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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsumschaltgerät, das für das Umschalten
zwischen einem Zweiradantriebszustand und einem Vierradantriebszustand
in einem Fahrzeug bevorzugt wird.
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Bei
Antriebsumschaltgeräten
für Fahrzeuge, wie
in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-80385 (JP-A) beschrieben,
gibt es Strukturen mit den folgenden Merkmalen. Ein Differenzial überträgt die Drehung
von einer Antriebswelle an ein Radpaar. Ein erstes Rotationselement
entspricht einem Ausgabeelement des Differenzials an einer Seite
eines Rads, und ein zweites Rotationselement ist so angeordnet,
dass es bezüglich
des ersten Rotationselements drehbar ist und sich integral mit einem
Rad dreht. Ein drittes Rotationselement dreht sich integral mit
einem Gehäuse
des Differenzials, das sich entsprechend der Drehung der Antriebswelle
dreht. Eine Klauenkupplung kann zwischen einer ersten Position,
in der eine Verbindung zwischen dem ersten Rotationselement und
dem zweiten Rotationselement aufgehoben wird, einer zweiten Position,
in der das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement
verbunden sind, und einer dritten Position, in der das erste Rotationselement,
das zweite Rotationselement und das dritte Rotationselement verbunden
sind, geschaltet werden.
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Im
Stand der Technik kann ein Zweiradantriebszustand hergestellt werden,
in dem nur die Hinterräder
angetrieben werden, während
sich die Klauenkupplung in der ersten Position befindet. Ein freigegebener
Zustand des Differenzials (ein Vierradantriebszustand, der bei einem
Wendemanöver
eines Fahrzeugs eine Rotationsdifferenz zwischen dem rechten und
linken Vorderrad absorbieren kann), in dem vier Räder angetrieben
werden, wird hergestellt, wenn sich die Klauenkupplung in der zweiten
Position befindet. Ein verriegelter Zustand des Differenzials (ein
Direktverbindungs- Vierradantriebszustand, der
das rechte und linke Vorderrad integral drehen kann, um die Fahreigenschaften
zu verbessern), in dem vier Räder
angetrieben werden, kann hergestellt werden, wenn sich die Klauenkupplung
in der dritten Position befindet.
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In
den herkömmlichen
Antriebsumschaltgeräten
beinhaltet der Differenzialmechanismus zum Umschalten zwischen dem
Zweiradantriebszustand, dem Vierradantriebszustand mit freigegebenem
Differenzial und dem Vierradantriebszustand mit verriegeltem Differenzial
die Installation eines Kegelgetriebes. Dies macht die Struktur kompliziert
und umfangreich.
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Da
der Schaltvorgang unter Verwendung der Klauenkupplung ausgeführt wird,
ist es außerdem notwendig,
die Phasen zum Ineingriffnehmen und Freigeben einer die Klauenkupplung
bildenden Buchse und eines Keils aufeinander abzustimmen.
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Als
nächsten
Stand der Technik wird auf die US-Patentschrift Nr. 5, 971, 123
Bezug genommen, in der eine bidirektionale Freilaufkupplung zum
Steuern der Drehmomentübertragung
zwischen einer Antriebswelle und einer angetriebenen Welle unter
Verwendung einer Gruppe von Walzen, die an einer in einem Kupplungsgehäuse vorgesehenen
Nockenoberfläche
anliegen, wobei das Gehäuse
an der Antriebswelle drehbar befestigt und dazu vorgesehen ist,
die angetriebene Welle in Eingriff zu nehmen, beschrieben wird.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das leichte Schalten zwischen
einem vollständigen Zweiradantriebszustand
und einem vollständigen Vierradantriebszustand
auf der Grundlage einer kompakten und einfachen Struktur. In diesem
Zusammenhang bedeutet vollständiger
Zweiradantriebszustand einen Zustand, in dem nur die beiden Vorderräder oder
nur die beiden Hinterräder
angetrieben werden. Der vollständige
Vierradantriebszustand bedeutet einen Zustand, in dem die beiden
Vorderräder
und die beiden Hinterräder
angetrieben werden und die rechten und linken Räder auf der Basis der integralen Drehung
angetrieben werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Antriebschaltgerät zum Schalten eines Antriebsübertragungszustand
von einem Antriebselement zu zwei rechten und linken angetriebenen
Elementen offenbart, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung und aus den beigefügten
Zeichnungen umfassender verständlich, welche
nicht als eine Einschränkung
der Erfindung ausgelegt werden sollten, sondern nur zur Erläuterung
und zum Verständnis
dienen.
