das Dichtungselement 251 zwischen dem Kupplungsgehäuse 143A und dem Rotor 205A, das Dichtungselement 255 zwischen dem Kupplungsausgangsdrehelement 137A und dem Rotor 205A und den Verschlussstopfen 167 zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement 135A und dem Kupplungsausgangsdrehelement 137A. Diese Dichtungselemente 123, 251 und 255 und der Stopfen 167 sichern die abgedichteten Zustände der drei unabhängigen Kammern.
[Unterbaueinheit des Kupplungsausgangsstellmechanismus]
Der Getriebeträger 61 weist zwischen der ausgangsseitigen Stützwand 69 (67) und dem Getriebeausgangsdrehelement 55 das Dichtungselement 123 auf, sodass die Getriebekammer 56 Getriebeöl getrennt abdichtet.
Jeder der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A weist die oben erwähnte Konfiguration auf und kann somit als eine abgedichtete Kopplung hergestellt und als eine in 11 veranschaulichte Unterbaueinheit vorbereitet werden.
Die Baueinheit wird kurz erläutert. Der Kupplungsträger 63A weist ein Trägerpassteil 127 und einen Trägerbefestigungsflansch 129 auf, die sich an dem axial inneren Ende des Kupplungsträgers 63A befinden und an den Getriebeträger 61 angepasst sind. An dem axial äußeren Ende weist der Kupplungsträger 63A das Stützteil 130A auf, das radial nach innen vorsteht.
Das Kupplungseingangsdrehelement 135A weist die Verbindungswelle 141A auf, die durch Axialbewegung axial lösbar durch Verzahnungen mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55 verbunden ist.
Die Wellenkopplungsstütze 147A des Kupplungseingangsdrehelements 135A stützt über das Kugellager 177 drehbar das erste Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137A. Das zweite Ende des Kupplungsausgangsdrehelements 137A ist mit dem Nadellager 253 drehbar an dem Rotor 205A gestützt.
Der Elektromagnet 207A ist über das Kugellager 179A mit dem Rotor 205A verbunden und an dem Kupplungsträger 63A befestigt.
Jeder der als eine Unterbaueinheit zusammengesetzten Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A wird durch Einführen der Verbindungswelle 141A des Kupplungseingangsdrehelements 135A in ein Ende des Getriebeausgangsdrehelements 55 eingebaut, sodass die Kupplungseingangsverzahnung 145 mit der Achsverbindungs-Innenverzahnung 113 (111) in Eingriff gelangt.
Gleichzeitig wird das Trägerpassteil 127 des Kupplungsträgers 63A in die Trägerpassöffnung 88 (86) des Getriebeträgers 61 eingebaut, wobei das Dichtungselement 133 zwischen ihnen liegt.
Anschließend wird der Trägerbefestigungsflansch 129 mit den Schrauben 131 an dem Trägerverbindungsstück 84 (83) des Getriebeträgers 61 befestigt und dadurch der Einbau der Unterbaueinheit, d. h. des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A (57A), abgeschlossen.
In Bezug auf den Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A (57A) wird die Hinterradachse 5 (3) in ein Außenende der Kupplungsausgangshohlwelle 155A eingeführt und mit der Achsverbindungs-Innenverzahnung 165 in Eingriff gebracht.
[Einrücksteuerung der Hauptkupplung]
Die Einrücksteuerung der Hauptkupplung 139A wird durch die Erregungssteuerung des Elektromagneten 207A ausgeführt.
Es werden verschiedene Sensoren verwendet, um Straßenbedingungen und Fahr/Lenk-Bedingungen einschließlich Anfahr-, Beschleunigungs- und Kurvenfahrtbedingungen zu erfassen, wobei eine Steuereinheit gemäß den erfassten Bedingungen die Erregung des Elektromagneten 207A steuert.
Wenn der Elektromagnet 207A erregt wird, zieht er den Anker 203A an und rückt die Steuerkupplung 193A zwischen dem Anker 203A und dem Rotor 205A ein, um ein Steuerdrehmoment zu erzeugen. Mit dem Steuerdrehmoment der Steuerkupplung 193A wird der Nockenring 197A mit dem Kupplungsgehäuse 143A verbunden, wobei er sie zusammen zu drehen versucht.
