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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsübertragungsvorrichtung.
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HINTERGRUND
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Es ist bekannt, Vorrichtungen zu verwenden, die Leistung übertragen wie beispielsweise ein Fahrzeugautomatikgetriebe und eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor in Kombination verwendet. Solch eine Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit Bedienmechanismen vorgesehen, die unterschiedliche Funktionen durchführen wie beispielsweise ein Parksperrenmechanismus, der ein bestimmtes Rotationsteil (beispielsweise ein Zahnrad) in einem Leistungsübertragungspfad sperrt, und ein Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus, der das Geschwindigkeitsverhältnis verändert. Ein Benutzer kann die Betriebszustände von solchen Bedienmechanismen (z. B. die Sperrstellung des Parksperrenmechanismus und die Geschwindigkeitsverhältnisstellung des Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus) durch Bedienen eines Bedienteils (beispielsweise ein Schalthebel oder eine Schaltwelle) steuern. Hier wird ein System (auch bezeichnet als ein „shift-by-wire-System”) verwendet, das elektrisch die Bedienung des Bedienteils detektiert und den Betriebszustand des Bedienmechanismus durch Verwenden eines elektrischen Stellglieds (beispielsweise ein Elektromotor) steuert. Wenn das shift-by-wire-System verwendet wird, kann der Grad an Freiheit sowohl in der Gestaltung als auch im Bedienerfahren des Bedienteils vergrößert werden.
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Die Patentschrift 2 offenbart eine Aktuatorabdeckstruktur, in der ein Gehäuse eines Aktuators, einen metallischen Abdeckbefestigungsabschnitt und ein Abdeckelement aufweist, an dem ein metallisches Befestigungsteil einstückig angebracht ist. Das Abdeckelement ist aus einem metallischen Abdeckabschnitt und einem Kunststoffabdeckabschnitt ausgebildet. Der metallische Abdeckabschnitt hat einen Mittelabschnitt, der einen Teil des Umwandlungsmechanismus abdeckt, und einen Erstreckungsabschnitt, der sich von dem Mittelabschnitt zu dem Bereich nahe dem metallischen Befestigungsteil erstreckt, um so dem Abdeckbefestigungsabschnitt gegenüber zu liegen.
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Aus der Patentschrift 3 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, die einen vorbestimmten Schaltbereich von einer Mehrzahl von Schaltbereichen durch Verschieben eines Bereichsschaltelements auf der Basis eines elektrischen Signals erreicht.
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Die Patentschrift 4 offenbart eine Schaltvorrichtung mit einer verbesserten Zuverlässigkeit. Die Schaltvorrichtung weist ein Getriebegehäuse, eine Welle und einen Rasthebel auf. Die Welle ist in dem Getriebegehäuse angeordnet. Der Rasthebel ist an der Welle befestigt und schaltet eine Schaltposition eines Getriebes durch ein gemeinsames Drehen mit der Welle.
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Die Patenschrift 5 offenbart eine Parkklinke in einem Getriebe, die drehbar an einem manuell drehbaren Steuerstange getragen und elastisch in Eingriff mit einem gezahnten Abtriebszahnrad durch eine Feder, die zwischen der Steuerstange und der Sperrklinke wirkt, vorgespannt ist. Eine Totgang-Antriebsverbindung zwischen der Steuerstange und der Sperrklinke ermöglicht eine Bewegung der Sperrklinke in Richtung und weg aus dem Eingriff mit dem gezahnten Abtriebszahnrad unter der Einwirkung der Feder und unabhängig von der Steuerstabposition, wenn die Steuerstange in eine Parkposition gedreht ist.
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Relevante Druckschriften
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Patentschriften
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- Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer JP-A-2009-92134
- Patentschrift 2: US 2010/0186531 A1
- Patentschrift 3: US 2009/0 241 715 A1
- Patentschrift 4: JP 2010-48 297 A
- Patentschrift 5: US 5,630,339 A
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Indes hat in einigen Fällen das Vorsehen eines zusätzlichen elektrischen Stellglieds die Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung vergrößert. Tatsächlich wurde keine hinreichende Entwicklung in der Gestaltung der elektrischen Stellglieder zum Verringern einer Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung gemacht.
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Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Technologie, die eine Zunahme der Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung verringern kann.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht zum mindestens partiellen Lösen des oben beschriebenen Problems und kann ausgeführt werden wie nachfolgend als Verfahren- oder Anwendungsbeispiele angegeben.
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Anwendungsbeispiel 1
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Eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist ein Rotationsteil, das zum Übertragen von Leistung rotiert, einen Bedienmechanismus, der in der Lage ist eine Mehrzahl von Betriebszuständen mit einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand aufzuweisen, eine Schaltwelle, die den Betriebszustand des Bedienmechanismus schaltet, ein elektrisches Stellglied, das Leistung zum Betreiben der Schaltwelle erzeugt, einen Steuerungsübertragungsmechanismus, der die Leistung des elektrischen Stellglieds zu der Schaltwelle überträgt, und ein Gehäuse, das mindestens das Rotationsteil aufnimmt, auf. In der Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist das Gehäuse einen Aufnahmeabschnitt auf, der mindestens einen Teil des Rotationsteils in einem Abschnitt aufnimmt, der das Rotationsteil in einer Richtung senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotationsteils abdeckt, die Schaltwelle aus dem Aufnahmeabschnitt des Gehäuses in Richtung des Äußeren des Aufnahmeabschnitts ragt, das elektrische Stellglied an einer Position angeordnet ist, die einem Abschnitt einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses zugewandet ist, der einen anderen Abschnitt, aus der die Schaltwelle hinausragt, nicht überlappt, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils. Ferner ist mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds auf einer Gehäuseseite bezüglich einer vertikalen Linie angeordnet, die durch den Abschnitt verläuft, aus der die Schaltwelle aus dem Aufnahmeabschnitt des Gehäuses ragt, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, und mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds zum Überlappen des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses angeordnet ist, betrachtet in der axialen Richtung der Schaltwelle.
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Mit diesem Aufbau ist das elektrische Stellglied an einer Position angeordnet, die einem anderen Abschnitt der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts zugewandt ist als dem Abschnitt, aus dem die Schaltwelle hinausragt, und mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds ist auf der Gehäuseseite bezüglich der vertikalen Linie angeordnet, die durch den Abschnitt, aus der die Schaltwelle aus dem Aufnahmeabschnitt ragt, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils. Zusätzlich ist, betrachtet in der axialen Richtung der Schaltwelle, mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds zum Überlappen des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses angeordnet. Daher kann die Möglichkeit der Zunahme in der horizontalen Abmessung der Leistungsübertragungsvorrichtung verglichen mit dem Gehäuse, in welchem das elektrische Stellglied auf der verlängerten Linie von der Schaltwelle angeordnet ist, verringert werden.
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Anwendungsbeispiel 2
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In der Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem Anwendungsbeispiel 1 ist die Schaltwelle eine Rotationswelle, die zum Schalten des Betriebszustands des Bedienmechanismus rotiert, und das elektrische Stellglied weist eine Ausgangsrotationswelle auf, die zu der Schaltwelle parallel ist.
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Mit diesem Aufbau ist der Steuerungsübertragungsmechanismus nur notwendig zum Übertragen von Rotation zwischen den zwei parallelen Rotationswellen (die Schaltwelle und die Ausgangsrotationswelle des elektrischen Stellglieds). Daher kann der Aufbau des Steuerungsübertragungsmechanismus stärker vereinfacht werden als in dem Fall, in welchem die Rotationswelle des elektrischen Stellglieds in einer gedrehten Position bezüglich der Schaltwelle angeordnet ist. Demzufolge kann die Möglichkeit der Größenzunahme des Steuerungsübertragungsmechanismus verringert werden. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert werden.