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Die
Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittansicht, die ein Antriebsumschaltgerät darstellt;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Hauptabschnitts aus 1;
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3 ist
eine Querschnittansicht entlang einer Linie III-III aus 2 und
zeigt einen Nicht-Keilverbindungszustand;
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4 ist
eine Querschnittansicht entlang einer Linie III-III aus 2 und
zeigt einen Keilverbindungszustand;
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5 ist
eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Antriebsumschaltgeräts; und
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6 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Hauptabschnitts aus 5.
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Gemäß der Erfindung
ist ein Fahrzeug, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird,
so strukturiert, dass ein Getriebe mit einer Ausgangsseite eines
Motors verbunden ist. Eine Antriebswelle ist an eine Ausgangsseite
des Getriebes verbunden. Rechte und linke Hinterradgruppen sind
mit einem Ende der Antriebswelle an einer Seite der Hinterräder über ein
Differenzial verbunden und rechte und linke Vorderradgruppen sind
an einem Ende der Antriebswelle an einer Seite der Vorderräder über ein
Antriebsumschaltgerät 10 verbunden.
In diesem Fahrzeug wird eine Motordrehkraft, die auf das Differenzial
der Hinterräder
von der Antriebswelle übertragen wird,
immer an die Hinterräder übertragen,
und eine Drehkraft, die an das Antriebsumschaltgerät 10 an der
Seite der Vorderräder
von der Antriebswelle übertragen
wird, wird an das rechte und linke Vorderrad entsprechend einem
Schaltvorgang des Antriebsumschaltgeräts 10 übertragen.
Wenn sich das Antriebsumschaltgerät 10 in einem ausgeschalteten
Zustand befindet, in dem das Antriebsumschaltgerät 10 die Drehkraft
nicht an das rechte und das linke Vorderrad überträgt, wird das Fahrzeug in einem
vollständigen
Zweiradantriebszustand betrieben, in dem das Fahrzeug nur durch
die beiden Hinterräder
angetrieben wird. Wenn sich das Antriebsumschaltgerät 10 in
einem eingeschalteten Zustand befindet, in dem das Antriebsumschaltgerät 10 die
Drehkraft an das rechte und linke Vorderrad überträgt, wird das Fahrzeug in einem
vollständigen
Vierradantriebszustand betrieben, in dem das Fahrzeug direkt durch
zwei Vorderräder
und zwei Hinterräder
angetrieben wird.
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Wie
in den 1 bis 6 gezeigt, ist das Antriebsumschaltgerät 10 so
ausgelegt, dass erste bis dritte Gehäuse 11A bis 11B integral
mit einem Bolzen 10A verbunden sind. Eine mit einem Ritzelrad 12A versehene
Ritzelwelle 12 ist über
Lager 13A und 13B zu dem Gehäuse 11A unterstützt. Ein
Bügel 14 ist
an die Ritzelwelle 12 über
eine Keilverbindung befestigt und die oben genannte Antriebswelle
ist mit dem Bügel 14 verbunden.
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Ein
Antriebselement 15 ist über
Lager 16 und 17 zu dem Gehäuse 11A und 11B unterstützt. Das Antriebselement 15 entspricht
einem zusammengesetzten Element, in dem eine Ringradwelle 18,
die mit einem Ringrad 18A versehen ist, und ein Gehäuse 19 integral
durch einen Bolzen 20 verbunden sind. Das Ringrad 18A wird
von dem Ritzelrad 12A in Eingriff genommen. Dementsprechend
wird das Antriebselement immer durch eine Drehung der Antriebswelle
angetrieben.
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Zwei
linke und rechte angetriebene Elemente 21 und 22 und
ein Abstandhalter 23, der zwischen den angetriebenen Elementen 21 und 22 gehalten wird,
werden zwischen Endoberflächen
gehalten, die einander an einer Mittelachse der das Antriebselement
bildenden Ringradwelle 18 und des Gehäuses 19 gegenüberliegen.
