DE69813977T2

DE69813977T2 - Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für vierradgetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE69813977T2
Application number: DE69813977T
Authority: DE
Inventors: Masao Arimatsu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: EP0903256B1; EP0903256A3; DE69813977D1; EP0903256A2; US6135229A; JP3505975B2; JPH1191388A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug auf der Grundlage eines vorderen Verbrennungsmotors und eines Vorderrad-Antriebssystems.

2. Beschreibung der zugehörigen Technik

Als eine Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug ist eine Technik bekannt, die z. B. in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 63- 162334 beschrieben ist. Diese Technik (die als die herkömmliche Technik 1 bezeichnet wird), und die als die dem Stand der Technik am nächsten kommende betrachtet wird, wird auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug auf der Grundlage eines FF-System (vorderer Verbrennungsmotor und Vorderradantrieb) angewandt, in dem der Motor, wie in Fig. 1 gezeigt, horizontal angeordnet ist. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Motor, die Symbole Tfl und Tfr bezeichnen jeweils linke und rechte Vorderräder, die Symbole Trl und Trr bezeichnen jeweils linke und rechte Hinterräder und Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Antriebskraft-Übertragungssystem zum Verändern eines Antriebskraftverteilungsverhältnisses auf jedes der Räder Tf1, Tfr, Trl und Trr.
Das Antriebskraft-Übertragungssystem 4 enthält ein automatisches Getriebe 6 zum Zahnradverschiebung einer Antriebskraft von dem Motor 2 auf ein vorbestimmtes Zahnradverschiebungsverhältnis, und eine Übertragung 8, um die Antriebskraft von diesem automatischen Getriebe 6 auf die Vorderräder Tfl und Tfr, als ein Vorderrad-Antriebsdrehmoment, und auf die Hinterräder Trl und Trr als ein Hinterrad-Antriebsdrehmoment zu verteilen. Das Vorderrad-Antriebsdrehmoment wird auf die Vorderräder Tfl und Tfr als eine Antriebskraft durch eine Vorderrad-Antriebswelle 10 übertragen, und das Hinterrad-Antriebsdrehmoment wird auf die Hinterräder Trl und Trr als eine Antriebskraft durch eine Kardanwelle 12 und eine hintere Differentialvorrichtung 32 übertragen. Die Übertragung 8 enthält eine mittlere Differentialvorrichtung 16, zu der das Antriebsdrehmoment von einem Abgangszahnrad 6a des automatischen Getriebes 6 übertagen wird, eine vordere Differentialvorrichtung 18, die mit der mittleren Differentialvorrichtung 16 verbunden ist, um die Vorderradantriebskraft auf die Vorderräder TU und Tfr zu übertragen, eine Differentialsteuerkupplung 20, eine Steuervorrichtung 22 und verschiedene Eingabesysteme 24.
Die Steuervorrichtung 22 sendet ein Impulssignal eines vorbestimmten Beanspruchungsverhältnisses in Übereinstimmung mit einer Information, die von den verschiedenen Eingabesystemen 24 gesendet wurden, um dadurch die Differentialkupplung 20 zu betätigen. Wenn eine Greifkraft einer Größenordnung in Übereinstimmung mit dem Beanspruchungsverhältnisses zwischen einem Differentialgehäuse 16a und einem seitlichen Hinterrad-Ausgangszahnrad 16b erzeugt wird, wird ein Differential, das zwischen einem seitlichen Vorderrad-Ausgangszahnrad 16c und einem seitlichen Hinterrad-Ausgangszahnrad 16b erzeugt wird, in Übereinstimmung mit der Greifkraft unterdrückt, so dass ein Drehmoment von den Rädern, die schneller drehen, auf die Räder, die langsamer drehen, übertragen wird.