Zu dieser Zeit wird die Druckplatte 199A über die Kupplungsnabe 157Amit der Hinterradachse 5 (3) verbunden, sodass zwischen dem Nockenring 197A und der Druckplatte 199A eine Relativbewegung auftritt. Im Ergebnis erzeugt der Kugelnocken 195A einen Schub, um den Nockenring 197A und die Druckplatte 199A axial voneinander zu trennen.
Der Schub wird über ein Axiallager 213 an den Rotor 205A angelegt und wird andererseits über die Druckplatte 199A und die Hauptkupplung 139A an die vertikale Gehäusewand 151A angelegt.
Folglich wird der Nockenschub von dem Kupplungsgehäuse 143A aufgenommen, um die Hauptkupplung 139A zwischen der Druckplatte 199A und der vertikalen Gehäusewand 151A einstellbar einzurücken.
Wenn der Elektromagnet 207A ausgeschaltet wird, verliert der Kugelnocken 195A den Nockenschub, sodass das Einrücken der Hauptkupplung 139A gelöst wird.
[Schmierung]
In der Getriebekammer 56 wird Schmieröl bis auf eine Höhe aufgefüllt, in der die gesamte Breite des Hohlrads 93 in einen unteren Teil der Getriebekammer 56 eintaucht. In jeder Kupplungskammer des Links/Rechts-Paars der Kupplungskammern 125A wird Schmieröl bis auf eine Höhe über der Drehachse aufgefüllt.
In der Getriebekammer 56 dreht sich das Hohlrad 93 und spritzt das Getriebeöl nach oben, um das Antriebsritzelzahnrad 91 und das Hohlrad 93, die in Eingriff sind, und die Kegelrollenlager 95 und 97 zu schmieren.
In der Kupplungskammer 125A schmiert das zwischen dem Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135A und 137A abgedichtete Kupplungsöl jedes Teil.
Wegen des Schleifens der Hauptkupplung 139A erzeugt der Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A (57A) Wärme. Die Wärme wird von dem Kupplungsöl in der Kupplungskammer 125A aufgenommen und die Wärme des Kupplungsöls wird an das Kupplungsgehäuse 143A und an das Kühlmittel, Öl oder Gas wie etwa Luft in dem Umgebungsraum 243 übergeben. Die von dem Kühlmittel, Öl oder Gas wie etwa Luft aufgenommene Wärme wird durch den Kupplungsträger 63A und dergleichen nach außen abgeführt.
Dies verhindert eine Temperaturzunahme des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A (57A), um die Kupplungsausgangssteuerung richtig durchzuführen.
Die Temperatur des Kupplungsausgangsstellmechanismus 59A (57A) ist dadurch, dass ein Temperatursensor wie etwa ein Thermoelement in dem Umgebungsraum angeordnet ist, um die Temperatur des Schmieröls oder Gases zu messen, oder dadurch, dass ein Temperatursensor an dem Getriebeträger 61Aoder an dem Kupplungsträger 63A angeordnet ist, um die Temperatur zu messen, folgernd messbar. Auf der Grundlage der gemessenen Temperatur können die Drehmomentübertragungseigenschaften des Links/Rechts-Paars der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A bei Bedarf gesteuert werden.
[Wirkung der Ausführungsform 2]
Wie die Ausführungsform 1 verursacht die Ausführungsform 2 keine Bewegung von Schmieröl zwischen dem Links/Rechts-Paar unabhängiger Kupplungskammern 125A und der zentralen Getriebekammer 56, selbst wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt und dergleichen, sodass sich die Karosserie nach links oder nach rechts neigt. Das heißt, das Schmieröl wird nicht von einer Kammer in eine anderen verlagert und die in den drei unabhängigen Schmierräumen abgedichteten Schmieröle werden in den jeweiligen Räumen gehalten.
Die Menge des zum Schmieren der Hauptkupplung 139A, der Steuerkupplung 193A und dergleichen notwendigen Öls ist klein, um Gewicht und Bewegungswiderstand zu unterdrücken.
Selbst wenn das Öl eine Trägheitskraft erfährt, wenn das Fahrzeug um eine Links- oder Rechtskurve fährt, werden die Reichweite und die Menge der Bewegung des Öls in der Links- und Rechtsrichtung unterdrückt, damit sie klein sind. In der Beschleunigungs- und Verzögerungsrichtung des Fahrzeugs befindet sich wenigstens ein Teil der Umfänge der Hauptkupplung 139A und der Steuerkupplung 193A immer in dem Schmieröl, um die Schmierwirkung der linken und der rechten Hauptkupplung 139A und der Steuerkupplung 193A zu verbessern.
