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Die
Erfindung betrifft eine Partitionsstruktur einer auf Kraftfahrzeuge
angewandten Kraftübertragungsvorrichtung.
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Es
gibt eine Vielfalt von vorgeschlagenen Fahrzeugantriebsarten, und
jede dieser Antriebsarten ist durch geeignete Auswahl und Kombination von
Kraftübertragungselementen
wie z.B. verschiedene Differentiale, Zahnräder, Kupplungen und Transfervorrichtungen
ausgeführt.
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Ein
Fahrzeug mit Vierradantrieb ist z.B. im Wesentlichen mit einer Kombination
aus einem Getriebe, einem zentralen Differential, einer Transfervorrichtung
mit einem vorderen (oder hinteren) Differential und einem Ritzel,
welches mit einer Gelenkwelle gekuppelt ist, und einem mit der Gelenkwelle gekuppelten
hinteren (oder vorderen) Differential ausgestattet. Das Getriebe
nimmt eine durch einen Motor erzeugte Leistung auf und überträgt sie auf
das zentrale Differential. Das zentrale Differential verteilt die
Leistung differentiell auf das vordere Differential und die mit
dem hinteren Differential gekuppelte Gelenkwelle. Das vordere und
das hintere Differential sind über
jeweilige Achsen mit den vorderen bzw. den hinteren Rädern gekuppelt.
Dadurch überträgt und verteilt
die Kombination die Leistung differentiell auf die vier Antriebsräder.
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In
bestimmten Fällen
sind das zentrale Differential, das vordere Differential und die
Transfervorrichtung zum Erleichtern der Installation in das Fahrzeug
in einer Einheit zusammengefasst, wie im Stand der Technik in der
japanischen Patentanmeldung
JP 06
107 010 A offenbart. Die kombinierte Einheit des Standes
der Technik kann oftmals ein Problem der Schmierung zur Folge haben.
Der Grund ist, dass das zentrale Differential im Allgemeinen räumlich sowohl
mit dem Getriebe als auch mit der Transfervorrichtung verbunden
ist. Eine derartige räumlich
verbundene Struktur führt
zum Mischen der Öle,
die für das
Getriebe bzw. die Transfervorrichtung verwendet werden, obgleich
sich die für
das Getriebe und die Transfervorrichtung optimalen Öle in einigen
Eigenschaften voneinander unterscheiden, insbesondere in der Viskosität. Eine
Lösung
würde sein,
ein herkömmliches Öl mit niedriger
Viskosität
anzuwenden, und das Öl
von dem Getriebe zu der Transfervorrichtung zu zwangszirkulieren.
Jedoch erfordert die Lösung
sowohl für
das Getriebe als auch für
die kombinierte Einheit eine Berücksichtung
im Design, was einschließt
wie Ölzirkulationspfade
und eine Ölpumpe
für die
beiden vorgesehen werden und wie derart konstituierte Vorrichtungen
verbunden werden. Dies kann eine Abnahme in der Gestaltungsfreiheit
und Installationsfreundlichkeit zur Folge haben.
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Die
EP 1 361 101 A1 beschreibt
ein Getriebesystem für
Kraftfahrzeuge, aufweisend ein vorderes Differential und ein zentrales
Differential, wobei das vordere Differential und das zentrale Differential in
jeweils einem separaten Gehäuse
aufgenommen sind, und wobei das Innere der beiden Gehäuse durch
eine Öldichtung
voneinander getrennt ist.
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Die
Erfindung beabsichtigt das Bereitstellen einer Partitionsstruktur
einer Kraftübertragungsvorrichtung,
welche die Räume
von einem ersten Differential und einem zweiten Differential derart
aufteilt bzw. partitioniert, dass eine Anwendung des jeweiligen
Schmieröls
auf das erste und zweite Differential ermöglicht wird.