Das Bezugszeichen 30 bezeichnet ein Übertragungszahnrad, das mit dem seitlichen hinteren Ausgangszahnrad 16b verbunden werden soll, und das Bezugszeichen 32a bezeichnet ein hinteres Differentialzahnrad einer hinteren Differentialvorrichtung 32. Ein Eingangszahnrad 12a, das an dem vorderen Ende der Kardanwelle 12 gebildet ist, ist im Kämmeingriff mit dem Übertragungszahnrad 30, und ein Ausgangszahnrad 12b, gebildet an einem hinteren Ende der Kardanwelle 12 ist im Kämmeingriff mit dem hinteren Differentialzahnrad 32a. Die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 12b ist 12, und die Anzahl der Zähne des hinteren Differentialzahnrades 32a ist 41. Mit dieser Zähnezahl dreht sich das seitliche Ausgangszahnrad 16c des Vorderrades, das auf der Seite der Vorderräder der mittleren Differentialvorrichtung 16 ist, immer 2,4% schneller, als das seitliche Ausgangszahnrad 16b des Hinterrades, das auf der Seite der Hinterräder ist.
Bei dieser Anordnung, da eine relative Drehung (Differential) zwischen der Seite des Vorderrades und der Seite des Hinterrades der mittleren Differentialvorrichtung 16 erzeugt wird, wenn das Fahrzeug fährt, ist es möglich, den Drehmomentbetrag, der von den schnelleren Rädern auf die langsamer drehenden Räder übertragen wird, abhängend von einem Grad der Greifkraft zum Unterdrücken dieses Differential durch die Differentialsteuerungskupplung 20 zu begrenzen. Noch geneuer, wenn das zwischen den Vorder- und den Hinterrädern erzeugte Differential mit einer schwachen Kraft unterdrückt wird, kann nur ein Drehmoment in einem Betrag, der dieser schwachen Kraft entspricht, von den schneller drehenden Rädern auf die langsam drehenden Räder übertragen werden. Im Gegenteil, wenn das Differential mit einer starken Kraft unterdrückt wird, kann ein großer Drehmomentbetrag von den Rädern, die schneller drehen, auf die Räder, die langsamer drehen, übertragen werden. Demzufolge kann ein Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den vorderen und den hinteren Rädern beliebig festgelegt werden.
Außerdem, als ein vierradgetriebenes Fahrzeug vom FF-System, in dem keine elektronischen Steuereinrichtungen oder hydraulischen Steuereinrichtungen verwendet werden, ist eine Vorrichtung bekannt, die aufweist eine Kardanwelle, um eine Antriebskraft von einer Übertragung, angeordnet auf der Seite der Vorderräder, auf eine hintere Differentialvorrichtung, angeordnet auf der Seite der Hinterräder, zu übertragen, und Viskositätskupplungen als ein Grenzschlupfdifferential, verbunden mit der Kardanwelle in Reihe (diese bekannte Technik wird nachstehend als die herkömmliche Technik 2 bezeichnet).
In der herkömmlichen, in Fig. 1 gezeigten Technik 1, haben das Eingangszahnrad 12a der Kardanwelle 12, im Kämmeingriff mit dem Übertragungszahnrad 30, und das Eingangszahnrad 12b der Kardanwelle, im Kämmeingriff mit dem hinteren Differentialzahnrad 32a, dieselbe Anzahl von Zähnen (12). Demzufolge, wenn sich die Kardanwelle 12 dreht, da das Eingangszahnrad 12a und das Ausgangszahnrad 12b miteinander in demselben Zahneingriffszustand im Kämmeingriff sind, erhöht sich das Getriebegeräusch in vielen Fällen.
In der herkömmlichen Technik 2, in der Viskositätskupplungen mit der Kardanwelle in Reihe verbunden sind, haben ein erstes Zahnrad, im Kämmeingriff mit einem Zahnrad auf der Seite der Übertragung der Kardanwelle, und ein zweites Zahnrad, im Kämmeingriff mit einem Zahnrad auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung, auch dieselbe Anzahl von Zähnen. Demzufolge, wenn die Viskositätskupplungen auf solch einen Grad betätigt werden, dass eine innere Platte und eine äußere Platte im Verhältnis gedreht werden, wird eine Differenz in der Anzahl der Drehung zwischen den ersten und den zweiten Zahnrädern leicht variiert, ein Geräusch des ersten Zahnrades und ein Geräusch des zweiten Zahnrades wird derart als ein Stoßphänomen überlagert und in vielen Fällen kann ein Schlaggeräusch erzeugt werden.