Das erste Ende des Kupplungseingangsdrehelements 135A ist durch den Getriebeträger 61 gestützt und sein zweites Ende ist durch den Kupplungsträger 63A gestützt. Beide Enden des Kupplungsausgangsdrehelements 137A sind durch das Kupplungseingangsdrehelement 135A gestützt.
Damit wird das Links/Rechts-Paar der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A sicher gestützt. Selbst wenn das linke und das rechte Rad Schwingungen verschiedener Stoßfugen von einer Straßendecke empfangen, wenn das Fahrzeug fährt, wird die Ausbreitung der Schwingungen zu dem Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A unterdrückt, um dadurch die Haltbarkeit zu verbessern.
Gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung weist die Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1A das Getriebeeingangsdrehelement 53, das eine Antriebskraft empfängt und das Antriebsritzelzahnrad 91 aufweist, das Getriebeausgangsdrehelement 55, das das Hohlrad 93 aufweist, das mit dem Antriebsritzelzahnrad 91 in Eingriff ist und die Antriebskraft ausgibt, den Getriebeträger 61, der das Getriebeeingangsdrehelement 53 und das Getriebeausgangsdrehelement 55 aufnimmt und stützt, und das Paar der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A, die jeweils mit den Enden des Getriebeausgangsdrehelements 55 verbunden sind und die Antriebskraft an die linke und an die rechte Hinterradachse 3 und 5 übertragen, auf. Das Paar der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A enthält jeweils das Kupplungseingangsdrehelement 135, das mit dem Getriebeausgangsdrehelement 55 verbunden ist und sich zusammen mit ihm dreht, das Kupplungsausgangsdrehelement 137A, dessen Axialbewegung durch das Kupplungseingangsdrehelement 135A beschränkt ist, das mit dem Kupplungseingangsdrehelement 135A konzentrisch ist und das drehbar durch es gestützt ist und mit der Hinterradachse 5 (3) verbunden und drehbar ist, die Hauptkupplung 139A, die zwischen dem Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135A und 137A angeordnet ist, den Elektromagneten 207A zum Steuern einer Einrückkraft der Hauptkupplung 139A, den Verschlussstopfen 167 und die Dichtungselemente 251 und 255 zum Abdichten der Kupplungskammer (der die Kupplung enthaltenden Kammer) 125A, die durch das Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelement 135A und 137A abgeteilt ist und in der die Hauptkupplung 139A untergebracht ist, und Kupplungsöl, das in der Kupplungskammer 125A enthalten ist, um die Hauptkupplung 139A zu schmieren, auf.
Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A werden nicht mit dem in dem Getriebeträger 61 abgedichteten Getriebeöl geschmiert, sodass der Getriebeträger 61 keine komplizierte Form aufzuweisen braucht. Anders als im Stand der Technik werden die linke und die rechte Kupplung 139A richtig geschmiert, ohne ein kompliziertes Mittel zum Führen des Schmieröls anzuordnen.
Die Menge des von den Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A benötigten Öls ist klein, um das Gewicht der Vorrichtung zu verringern.
Die Schmier- (und die Kühl-)Funktion der Kupplungsstellmechanismen 57A und 59A werden gleichmäßig und stabil ausgeführt, sodass die Eingriffseigenschaft der Hauptkupplung 139A gegenüber der zur Zeit der Montage im Wesentlichen ungeändert ist, sodass die Antriebskraftübertragungssteuerung für das linke und das rechte Hinterrad richtig ausgeführt werden und die Kurvenfahrtverhaltenssteuerung für das Fahrzeug richtig ausgeführt wird.
Vor Abschluss der Montage der Vorrichtung 1 wird jeder Kupplungsausgangsstellmechanismus des Paars der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A getrennt zu einer Unterbaueinheit zusammengesetzt und auf seine Leistung getestet. Das heißt, nachdem die Eigenschaften jedes der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A gemessen worden sind, werden die zwei Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A mit ähnlichen Kupplungseigenschaften gepaart, um die Vorrichtung 1A zusammenzusetzen. Dies verbessert die Produktivität.