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Anwendungsbeispiel 3
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Die Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem Anwendungsbeispiel 1 oder 2 ferner mit einer Stellgliedansteuerungsschaltung, die das elektrische Stellglied ansteuert. Zusätzlich ist das elektrische Stellglied auf einer Seite des Steuerungsübertragungsmechanismus angeordnet, und die Stellgliedansteuerungsschaltung ist auf der Seite gegenüber dem elektrischen Stellglied bezüglich des Steuerungsübertragungsmechanismus angeordnet.
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Mit diesem Aufbau werden die Stellgliedansteuerungsschaltung und das elektrische Stellglied durch den zwischen ihnen vorgesehenen Steuerungsübertragungsmechanismus getrennt. Daher ist es weniger möglich, dass die entweder mit der Stellgliedansteuerungsschaltung oder dem elektrischen Stellglied erzeugte Wärme die Temperatur des jeweils anderen erhöht. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmeabführvorrichtung) zum Kühlen sowohl der Stellgliedansteuerungsschaltung als auch des elektrischen Stellglieds vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert werden.
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Anwendungsbeispiel 4
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In der Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem Anwendungsbeispiel 3 ist, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in das Fahrzeug montiert wird, der Aufnahmeabschnitt auf einer Seite in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bezüglich der Leistungsübertragungsvorrichtung angeordnet, die Schaltwelle ragt in Richtung der Seite in der Vorwärtsrichtung bezüglich des Aufnahmeabschnitts, und die Stellgliedansteuerungsschaltung ist auf der Seite in der Vorwärtsrichtung bezüglich des Steuerungsübertragungsmechanismus angeordnet.
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Mit diesem Aufbau kann, wenn das Fahrzeug sich vorwärts bewegt, der von der Fahrzeugfront strömende Luftstrom (Wind) die Stellgliedansteuerungsschaltung kühlen. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmeabführvorrichtung) zum Kühlen der Stellgliedansteuerungsschaltung vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert werden.
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Anwendungsbeispiel 5
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In der Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß einem der Anwendungsbeispiele 1 bis 4 weist der Aufnahmeabschnitt des Gehäuses einen schrägen Abschnitt auf, der schräg nach unten von dem Abschnitt geneigt ist, in dem die Schaltwelle in Richtung des Inneren der Leistungsübertragungsvorrichtung ragt, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, und das elektrische Stellglied ist unter dem schrägen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts angeordnet.
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Mit diesem Aufbau kann, wenn sich das Fahrzeug bewegt, der zwischen dem Fahrzeug und der Bodenoberfläche strömende Luftstrom das elektrische Stellglied kühlen. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmeabführvorrichtung) zum Kühlen des elektrischen Stellglieds vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert werden.
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Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung auf viele Weisen ausgeführt werden kann, und zum Beispiel kann sie auf Weisen aufgeführt werden wie beispielsweise ein Leistungsübertragungsverfahren oder -vorrichtung zum Übertragen von Leistung von einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor, und ein Fahrzeug, das mit dieser Leistungsübertragungsvorrichtung ausgestattet ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeug zeigt, das als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung dient.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs 100.
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3 ist eine Seitenansicht einer Leistungsübertragungsvorrichtung 200 und eine Frontansicht eines Teils der Leistungsübertragungsvorrichtung 200.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Aufbau eines Sperrmechanismus 250 darstellt.
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Box 390 und in der Box 390 aufgenommenen Elementen.
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil der Box 390 auf der –X-Seite zeigt.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird basierend auf einem ersten Beispiel und Modifikationsbeispielen beschrieben.
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A. Erstes Beispiel:
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeug zeigt, das als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung dient. Dieses Fahrzeug 100 ist ein sogenanntes Hybrid-Elektrofahrzeug, das einen Verbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 500 als Leistungsquellen verwendet. Wie in dem Diagramm gezeigt, weist das Fahrzeug 100 den Verbrennungsmotor 110, eine mit dem Verbrennungsmotor 110 verbundene Leistungsübertragungsvorrichtung 200, Antriebsräder 120L bzw. 120R, die mit der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 über Antriebswellen 230L bzw. 230R verbunden sind, eine Leistungssteuerungseinheit 150, eine Batterie 160, eine elektronische Steuerungseinheit 130, und einen Schalthebel 140 auf.
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Die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 weist einen Generator 400, den Elektromotor 500, einen Leistungsaufteilungsmechanismus 210, ein Differentialgetriebe 220, und einen Sperrmechanismus 250 auf. Diese Elemente 200, 400, 500, 210, 220 und 250 sind in einen Gehäuse 205 aufgenommen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 weist ferner eine Schaltwelle 260 (auch benannt als eine „Handwelle”), die mit dem Sperrmechanismus 250 verbunden ist, einen Steuerungsübertragungsmechanismus 300, der mit Schaltwelle 260 verbunden ist, einen Elektromotor 270, der mit dem Steuerungsübertragungsmechanismus 300 verbunden ist, und eine Ansteuerungsschaltung 280 auf, die den Elektromotor 270 ansteuert. Die Ansteuerungsschaltung 280 ist eine elektronische Schaltung, die die Menge und Richtung des in dem Elektromotor 270 fließenden Stroms steuert, und weist Schaltelemente wie beispielsweise FETs (Feldeffekttransistoren) und IGBTs (Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode) auf. Der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 und die Ansteuerungsschaltung 280 sind in der Box 390 aufgenommen. Die Elemente 300, 270 und 280 sind außerhalb des Gehäuses 205 angeordnet.
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Der Sperrmechanismus 250 kann die Antriebsräder 120L und 120R des Fahrzeugs 100 (wie später ausführlicher beschrieben werden wird) sperren (deren Rotation blockieren).
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Der Leistungsaufteilungsmechanismus 210 ist ein sogenannter Planetengetriebemechanismus (nicht gezeigt), der ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von Antriebsrädern (auch benannt als „Planetenräder”), die um das Sonnenrad zum Kämmen mit demselben angeordnet sind, einen Träger, der die Mehrzahl von Antriebsrädern in einer rotierbaren und umlaufenden Weise trägt, und ein Hohlrad, das eine mit der Mehrzahl von Antriebsrädern kämmende Innenverzahnung aufweist, aufweist. In dem vorliegenden Beispiel ist der Verbrennungsmotor 110 mit dem Träger verbunden, der Generator 400 ist mit dem Sonnenrad verbunden, und der Elektromotor 500 und eine Antriebswelle 212 sind mit dem Hohlrad verbunden.
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Der Leistungsaufteilungsmechanismus 210 kann die Leistung von dem Verbrennungsmotor 110 zwischen dem Generator 400 und der Antriebswelle 212, die mit dem Differentialgetriebe 220 verbunden ist, verteilen (aufteilen). Der Generator 400 kann auch als ein Elektromotor betrieben werden. Wenn der Verbrennungsmotor 110 gestartet wird, überträgt der Leistungsaufteilungsmechanismus 210 die Leistung von dem Generator 400 zu dem Verbrennungsmotor 110. Der Leistungsaufteilungsmechanismus 210 überträgt auch die Leistung von dem Elektromotor 500 zu dem Differentialgetriebe 220. Während einer Verzögerung kann der Leistungsaufteilungsmechanismus 210 die Leistung von dem Differentialgetriebe 220 zu dem Elektromotor 500 übertragen. Der Elektromotor 500 kann Energie zurückgewinnen, indem er wie ein Generator arbeitet.