Eine linke Vorderradgruppe 24 ist über eine Keilverbindung an
dem angetriebenen Element 21 befestigt und eine rechte
Vorderradgruppe 25 ist über
eine Keilverbindung an dem angetriebenen Element 22 befestigt.
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Zu
dieser Zeit sind das Antriebselement 15, beide angetriebenen
Elemente 21 und 22 und der Abstandhalter 23 koaxial
zueinander angeordnet. Ein absatzförmiger Außenumfangsabschnitt 21A,
der an einer äußeren Endoberfläche des
angetriebenen Elements 21 vorstehend vorgesehen ist, ist
koaxial an einen absatzförmigen
Innendurchmesserabschnitt 18B angepasst, der an einer eingestanzten
Endoberfläche
der Ringradwelle 18 ausgenommen vorgesehen ist, so dass
sie sich relativ drehen können.
Die Außenendoberfläche des
angetriebenen Elements 21 kann an der eingestanzten Endoberfläche der
Ringradwelle 18 in einer Axialrichtung davon anliegen. Ein
absatzförmiger
Außenumfangsabschnitt 22A,
der an einer Außenendoberfläche des
angetriebenen Elements 22 vorstehend vorgesehen ist, ist
koaxial an einen absatzförmigen
Innendurchmesserabschnitt 19A angepasst, der an einer eingestanzten Endoberfläche des
Gehäuses 19 ausgenommen
vorgesehen ist, so dass sie sich relativ drehen können. Die Außenendoberfläche des
angetriebenen Elements 22 kann gegen die eingestanzte Endoberfläche des
Gehäuses 19 in
einer Axialrichtung davon anliegen. Außerdem sind die absatzförmigen Außendurchmesserabschnitte 23A und 23B,
die jeweils an beiden Endoberflächenseiten
des Abstandhalter 23 vorstehend vorgesehen sind, koaxial
an schrittförmige
Innenumfangsabschnitte 21A und 21B angepasst,
die an einer eingestanzten Endoberfläche des angetriebenen Elements 21 bzw.
des angetriebenen Elements 21 vorstehend vorgesehen sind.
Die jeweiligen Endoberflächenseiten
des Abstandhalters 23 können
an den jeweiligen ausgestanzten Endoberflächen des angetriebenen Elements 21 und
des angetriebenen Elements 22 in einer Axialrichtung davon anliegen.
Dementsprechend werden beide angetriebene Elemente 21 und 22 und
der Abstandhalter 23 in dem Antriebselement 15 (der
Ringradwelle 18 und dem Gehäuse 19) in einem Zustand
gehalten, in dem sie sich relativ drehen können. Das Antriebselement 15 (die
Ringradwelle 18 und das Gehäuse 19), beide angetriebenen
Elemente 21 und 22 und der Abstandhalter 23 sind
in einem Zustand koaxial angeordnet, in dem sie koaxial aneinander
angepasst sind.
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Außerdem sind
in dem Antriebsumschaltgerät 10 eine
Umfangsverbindungsoberfläche 30,
die an einer Innendurchmesseroberfläche des Gehäuses 19, das das Antriebselement 15 bildet,
vorgesehen ist, und Umfangsverbindungsoberflächen 31 und 32,
die an Außendurchmesseroberflächen der
beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 vorgesehen sind,
koaxial jeweils innen und außen
angeordnet, wie in den 2 und 3 gezeigt.
Die Umfangsverbindungsoberfläche 30 des
Gehäuses 19 ist
polygonal geformt. Ein keilförmiger
Spalt 33a, in dem beide Seiten (eine Vorwärtsdrehrichtung
und eine Rückwärtsdrehrichtung)
in einer Umfangsrichtung eng sind, ist wiederholt in einem ringförmigen Zwischenraum 33 zwischen
der Umfangsverbindungsoberfläche 30 des
Gehäuses 19 und
den Umfangsverbindungsoberflächen 31 und 32 der
beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 geformt.