Das Kupplungseingangsdrehelement 135A weist an dem ersten und an dem zweiten Ende die vertikale Gehäusewand 151A und den Rotor 205A, die Gehäuseumfangswand 150A, die die vertikale Gehäusewand 151A und den Rotor 205A miteinander verbindet und an der Innenumfangsseite die Hauptkupplung 139A aufnimmt, und die Verbindungswelle 141A, die von der vertikalen Gehäusewand 151A in Richtung der axial gegenüberliegenden Seite der Hauptkupplung 139A verläuft und axial in das an dem Getriebeausgangsdrehelement 55 gebildete hohle Getriebeausgangsverbindungsstück 116 (114) eingeführt ist, auf. Das Kupplungsausgangsdrehelement 137Aist durch das Kugellager 177 und durch das Nadellager 253, die an den Innenumfangsseiten der vertikalen Gehäusewand 151A und des Rotors 205A des Kupplungseingangsdrehelements 135A innerhalb der Kupplungskammer 125A angeordnet sind, gestützt. Das Kupplungsausgangsdrehelement 137A weist das hohle Kupplungsausgangsverbindungsstück 166 auf, das außerhalb der Kupplungskammer 125A angeordnet ist, um die Hinterradachse 5 (3) aufzunehmen.
Die Verbindung des Getriebeausgangsverbindungsstücks 116 (114) und der Verbindungswelle 141A und die Verbindung des Kupplungsausgangsverbindungsstücks 166 und der Hinterradachse 5 (3) werden ausgeführt, während sichergestellt ist, dass die Kupplung den Raum 125A enthält, ohne zu stören. Dies erleichtert den Zusammenbau der Vorrichtung.
Die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A weisen jeweils das Kupplungsgehäuse 143A auf, das durch den Getriebeträger 61 gestützt ist, damit es sich nicht in Richtung der Hinterradachsen 3 und 5 bewegt.
Dies stabilisiert die Lagen der Kupplungsausgangsstellmechanismen 57A und 59A.
Eine konische Wand 257 des Kupplungsträgers 63A erweitert den Umgebungsraum 243A und schafft eine verbesserte Kühlwirkung.
Ausführungsform 3
12 und 13 beziehen sich auf Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, in der 12 eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung und 13 eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus ist. Ausführungsform 3 ist ähnlich Ausführungsform 2 konfiguriert und nutzt somit für dieselben oder entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen wie Ausführungsform 2 oder dieselben Bezugszeichen plus „B“ anstelle von „A“, um wiederholte Erläuterungen zu vermeiden.
Gemäß der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1B der Ausführungsform stehen der linke und der rechte Umgebungsraum 243B miteinander in Verbindung.
Auf der Rückseite eines Getriebeträgers 61B sind eine geschlossene Innenwand 61Ba und eine geschlossenen Außenwand 61Bb gebildet. Zwischen der Innen- und der Außenwand 61Ba und 61Bb ist ein Kommunikationsweg gebildet, um den linken und den rechten Umgebungsraum 243B miteinander zu verbinden. Der Kommunikationsweg verläuft vertikal entlang der Außenwand 61Bb.
Der Getriebeträger 61B weist Trägerverbindungsstücke 83 und 84 auf, die mit dem linken und mit dem rechten Kupplungsträger 63B verbunden sind. Die Trägerverbindungsstücke 83 und 84 sind ununterbrochen mit der Außenwand 61Bb. Jeder Kupplungsträger 63B weist eine konische Wand 257 für die Verbindung mit dem Trägerverbindungsstück 84 (83) auf. Die konische Wand 257 dehnt sich rückwärts aus.
Das Schleifen der Hauptkupplungen 139B verursacht, dass die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57B und 59B Wärme erzeugen. Gemäß dieser Ausführungsform wie der Ausführungsform 2 wird die Wärme des Kupplungsöls in der Kupplungskammer 125B an das Kupplungsgehäuse 143B und an das Kühlmittel, Öl oder Gas wie etwa Luft in dem Umgebungsraum 243B übergeben. Die von dem Kühlmittel, Öl oder Gas wie etwa Luft empfangene Wärme wird über den Kupplungsträger 63A und dergleichen nach außen abgegeben.
Außerdem sind der linke und der rechte Umgebungsraum 243B durch den Kommunikationsweg miteinander verbunden, um die Umgebungsräume 243B zu erweitern. Falls die Temperatur der linken oder der rechten Kupplungskammer 125B zunimmt, kann das Kühlmittel die Wärme zwischen der linken und der rechten Kupplungskammer 125B gleichmäßig verteilen.