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Die Leistungssteuerungseinheit 150 weist eine Inverterschaltung auf, die den Generator 400 und den Elektromotor 500 steuert, und weist auch eine Konverterschaltung auf, die die Spannung erhöht und verringert. Durch Verwenden der Leistung (Energie) von der Batterie 160, kann die Leistungssteuerungseinheit 150 den Elektromotor 500 antreiben und auch den Generator 400 als einen Motor antreiben. Zudem kann die Leistungssteuerungseinheit 150 die Batterie 160 durch Verwenden der Leistung von dem Generator 400 aufladen, und kann die Batterie 160 auch durch Verwendung der Leistung von dem Elektromotor 500, der als ein Generator verwendet wird, aufladen. Wie oben beschrieben, kann der Generator 400 auch wie ein Elektromotor betrieben werden. Demzufolge wird nachfolgend der Generator 400 auch als ein „erster Motor-Generator MG1” benannt. Zusätzlich kann wie oben beschrieben der Elektromotor 500 wie ein Generator betrieben werden. Demzufolge wird der Elektromotor 500 nachfolgend auch als ein „zweiter Motor-Generator MG2” benannt.
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Die elektronische Steuerungseinheit 130 ist ein Computer, der die Leistungssteuerungseinheit 150 und die Ansteuerungsschaltung 280 steuert. Auch wenn in dem Diagramm nicht dargestellt, weist die elektronische Steuerungseinheit 130 eine Zentralprozessoreinheit (CPU), Speicher wie beispielsweise ein ROM (Lesespeicher) und ein RAM (Schreib-Lesespeicher), eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle zum Verwenden unterschiedlicher Signale, ein Analog-Digital-Wandler und ein Digital-Analog-Wandler auf. Der CPU führt unterschiedliche Funktionen zum Steuern der Leistungssteuerungseinheit 150 und der Ansteuerungsschaltung 280 durch Ausführen von in dem Speicher gespeicherten Programmen aus.
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Der Schalthebel 140 ist ein durch einen Benutzer zu bedienendes Bedienteil. Der Benutzer kann die Position des Schalthebels 140 zu einem von einer Mehrzahl von Schaltbereichen (zum Beispiel vier Schaltbereiche mit Vorwärts-[D], Rückwärts-[R], Neutral-[N] und Park-[P] Bereich) einstellen. Der Schalthebel 140 ist mit einem Positionssensor 142 vorgesehen, welcher ein Signal bereitstellt, das eine Position repräsentiert, in welchem der Schalthebel 140 eingestellt ist. Die elektronische Steuerungseinheit 130 steuert die Ansteuerungsschaltung 280 und die Leistungssteuerungseinheit 150 gemäß dem empfangenen Signal (der Position des Schalthebels 140).
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Wenn der Schalthebel 140 in dem Park-Bereich positioniert ist, steuert die elektronische Steuerungseinheit 130 die Ansteuerungsschaltung 280, so dass der Sperrmechanismus 250 die Antriebsräder 120L und 120R sperrt. Andererseits steuert, wenn der Schalthebel 140 in einem anderen Bereich als dem Parkbereich positioniert ist, die elektronische Steuerungseinheit 130 die Ansteuerungsschaltung 280 so, dass der Sperrmechanismus 250 nicht die Antriebsräder 120L und 120R sperrt. Zu beachten ist, dass eine Steuerung der Leistungssteuerungseinheit 150, die durch die elektronische Steuerungseinheit 130 durchgeführt wird, eine bekannte Steuerung sein mag.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs 100. In der Zeichnung, bezeichnet die X-Richtung die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 100, die Z-Richtung bezeichnet die vertikale nach-oben-Richtung, und die Y-Richtung bezeichnet die Richtung senkrecht zu sowohl der X- als auch der Z-Richtung (hier die linke Richtung betrachtet von dem Benutzer, der der X-Richtung zugewandt ist). Die Zeichnung zeigt auch den Verbrennungsmotor 110, die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 und die Leistungssteuerungseinheit 150, die in dem Fahrzeug 100 angeordnet sind. Ein erster Luftstrom W1 in der Zeichnung stellt einen Luftstrom dar, der von der Fahrzeugfront 100 in das Fahrzeug 100 strömt, wenn das Fahrzeug 100 sich vorwärts bewegt. Ein zweiter Luftstrom W2 stellt einen Luftstrom dar, der von einem Raum zwischen dem Fahrzeug 100 und der Bodenoberfläche (nicht gezeigt) in das Fahrzeug 100 strömt, wenn das Fahrzeug 100 sich vorwärts bewegt.
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In dem vorliegenden Beispiel, wie in der Zeichnung gezeigt, sind die Leistungsübertragungsvorrichtung 200, die Leistungssteuerungseinheit 150, und der Verbrennungsmotor 110 in dem Frontabschnitt des Fahrzeugs 100 angeordnet. Die Antriebsräder 120L und 120R entsprechen den Fronträdern des Fahrzeugs 100. In dem vorliegenden Beispiel ist die Leistungssteuerungseinheit 150 über der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 angeordnet und der Verbrennungsmotor 110 ist auf der lateralen Seite (in der –Y-Richtung) der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 angeordnet. Das Innere des Gehäuses 205 der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 ist auf der –Y-Seite davon mit dem Leistungsaufteilungsmechanismus 210 angeordnet, und auf der +Y-Seite davon mit dem Generator 400, dem Elektromotor 500 und dem Differentialgetriebe 220 angeordnet.
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3A ist eine Seitenansicht der Leistungsübertragungsvorrichtung 200, betrachtet aus der +Y-Seite in Richtung der –Y-Seite. 3B ist eine Frontansicht eines Teils der Leistungsübertragungsvorrichtung 200, betrachtet von der Front (+X-Seite) in Richtung des Hecks (–X-Seite). In diesen Zeichnungen weisen die gepunkteten Linien auf das Differentialgetriebe 220, den Generator 400, den Elektromotor 500, und den Sperrmechanismus 250 hin, die im Inneren des Gehäuses 205 aufgenommen sind. Die Richtungen X, Y und Z in den Zeichnungen weisen auf die Richtungen in dem Zustand, in welchem die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 in dem Fahrzeug 100 montiert ist, hin. Auch in anderen Zeichnungen, die nachfolgenden beschrieben werden, werden die in den Zeichnungen gezeigten Richtungen X, Y und Z auf die Richtungen in dem Zustand hinweisen, in welchem die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 in dem Fahrzeug 100 montiert ist.
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Wie in der Zeichnung gezeigt, ist das Differentialgetriebe 220 in einem unteren Abschnitt der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 angeordnet. Der Elektromotor 500 ist über dem Differentialgetriebe 220 angeordnet. Der Generator 400 ist auf der Frontseite (+X-Seite) des Raums zwischen dem Differentialgetriebe 220 und dem Elektromotor 500 angeordnet. Der Sperrmechanismus 250 ist auf der Frontseite (+X-Seite) des Generators 400 angeordnet.