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Dies
wird durch eine Partitionsstruktur mit den Merkmalen im Anspruch
1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Partitionsstruktur einer Kraftübertragungsvorrichtung bereitgestellt
mit: einem zweiten Differential, welches mit einem externen, ersten
Differential, welches ein Schmierfluid aufweist, derart gekuppelt
ist, dass es eine von dem ersten Differential zugeführte Eingangsantriebskraft
aufnimmt, einem Gehäuse
aufweisend ein erstes Ende, welches dem ersten Differential zugewandt
ist, ein zweites Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt,
und eine Wandung, welche das Gehäuse
ausbildet, wobei das Gehäuse
das zweite Differential drehbar aufnimmt und ein Öl zum Schmieren
des zweiten Differentials aufnimmt, einem ersten Drehelement, welches
mit einem externen, ersten Ausgangszahnrad des ersten Differentials
gekuppelt ist, einem zweiten Drehelement, welches ein externes,
zweites Ausgangszahnrad des ersten Differentials mit einem Eingangselement
des zweiten Differentials kuppelt, wobei das zweite Drehelement koaxial
im Innern des ersten Drehelements angeordnet ist, einem Ausgangselement
für die
Ausgabe des zweiten Differentials, wobei das Ausgangselement koaxial
im Innern des zweiten Drehelements angeordnet ist, und Dichtelementen,
welche an dem ersten Ende des Gehäuses angebracht sind, wobei
die Dichtelemente eine erste Dichtung, welche zwischen dem Gehäuse und
dem ersten Drehelement angeordnet ist, eine zweite Dichtung, welche
zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement angeordnet
ist, und eine dritte Dichtung, welche zwischen dem zweiten Drehelement
und dem Ausgangselement angeordnet ist, aufweisen, wodurch ein Mischen
des Öls
in dem Gehäuse
mit dem Schmierfluid des ersten Differentials verhindert wird.
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1 ist
eine Schnittansicht einer Transfervorrichtung mit einer Partitionsstruktur
gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
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2 ist
eine Schnittansicht einer Transfervorrichtung mit einer Partitionsstruktur
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung,
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3 ist
eine Schnittansicht einer Transfervorrichtung mit einer Partitionsstruktur
gemäß einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung,
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4 ist
eine Schnittansicht einer Transfervorrichtung mit einer Partitionsstruktur
gemäß einer vierten
Ausführungsform
der Erfindung und
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5 ist
eine Seitenansicht des rechten Endteils der Transfervorrichtung
gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung vom Innern der Transfervorrichtung aus betrachtet.
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Durch
die Beschreibung und die Ansprüche hindurch
ist die axiale Richtung sofern nicht anderweitige Hinweise gegeben
sind bezüglich
der Achse des Differentials und der Achsen (Radachsen) definiert.
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Eine
erste Ausführungsform
der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung ist eine Partitionsstruktur 1 auf eine Transfervorrichtung 3 (als
eine Kraftübertragungsvorrichtung) angewandt.
Die Transfervorrichtung 3 nimmt eine durch einen Motor
erzeugte Antriebsleistung über
ein zentrales Differential (als ein erstes Differential) auf und überträgt die Leistung
auf die vier Antriebsräder.
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Die
Transfervorrichtung 3 ist mit einem Transfergehäuse 5,
einem äußeren Gehäuse 11 (als ein
erstes Drehelement), welches drehbar in dem Transfergehäuse 5 untergebracht
ist, und einem vorderen Differential 13 (als ein zweites
Differential), welches drehbar in dem äußeren Gehäuse 11 untergebracht
ist, versehen und weist Dichtelemente einer Dichtung 65,
einer Dichtung 67 und eines X-Rings 69 zum Einschließen von Öl in dem
Transfergehäuse 5, bzw.
zum Abdichten des Transfergehäuses 5 auf. Das
Transfergehäuse 5 ist
durch eine Wandung, welche aus einem im Wesentlichen zylindrischen
Körper besteht,
ein erstes Ende (in 1 als linkes Ende gezeigt) und
ein zweites Ende (in 1 als rechtes Ende gezeigt)
definiert. Das erste und das zweite Ende weisen eine erste bzw.
eine zweite Öffnung
auf, durch welche hindurch sich Ausgangselemente und Eingangselemente
erstrecken. Das äußere Gehäuse 11 und
das vordere Differential 13 sind durch die erste Öffnung des
ersten Endes mit dem zentralen Differential gekuppelt. Die Dichtung 65,
die Dichtung 67 und der X-Ring 69 sind um die
erste Öffnung
des ersten Endes des Transfergehäuses 5 herum
angeordnet.
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Das
vordere Differential 13 ist koaxial und drehbar in dem äußeren Gehäuse 11 untergebracht. Das
vordere Differential 13 ist mit einem Differentialgehäuse 25 (als
ein zweites Drehelement) und linken und rechten Seitenzahnrädern 27 und 29 für einen differentiellen
Ausgang an die linke und rechte Achse bereitgestellt. Das äußere Gehäuse 11 und
das Differentialgehäuse 25 sind
mit einem Kupplungsabschnitt 12 bzw. einem Kupplungsabschnitt 26 zum Kuppeln
mit Seitenzahnrädern
des zentralen Differentials vorgesehen und nehmen dadurch jeweils eine
differentielle Ausgangsleistung von dem zentralen Differential auf.