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Das
Antriebsumschaltgerät 10 nimmt
ferner Käfige 41 und 42 auf,
die jeweils den beiden angetriebenen Elementen 21 und 22 in
dem ringförmigen Spalt 33 zwischen
dem Antriebselement 15 (dem Gehäuse 19) und den beiden
angetriebenen Element 21 und 22 entspricht. Das
Antriebsumschaltgerät 10 hält walzenartige
Rollelemente 43 und 44 in Taschen 41A und 42A,
die in einer Umfangsrichtung der jeweiligen Käfige 41 und 42 in
einer Vielzahl von Positionen vorgesehen sind, wodurch ein Walzenkupplungsmechanismus
gemäß der folgenden
Art bereitgestellt wird.
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Das
Antriebsumschaltgerät 10 ist
mit ringförmigen
Rillen 43A und 44A in Mittelabschnitten der jeweiligen
Rollelemente 43 und 44 versehen. Ein ringartiges
Anregungselement 45, das im Umfang des angetriebenen Elements 21 vorgesehen
ist, wird von der Rille 43A jedes der Rollelemente 43 in
Eingriff genommen und daran befestigt. Das Antriebsumschaltgerät 10 ist
mit einem ringartigen Anregungselement 46 versehen, das
im Umfang des angetriebenen Elements 22 vorgesehen ist
und von der Rille 44A jedes der Rollelemente 44 in
Eingriff genommen und daran befestigt wird. Das Anregungselement 45 wird
durch die Rillen 43A aller Rollelemente 43, die
in Umfangsrichtung von der Seite des angetriebenen Elements 23 benachbart
sind, in einem Zustand, in dem ein gebogener Endabschnitt von der
Rille 43A eines Rollelements 43 in Eingriff genommen
wird, in Eingriff genommen und daran befestigt. Das Anregungselement 45 regt
jedes der Rollelemente 43 so an, dass es sich in Kontakt
mit dem maximalen Innendurchmesserabschnitt der Umfangsverbindungsoberfläche 30 in
dem Gehäuse 19 befindet.
Das Rollelement 43 befindet sich nicht in Kontakt mit der
Umfangsverbindungsoberfläche 30 des
angetriebenen Elements 22 und wird in einer neutralen Position
gehalten. Dementsprechend bildet das Anregungselement 45 einen
Laufzustand, in dem das Antriebselement 15 (das Gehäuse 19)
und das angetriebene Element 21 nicht in Eingriff genommen
sind (3). Das Anregungselement 46 wird von
den Rillen 43a aller Rollelemente 44 in Eingriff
genommen und daran befestigt, welche in Umfangsrichtung von der
Seite des angetriebenen Elements benachbart sind, in einem Zustand,
in dem ein gebogener Endabschnitt von der Rille 44a eines
Rollelements 44 in Eingriff genommen wird. Das Anregungselement 46 regt
jedes der Rollelemente 44 an, so dass es in Kontakt mit
dem maximalen Innendurchmesserabschnitt der Umfangsverbindungsoberfläche 30 in
dem Gehäuse 19 befindet. Das
Rollelement 43 befindet sich nicht in Kontakt mit der Umfangsverbindungsoberfläche 32 des
angetriebenen Elements 22 und wird in einer neutralen Position
gehalten. Dementsprechend bildet das anregende Element 46 einen
Laufzustand, in dem das Antriebselement 15 (das Gehäuse 19)
und das angetriebene Element 22 nicht in Eingriff genommen
sind (wie in 3).
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Das
Antriebsumschaltgerät 10 weist
ein Schaltmittel 50 auf. Das Schaltmittel 50 schaltet
von einem ausgeschalteten Modus (einem Modus, der einen vollständigen Zweiradantriebszustand
herstellen kann, in dem nur die Hinterräder angetrieben werden) zu
einem eingeschalteten Modus (einem Modus, der einen vollständigen Vierradantriebszustand herstellen
kann, in dem die Vorder- und Hinterräder angetrieben werden). In
dem ausgeschalteten Modus sind das Antriebselement 15 und
die beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 in
einem nicht in Eingriff genommenen Zustand durch die Anregungselemente 45 und 46,
die oben erwähnt
wurden, platziert, so dass sie laufen können. Die Leistungsübertragung
von dem Antriebselement 15 zu den beiden angetriebenen
Elementen 21 und 22 kann so aufgehoben werden.