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Von dem Differentialgetriebe 220, ragt die linke Antriebswelle 230L in die +Y-Richtung, und die rechte Antriebswelle 230R (nicht gezeigt) ragt in die –Y-Richtung. Die Antriebswellen 230L und 230R sind ungefähr parallel zu der Y-Richtung. Der Elektromotor 500 weist einen Stator 510 und einen Rotor 520 auf. Eine Rotationswelle 522 des Rotors 520 ist ungefähr parallel zu der Y-Richtung. Der Generator 400 weist einen Stator 410 und einen Rotor 420 auf. Eine Rotationsachse 422 des Rotors 420 ist ungefähr parallel zu der Y-Richtung.
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Wie oben beschrieben weisen das Differentialgetriebe 220, der Generator 400 und der Elektromotor 500 die Rotationsteile (die Antriebswelle 230L, den Rotor 420 bzw. den Rotor 520) auf, die um die Rotationswelle ungefähr parallel zu der Y-Richtung rotieren, und eine zylindrische Form aufweisen (in 3 wird sowohl das Differentialgetriebe 220, der Generator 400, und der Elektromotor 500 in einer grundsätzlich runden Form gezeigt). Zudem weist, wie in 3A gezeigt, betrachtet in der Y-Richtung (zum Beispiel, betrachtet von der +Y-Seite in Richtung der –Y-Seite), ein Abschnitt des Gehäuses 205, der die Elemente 220, 400 und 500 aufnimmt, eine grundsätzlich dreieckige Form mit abgerundeten Ecken auf, und die Elemente 220, 400 und 500 umgibt.
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Insbesondere, wie in 3A gezeigt, weist ein Abschnitt 205B (nachfolgend auch als ein „Aufnahmeabschnitt 205B” benannt), das ein Teil der +X-Seite des Generators 400 aufnimmt, eine grundsätzlich konvexe Form auf, die in die +X-Richtung ragt. In 3A ist auf die Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B durch eine dicke Linie hingewiesen. In dem Aufnahmeabschnitt 205B verändert sich die Richtung der Normalen zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B graduell. Insbesondere, wie in 3A gezeigt, wenn die Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B von deren Spitze zu deren Boden verfolgt wird, verändert sich die Richtung der Normalen von grundsätzlich nach oben NL1, zu angeschrägt nach oben NL2, zu angeschrägt nach unten NL3 und schließlich zu grundsätzlich nach unten NL4.
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Wie in 3A gezeigt, ragt die Schaltwelle 260 (die ungefähr parallel zu der X-Richtung ist) in die +X-Richtung von einem Mittelabschnitt der grundsätzlich konvexen Form (einem Abschnitt zwischen einem Ende (oberes Ende) und dem anderen Ende (unteres Ende) der grundsätzlich konvexen Form) des Aufnahmeabschnitts 205B. Ein Abschnitt 208a in 3 stellt den Abschnitt dar, aus dem die Schaltwelle 260 aus dem Aufnahmeabschnitt 205B des Gehäuses 205 (von der Oberfläche (äußere Oberfläche) des Aufnahmeabschnitts 205B des Gehäuses 205) ragt. Auf der +X-Seite des Aufnahmeabschnitts 205B ist die Box 390 mit Schrauben auf den Augen 207a und 207b befestigt, die auf dem Gehäuse 205 vorgesehen sind. Die Schaltwelle 260 ist in der Box 390 eingesetzt. Wie später beschrieben werden wird, nimmt die Box 390 die Ansteuerungsschaltung 280 und den Steuerungsübertragungsmechanismus 300 auf. Der Elektromotor 270 ist auf der Box 390 unter der Schaltwelle 260 befestigt. Der Elektromotor 270 ist an der Box 390 auf einer Seite des Gehäuses 205 befestigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Aufbau des Sperrmechanismus 250 darstellt. Der Sperrmechanismus 250 weist auf: die Schaltwelle 260, die sich parallel zu der X-Richtung erstreckt, einen Hebel 251, der an der Schaltwelle 260 befestigt ist und sich nach oben von der Schaltwelle 260 erstreckt, eine Stange 252, die an ihrem einen Ende mit dem Hebel 251 verbunden ist und sich in der –Y-Richtung erstreckt, ein Abstützabschnitt 254, der das andere Ende der Stange 252 verschiebbar abstützt, eine an der Stange 252 befestigte Nocke 253 mit einer grundsätzlich kreiskegeligen Form, ein Sperrhebel 255, der mit seinem einen Ende in Kontakt mit dem oberen Abschnitt der Nocke 253 ist und mit seinem anderen Ende rotierbar durch eine Welle 255a abgestützt wird, ein Parkzahnrad 256, das über den Sperrhebel 255 angeordnet ist, eine Rolle 257, die über dem Hebel 251 angeordnet ist, und eine Blattfeder 258, die die Rolle 257 nach unten (in die –Z-Richtung) drückt. Die Nocke 253 weist eine grundsätzlich kreiskegelige Form auf, deren Radius desto größer wird, je näher sie dem Hebel 251 kommt. Der Abstützabschnitt 254, die Welle 255a und die Blattfeder 258 sind an dem Gehäuse 205 der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 befestigt.
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Der obere Abschnitt (+Z-Seite) des Sperrhebels 255 ist mit einem vorstehenden Abschnitt 255p versehen. Der vorstehende Abschnitt 255p ist der Zahnradverzahnung 256t des Parkzahnrads 256 zugewandt. Wie später beschrieben werden wird, bewegt sich der vorstehende Abschnitt 255p nach oben zum Eingriff mit der Zahnradverzahnung 256t, was zu einem Sperren des Parkzahnrads 256 führt. Das Parkzahnrad 256 ist verbunden mit einem Teil, das in Verbindung mit den Antriebsrädern 120L und 120R (1) rotiert. Daher sperrt (oder löst) ein Sperren (oder Lösen) des Parkzahnrads 256 die Antriebsräder 120L und 120R. Zu beachten ist, dass in dem vorliegenden Beispiel, das Parkzahnrad 256 mit dem Hohlrad (nicht gezeigt) des Leistungsaufteilungsmechanismus 210 (1) verbunden ist. Da die Antriebswelle 212 mit dem Hohlrad, wie oben beschrieben, verbunden ist, sperrt (oder löst) ein Sperren (oder Lösen) des Parkzahnrads 256 die Antriebsräder 120L und 120R. Zu beachten ist, dass das Parkzahnrad 256 mit jeglichem Teil verbunden werden kann, das in Verbindung mit den Antriebsrädern 120L und 120R rotiert. Zum Beispiel kann das Parkzahnrad 256 mit einem Teil (nicht gezeigt) verbunden werden, das an der Rotationswelle des Elektromotors 500 befestigt ist, oder kann mit einem Teil (nicht gezeigt) verbunden werden, das an der Antriebswelle 212 befestigt ist.
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Die obere Endoberfläche des Hebels 251 ist in einer gleichmäßigen Wellenform bearbeitet, die zwei konkave Abschnitte 251r1 und 251r2 aufweist. Die Rolle 257 drückt die obere Endoberfläche des Hebels 251 nach unten, und hält damit akkurat die Rotationsposition des Hebels 251 in entweder der Position, in der die Rolle 257 in den ersten konkaven Abschnitt 251r1 kommt, oder in der Position, in der die Rolle 257 in den zweiten konkaven Abschnitt 251r2 kommt.