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Die
Dichtung 65 ist zwischen dem Transfergehäuse 5 und
dem äußeren Gehäuse 11 angeordnet,
insbesondere um den Kupplungsabschnitt 12 herum. Die Dichtung 67 ist
zwischen dem äußeren Gehäuse 11 und
dem Differentialgehäuse 25 angeordnet,
insbesondere um den Kupplungsabschnitt 26 herum. Der X-Ring 69 ist
zwischen dem Differentialgehäuse 25 und
dem linken Seitenzahnrad 27 angeordnet. Als Dichtungen 65 und 67 werden
bevorzugt so genannte Öl-Dichtungen mit in
sich geschlossenen ringförmigen
Schraubenfedern verwendet, welche im Allgemeinen für das Abdichten
von Öl
von Wellen verwendet werden, jedoch kann jede andere Art von Abdichtelement
verwendet werden. Demgegenüber
wird bevorzugt ein gewöhnlicher
X-Ring, eine Art von Pressabdichtung, als X-Ring 69 verwendet,
da das Differentialgehäuse 25 nicht
stark relativ zu dem Seitenzahnrad 27 rotieren darf, jedoch
können
natürlich
auch die Öl-Dichtungen
oder irgendeine geeignete Pressabdichtung verwendet werden.
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Das
Seitenzahnrad 27 ist rohrförmig gestaltet und weist folglich
einen Hohlraum 73 darin auf. Der Hohlraum 73 ist
mit einer Kappe 71 als Abdichtmittel abgedichtet. Die Kappe 71 ist
direkt und fest mit dem Innenumfang des Hohlraums 73 in
Kontakt, jedoch kann irgendeine Dichtung oder ein Gummi-Bindeglied dazwischen
eingefügt
werden. Alternativ kann das Seitenzahnrad 27 eine Partition
aufweisen, welche derart in einen einheitlichen Körper gestaltet
ist, dass der Hohlraum verschlossen ist.
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Das
linke und rechte Zahnrad 27 und 29 sind jeweils
mit einem Kupplungsabschnitt zum Kuppeln mit der linken bzw. rechten
Vorderachse 7 und 9 innerhalb bezüglich der
Dichtungen 65 und 67 und dem X-Ring 69 vorgesehen.
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Die
Dichtung 65, die Dichtung 67 und der X-Ring 69 sind
mit Abweichungen voneinander in axialer Richtung angeordnet, d.h.
sie sind gegeneinander versetzt positioniert. Die Dichtung 65 ist
im Wesentlichen an dem ersten Ende von dem Transfergehäuse 5 angeordnet,
und die Dichtung 67 weicht bezüglich der Dichtung 65 in
Richtung des Innern des Transfergehäuses 5 zurück. Der
X-Ring 69 weicht bezüglich
der Dichtung 67 in Richtung des Innern zurück, und
die Kappe 71 weicht noch weiter zurück. Darüber hinaus sind die Kupplungsabschnitte 12 und 26 und
der Kupplungsabschnitt des linken Seitenzahnrads 27 an
dem Innenumfang der Dichtung 65, der Dichtung 67 bzw.
des X-Rings 69 angeordnet. Dadurch
können
die Kupplungsabschnitte 12 und 26 und der Kupplungsabschnitt
des linken Seitenzahnrads 27 in einer teleskopischen Anordnung
angeordnet sein und in dieser Folge in Richtung des Innern von dem
Transfergehäuse 25 zurückweichen.
Da die Abdichtelemente und die Kupplungsabschnitte radial und axial
wie oben beschrieben angeordnet sind, können die Durchmesser der Kupplungsabschnitte 12 und 26 (insbesondere
der Kupplungsabschnitt 26) gegenüber dem Fall, wenn die Dichtelemente
und die Kupplungsabschnitte im Wesentlichen in axialer Richtung
ausgerichtet sind, reduziert werden. Dies führt zur Reduktion der Umfangsgeschwindigkeiten der
Kupplungsabschnitte und zum Anstieg der Dicke der Kupplungsabschnitte,
und stellt folglich einen Anstieg der Lebensdauer der Dichtelemente
und einen Anstieg der Stabilität
der Kupplungsabschnitte bereit.
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Die
Partitionsstruktur 1 ist mit Ölzirkulationspfaden zum Zirkulieren
des Öls
innerhalb des Transfergehäuses 5 und
des vorderen Differentials 13 vorgesehen. Die Ölzirkulationspfade
weisen Ölrinnen auf,
welche an dem Innenumfang des Transfergehäuses 5 gestaltet sind,
welche derart konfiguriert sind, dass sie das durch die Zentrifugalkraft
des vorderen Differentials 13 verspritzte Öl sammeln,
und folglich wirken die Ölzirkulationspfade kombiniert
mit dem vorderen Differential 13 als eine Zentrifugalpumpe.