In dem angeschalteten Modus sind das Antriebselement 15 und
die beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 in
Eingriff genommen und die Leistungsübertragung von den Antriebselement 15 zu
den beiden angetriebenen Elementen 21 und 22 kann
ausgeführt
werden.
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Das
Schaltmittel 50 kann die Käfige 41 und 42 leicht
in einer Axialrichtung bezüglich
der Flanschen 21C und 22C der beiden angetriebenen
Elemente 21 und 22 bewegen in einem Zustand der
folgenden. Die innere Endoberflächen
der beiden Käfige 41 und 42 werden
Rücken
an Rücken
zueinander platziert, die Innenumfangsabschnitte 41B und 42B der
Innenendoberflächen
der beiden Käfige 21 und 22 werden
durch eine Außenumfangsführungsoberfläche 23C des
Abstandhalters 23 unterstützt, wenn die beiden Käfige 41 und 42 in
den ringförmigen
Spalt 33 zwischen dem Antriebselement 15 und den
beiden angetriebenen Elementen 21 und 22 aufgenommen
werden. In dem angeschalteten Modus führt und leitet das Schaltmittel 50 die
beiden Käfige 41 und 42 gleitend
durch die Führungsoberfläche 23C des
Abstandhalters 23, so dass sie in einer Axialrichtung zu einer
Außenseite
geschoben werden. Dies bringt auch die Außenendoberflächen der
jeweiligen Käfige 41 und 42 in
Kontakt mit den gegenüberliegenden Flanschen 21C und 22C der
angetriebenen Elemente 21 und 22, so dass ein
Reibungskontakt erzielt wird. Dann versetzt das Schaltmittel 50 die
jeweiligen Käfige 41 und 42 in
die Lage, sich zusammen mit den jeweiligen angetriebenen Elementen 21 und 22 zu drehen.
In diesem Zustand, wenn das Antriebselement 15 nach vorne
gedreht wird und eine Rotationsphasendifferenz zwischen dem Antriebselement 15 und
dem angetriebenen Elementen 21 und 22 erzeugt
wird, bewegen sich die Rollelemente 43 und 44 der
jeweiligen Käfige 41 und 42 relativ
in einer positiven Richtung einer Umfangsrichtung der Umfangsverbindungsoberfläche 30 in
dem Gehäuse 19.
Sie stellen eine Keilverbindung zu der Umfangsverbindungsoberfläche 30 des
Gehäuses 19 und
den Umfangsverbindungsoberflächen 31 und 32 der
beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 her und
drehen das Antriebselement 15 (das Gehäuse 19) und die angetriebenen
Elemente 21 und 22 integral in eine Vorwärtsdrehrichtung
(4). Wenn das Antriebselement 15 andererseits
rückwärts gedreht
wird und die Rotationsphasendifferenz zwischen dem Antriebselement 15 und
den angetriebenen Elementen 21 und 22 erzeugt
wird, bewegen sich die Rollelemente 41 und 42 der
jeweiligen Käfige 41 und 42 relativ
in einer Rückwärtsrichtung
in der Umfangsrichtung der Umfangsverbindungsoberfläche 30 in
dem Gehäuse 19.
Sie stellen eine Keilverbindung zwischen der Umfangsverbindungsoberfläche 30 des
Gehäuses 19 und
den Umfangsverbindungsoberflächen 31 und 32 der
beiden angetriebenen Elemente 21 und 22 her und
drehen das Antriebselement 15 (das Gehäuse 19) und die angetriebenen
Elemente 21 und 22 integral in eine Rückwärtsdrehrichtung.
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Dementsprechend
bewegt das Schaltmittel 50 die beiden Käfige 41 und 42 in
Axialrichtung über einen
Kugel-Nocken-Mechanismus
als Ergebnis einer in dem eingeschalteten Zustand erzeugten elektromagnetischen
Kraft, insbesondere ist ein Elektromagnet 51 mit einer
eingebauten elektromagnetischen Spule 51A in dem Gehäuse 11C vorgesehen. Eine
Armaturenplatte 52, die an einem Basisendabschnitt eines
Nockenrohrs 54 befestigt ist, das so an einem Außenumfang
des Gehäuses 19 angepasst
ist, dass es sich mittels einer Scheibe 53 in eine Axialrichtung
bewegen kann, ist an einer Vorderfläche des Elektromagnets 51 angeordnet.