Außerdem ist in der herkömmlichen Technik 1 ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Übertragungszahnrad 30 (die Anzahl der Zähne: 42) auf der Seite der Übertragung 8 und dem Eingangszahnrad 12a (die Anzahl der Zähne: 12) auf 3.500 (42/12) festgelegt, ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem hinteren Differentialzahnrad 32a (die Anzahl der Zähne: 41) auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 32 und dem Ausgangszahnrad 12b (die Anzahl der Zähne: 12) ist auf 3.417 (41/12) festgelegt, und eine Differenz zwischen den Übersetzungsverhältnissen auf der Seite der Übertragung 8 und auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 32 ist groß (3.500 - 3.417 = 0.083) festgelegt. Wenn das Übersetzungsverhältnis groß festgelegt ist, werden Teile in der mittleren Differentialvorrichtung 16 immer in einem Schlupfzustand gedreht, wenn das Fahrzeug fährt, und die Temperatur des in der Vorrichtung vorgesehenen Schmieröles ist geneigt, sich zu erhöhen, was einen Einfluss auf die Haltbarkeit der mittleren Differentialvorrichtung 16 ausübt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die obigen Umstände vervollständigt worden, und ein erstes Ziel ist, das Getriebegeräusch an dem Antriebskraft-Übertragungsgetriebeabschnitt zu vermindern, und ein zweites Ziel ist, eine Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug zu schaffen, die den Temperaturanstieg von Schmieröl unterdrückt und das keinen Einfluss auf die Haltbarkeit der Betriebsvorrichtung ausübt.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug vorgesehen, mit: einer Übertragung durch ein Hauptgetriebe zu einem Verbrennungsmotor, der in einer Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist, und der ein Hinterrad-Ausgangszahnrad zum Übertragen eines Antriebsdrehmomentes des Verbrennungsmotors auf die Seite der Hinterräder enthält; einer Kardanwelle, die zu der Übertragung verbunden ist und die sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt, und an seinem vorderen Ende mit einem Eingangszahnrad versehen ist, das im Kämmeingriff mit dem Hinterrad-Ausgangszahnrad ist; und einer hinteren Differentialvorrichtung, die mit der Kardanwelle verbunden ist, und die mit einem Ausgangszahnrad, gebildet an einem hinteren Ende der Kardanwelle, im Kämmeingriff ist; wobei die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades der Kardanwelle und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades der Kardanwelle unterschiedlich festgelegt sind.
Bei dem ersten Aspekt der Erfindung, da die Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad der Kardanwelle voneinander unterschiedlich festgelegt ist, wenn sich die Kardanwelle dreht, werden das Eingangszahnrad und das Ausgangszahnrad nicht in denselben Zahnkämmeingriffszustand gebracht, das Zahnradgeräusch sollte nicht erhöht werden.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebskraft- Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug vorgesehen, mit: einer Übertragung, die durch ein Hauptgetriebe mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, der in einer Vorderseite eines Fahrzeuges vorgesehen ist und das ein Hinterrad-Ausgangszahnrad zum Übertragen eines Antriebsdrehmomentes des Verbrennungsmotors auf die Seite der Hinterräder enthält; einer Kardanwelle, die zu der Übertragung verbunden ist und sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt und an ihrem vorderen Ende mit einem Eingangszahnrad versehen ist, das mit dem Hinterrad-Ausgangszahnrad im Kämmeingriff ist; einem Schlupfbegrenzungsdifferential, das in Reihe mit der Kardanwelle verbunden ist, um ein Differential zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern zu begrenzen; und einer hinteren Differentialvorrichtung, die mit der Kardanwelle verbunden ist, und mit einem Ausgangszahnrad, das an einem hinteren Ende der Kardanwelle gebildet ist, im Kämmeingriff ist; wobei die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades der Kardanwelle und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades der Kardanwelle voneinander unterschiedlich festgelegt ist.
Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung, da die Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad und des Ausgangszahnrad der Kardanwelle voneinander unterschiedlich festgelegt ist, selbst wenn das Schlupfbegrenzungsdifferential, verbunden mit der Kardanwelle in Reihe, leicht betätigt wird, ist der Grad des Verzahnungseingriffs auf der Seite des Eingangszahnrades und auf der Seite des Ausgangszahnrades im Wesentlichen unterschiedlich, und demzufolge sollte ein Geräusch auf der Seite des ersten Zahnrades und ein Geräusch auf der Seite des zweiten Zahnrades als ein Stoßgeräusch nicht derart überlagert werden, und es kann verhindert werden, dass ein Schlaggeräusch entsteht.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wenn ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hinterrad-Ausgangszahnrad und dem Eingangszahnrad als ein erstes Übersetzungsverhältnis ausgedrückt wird, und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem hinteren Übersetzungsverhältnis und dem Ausgangszahnrad als ein zweites Übersetzungsverhältnis ausgedrückt wird, wird ein Übersetzungsverhältnisunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Übersetzungsverhältnis festlegt, um 0,01 oder geringer zu sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Unterschied zwischen dem ersten Übersetzungsverhältnis (Übersetzungsverhältnis des Hinterrad-Ausgangszahnrades und dem Eingangszahnrad) und dem zweiten Übersetzungsverhältnis (Übersetzungsverhältnis des hinteren Differentialzahnrades und dem Ausgangszahnrad) so klein wie 0,01 oder geringer festgelegt und demzufolge werden Teile in der Betriebsvorrichtung (die mittlere Differentialvorrichtung, die vordere Differentialvorrichtung) im Schlupfzustand meist überhaupt nicht gedreht, und die Temperatur des Schmieröles wird vor dem Erhöhtwerden unterdrückt und somit wird kein Einfluss auf die Haltbarkeit der Vorrichtung ausgeübt.
Außerdem, selbst wenn das Antriebsdrehmoment intermittierend auf die Kardanwelle 52 infolge einer Veränderung im Straßenoberflächenzustand, oder infolge einer Differenz im Bewegungsradius zwischen den Vorder- und den Hinterrädern intermittierend übertragen wird, da in der vorliegenden Erfindung kleine Übersetzungsverhältnisunterschiede festgelegt sind, sind Zahnoberflächen des hinteren Ausgangszahnrades und des Eingangszahnrades zueinander in Anlage, und Zahnoberflächen des Ausgangszahnrades und des hinteren Differentialzahnrades sind auch miteinander in Anlage und demzufolge kann ein Gleitgeräusch durch Schlagen des Zahnes der Zahnräder, z. B. ein Quack-Geräusch am Entstehen gehindert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades in einem Bereich von 8 bis 20 festgelegt, die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades ist festgelegt, um relativ ein Primzahlpaar zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades ist in einem Bereich von 8 bis 20 festgelegt, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades und des hinteren Differentialzahnrades ist festgelegt, um relativ ein Primzahlpaar zu sein.
Bei diesen Ausführungsbeispielen, da die Anzahl der Zähne jedes der Eingangszahnräder und der Ausgangszahnräder in einen Bereich von 8 bis 20 festgelegt ist, kann das Hinterrad-Ausgangszahnrad und das hintere Differentialzahnrad genau im Zahneingriff sein, und es ist möglich ein Zahnrad vorzusehen, in dem eine Dicke des Zahnes auf einen angemessenen Wert festgelegt ist, so dass die Haltbarkeit verbessert wird. Außerdem, da die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades und des Hinterrad-Ausgangszahnrades festgelegt sind, relative Primzahlpaare zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades und des hinteren Differentialzahnrades festgelegt sind, relative Primzahlpaare zu sein, kann demzufolge die Anzahl der Häufigkeit, wenn derselbe Zahn denselben Zahn trifft, vermindert werden, und die Haltbarkeit der Zahnoberfläche wird verbessert.
Die vorherigen und andere Ziele, die Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, die in Verbindungen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wurden, deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Aufbaus, der eine herkömmliche Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug zeigt;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Aufbaus, der ein erstes Ausführungsbeispiel einer Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vollständig vierradgetriebenes Fahrzeug zeigt;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines Aufbaus, der ein zweites Ausführungsbeispiel einer Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vollständig vierradgetriebenes Fahrzeug zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das eine Veränderung in der Temperatur des Schmieröls in einer Differentialvorrichtung zeigt, wenn ein Übersetzungsverhältnis verändert wird; und
Fig. 5 ist eine Tabelle, die Kombinationen der Anzahl der Zähne des hinteren Ausgangszahnrades und anderen Zahnrädern, z. B. einem hinteren Differentialzahnrad, zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden als nächstes in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 2 zeigt eine Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vollständig vierradgetriebenes Fahrzeug auf der Grundlage eines FF-Fahrzeuges (vorderer Verbrennungsmotor und Vorderantrieb), das einen horizontal angeordneten Verbrennungsmotor hat.