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Das
zweite Ende von dem Transfergehäuse 5 ist
in Kontakt mit dem Außenumfang
und dem axialen Ende eines Lagers 56. Ein Ölflusspfad 89 ist derart
zwischen das zweite Ende von dem Transfergehäuse 5 und dem Lager 56 gestaltet,
dass der Ölflusspfad 89 teilweise
diese Grenzen durchdringt. Ein Raum 76 ist von dem Transfergehäuse 5,
einer Dichtung 75, dem Außenumfang von einem Anschlussstück bzw.
Gelenk 31, dem axialen Ende von einem Kupplungsgehäuse 55 und
dem Lager 56 umgeben und verbindet den Ölflusspfad 89 mit
einem an das axiale Ende von dem Kupplungsgehäuse 55 gestalteten Ölflusspfad 87.
Der Ölflusspfad 87 ist
mit einem Zwischenraum zwischen dem Kupplungsgehäuse 55 und der rechten
Vorderachse 9 verbunden und ferner mit einem Zwischenraum
zwischen dem Differentialgehäuse 25 und
der Achse 9 verbunden. Der Innenumfang des Differentialgehäuses 25 weist
spiralförmige
Nuten zum Gestalten eines Ölflusspfades 85 auf.
Der Innenumfang der Seitenzahnräder 29 und der
Außenumfang
der Achse 9 sind keilwellenverbunden und dadurch miteinander
verbunden, aber weisen einen gewissen Zwischenraum zum Ermöglichen
eines Ölflusses
auf. Der Zwischenraum ist mit einem Innenraum 73 verbunden,
welcher durch die Seitenzahnräder 27 und 29 und
die Kappe 71 definiert ist. Das Differentialgehäuse 25 ist
mit einem Ölflusspfad 103 an
dem Außenumfang
und einem Ölflusspfad 107 an
dem axialen Ende, welches auf das zweite Ende des Transfergehäuses 5 gerichtet
ist, vorgesehen, welche beide mit dem Innenraum 73 verbunden
sind. Das äußere Gehäuse 11 ist
mit einem Ölflusspfad 105 und
einem Ölflusspfad 109 entsprechend
den Ölflusspfaden 103 bzw. 107 von
dem Differentialgehäuse 25 vorgesehen.
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Die
Zwischenräume
und die Räume,
welche in dem letzten Absatz beschriebenen werden, bilden einen
ersten Ölzirkulationspfad
von den Ölzirkulationspfaden.
Das zu einem vorbestimmten Betrag in dem Transfergehäuse 5 eingeschlossene Öl fließt nach
der folgenden Art und Weise durch den ersten Ölzirkulationspfad hindurch.
Vorausgesetzt, dass das Öl
zuerst in einem Raum 91 vorliegt, fließt das Öl durch den Ölflusspfad 89 hindurch
zu dem Raum 76 und erreicht den Ölflusspfad 87. Von
dem Ölflusspfad 87 aus
fließt
das Öl
weiter durch die Zwischenräume um
die Achse 9 herum und den Ölflusspfad 85 hindurch
in das Innere des Differentialgehäuses 25 und erreicht
den Innenraum 73. Verbunden mit der Rotation des Differentialgehäuses 25 wird
das Öl
in dem Innenraum 73 verbreitet, und die Zahnradzähne und die
Gleitflächen
von den Seitenzahnrädern 27 und 29 und
die Ritzel 61 und 63 werden geschmiert. Das Öl fließt auf Grund
der Zentrifugalkraft des Differentialgehäuses 25 aus den Ölflusspfaden 103 und 107 heraus
und fließt
weiter aus den Ölflusspfaden 105 und 109 heraus.
Dann fließt
das Öl
in den Raum 91 zurück.
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Das
Kupplungsgehäuse 55 (als
ein drittes Drehelement) weist einen zylindrischen nach rechts vorstehenden
Abschnitt, einen Innenumfang, welcher gleitend mit dem Außenumfang
des Differentialgehäuses 25 derart
im Eingriff steht, dass ein innerer Zwischenraum zurückbleibt,
und einen Außenumfang
welcher gleitend mit dem Innendurchmesser des äußeren Gehäuses 11 derart im
Eingriff steht, dass ein äußerer Zwischenraum
zurückbleibt.