Dadurch kann das Nockenrohr 44 auf der Grundlage einer elektromagnetischen
Kraft, die durch das Anlegen eines elektrischen Stroms an den Elektromagneten 51 erzeugt
werden, bewegt werden. Außerdem
werden die Kugeln 56 in Durchgangslöchern 55 aufgenommen,
die in einer Vielzahl von Positionen (beispielsweise drei Positionen)
in der peripheren Richtung des Gehäuses 19 vorgesehen
sind. Gegen die Kugeln 56 drückende Nockenoberflächen 54A sind
in einem Innenumfang eines vorderen Endabschnitts des Nockenrohrs 54 vorgesehen.
Dann sind die geneigten oberflächenangetriebenen
Nockenoberflächen 41C und 42C in
Außenumfangsabschnitten
der Innenendoberflächen
beider Käfige 41 und 42 bereitgestellt.
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Dementsprechend
bewegt das Schaltmittel 50 in dem angeschalteten Zustand
das Nockenrohr 54 als Ergebnis der elektromagnetischen
Kraft des Elektromagneten 51 und drückt die Kugeln 46 an
die Innenseite in der diametralen Richtung durch die Pressnockenoberflächen 54A des
Nockenrohrs 54. Die Kugeln 56 werden dann in die
angetriebenen Nockenoberflächen 41C und 42C in
den beiden Käfigen 41 und 42 gedrückt. Als
Ergebnis werden die beiden Käfige 41 und 42 jeweils
gleitend durch die Führungsoberfläche 53C des
Abstandhalters 23 geführt, so
dass sie an einer Außenseite
in einer Axialrichtung bewegt werden, wodurch die Außenendoberfläche der
Käfige 41 und 42 jeweils
gegen die Flanschen 21C und 22C der angetriebenen
Elemente 21 und 22 gedrückt werden können.
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Das
Schaltmittel 50 wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert.
Das heißt,
wenn die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert übersteigt,
wird an den Elektromagneten 51 ein elektrischer Strom angelegt
und der Modus wird von dem oben genannten ausgeschalteten Zustand
in den angeschalteten Zustand geschaltet.
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In
diesem Fall kann das Schaltmittel 50 auf der Basis einer
manuellen Operation von Seiten eines Fahrzeugnutzers den Modus von
dem ausgeschalteten Zustand zu dem angeschalteten Zustand umschalten.
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Dementsprechend
funktioniert das Antriebsumschaltgerät 10 auf folgende
Weise.
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(A) Vollständiger Zweiradantriebszustand
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In
einem Zustand, in dem der an den Elektromagneten 51 angelegte
elektrische Strom abgestellt wird und das Schaltmittel 50 in
den ausgeschalteten Zustand gestellt wird, wenn die Keilverbindung
zwischen dem Antriebselement 15 und das linke und rechte
angetriebene Element 21 und 22 aufgehoben wird,
wird die Antriebskraft an das linke und rechte angetriebene Element 21 und 22 nicht übertragen. Somit
wird ein vollständiger
Zweiradantrieb erzielt. Das Laufen des Kegelantriebs des Differenzials
findet nicht statt und der Brennstoffverbrauch wird verbessert.
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(B) Vollständiger Vierradantrieb
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In
einem Zustand, in dem der an den Elektromagneten 51 angelegte
elektrische Strom eingestellt wird und das Schaltmittel 50 in
den eingeschalteten Zustand gestellt wird, wenn eine Rotationsphasendifferenz
zwischen dem Antriebselement 15 und den angetriebenen Elementen 21 und 22 aufgrund
einer plötzlichen
Beschleunigung einer Motordrehkraft oder dergleichen erzeugt wird,
werden das linke und rechte angetriebene Element unmittelbar keilverbunden.