In dieser Vorrichtung ist ein Getriebe 42, in dem eine mittlere Differentialvorrichtung 48 Viskositätskupplungen 46 hat, enthalten und ist gerichtet mit einem horizontal angeordneten Verbrennungsmotor 40 verbunden, und eine vordere Differentialvorrichtung 50 ist in einer Übertragung 44, zusammengesetzt mit diesem Getriebe 42, enthalten.
Ein Ausgangszahnrad 52a einer Kardanwelle 52 ist mit einem Übertragungszahnrad 44a (Hinterrad-Ausgangszahnrad) der Übertragung 44 im Verzahnungseingriff, und ein hinteres Differentialzahnrad 54a einer hinteren Differentialvorrichtung 54 ist im Verzahnungseingriff mit einem Ausgangszahnrad 52b der Kardanwelle 52. Wenn ein Unterschied in der Anzahl der Drehung zwischen den Vorderrädern und der Hinterräder während der Fahrt des Fahrzeuges erzeugt wird, falls der Unterschied klein ist, wird ein Differentialbetrieb durch die mittlere Differentialvorrichtung 48 ausgeführt, und wenn der Unterschied groß ist, werden die Viskositätskupplungen 46 betätigt, um das Differential zu begrenzen, um ein angemessenes Drehmoment auf die vorderen und die hinteren Räder zu verteilen. Wenn solch ein großer Unterschied in der Anzahl der Drehung, die entweder eines der vorderen, oder eines der hinteren Räder stilllegt, erzeugt wird, werden eine innere Platte und eine äußere Platte der Viskositätskupplungen miteinander unter Druck berührt, so dass die Viskositätskupplungen 46 direkt zu den Vorderrädern verbunden sind, und demzufolge das Antriebsdrehmoment auf die Vorderräder und die Hinterräder gleich übertragen wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrades 44a 37, die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades 52a ist 11, die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b ist 14 und die Anzahl der Zähne des hinteren Differentialzahnrades 54a ist 47. Ein Übersetzungsverhältnis (erstes Übersetzungsverhältnis) auf der Seite der Übertragung 44 der Kardanwelle 52 ist festgelegt, um 3.364 (37111) zu sein, ein Übersetzungsverhältnis (zweites Übersetzungsverhältnis) auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 54 ist festgelegt, um 3.357 (47114) zu sein, und ein Unterschied zwischen den Übersetzungsverhältnissen ist festgelegt, um einen kleinen Wert (3.357 - 3.364 = 0.007) zu haben.
Entsprechend des obigen Aufbaus ist die Anzahl der Zähne jedes des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b der Kardanwelle 52 unterschiedlich zueinander festgelegt. Demzufolge, wenn sich die Kardanwelle 52 dreht, liegen dieselben Zähne des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b nicht gegeneinander an und somit ist es nicht möglich, dass sich das Getriebegeräusch erhöht.
Außerdem, da die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrades 44a und des Eingangszahnrades 52a festgelegt ist, relative Primzahlpaare (37, 11) zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b und das hintere Differentialzahnrad 54a festgelegt ist, ein relatives Primzahlpaar (47, 14) zu sein, so dass die Anzahl der Häufigkeiten, wenn derselbe Zahn auf denselben Zahn trifft, vermindert wird, wird demzufolge die Haltbarkeit verbessert.
Fig. 4 zeigt eine Veränderung in der Temperatur im Schmieröl in der mittleren Differentialvorrichtung 48, wenn das Übersetzungsverhältnis verändert wird. Wie in Fig. 4 gesehen werden kann, wenn das Übersetzungsverhältnis 0.01 überschreitet, übersteigt die Temperatur des Schmieröls einen Referenzwert durch Schlupf der Teile in der mittleren Differentialvorrichtung 48. Während, wenn ein Unterschied zwischen dem ersten Übersetzungsverhältnis und dem zweiten Übersetzungsverhältnis klein ist (0.007), wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Teile in der mittleren Differentialvorrichtung 48 in einem Schlupfzustand überhaupt nicht gedreht werden, und die Temperatur des in der Vorrichtung enthaltenen Schmieröles nicht ansteigt. Demzufolge wird kein nachteiliger Einfluss auf die Haltbarkeit der mittleren Differentialvorrichtung 48 ausgeübt.