Falls das Kühlmittel z. B. Flurchlorkohlenwasserstoff ist, verdampft das Kühlmittel, um aus dem Umgebungsraum 243B um die Kupplungskammer 125B mit erhöhter Temperatur Wärme zu entnehmen. Das verdampfte Kühlmittel bewegt sich durch den Kommunikationsweg zu dem anderen Umgebungsraum 243B mit niedrigerer Temperatur, wo das Kühlmittel Wärme abgibt und kondensiert, wodurch ein Wärmepumpenzyklus verwirklicht wird. Dies stellt die Kühlwirkung sicher.
Die konische Wand 257 des Kupplungsträgers 63B erweitert der Umgebungsraum 243B, um die Kühlwirkung zu verbessern.
Ausführungsform 4
14 und 15 beziehen sich auf Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, in der 14 eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung und 15 eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus ist. Die Ausführungsform 4 ist ähnlich der Ausführungsform 2 konfiguriert und nutzt somit dieselben Bezugszeichen wie die Ausführungsform 2 oder dieselben Bezugszeichen plus „C“, um wiederholte Erläuterungen zu vermeiden.
Gemäß der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1C der Ausführungsform stehen der linke und der rechte Umgebungsraum 243C mit einer Getriebekammer 56 in Verbindung.
Genauer sind die ausgangsseitigen Stützwände 67 und 69 jeweils mit einer Öffnung 259 versehen, um das Innere jedes Kupplungsträgers 63C mit der Getriebekammer 56 zu verbinden.
In der Getriebekammer 56 und in den Umgebungsräumen 243C und in den Kupplungskammern 125C wird Schmieröl bis auf die Höhe einer Drehachse aufgefüllt.
Dies ermöglicht, dass das Schmieröl in der Getriebekammer 56 mit den Kupplungsgehäusen 143C der Kupplungseingangsdrehelemente 135C in Kontakt gelangt, um den linken und den rechten Kupplungsausgangsstellmechanismus 57C und 59C richtig zu kühlen und die Kupplungseigenschaften zu stabilisieren. Gleichzeitig unterdrückt diese Konfiguration eine Temperaturzunahme des Schmieröls in der Getriebekammer 56, verhindert die Verschlechterung des Schmieröls und führt das Schmieröl richtig den Flächen der Eingangs- und Ausgangszahnräder, die in Eingriff sind, zu.
[Andere]
Ein Stellglied zum Steuern der Eingriffskraft der Hauptkupplung 139 kann irgendeines, das das Ein- und Ausrücken der Kupplung steuern kann, wie etwa ein vorhandenes Stellglied sein.
Anders als in den Ausführungsformen können die Kupplungsausgangsstellmechanismen 57 und 59 nicht zwischen den Getriebeträgern 61A (61B, 61C) und den Kupplungsträgern 63A (63B, 63C) enthalten oder einschränkend positioniert sein. Stattdessen können die Kupplungsausgangsstellmechanismen zur Atmosphärenseite freiliegen.
Anstatt bei dem Positionierelement wie etwa dem Kupplungsträger 63A (63B, 63C) befestigt zu sein, kann der Elektromagnet 207A (207B, 207C), der als ein Stellglied wirkt, z. B. direkt an dem Getriebeträger 61 befestigt sein. In diesem Fall ist die Axialstellung des Elektromagneten 207A (207B, 207C) am besten geeignet zwischen dem Getriebeträger 61A (61B, 61C) und der Hauptkupplung 139A (139B, 139C).
Das Getriebeausgangsdrehelement 55 kann mit den Kupplungsnaben verbunden sein und die Achsen können mit den Kupplungsgehäusen verbunden sein.
Falls zwischen der Achse und der Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung 1 (1A, 1B, 1C) ein Verbindungsmechanismus wie etwa ein Gleichlaufgelenk liegt, können das Kupplungsausgangsdrehelement 137 (137A, 137B, 137C) und der Gelenkmechanismus einteilig (eines oder mehrere Teile sind zu einem integriert) sein, um Funktionsteile zu bilden, die in einer axialen Richtung kompakt sind.
Gemäß den Ausführungsformen ist die Achse in das hohle Kupplungsausgangsverbindungsstück 166 des Kupplungsausgangsdrehelements 137A (137B, 137C) eingeführt und mit ihm verbunden. Das Kupplungsausgangsdrehelement 137A (137B, 137C) und die Achse können einteilig gebildet sein, um die Anzahl der Teile zu verringern, die Kompaktheit zu verwirklichen und das Gewicht zu verringern.