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Wenn die Schaltwelle 260, betrachtet von der +X-Seite in Richtung der –X-Seite, gegen den Uhrzeigersinn rotiert, bewegt die Stange 252, d. h. die Nocke 253 sich in der –Y-Richtung. Die Bewegung der Nocke 253 in der –Y-Richtung rotiert den Sperrhebel 255 nach oben. Aufgrund dieser Rotation gelangt der vorstehende Abschnitt 255p des Sperrhebels 255 mit der Zahnradverzahnung 256t des Parkzahnrads 256 in Eingriff und sperrt damit das Parkzahnrad 256. Wenn die Schaltwelle 260 in der entgegengesetzten Richtung rotiert, bewegt sich die Nocke 253 in der +Y-Richtung und rotiert damit den Sperrhebel 255 nach unten. Aufgrund dieser Rotation bewegt sich der vorstehende Abschnitt 255p des Sperrhebels 255 weg von der Zahnradverzahnung 256t des Parkzahnrads 256 und macht damit das Parkzahnrad 256 rotierbar. Nachfolgend wird, neben den Richtungen der Bedienung (Rotation oder Translation) eines jeden der unterschiedlichen Elemente (wie beispielsweise die Elemente 260, 252, 253 und 255), eine Bedienrichtung zum Sperren des Parkzahnrads 256 auch als eine Sperrrichtung P benannt, wobei eine Bedienrichtung zum Lösen des Parkzahnrads 256 auch als eine Entsperrrichtung nP benannt sein wird.
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Box 390 und der in der Box 390 aufgenommenen Elemente. 6 ist ein perspektivische Ansicht, die einen Teil der –X-Seite der Box 390 zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, weist die Box 390 einen ersten Abschnitt 392, der an dem Gehäuse 205 der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 befestigt ist, einen zweiten Abschnitt 394, der an der Frontseite (+X-Seite) des ersten Abschnitts 392 befestigt ist, und eine Platte 396 auf, die die Abschnitte 392 und 394 teilt. Die Abschnitte 392 und 394 weisen eine Containerform auf und bilden einen geschlossenen Raum dadurch aus, dass sie aneinander befestigt sind. Die Platte 396 teilt den Raum in zwei Räume. Der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 ist in dem Raum angeordnet, der durch den ersten Abschnitt 392 und die Platte 396 umgeben ist. Die Ansteuerungsschaltung 280 ist in dem Raum angeordnet, der durch den zweiten Abschnitt 394 und die Platte 396 umgeben ist (die Ansteuerungsschaltung 280 ist an der Frontseite (+X-Seite) der Platte 396 befestigt). Die Außenoberfläche des zweiten Abschnitts 394 ist mit einer Mehrzahl von konvexen Abschnitten 394p ausgebildet. Die konvexen Abschnitte 394p dienen als eine Wärmeabführvorrichtung der Ansteuerungsschaltung 280. Zu beachten ist, dass der zweite Abschnitt 394 bevorzugt aus einem hochwärmeleitenden Material (beispielsweise Metall) ausgebildet ist. Elektrische Leitungen, die die Ansteuerungsschaltung 280 mit dem Elektromotor 270 elektrisch verbinden, können entweder innerhalb oder außerhalb der Box 390 verlaufen.
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Wie in 5 gezeigt, weist der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 ein erstes Zahnrad 312, das mit einem Zahnrad 310 kämmt, das an einer Rotationswelle 270a befestigt ist, die als eine Ausgangswelle des Elektromotors 270 dient, ein zweites Zahnrad 314, das an dem ersten Zahnrad 312 befestigt ist, ein Zahnbogen 316, der mit dem zweiten Zahnrad 314 kämmt, und ein Einstellhebel 31 auf, der einen vorstehenden Abschnitt 318p aufweist, das in ein Loch 316h des Zahnbogens 316 eingesetzt ist. Der Einstellhebel 318 ist an der Schaltwelle 260 befestigt.
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Die Rotationswelle 270a des Elektromotors 270 ist parallel zu der Schaltwelle 260, und unter (auf der –Z-Seite von) der Schaltwelle 260 angeordnet. Das Zahnrad 310 ist an einem Ende der Rotationswelle 270a befestigt. Das erste Zahnrad 312 kämmt mit dem Zahnrad 310 des Motors und ist über (auf der +Z-Seite von) dem Zahnrad 310 angeordnet. Das zweite Zahnrad 314 mit einem kleineren Durchmesser als jenem des ersten Zahnrads 312 ist an dem ersten Zahnrad 312 auf der –X-Seite befestigt. Die Rotationsachse des ersten Zahnrads 312 stimmt mit jener des zweiten Zahnrads 314 überein, und ist parallel zu der Rotationswelle 270a. Rotation der Rotationswelle 270a des Elektromotors 270 rotiert das Zahnrad 310 des Motors, und rotiert wiederum das erste Zahnrad 312 (und das zweite Zahnrad 314).
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Der Zahnbogen 316 kämmt mit dem zweiten Zahnrad 314 und ist über dem zweiten Zahnrad 314 angeordnet. Das obere Ende des Zahnbogens 316 weist ein Wellenloch 316ah auf, das koaxial mit der Schaltwelle 260 ist. Der Einstellhebel 318 ist auf der –X-Seite des Zahnbogens 316 angeordnet. Die +X-Seite des Einstellhebels 318 ist mit einer Welle 316aa vorgesehen, auf welcher das Wellenloch 316ah des Zahnbogens 316 angebracht ist. Die Welle 316aa stützt den Zahnbogen 316 rotierbar. Der untere Teil des Zahnbogens 316 weist eine Bogenform auf, die desto breiter wird, je näher sie dem zweiten Zahnrad 314 kommt. Ein Ende der Bogenform ist mit Zahnradverzahnung vorgesehen, die mit dem zweiten Zahnrad 314 kämmt. Das Loch 316h ist nahe dem Zentrum der Bogenform ausgebildet. Der vorstehende Abschnitt 318p des Einstellhebels 318 ist in dem Loch 316h eingesetzt. Rotation des zweiten Zahnrads 314 rotiert (teilweise) den Zahnbogen 316 um das Wellenloch 316ah. Diese Rotation rotiert auch das Loch 316h des Zahnbogens 316.
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Die (teilweise) Rotation des Lochs 316h des Zahnbogens 316 rotiert auch den vorstehenden Abschnitt 318p (das heißt, den Einstellhebel 318) in der gleichen Richtung durch in Kontakt bringen des vorstehenden Abschnitts 318p mit einer Innenwand des Lochs 316h. Da der Einstellhebel 318 an der Schaltwelle 260 befestigt ist, lässt die Rotation des Einstellhebels 318 die Schaltwelle 260 rotieren. Zu beachten ist, dass eine Verstellung (Spiel) durch die Größe des Lochs 316h zwischen der Rotation des Zahnbogens 316 und der Rotation des Einstellhebels 318 auftritt. Indes wird die Rotationsposition der Schaltwelle 260 akkurat in einer vorbestimmten Position durch die Rolle 257, die in 4 gezeigt ist, gehalten.
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Auf diese Weise kann der Elektromotor 270 die Schaltwelle 260 in sowohl der Sperrrichtung P als auch der Endsperrrichtung nP rotieren. Wenn die Position des Schalthebels 140 zu dem Parkabschnitt geschaltet wird, steuert die elektronische Steuerungseinheit 130 (1) die Ansteuerungsschaltung 280 zum Rotieren der Rotationswelle 270a des Elektromotors 270 in die Sperrrichtung P. Wenn die Position des Schalthebels 140 von dem Parkabschnitt zu einem anderen Abschnitt geschaltet wird, steuert die elektronische Steuerungseinheit 130 die Ansteuerungsschaltung 280 zum Rotieren der Rotationswelle 270a des Elektromotors 270 in die Endsperrrichtung nP.