Außerdem, selbst wenn das Antriebsdrehmoment auf die Kardanwelle 52 infolge der Veränderung im Straßenoberflächenzustand oder infolge eines Unterschiedes im Bewegungsradius zwischen den vorderen und den hinteren Rädern intermittierend übertragen wird, da in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein kleiner Übersetzungsverhältnisunterschied festgelegt ist, sind die Zahnoberflächen des Übertragungszahnrades 44a und des Eingangszahnrades 52a gegeneinander in Anlage und die Zahnoberflächen des Ausgangszahnrades 52b und das hintere Differentialzahnrad 54a sind auch gegeneinander in Anlage, und demzufolge kann ein Gleitgeräusch durch Schlagen des Zahnes der Zahnräder, z. B. ein Quack-Geräusch am Entstehen gehindert werden. Überdies, da die Anzahl der Zähne von jeweils dem Ausgangszahnrad 52a und dem hinteren Differentialzahnrad 54a auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 54 größer als jene des Zahnrades auf der Seite der Übertragung 44 ist, kann das Gleitgeräusch wirksam am entstehen gehindert werden, und ein Eintreten des Geräusches in den Fahrgastraum des Fahrzeuges kann vermindert werden.
Als nächstes zeigt Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel, in dem eine vordere Differentialvorrichtung 56 in dem Getriebe 42 enthalten ist, und die Übertragung 44 ist mit der vorderen Differentialvorrichtung 56 verbunden. Ein Antriebsdrehmoment, das von einem Verbrennungsmotor 40 durch das Getriebe 42 übertragen wird, wird auf eine vordere Differentialvorrichtung 56 übertragen, um die Vorderräder Tfl und Tfr zu übertragen. Das auf die vordere Differentialvorrichtung übertragene Antriebsdrehmoment wird auch auf das Übertragungszahnrad 44a der Übertragung 44 übertragen, und wird auch durch ein Eingangszahnrad 52, das im Kämmeingriff mit dem Übertragungszahnrad 44a ist, auf die Kardanwelle 52 übertragen. Das Antriebsdrehmoment wird außerdem von der Kardanwelle 52 auf die hintere Differentialvorrichtung 54 durch das Ausgangszahnrad 52b und das hintere Differentialzahnrad 54a übertragen, die miteinander im Verzahnungseingriff sind, um dadurch die Hinterräder TrI und Trr anzutreiben. Die Viskositätskupplungen 62 sind mit der Kardanwelle 52 in Reihe verbunden, und eine innere Platte 62a ist auf der Seite der Übertragung 44 verbunden, und eine äußere Platte 62b der Viskositätskupplungen 62 ist auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 54 verbunden.
Falls es keinen Unterschied in der Drehzahl zwischen den vorderen und den hinteren Rädern gibt, wenn das Fahrzeug normal fährt, wird das gesamte Antriebsdrehmoment auf die Vorderräder Tfl und Tfr übertragen und das Fahrzeug fährt als ein FF- Fahrzeug. Falls die Vorderräder Tfl und Tfr einen Schlupf während des Anfahrens oder des Beschleunigens erzeugen, begrenzen die Viskositätskupplungen 62 das Differential, um das Antriebsdrehmoment auf die Hinterräder Trl und Trr zu verteilen. Das Antriebsdrehmoment wird auch auf die Hinterräder verteilt, wenn ein Unterschied in der Drehzahl infolge eines Straßenoberflächenzustandes während der Fahrt erzeugt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrad 44a 37, die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades 52a ist 10, die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b ist 13 und die Anzahl der Zähne des hinteren Differentialzahnrades 54a ist 48. Ein Übersetzungsverhältnis (erstes Übersetzungsverhältnis) auf der Seite der Übertragung 44 der Kardanwelle 52 ist festgelegt, um 3.700 (37/10) zu sein, ein Übersetzungsverhältnis (zweites Übersetzungsverhältnis) auf der Seite der hinteren Differentialvorrichtung 54 ist festgelegt, um 3.692 (48/13) zu sein, und ein Unterschied zwischen den Übersetzungsverhältnissen ist festgelegt, um einen kleinen Wert (3.700 - 3.692 = 0.008) zu haben.