Als Ergebnis wird eine Antriebskraft an das linke und rechte angetriebene
Element übertragen
und ein vollständiger
Vierradantrieb wird erzielt. Da sowohl das linke aus auch das rechte
angetriebene Element 21 und 22 mit dem Antriebselement 15 keilverbunden sind,
sind die an das linke und das rechte angetriebene Element 21 und 22 übertragenen
Drehkräfte gleichförmig und
die Stabilität
wird beim geradeaus Fahren bei hohen Geschwindigkeiten verbessert.
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Da
der Verbindungszustand auch beim Ausfall des Motors oder plötzlicher
Geschwindigkeitsverringerung aufrechterhalten wird, wird die Stabilität beim Geradeausfahren
erhalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können die
folgenden Wirkungen erzielt werden:
- (1) Da
das Antriebsumschaltgerät 10 über keine eingebaute
Differenzialschaltung verfügt,
kann die Struktur kompakt und einfach gemacht und Gewicht reduziert
werden.
- (2) Das Schaltmittel 50 bewegt die Käfige 41 und 32 in
der Axialrichtung als Folge der elektromagnetischen kraft und bringt
die Endoberflächen
der Käfige 41 und 42 in
Reibungskontakt mit den Flanschen 21C und 22C der
angetriebenen Elemente 21 und 22, so dass sie
sich damit zusammen drehen. Das Antriebselement 15 und
das rechte und linke angetriebene Element können miteinander entsprechend
einer Zwischenschaltung der Rollelemente 43 und 44 keilverbunden werden,
unmittelbar nachdem die Rotationsphasendifferenz zwischen den angetriebenen
Elementen 21 und 22 und dem Antriebselement (als Walzenkupplungsmechanismus)
erzeugt worden ist. Die Keilverbindung zwischen dem Antriebselement 15 und
den angetriebenen Elementen 21 und 22 kann einfach
und leicht hergestellt und gelöst
werden.
- (3) Das Schaltmittel 50 kann die Käfige 41 und 42 in
der Axialrichtung auf der Basis einer einfachen Struktur (der Kugel-Nocken-Mechanismus)
einfach und sicher bewegen, welche das mittels der elektromagnetischen
Kraft bewegte Nockenrohr 54 und die durch die Nockenoberfläche 54A des Nockenrohrs 54 angedrückte Kugel 56 verwendet.
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Wie
vorstehend beschrieben sind Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Detail in Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben worden. Die spezifischen Konfigurationen der vorliegenden
Erfindung sind jedoch nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern
solche Ausführungsformen,
die eine Aufbaumodifikation aufweisen, sind ebenfalls in der vorliegenden
Erfindung enthalten. Die Struktur kann beispielsweise so ausgelegt
sein, dass die Umfangsverbindungsoberfläche des Antriebselements und
jede der Umfangsverbindungen der beiden angetriebenen Elemente entsprechend
einer Zwischenschaltung der Rollelemente keilverbunden sind. Dies kann
auf durch Folgendes verursacht werden: die Rollelemente in jedem
der Käfige
können
durch das Anregungselement so in Kontakt mit der polygonalen Umfangsverbindungsoberfläche des
angetriebenen Elements gehalten werden, dass sie in einer Richtung
angeregt werden, in der sich die Rollelemente nicht in Kontakt mit
der Umfangsverbindungsoberfläche
des Antriebselements befinden, und die infolge der elektromagnetischen
Kraft in Axialrichtung bewegte Endoberfläche des Käfigs würde in Reibungskontakt mit
dem Antriebselement gebracht werden, so dass sie sich damit zusammen
dreht, wenn sich das Schaltmittel in dem angeschalteten Zustand
befindet.
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Wie
oben beschrieben ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
zwischen dem vollständigen
Zweiradantriebszustand und dem vollständigen Vierradantriebszustand
auf der Basis dieser kompakten und einfachen Struktur leicht zu
schalten.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen
davon veranschaulicht und beschrieben worden ist, versteht sich,
dass Fachleute die vorstehenden oder verschiedene andere Änderungen,
Auslassungen und Zufügungen
an der vorliegenden Erfindung vornehmen können, vorausgesetzt, dass sich
die Änderungen
nicht aus dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung bewegen, der
in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt wird.