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Wie oben beschrieben, ist in dem vorliegenden Beispiel, wie in 3 gezeigt, der Elektromotor 270 zum Antreiben der Schaltwelle 260 nicht an einem Ende der Schaltwelle 260 angeordnet, sondern an einem Ort, der getrennt und hinter der Schaltwelle 260 ist und sich in einer schrägen unteren Position des Aufnahmeabschnitts 205B (3 und 5) befindet. Demzufolge kann, verglichen mit dem Fall, in welchem der Elektromotor 270 an einem Ende (auf der verlängerten Linie von) der Schaltwelle 260 vorgesehen ist, der Elektromotor 270 in einer Position angeordnet werden, die in der Richtung (–X-Richtung) entgegengesetzt der Richtung (+X-Richtung), in welcher die Schaltwelle 260 ragt, verschoben werden. Insbesondere ist in dem vorliegenden Beispiel der Elektromotor 270 wie folgt angeordnet. 3 zeigt eine vertikale Linie 209a. Die vertikale Linie 209a ist eine vertikale Linie (eine Linie parallel zu der Richtung der Schwerkraft), die durch den Abschnitt 208a verläuft, aus dem die Schaltwelle 260 aus dem Aufnahmeabschnitt 205B ragt. Mindestens ein Teil des Elektromotors 270 ist auf der Gehäuseseite 205 bezüglich der vertikalen Linie 209a angeordnet (d. h., mindestens ein Teil des Elektromotors 270 ist auf der Seite in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung weg von der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 angeordnet. In dem vorliegenden Beispiel ist mindestens ein Teil des Elektromotors 270 auf der entgegengesetzten Seite (–X-Seite der vertikalen Linie 209a) zu der Seite (+X-Seite der vertikalen Linie 209a) in die Richtung, in welche die Schaltwelle 260 ragt, angeordnet. Zusätzlich ist, wie in 3B gezeigt, betrachtet in der axialen Richtung der Schaltwelle 260 (in dem vorliegenden Beispiel betrachtet von der +X-Seite in Richtung der –X-Seite), der Elektromotor 270 zum Überlappen des Aufnahmeabschnitts 205B des Gehäuses 205 angeordnet. Als ein Ergebnis dieser Anordnung kann die Größe in der horizontalen Richtung (hier in der X-Richtung) der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 kleiner als in dem Fall sein, in welchem der Elektromotor 270 an einem Ende von (auf der verlängerten Linie von) der Schaltwelle 260 vorgesehen ist. Als ein Ergebnis kann der Grad an Freiheit in der Gestaltung der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 vergrößert werden. Zusätzlich kann in dem vorliegenden Beispiel die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 in der Größe in der longitudinalen Richtung, wenn in dem Fahrzeug 100 angebracht, verringert werden. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit des Eindringens der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 in den Fahrzeugraum zum Zeitpunkt einer Kollision verringert werden.
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Auf diese Weise wird, um den Elektromotors 270 in einer Position anzuordnen, die verschoben zu der Gehäuseseite 205 bezüglich der vertikalen Linie 209a ist, die durch den Abschnitt 208a, aus dem die Schaltwelle 260 ragt, vorzugsweise der Aufnahmeabschnitt 205B des Gehäuses 205 der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 verwendet, wie in dem vorliegenden Beispiel dargestellt. D. h., in dem vorliegenden Beispiel, wie in 3 gezeigt, weist das Gehäuse 205 der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 den Aufnahmeabschnitt 205B auf, der als ein Abschnitt zum Aufnehmendes Generators 400 dient. Eine Vorrichtung, wie beispielsweise der Generator 400, der ein Rotationsteil (hier der Rotor 420) aufweist, hat häufig eine grundsätzlich zylindrische Form. Demzufolge kann der Aufnahmeabschnitt 205B des Gehäuses 205, das eine solche Vorrichtung (hier den Generator 400) aufnimmt, in einer grundsätzlich konvexen Form wie eine Seitenfläche eines Zylinders ausgebildet werden. In dem vorliegenden Beispiel deckt, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse 422 des Rotationsteils (hier des Rotors 420) (in dem vorliegenden Beispiel, zum Beispiel, betrachtet von der +Y-Seite in Richtung der –Y-Seite), der Aufnahmeabschnitt 205B den Generator 400 in der Richtung senkrecht zu der Rotationsachse 422 des Rotors 420 (Generator 400) ab (in 3, der linke Abschnitt des Generators 400). Die Form (Oberflächenform) des Aufnahmeabschnitts 205B ist eine grundsätzlich konvexe Form, in welcher der Generator 400 aufgenommen ist. Die Schaltwelle 260 ragt aus dem Aufnahmeabschnitt 205B (Abschnitt 208a). Betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse 422 des Rotors 420, ist der Elektromotor 270 an einer Stelle angeordnet, die von der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B einem anderen Abschnitt 208b zugewandt ist, der den Abschnitt 208a nicht überlappt, aus dem die Schaltwelle 260 ragt. Mit dieser Anordnung, wie in 3 gezeigt, kann mindestens ein Teil des Elektromotors 270 auf einfache Weise auf der Gehäuseseite 205 bezüglich der vertikalen Linie 209a angeordnet werden.
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Zu beachten ist, dass der Abschnitt der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B, der dem Elektromotor 270 zugewandt ist, sich auf einen Abschnitt bezieht, der auf der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B ist und am nächsten zu dem Elektromotor 270 ist.
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In dem vorliegenden Beispiel, wie in 5 gezeigt, ist der Elektromotor 270 auf der –X-Seite der Steuerübertragungsvorrichtung 300 angeordnet, wohingegen die Ansteuerungsschaltung 280 auf der gegenüberliegenden Seite (+X-Seite) des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 angeordnet ist. Daher sind der Elektromotor 270 und die Ansteuerungsschaltung 280 physisch getrennt voneinander durch den Steuerungsübertragungsmechanismus 300. Als ein Ergebnis wird die Wärmeleitung zwischen dem Elektromotor 270 und der Ansteuerungsschaltung 280 verringert. Daher ist es weniger möglich, dass die Wärme, die in entweder dem Elektromotor 270 oder der Ansteuerungsschaltung 280 erzeugt wird, die Temperatur des jeweils anderen erhöht. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmabführvorrichtung) vorzusehen zum Kühlen dieser Elemente 270 und 280. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 verringert werden.
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Zusätzlich ist in dem vorliegenden Beispiel die Schaltwelle 260a eine Rotationswelle, die zum Schalten des Betriebszustands des Sperrmechanismus 250 rotiert, wie in 4 gezeigt, und der Elektromotor 270 weist eine Rotationswelle (Ausgangswelle) 270a parallel zu der Schaltwelle 260 auf, wie in 5 gezeigt. Daher kann der Aufbau des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 stärker vereinfacht werden als in dem Fall, in welchem die Rotationswelle 270a in einer gedrehten Position bezüglich der Schaltwelle 260 angeordnet ist. Demzufolge kann der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 verkleinert werden. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 verringert werden.