Der innere und der äußere Zwischenraum
bilden einen Teil von einem zweiten Ölzirkulationspfad. Der innere Zwischenraum
ist mit Zwischenräumen
um die Gleitlager 51 und 53 herum verbunden, und
der äußere Zwischenraum
ist mit einem Ölflusspfad 95 verbunden.
Die Gleitlager 51 und 53 sind räumlich mit
dem Ölflusspfad 109 des
Außengehäuses 11 verbunden. Der Ölflusspfad 95 ist über einen Ölflusspfad 97,
welcher die Kupplungsnabe 57 durchdringt, mit einem Ölreservoir 99 verbunden.
Sowohl der Ölflusspfad 109 als
auch das Ölreservoir 99 sind
mit dem Raum 91 verbunden. Die Zwischenräume, der Ölflusspfad 95,
der Ölflusspfad 109,
der Ölflusspfad 97 und
das Ölreservoir 99 bilden
den zweiten Ölzirkulationspfad zum
Zirkulieren von Öl
zu dem Raum 91 hin. Das Öl, welches in den inneren Zwischenraum
des Kupplungsgehäuses 55 hinein
fließt,
fließt
zum einen Teil durch den äußeren Zwischenraum,
den Ölflusspfad 95 und
den Ölflusspfad 97 hindurch
und erreicht das Ölreservoir 99,
so dass es in den Raum 91 zurückfließt. Der andere Teil des Öls fließt durch
den Zwischenraum um die Gleitlager 51 und 53 herum
hindurch und erreicht den Ölflusspfad 109,
so dass er zu dem Raum 91 zurückfließt.
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Ein
dritter Ölzirkulationsflusspfad
zweigt von dem Innenraum 73 ab, welcher einen Teil des
ersten Ölzirkulationspfads
bildet, und geht durch einen Ölflusspfad 104 hindurch.
Der dritte Ölzirkulationsflusspfad
weist ferner einen Raum 101 und einen Zwischenraum zwischen
dem Differentialgehäuse 25 und
dem äußeren Gehäuse 11 auf,
welcher den Ölflusspfad 104 und
den Raum 101 verbindet. Das von dem Innenraum 73 abgezweigende Öl fließt durch den
Raum 101, den Zwischenraum und den Ölflusspfad 104 hindurch
und erreicht dann den Raum 91.
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Um
ein Lager 33 herum, welches den Vorsprungsabschnitt 14 des äußeren Gehäuses 11 stützt, ist
ein Ölflusspfad ähnlich dem Ölflusspfad 89 um
das Lager 56 herum gestaltet. Ein Raum 66 ist von
der Dichtung 65, dem Lager 33, dem Transfergehäuse 5 und
dem äußeren Gehäuse 11 umgeben
und ist mit dem Ölflusspfad
verbunden, welcher mit dem Raum 91 verbunden ist. Das Öl fließt durch
den Ölflusspfad
hindurch zu dem Raum 66 und fließt dadurch ferner auf Grund
der Zentrifugalkraft der Rollen des Lagers 33 zu dem Raum 91 zurück.
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Darüber hinaus
ist das Öl
bis zu dem vorbestimmten Betrag in dem Transfergehäuse 5 eingeschlossen,
d.h. genügend Öl, damit
die Rollen oder Kugeln der Lager 33, 35 und 56 ausreichend
in dem Öl
eingetaucht sind. Dadurch kann eine wirksame Schmierung sichergestellt
werden.
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Ein
Kraftübertragungssystem
eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, in welchem die Transfervorrichtung 3 angewandt
ist, ist mit dem Motor, einem Getriebe, einem zentralen Differential
zum differentiellen Verteilen der Antriebskraft des Motors auf die Vorderräder und
die Hinterräder,
welches in einem Getriebegehäuse
untergebracht ist, der Transfervorrichtung 3, dem vorderen
Differential 13 zum differentiellen Verteilen der (durch
das zentrale Differential) verteilten Antriebskraft auf das linke
und rechte Vorderrad, welches in dem Transfergehäuse 5 untergebracht
ist, der linken und rechten Vorderachse 7 und 9,
dem linken und rechten Vorderrad, einer mit den Hinterrädern gekuppelten
Gelenkwelle bzw. Antriebswelle, einem hinteren Differential zum
differentiellen Verteilen der (durch das zentrale Differential) verteilten
Antriebsleistung auf das linke und rechte Hinterrad, der linken
und rechten Achse und dem linken und rechten Hinterrad vorgesehen.
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Das
Getriebeöl
ist in dem Getriebegehäuse eingeschlossen,
wohingegen das Transferöl,
welches sich in den Eigenschaften von dem Getriebeöl unterscheidet,
in dem Transfergehäuse 5 eingeschlossen
ist.