Entsprechend des obigen Aufbaus ist die Anzahl der Zähne jedes des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b der Kardanwelle 52 unterschiedlich zueinander festgelegt. Demzufolge, wenn sich die Kardanwelle 52 dreht, liegen dieselben Zähne des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b nicht gegeneinander an und somit ist es nicht möglich, dass sich das Getriebegeräusch erhöht.
Außerdem, da die Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad 52a und dem Ausgangszahnrad 52b der Kardanwelle 52 voneinander unterschiedlich festgelegt ist, wenn die Viskositätskupplungen 62 in solch einem Grad betätigt werden, dass die innere Platte 62a und die äußere Platte 62b im Verhältnis gedreht werden, sind die Verzahnungseingriffe auf der Seite des Eingangszahnrades 52a und auf der Seite des Ausgangszahnrades 52b im Wesentlichen unterschiedlich und demzufolge sollte ein Geräusch auf der Seite des Eingangszahnrades 52a und ein Geräusch auf der Seite des Ausgangszahnrades 52b nicht derart wie ein Stoßphänomen überlagert werden, und das Schlaggeräusch wird am Entstehen gehindert.
Überdies, da die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrades 44a und das Eingangszahnrad 52a festgelegt sind, relative Primzahlpaare (37, 10) zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b und des hinteren Differentialzahnrades 54a festgelegt ist relative Primzahlpaare (48, 13) zusein, so dass die Anzahl der Häufigkeiten, wenn derselbe Zahn denselben Zahn trifft, vermindert wird, und demzufolge wird die Haltbarkeit der Zahnoberflächen verbessert.
Ein Unterschied in den Übersetzungsverhältnissen der vorliegenden Erfindung wird auch festgelegt, um einen kleinen Wert (0.008) zu haben und demzufolge werden Teile in der vorderen Differentialvorrichtung 56 überhaupt nicht im Schlupfzustand gedreht, und die Temperatur des Schmieröles, das in der Vorrichtung enthalten ist, steigt nicht an und somit sollte kein nachteiliger Einfluss auf die Haltbarkeit der vorderen Differentialvorrichtung 56 ausgeübt werden.
Außerdem, selbst wenn das Antriebsdrehmoment intermittierend auf die Kardanwelle 52 infolge einer Veränderung im Straßenoberflächenzustand, oder infolge einer Differenz im Bewegungsradius zwischen den Vorder- und den Hinterrädern intermittierend übertragen wird, da in der vorliegenden Erfindung kleine Unterschiede in dem Übersetzungsverhältnis festgelegt sind, kann ein Gleitgeräusch durch Schlagen des Zahnes der Zahnräder, z. B. ein Quack-Geräusch am Entstehen gehindert werden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad 5, dem Übertragungszahnrad 44a, dem Ausgangszahnrad 52b und dem hinteren Differentialzahnrad 54a, wenn das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis festgelegt ist, um 2 bis 4 zu sein, und der Unterschied im Übersetzungsverhältnis festgelegt wird, um 0,01 oder geringer zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad 52a und dem Ausgangszahnrad 52b in einem Bereich von 8 bis 20 festgelegt. Falls die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b geringer als 8 ist, ist es schwierig, das Übertragungszahnrad 44ä und das Ausgangszahnrad 44a normal miteinander in Verzahnungseingriff zu bringen. Falls die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b die Zahl 20 überscheitet, wird die Dicke des Zahnes dünn und somit wird die Haltbarkeit von jeweils dem Eingangszahnrad 52a und dem Ausgangszahnrad 52b verschlechtert. Demzufolge wurde die Anzahl der Zähne von jeweils dem Eingangszahnrad 52a und dem Ausgangszahnrad 52b in einen Bereich von 8 bis 2 da die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrades 44a und des Eingangszahnrades 52a festgelegt sind, um relative Primzahlpaare zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b und des hinteren Differentialzahnrades 54a festgelegt wird, relative Primzahlen zu sein zu sein, kann demzufolge die Anzahl der Häufigkeit, wenn derselbe Zahn denselben Zahn trifft, vermindert werden, und die Haltbarkeit der Zahnoberfläche wird verbessert.