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Zudem ist in dem vorliegenden Beispiel, wie in 3 gezeigt, der Aufnahmeabschnitt 205B des Gehäuses 205 auf der Seite in der Vorwärtsrichtung (+X-Richtung) des Fahrzeugs 100 bezüglich der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 angeordnet. Zusätzlich ragt die Schaltwelle 260 in Richtung der Seite in der Vorwärtsrichtung (+X-Richtung) bezüglich des Aufnahmeabschnitts 205B und die Ansteuerungsschaltung 280 des Elektromotors 270 ist auf der Seite in der Vorwärtsrichtung (+X-Richtung) bezüglich des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 angeordnet. Daher kann, wie in 2 gezeigt, wenn sich das Fahrzeug 100 vorwärts bewegt, der von der Front des Fahrzeugs 100 strömende Luftstrom W1 die Ansteuerungsschaltung 280 kühlen. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmeabführvorrichtung) zum Kühlen der Ansteuerungsschaltung 280 vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 verringert werden. Zu beachten ist, dass der erste Luftstrom W1 durch einen Kühler (nicht gezeigt) strömen kann, der Kühlmittel des Verbrennungsmotors 110 kühlt, und die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 erreicht.
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Zudem weist, wie in 3 gezeigt, der Aufnahmeabschnitt 205B einen schrägen Abschnitt 208c auf, nach schräg nach unten von dem Abschnitt 208a geneigt ist, in dem die Schaltwelle 260 in Richtung des Inneren der Leistüngsübertragüngsvorrichtung 200 ragt (in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung, die weg von der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 führt). Der Elektromotor 270 ist unter dem schrägen Abschnitt 280c angeordnet. Als ein Ergebnis dieser Anordnung kann, wie in 2 gezeigt, wenn sich das Fahrzeug 100 vorwärts bewegt, der Luftstrom W2, der zwischen dem Fahrzeug 100 und der Bodenoberfläche strömt, den Elektromotor 270 kühlen. Demzufolge ist es unnötig, eine große Kühlvorrichtung (beispielsweise eine Wärmeabführvorrichtung) zum Kühlen des Elektromotors 270 vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Möglichkeit der Größenzunahme der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 verringert werden.
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B. Modifikationsbeispiele:
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Zu beachten ist, dass unter den einzelnen Elementen in den oben beschriebenen Beispielen, die Elemente, die sich von denen, die in dem unabhängigen Anspruch beansprucht sind, unterscheiden, zusätzliche Elemente sind und entsprechend weggelassen werden können. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das Beispiel oder die Ausführungsform, die oben beschrieben ist, beschränkt, sondern kann in unterschiedlichen Aspekten des Umfangs ohne Verlassen des Wesens der Erfindung implementiert werden. Beispielsweise sind die nachfolgenden Modifikationen möglich.
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Erstes Modifikationsbeispiel:
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In dem oben beschriebenen Beispiel ist der Aufbau der Leistungsübertragungsvorrichtung nicht auf den Aufbau wie in 1 bis 6 beschränkt, sondern unterschiedliche andere Aufbauten können verwendet werden. Zum Beispiel können sowohl der Elektromotor 270 als auch die Ansteuerungsschaltung 280 auf der gleichen Seite des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 angeordnet sein. Die Ansteuerungsschaltung 280 kann auf der Hinterseite des Fahrzeugs bezüglich des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 angeordnet sein. Die Rotationswelle 270a des Elektromotors 270 kann in einer gedrehten Position bezüglich der Schaltwelle 260 angeordnet sein. Die Schaltwelle 260 muss nicht parallel zu der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs sein. Sogar in diesem Fall kann, angenommen, dass die Richtung der Erstreckung der Schaltwelle 260 von dem Gehäuse 205 in X-, Y- und Z-Komponenten aufgeteilt wird, wenn die Vorwärtsrichtung(in X-gerichtete)-Komponente einen positiven Wert hat, die Schaltwelle 260 als in Richtung der Seite in die Vorwärtsrichtung ragend angesehen werden. Zudem kann der Aufnahmeabschnitt 205B des Gehäuses 205 auf der Rückseite des Fahrzeugs 100 bezüglich des Gehäuses 205 angeordnet sein. Der Elektromotor 270 kann über den Abschnitt 208a der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B angeordnet sein, aus dem die Schaltwelle 260 hinausragt. Zudem können in dem oben beschriebenen Beispiel mindestens einige der Elemente einschließlich des Generators 400, des Elektromotors 500, und des Differentialgetriebes 220 außerhalb des Gehäuses 205 angeordnet sein, oder separat von der Leistungsübertragungsvorrichtung 200 vorgesehen sein.
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Der Aufbau des Sperrmechanismus 250 ist nicht auf den Aufbau wie in 4 gezeigt, beschränkt, sondern kann jeglicher anderer von unterschiedlichen anderen Aufbauten sein.
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Das elektrische Stellglied zum Antreiben der Schaltwelle 260 ist nicht auf den Elektromotor 270 beschränkt, sondern kann jeglicher anderer von unterschiedlichen anderen Stellgliedern sein. Zum Beispiel kann ein elektromagnetisches Magnetstellglied verwendet werden.
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Die Bewegung der Schaltwelle 260 ist nicht auf Rotation beschränkt, sondern kann jegliche andere Bewegung sein. Zum Beispiel kann die Schaltwelle 260 schieben.
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Der Aufbau des Steuerungsübertragungsmechanismus 300 ist nicht auf den Aufbau wie in 5 und 6 gezeigt, beschränkt, sondern kann unterschiedliche andere Aufbauten verwenden. Zum Beispiel kann der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 einen Verbindungsmechanismus aufweisen oder nur durch Zahnräder aufgebaut sein. Grundsätzlich kann der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 jeglichen Mechanismus verwenden, der Bewegung des elektrischen Stellglieds mit Bewegung der Schaltwelle 260 verbindet.
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Zweites Modifikationsbeispiel:
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Die Leistungsübertragungsvorrichtung 200 ist nicht auf eine Leistungsübertragungsvorrichtung beschränkt, die eine Mehrzahl von Leistungsquellen, wie beispielsweise den Verbrennungsmotor 110 und den Elektromotor 500, verwendet, sondern kann eine Leistungsübertragungsvorrichtung (beispielsweise ein Automatikgetriebe) sein, dass Leistung, die von einer einzelnen Leistungsquelle zugeführt wird, überträgt. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann auch ein Mehrfachdrehzahlgetriebe sein. In diesem Fall kann der Bedienmechanismus, der eine Mehrzahl von Betriebszuständen mit einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand aufweist, ein Verschiebeabschnittschaltmechanismus des Mehrfachdrehzahlgetriebes sein. Grundsätzlich weist der Verschiebeabschnittschaltmechanismus eine Hydrauliksteuervorrichtung, die eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen eines Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus steuert, ein Schiebeventil (auch benannt als ein Handverschiebeventil), das ein Hydraulikdruckversorgungsziel in der Hydrauliksteuervorrichtung steuert, und eine Spule des Schiebeventils auf. Die Spule kann mit der Schaltwelle 260 verbunden sein. Der Elektromotor 270 und der Steuerungsübertragungsmechanismus 300 können zum Schieben der Spule durch Rotieren der Schaltwelle 260 aufgebaut sein. Zu beachten ist, dass der Bedienmechanismus, in dessen Betriebszustand durch die Schaltwelle 260 geschaltet wird, nicht auf den Sperrmechanismus 250 und den Verschiebeabschnittschaltmechanismus beschränkt ist, sondern jeglicher anderer Bedienmechanismus sein kann, der eine Mehrzahl von Betriebszuständen mit dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand sein kann.