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Die
Transfervorrichtung 3 ist mit dem äußeren Gehäuse 11, dem Differentialgehäuse 25,
der Mehrscheibenkupplung 15 zum Begrenzen der Differentialbewegung,
einer Getriebevorrichtung 17 mit gekreuzten Wellen und
einer Antriebsritzelwelle 19 vorgesehen. Die Antriebsritzelwelle 19 ist
mit der Gelenkwelle gekuppelt.
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Das
Getriebe nimmt die durch den Motor erzeugte Antriebskraft auf und
wandelt die Drehzahl davon und überträgt ferner
die Antriebskraft auf das zentrale Differential. Das zentrale Differential
verteilt die Leistung differentiell auf ein Element 21 und
ein Element 23, welche koaxial und drehbar angeordnet sind.
Das Element 21 weist Keile an dem Außenumfang zum Kuppeln mit dem äußeren Gehäuse 11 auf, wodurch
die (durch das zentrale Differenzial) verteilte Antriebskraft auf
die Antriebsritzelwelle 19 und folglich weiter auf das
hintere Differential übertragen wird.
Das hintere Differential verteilt die Antriebskraft differentiell
auf das linke und rechte Hinterrad. Das Element 23 weist
ebenfalls Keile an dem Außenumfang
zum Kuppeln mit dem Differentialgehäuse 25 auf, wodurch
die (durch das zentrale Differenzial) verteilte Antriebskraft über das
Differentialgehäuse 25 auf
das vordere Differential 13 übertragen wird. Das vordere
Differential 13 verteilt die (durch das zentrale Differenzial)
verteilte Antriebskraft differentiell auf das linke und das rechte
Seitenzahnrad 27 und 29. Das linke Seitenzahnrad 27,
welches Keile aufweist, ist mit der linken Vorderachse 7 gekuppelt.
Die Achse 7 ist mit einem Gleichlauf-Universalgelenk gekuppelt,
welches mit dem linken Vorderrad verbunden ist. Das rechte Seitenzahnrad 29 ist
in ähnlicher Weise über die
rechte Frontachse 9 und das rechte Verbindungsstück bzw.
Gelenk 31 mit dem rechten Vorderrad gekuppelt. Dadurch
wird die (durch das zentrale Differenzial) verteilte Antriebskraft
jeweils auf das linke und rechte Vorderrad übertragen.
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Das äußere Gehäuse 11 ist über die
Lager 33 und 35 von dem Transfergehäuse 5 gestützt. Die Getriebevorrichtung 17 mit
gekreuzten Wellen besteht aus einem Paar aus Kegelrädern 37 und 39. Das
Kegelrad 37 ist mittels Bolzen 41 an dem Außenumfang
des äußeren Gehäuses 11 befestigt,
so dass es mit dem äußeren Gehäuse 11 mitgedreht
wird. Das Kegelrad 39 ist an der Stirnseite von der Antriebsritzelwelle 19 gestaltet.
Die Antriebsritzelwelle 19 ist über die Axiallager 43 und 45 von
dem Transfergehäuse 5 gestützt und über einen
Kuppler, die Gelenkwelle und einen weiteren Kuppler mit dem hinteren
Differential gekuppelt.
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Das
Differentialgehäuse 25 ist über die
Gleitlager 47 und 49 und die Gleitlager 51 und 53 drehbar an
dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 11 abgestützt. Das
Gleitlager 47 ist um den Vorsprungsabschnitt 28 des
Differentialgehäuses 25 herum
angeordnet, und das Gleitlager 49 ist rechts von dem Lager 47 angeordnet.
Die Gleitlager 47 und 53 regulieren die radiale
Anordnung des äußeren Gehäuses 11 und
des Differentialgehäuses 25 bezüglich des Transfergehäuses 5.
Die Gleitlager 49 und 51 regulieren die axiale
Anordnung des äußeren Gehäuses 11 und
des Differentialgehäuses 25 bezüglich des Transfergehäuses 5.
Das Gleitlager 47 überlappt
das Gleitlager 49 weder in axialer Richtung noch in radialer
Richtung. Gleichermaßen überlappt
das Gleitlager 51 das Gleitlager 53 weder in axialer
Richtung noch in radialer Richtung. Da das Differentialgehäuse 25 mittels
der Gleitlager derart in axialer und radialer Richtung angeordnet
ist, kann das Differentialgehäuse 25 in
einer kompakten Anordnung gestaltet sein, und ein Stützen des äußeren Gehäuses 11 und
des vorderen Differentials 13 an dem Differentialgehäuse 25 ist
sichergestellt.