Figurenliste

[1] ist eine Skelettdraufsicht eines Vierradantriebs-Frontantriebsfahrzeugs (FF-Fahrzeugs) mit einer quer eingebauten Frontmaschine (Ausführungsform 1)
[2] ist eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung (Ausführungsform 1)
[3] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus (Ausführungsform 1)
[4] ist eine Seitenansicht des Kupplungsausgangsstellmechanismus (Ausführungsform 1)
[5] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Belüftungseinbauteils (Ausführungsform 1)
[6] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Ablassstopfeneinbauteils (Ausführungsform 1)
[7] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölkanals (Ausführungsform 1)
[8] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Magnetdrehungsanschlags (Ausführungsform 1)
[9] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Verbindereinbauteils (Ausführungsform 1)
[10] ist eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung (Ausführungsform 2)
[11] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus (Ausführungsform 2)
[12] ist eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung (Ausführungsform 3)
[13] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus (Ausführungsform 3)
[14] ist eine horizontale Schnittansicht einer Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung (Ausführungsform 4)
[15] ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kupplungsausgangsstellmechanismus (Ausführungsform 4)

Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C: Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung
53: Getriebeeingangsdrehelement
55: Getriebeausgangsdrehelement
56: Getriebekammer
57, 57A, 57B, 57C, 59, 59A, 59B, 59C: Kupplungsausgangsstellmechanismus
61, 61B, 61C: Getriebeträger
63, 63A, 63B, 63C: Kupplungsträger
91: Antriebsritzelzahnrad (zwei Zahnräder, auf verschiedenen Achsen angeordnet)
93: Hohlrad (zwei Zahnräder, auf verschiedenen Achsen angeordnet)
125, 125A, 125B, 125C: Kupplungskammer
121, 123, 133, 181, 251, 255: Dichtungselement
127: Trägerpassteil
130: Wellenstützteil
130A, 130B, 130C: Stützteil
133, 153: Dichtungselement, das zwischen zwei Elementen liegt, die sich relativ zueinander nicht drehen
135, 135A, 135B, 135C: Kupplungseingangsdrehelement
137, 137A, 137B, 137C: Kupplungsausgangsdrehelement
139, 139A, 139B, 139C: Hauptkupplung (Mehrscheibenreibungskupplung)
141, 141A, 141B, 141C: Verbindungswelle
144: Durchgangsfenster (zweites Kommunikationsteil)
146: Gehäuseölloch (drittes Kommunikationsteil)
155, 155A, 155B, 155C: Kupplungsausgangshohlwelle (Kupplungsausgangsdrehelement)
157: Kupplungsnabe (Kupplungsausgangsdrehelement)
157A, 157B, 157C: Kupplungsnabe
167: Verschlussstopfen (Verschlusselement)
170: Nabendurchgangsteil (erstes Kommunikationsteil)
175, 219: Sprengring (Anschlag)
177, 179, 179A, 179B, 179C: Kugellager (Lager)
193, 193A, 193B, 193C: Steuerkupplung
197, 197A, 197B, 197C: Nockenring
199, 199A, 199B, 199C: Druckplatte
203, 203A, 203B, 203C: Anker
205, 205A, 205B, 205C: Rotor
207, 207A, 207B, 207C: Elektromagnet (Stellglied)
215: nichtmagnetisches Teil
218: Rotor-Ölloch (viertes Kommunikationsteil)
231: Ölkanal (fünftes Kommunikationsteil)
243, 243B, 243C: Umgebungsraum
259: Öffnung

Claims

Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung, die aufweist: ein Getriebeeingangsdrehelement (53) und ein Getriebeausgangsdrehelement (55), die gekuppelt sind, um durch den Eingriff zweier auf verschiedenen Achsen angeordneter Zahnräder eine Antriebskraft zu übertragen; ein Links/Rechts-Paar von Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C), die mit beiden Enden des Getriebeausgangsdrehelements (55) gekoppelt sind, um über den Eingriff von Mehrscheibenreibungskupplungen (139A, 139B, 139C) eine Antriebskraftausgabeeinstellung auszuführen; eine geschlossene und abgeteilte Getriebekammer (56), die die zwei auf den verschiedenen Achsen angeordneten Zahnräder (91, 93) darin enthält, ein Links/Rechts-Paar geschlossener und abgeteilter Kupplungskammern (125A, 125B, 125C), die jeweils eine der die Mehrscheibenreibungskupplungen (139A, 139B, 139C) enthalten und Schmierräume in den drei getrennten Kammern, die die Getriebekammer (56) und das Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern (125A, 125B, 125C) sind, die das Schmieröl darin