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Drittes Modifikationsbeispiel:
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In dem oben beschriebenen Beispiel ist das Teil, von dem mindestens ein Teil in dem Aufnahmeabschnitt 205B aufgenommen ist, nicht auf den Generator 400 beschränkt, sondern kann jegliches Rotationsteil sein, das zum Übertragen von Leistung rotiert (jegliche Vorrichtung mit einem solchen Rotationsteil). Zum Beispiel kann der Aufnahmeabschnitt 205B ein den Elektromotor 500 aufnehmender Abschnitt sein oder ein das Differentialgetriebe 220 aufnehmender Abschnitt sein. Der Aufnahmeabschnitt 205B kann auch ein Abschnitt sein, der Rotationsteile (beispielsweise ein Hohlrad und eine Kupplungsplatte) aufnimmt, die ein Getriebe bilden (beispielsweise ein Mehrfachdrehzahlgetriebe oder ein stufenloses Getriebe). Der Aufnahmeabschnitt kann auch alle Rotationsteile aufnehmen. In jedem Fall, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, ist mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds vorzugsweise auf der Gehäuseseite bezüglich der vertikalen Linie angeordnet, die durch den Abschnitt verläuft, aus dem die Schaltwelle aus dem Aufnahmeabschnitt ragt (auf der Seite in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung, die von der Leistungsübertragungsvorrichtung wegführt, d. h. auf der Seite in welcher Richtung sich die horizontale Abmessung der Leistungsübertragungsvorrichtung verringert).
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Viertes Modifikationsbeispiel:
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In dem oben beschriebenen Beispiel kann die Form (Oberflächenform) des Aufnahmeabschnitts 205B grundsätzlich jegliche konvexe Form sein, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils. Zum Beispiel kann die Form des Aufnahmeabschnitts 205B eine Polygonalform (oder ein Teil einer Polygonalform), eine Kreisform (oder eine Kreisbogenform), oder eine Ovalform (oder ein Teil einer Ovalform) sein.
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In jedem Fall, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, kann die Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B mit Unregelmäßigkeiten und Stufen vorgesehen sein, die kleiner sind als ein Abstand zwischen einem Abschnitt des Rotationsteils, der am weitesten entfernt ist von der Rotationsachse des Rotationsteils und der Rotationsachse (dem Radius der Rotation des Rotationsteils). Auch wenn eine konvexe Form, die das Rotationsteil aufnimmt, mit kleinen Unregelmäßigkeiten und Stufen, wie oben beschrieben, vorgesehen ist, beinhaltet der Ausdruck „grundsätzlich konvexe Form” solche konvexen Formen mit kleinen Unregelmäßigkeiten und Stufen. Die grundsätzlich konvexe Form beinhaltet sowohl eine konvexe Form als auch eine Form, die durch Vorsehen der konvexen Form mit kleinen Unregelmäßigkeiten und Stufen erhalten wird.
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Die Form (Oberflächenform) des Aufnahmeabschnitts 205B ist vorzugsweise eine grundsätzlich konvexe Form, in welcher die Richtung der Normalen zu der Oberfläche sich graduell verändert, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils. Mit dieser Form kann die Größe des Aufnahmeabschnitts 205B kleiner sein als in dem Fall, in welchem eine rechteckige Form, die aus zwei sich schneidenden geraden Linien erhalten wird (eine Form, in welcher die Richtung der Normalen sich nur einmal verändert), verwendet wird. Hier kann sich die Richtung der Normalen kontinuierlich oder durch eine Mehrzahl von Schritten verändern.
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In einem Querschnitt parallel zu der Rotationsachse des Rotationsteils kann die Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 205B einen Abschnitt aufweisen, der nicht parallel zu der Rotationsachse des Rotationsteils ist. Auch in diesem Fall muss die Form (Oberflächenform) des Aufnahmeabschnitts 205B nur eine grundsätzlich konvexe Form in einem Querschnitt senkrecht zu der Rotationsachse des Rotationsteils sein. Auch in diesem Fall kann die Form des Aufnahmeabschnitts 205B als eine grundsätzlich konvexe Form angesehen werden, betrachtet parallel zu der Rotationsachse des Rotationsteils. Hier ist die Form (Oberflächenform) des Aufnahmeabschnitts 205B bevorzugt eine grundsätzlich konvexe Form in jeglichem Querschnitt senkrecht zu der Rotationsachse des Rotationsteils.
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Indes kann die Form des Aufnahmeabschnitts betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils eine andere Form als die grundsätzlich konvexe Form sein. Auch in diesem Fall ist das elektrische Stellglied bevorzugt wie folgt angeordnet. D. h., betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, das elektrische Stellglied ist an einer Position angeordnet, die einem anderen Abschnitt der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses zugewandt ist, der nicht mit dem Abschnitt überlappt, aus dem die Schaltwelle hinausragt. Zusätzlich ist, betrachtet in der axialen Richtung der Rotationsachse des Rotationsteils, mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds auf der Seite des gehäuses bezüglich der vertikalen Linie angeordnet, die durch den Abschnitt verläuft, wo die Schaltwelle aus dem Aufnahmeabschnitt des Gehäuses ragt. Zudem ist, betrachtet in der axialen Richtung der Schaltwelle, mindestens ein Teil des elektrischen Stellglieds zum Überlappen des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses angeordnet. Durch Verwenden einer solchen Anordnung ist es möglich, eine Möglichkeit der Zunahme in der horizontalen Abmessung der Leistungsübertragungsvorrichtung verglichen mit dem Fall zu verringern, in welchem das elektrische Stellglied auf der verlängerten Linie von der Schaltwelle angeordnet ist.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung kann auf eine Leistungsübertragungsvorrichtung angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 110
- Verbrennungsmotor
- 120L, 120R
- Antriebsrad
- 130
- Elektronische Steuerungseinheit
- 140
- Schalthebel
- 142
- Positionssensor
- 150
- Leistungssteuerungseinheit
- 160
- Batterie
- 200
- Leistungsübertragungsvorrichtung
- 205
- Gehäuse
- 205B
- Aufnahmeabschnitt
- 207a, 207b
- Auge
- 208c
- Schräger Abschnitt
- 209a
- Vertikale Linie
- 210
- Leistungsaufteilungsmechanismus
- 212
- Antriebswelle
- 220
- Differentialgetriebe
- 230L, 230R
- Antriebswelle
- 250
- Sperrmechanismus
- 251
- Hebel
- 251r1
- Erster konkaver Abschnitt
- 251r2
- Zweiter konkaver Abschnitt
- 252
- Stange
- 253
- Nocke
- 254
- Abstützabschnitt
- 255
- Sperrhebel
- 255a
- Welle
- 255p
- Vorstehender Abschnitt
- 256
- Parkzahnrad
- 256t
- Zahnradverzahnung
- 257
- Rolle
- 258
- Blattfeder
- 260
- Schaltwelle
- 270
- Elektromotor
- 270a
- Rotationswelle
- 280
- Ansteuerungsschaltung
- 300
- Steuerungsübertragungsmechanismus
- 310
- Zahnrad
- 312
- Erstes Zahnrad
- 314
- Zweites Zahnrad
- 316
- Zahnbogen
- 316a
- Wellenloch
- 316h
- Loch
- 316aa
- Welle
- 316ah
- Wellenloch
- 318
- Einstellhebel
- 318p
- Vorstehender Abschnitt
- 390
- Box
- 392
- Erster Abschnitt
- 394
- Zweiter Abschnitt
- 394p
- Konvexer Abschnitt
- 396
- Platte
- 400
- Generator
- 410
- Stator
- 420
- Rotor
- 422
- Rotationsachse
- 500
- Elektromotor
- 510
- Stator
- 520
- Rotor
- 522
- Rotationswelle
- W1
- Erster Luftstrom
- W2
- Zweiter Luftstrom