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Die
Mehrscheibenkupplung 15 ist zwischen dem Kupplungsgehäuse 55 und
der Kupplungsnabe 57 angeordnet.
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Das
Kupplungsgehäuse 55 und
das Differentialgehäuse 25 sind
derart keilwellenverbunden, dass sie miteinander verbunden sind
und integral rotieren. Das Kupplungsgehäuse 55 und das Differentialgehäuse 25 sind über das
Kugellager 56 von dem Transfergehäuse 5 gestützt. Die
Kupplungsnabe weist andere Keile zum Verbinden mit dem äußeren Gehäuse 11 auf.
Die über
ein hydraulisches Stellglied 59 angesteuerte Mehrscheibenkupplung 15 begrenzt die
Differentialbewegung zwischen dem äußeren Gehäuse 11 und dem Differentialgehäuse 25.
Das hydraulische Stellglied 59 wird durch eine Ölpumpe angetrieben,
welche an einer durch den Motor angetriebenen Welle installiert
ist.
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Das
vordere Differential 13 ist mit dem Differentialgehäuse 25,
den Seitenzahnrädern 27 und 29 und
einem längeren
und einem kürzeren
Ritzel 61 und 63 vorgesehen. Das Differentialgehäuse 25 weist
Gehäuse
zum drehbaren Unterbringen der Ritzel 61 und 63 auf.
Das längere
und das kürzere
Ritzel 61 und 63 kämmen mit einander. Ferner kämmt das längere Ritzel 61 mit
dem linken Seitenzahnrad 27, und das kürzere Ritzel 63 kämmt mit
dem rechten Seitenzahnrad 29. Der Eingriff zwischen den
Ritzeln 61 und 63 und den Seitenzahnrädern 27 und 29 verursacht
eine Kraft, welche auf die Ritzel 61 und 63 in Richtung
des jeweiligen Gehäuses
wirkt und führt folglich
zu einer Reibkraft zwischen den Ritzeln 61 und 63 und
dem jeweiligen Gehäuse.
Das vordere Differential 13 nutzt die Reibkraft zum Ausführen einer
Drehmoment-sensitiven begrenzten Differentialbewegung.
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Wie
oben beschrieben, sind die Dichtung 65, die Dichtung 67 und
der X-Ring 69 an dem ersten Ende von dem Transfergehäuse 5 angeordnet,
so dass verhindert wird, dass das Transferöl mit dem auf der Seite des
zentralen Differentials befindlichen Getriebeöls vermischt wird. Außerdem sind
die Dichtung 65, die Dichtung 67 und der X-Ring 69 mit
Abweichungen von einander in axialer Richtung angeordnet, d.h. sie
sind mit Axialabstand von einander angeordnet. Eine Dichtung 75 ist
zwischen dem Transfergehäuse 5 und
dem Gelenk 31 an dem rechten Ende von dem Transfergehäuse 5 angeordnet.
Eine Dichtung 77 ist zwischen der Antriebsritzelwelle 19 und dem
Kuppler angeordnet. Die Dichtungen 75 und 77 verhindern
das Auslaufen von Öl
aus dem Transfergehäuse 5 heraus
und das Eindringen von Fremdstoffen in das Transfergehäuse 5 hinein.
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Das
Transferöl
wird durch eine an dem Transfergehäuse 5 gestalteten
Einfüllöffnung hindurch
eingefüllt.
Das Transfergehäuse 5 ist
ferner mit einem Ölflusspfad 79 entlang
der Antriebsritzelwelle 19 vorgesehen, welcher derart gestaltet
ist, dass er das Öl
in bzw. von dem Raum 91 zu einem Raum um die Ritzelwelle 19 herum
in der Nähe der
Dichtung 77 hin leitet. Der Ölflusspfad 79 weist
ein nach außen
zu offenes Durchgangsloch auf, welches während der Bearbeitung geformt
wird, und das Durchgangsloch ist mit einer Kugel 81 abgedichtet. Ölrinnen
sind zum Aufnehmen und Leiten des Öls um das vordere Differential 13 herum
geformt.