getrennt abdichten, wobei die Antriebskraftverteilungs-/- übertragungsvorrichtung ferner aufweist: einen Getriebeträger (61, 61B, 61C), um das Getriebeeingangsdrehelement (53) und das Getriebeausgangsdrehelement (55) drehbar zu stützen; Kupplungsträger (63A, 63B, 63C), die an dem Getriebeträger (61, 61B, 61C) befestigt sind und die Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) enthalten; wobei die Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) jeweils ein Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C), das mit dem Getriebeausgangsdrehelement (55) gekoppelt ist, ein Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) und die zwischen den Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelementen (135A, 135B, 135C; 137A, 137B, 137C) liegende Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Links/Rechts-Paar von Kupplungskammern (125A, 125B, 125C) jeweils zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) und dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) abgeteilt und abgedichtet ist
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der zwischen dem Getriebeträger (61, 61B, 61C) und dem Kupplungsträger (63A, 63B, 63C), zwischen dem Getriebeträger (61, 61B, 61C) und dem Getriebeausgangsdrehelement (55), zwischen dem Getriebeausgangsdrehelement (55) und dem Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) und zwischen dem Kupplungsträger (63A, 63B, 63C) und dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) Dichtungselemente (121, 123, 133, 181) liegen.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Kupplungsträger (63A, 63B, 63C) an einem axial inneren Endabschnitt ein Trägerpassteil (127) enthält, das an dem Getriebeträger (61, 61B, 61C) befestigt ist, und an einem axial äußeren Endabschnitt ein Wellenstützteil (130A, 130B) enthält, das in einer radialen Innenrichtung vorsteht, das Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) eine axial lösbar gekoppelte Verbindungswelle (141) aufweist, die mit dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) verriegelt ist, und ein erstes Ende des Kupplungsausgangsdrehelements (137A, 137B, 137C) das Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) über ein Lager (177) drehbar stützt.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner umfasst: eine Druckplatte (199A, 199B, 199C), die angrenzend an die Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) angeordnet ist und mit einem Außenumfang des Kupplungsausgangsdrehelements (137A, 137B, 137C) in Eingriff ist, sodass sie zusammen mit dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) drehbar und axial beweglich ist, um die Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) einzurücken; einen Nockenring (197A, 197B, 197C), der der Druckplatte (199A, 199B, 199C) axial gegenüber liegt, wobei zwischen ihnen ein Nockenmechanismus (195A, 195B, 195C) liegt, wobei der Nockenring (197A, 197B, 197C) durch den Außenumfang des Kupplungsausgangsdrehelements (137A, 137B, 137C) relativ drehbar gestützt ist; eine Steuerkupplung (193A, 193B, 193C), die zwischen dem Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) und dem Nockenring (197A, 197B, 197C) angeordnet ist; und eine Betätigungsquelle (207A, 207B, 207C), die an dem Kupplungsträger befestigt ist und so konfiguriert ist, dass sie mit der Steuerkupplung (193A, 193B, 193C) in Eingriff gelangt.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) eine Kupplungsausgangshohlwelle (155A, 155B, 155C) aufweist, die hohl ist, um eine Achse (3, 5) von einem Außenende aufzunehmen und mit der Achse (3, 5) verbunden und verriegelt zu sein, ein Außenumfang an einem inneren Ende der Kupplungsausgangshohlwelle (155A, 155B, 155C) das Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) über ein Lager (177) drehbar stützt, und ein Innenumfang an dem inneren Ende der Kupplungsausgangshohlwelle (155A, 155B, 155C) mit einem Verschlusselement (167) versehen ist, um die Kupplungskammer in einem abgedichteten Zustand zu halten.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der ein erstes Ende des Kupplungseingangsdrehelements (135A, 135B, 135C) durch den Getriebeträger (61, 61B, 61C) gestützt ist und sein zweites Ende durch den Kupplungsträger (63A, 63B, 63C) gestützt ist; und das Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) Zentrierteile (161A, 161B 161C; 163A, 163B, 163C) an deren ersten und zweiten Enden hat und die Zentrierteile (161A, 161B 161C; 163A, 163B, 163C) von dem Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) durch die jeweiligen Lager (177, 253) gestützt sind.