Die Kombinationen der Anzahl der Zähne sollten nicht auf die Fig. 5 begrenzt werden und es kann eine andere Kombination verwendet werden, wenn die Anzahl von jeweils dem Eingangszahnrades 52a und des Ausgangszahnrades 52b in einen Bereich von 8 bis 20 festgelegt ist, der Unterschied im Übersetzungsverhältnis 0.01 oder geringer ist, die Anzahl der Zähne des Übertragungszahnrades 44a und des Eingangszahnrades 52a festgelegt ist, um ein relatives Primzahlpaar zu sein, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades 52b und des hinteren Differentialzahnrades 54a festgelegt ist, ein relatives Primzahlpaar zu sein.
In dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind die Viskositätskupplungen 62 an der Kardanwelle 52 als ein Schlupfbegrenzungsdifferential angeordnet. An Stelle der Viskositätskupplungen 62, wenn ein Schlupfbegrenzungsdifferential, z. B. eine axiale Tauchkolbenpumpen-Kupplung (AXC: Fujiunivance Co.), die ein Antriebsdrehmoment, das den Viskositätswiderstand des Hydraulik-Fluids verwendet, das durch eine Öffnung durchgeht, in der vorderen oder der hinteren Differentialvorrichtung vorgesehen ist, oder das in der hinteren Differentialvorrichtung enthalten ist, kann dieselbe Wirkung erhalten werden.

Claims

1. Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit:

einer Übertragung (44), verbunden durch ein Hauptgetriebe (42) mit einem Verbrennungsmotor (40), angeordnet in einer Vorderseite eines Fahrzeuges, und einem Hinterrad-Ausgangszahnrad (44a) zum Übertragen eines Antriebsdrehmomentes des Verbrennungsmotors (40) auf die Seite der Hinterräder (Trl, Trr);

einer Kardanwelle (52), verbunden mit der Übertragung (44) und sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckend und versehen an seinem vorderen Ende mit einem Eingangszahnrad (52a), in Kämmeingriff mit dem Hinterrad-Ausgangszahnrad (44a); und

einer hinteren Differentialvorrichtung (54), verbunden mit der Kardanwelle (52) und im Kämmeingriff mit dem Ausgangszahnrad (52b), gebildet an einem hinteren Ende der Kardanwelle (52);

dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades (52a) der Kardanwelle (52) und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades (52b) der Kardanwelle (52) voneinander unterschiedlich festgelegt sind.

2. Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlupfbegrenzungsdifferential (62) in Reihe mit der Kardanwelle zum Begrenzen einer Differenz zwischen Vorder- und Hinterrädern verbunden ist.

3. Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hinterrad-Ausgangszahnrad und dem Eingangszahnrad als ein erstes Übersetzungsverhältnis ausgedrückt wird, und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem hinteren Differentialzahnrad und dem Ausgangszahnrad als ein zweites Übersetzungsverhältnis ausgedrückt wird, ein Übersetzungsverhältnisunterschied zwischen dem ersten und den zweiten Übersetzungsverhältnis festgelegt ist 0,01 oder weniger zu betragen.

4. Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei, wenn ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hinterrad-Ausgangszahnrad und dem Eingangszahnrad als ein erstes Übersetzungsverhältnis ausgedrückt wird, und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem hinteren Differentialzahnrad und dem Ausgangszahnrad wird als ein zweites Übersetzungsverhältnis ausgedrückt, ein Übersetzungsverhältnisunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Übersetzungsverhältnis festgelegt ist, 0,01 oder weniger zu betragen.

5. Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades in einem Bereich von 8 bis 20 festgelegt ist, die Anzahl der Zähne des Eingangszahnrades und des Hinterradzahnrades als relatives Primzahlpaar festgelegt wird und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades in einen Bereich von 8 bis 20 festgelegt wird, und die Anzahl der Zähne des Ausgangszahnrades und des hinteren Differentialzahnrades als relatives Primzahlpaar festgelegt sind.