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der: um jede Kupplungskammer (125B, 125C) zwischen dem Getriebeträger (61B, 61C), dem Getriebeausgangsdrehelement (55), dem Kupplungsträger (63B, 63C) und dem Kupplungsausgangsdrehelement (137B, 137C) ein geschlossener abgeteilter Umgebungsraum (243B, 243C) angeordnet ist, und beide Umgebungsräume (243B, 243C) miteinander in Verbindung stehen.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Getriebeträger (61C) ausgangsseitige Stützwände (67, 69) aufweist, die das Getriebeausgangsdrehelement (55) stützen und die Getriebekammer (56) von dem Innern jedes Kupplungsträgers (63C) trennen, und jede ausgangsseitige Stützwand (67, 69) mit einer Öffnung (259) versehen ist, die das Innere des Kupplungsträgers (63C) mit der Getriebekammer (56) verbindet.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der um jede Kupplungskammer (125A, 125B, 125C) zwischen dem Getriebeträger (61, 61B, 61C), dem Getriebeausgangsdrehelement (55), dem Kupplungsträger (63A, 63B, 63C) und dem Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) ein geschlossener abgeteilter Umgebungsraum (243, 243B, 243C) angeordnet ist, und der Umgebungsraum (243, 243B, 243C) Kühlmittel zum Kühlen der Kupplungs kammern (125A, 125B, 125C) enthält.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Getriebekammer (56) und das Links/Rechts-Paar der Kupplungskammern (125A, 125B, 125C) darin verschiedene Arten von Schmieröl abdichten.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Kupplungsausgangsstellmechanismen (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) jeweils ein Stellglied (207A, 207B, 207C) zum Steuern einer Eingriffskraft der Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C), Dichtungselemente (251, 255) zum Abdichtender Kupplungskammer (125A, 125B, 125C), die durch die Kupplungseingangs- und -ausgangsdrehelemente (135A, 135B, 135C; 137A, 137B, 137C) abgeteilt ist und die Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) aufnimmt, und Schmieröl, das in der Kupplungskammer (125A, 125B, 125C) enthalten ist und die Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) schmiert, enthalten.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der das Kupplungseingangsdrehelement (135A, 135B, 135C) an seinem ersten und an seinem zweiten Ende eine vertikale Gehäusewand (151A, 151B, 151C) und einen Rotor (205A, 205B, 205C), eine Gehäuseumfangswand (150A, 150B, 150C) zum Verbinden von vertikaler Gehäusewand (151A, 151B, 151C) und Rotor (205A, 205B, 205C) miteinander und zum Aufnehmen der Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) an seiner Innenumfangsseite und ein Verbindungswellenteil (141A, 141B, 141C), das von der vertikalen Gehäusewand (151A, 151B, 151C) an dem ersten Ende in Richtung der axial gegenüberliegenden Seite der Mehrscheibenreibungskupplung (139A, 139B, 139C) verläuft und axial in dem an einem Getriebeausgangsdrehelement (114, 116) gebildetes hohles Getriebeausgangsverbindungsteil (55) eingeführt und damit verbunden ist, aufweist, und das Kupplungsausgangsdrehelement (137A, 137B, 137C) durch Lager (177, 253) gestützt ist, die in der jeweiligen Kupplungskammer (125A, 125B, 125C) an den Innenumfangsseiten der vertikalen Gehäusewand (151A, 151B, 151C) und des Rotors (205A, 205B, 205C) an dem ersten und an dem zweiten Ende des Kupplungseingangsdrehelements (135A, 135B, 135C) angeordnet sind, und ein hohles Kupplungsausgangsverbindungsteil (166) aufweist, das außerhalb der jeweiligen Kupplungskammer (125A, 125B, 125C) angeordnet ist und in das die Achse (3, 5) eingeführt und mit ihm verbunden ist.
Antriebskraftverteilungs-/-übertragungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der der Kupplungsausgangsstellmechanismus (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) ein Kupplungsgehäuse (143A, 143B, 143C) aufweist, das durch den Getriebeträger (61A, 61B, 61C) gestützt ist, um die Bewegung des Kupplungsausgangsstellmechanismus (57A, 57B, 57C; 59A, 59B, 59C) in den axialen Richtungen zu beschränken.