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Gemäß der Partitionsstruktur 1 der
ersten Ausführungsform
der Erfindung wird durch die Dichtelemente der Dichtungen 65 und 67 und
des X-Rings 69 verhindert, dass das Öl in dem Gehäuse 5 mit dem
auf der Seite des zentralen Differenzials vorhandenen Getriebeöl vermischt
wird, wobei die Dichtungen 65 und 67 und der X-Ring 69 derart
angeordnet sind, dass sie zusammen um das erste Ende von dem Transfergehäuse 5 herum
kommen bzw. dieses abdichten. Dadurch kann ein großer Innenraum
in dem Transfergehäuse 5 sichergestellt
werden, und infolgedessen kann ein ausreichender Betrag von Spezialöl dort hinein
gefüllt
werden. Dies führt
zu einem Anstieg der Lebensdauer und realisiert ein geschlossenes Ölzirkulationssystem
in dem Transfergehäuse 5.
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Darüber hinaus
stellt die Partitionsstruktur 1 eine räumliche Trennbarkeit der Kraftübertragungsvorrichtung
bereit, so dass die Transfervorrichtung 3 einschließlich des
vorderen Differentials separat und unabhängig von dem Getriebe einschließlich des zentralen
Differentials ausgelegt werden kann.
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Die
miteinander im Eingriff stehenden Abschnitte der Zahnräder, welche
in der Transfervorrichtung 3 enthalten sind, können wirksam
durch das zirkulierende Öl
geschmiert werden, da die Ölzirkulationspfade
derart gesichert sind, dass sie alle kämmenden Abschnitte aufweisen
bzw. mit Öl
versorgen.
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Darüber hinaus
kann das Seitenzahnrad 27 als Leichtkörper mit einem Hohlraum darin
geformt sein und kann betriebssicher mittels des Abdichtelements
(der Kappe 71) abgedichtet werden.
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Ferner
weisen die Ölzirkulationspfade
gemäß der Partitionsstruktur 1 der
ersten Ausführungsform
der Erfindung jeweils eine Zentrifugalpumpfunktion auf, wodurch
das Öl
gesammelt und durch die Ölrinnen
hindurch zu den erforderlichen Punkten geleitet wird.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben. In
der folgenden Beschreibung sind die Elemente, die im Wesentlichen
den zuvor genannten Elementen gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, und die Beschreibung wird für diese Elemente ausgelassen.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist eine Partitionsstruktur 201 auf eine
Transfervorrichtung 203 (als eine Kraftübertragungsvorrichtung) angewandt.
Die Transfervorrichtung 203 nimmt über ein zentrales Differential
(als ein erstes Differential) eine durch einen Motor erzeugte Antriebsleistung
auf und überträgt die Leistung
auf die vier Antriebsräder.
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Die
Transfervorrichtung 203 ist mit einem Transfergehäuse 5,
einem äußeren Gehäuse 11 (als ein
erstes Drehelement), welches drehbar in dem Transfergehäuse 5 untergebracht
ist, einem vorderen Differential 13 (als ein zweites Differential),
welches drehbar in dem äußeren Gehäuse 11 untergebracht ist,
und Dichtelementen von einer Dichtung 65, einer Dichtung 67 und
einem X-Ring 69 zum Einschließen des Öls in dem Transfergehäuse 5 bzw.
zum Abdichten des Transfergehäuses 5 bereitgestellt.
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Das
linke und rechte Seitenzahnrad 27 und 29 sind
rohrförmig
gestaltet und weisen folglich jeweils einen Hohlraum 73 bzw. 83 darin
auf. Der Hohlraum 73 des Seitenzahnrads 27 ist
mit einer Kappe 71 als Dichtmittel abgedichtet. Alternativ
kann das Seitenzahnrad 27 eine Partition aufweisen, welche derart
in einen einheitlichen Körper
gestaltet ist, dass der Hohlraum verschlossen ist.
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Die
Partitionsstruktur 201 ist ähnlich der zuvor genannten
Partitionsstruktur 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung mit Ölzirkulationspfaden konfiguriert.
Die Ölzirkulationspfade
weisen eine Ölrinne
auf, welche derart konfiguriert ist, dass sie das Öl sammelt,
welches auf Grund der Zentrifugalkraft verbreitet bzw. verspritzt
wird. Als einer von den Punkten, welche sich gegenüber der
ersten Ausführungsform
der Erfindung unterscheiden, weisen die Ölzirkulationspfade der Partitionsstruktur 201 ferner einen Ölflusspfad 207 auf,
welcher in dem Differentialgehäuse 25 geformt
ist. Der Ölflusspfad 207 verbindet
das Innere von dem Differentialgehäuse 25 mit einem Raum,
welcher im Wesentlichen von dem äußeren Gehäuse 11,
dem Differentialgehäuse 25 und
der Dichtung 67 umgeben ist, und verläuft entlang der axialen Richtung
des Differentialgehäuses 25.
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Die
Partitionsstruktur 201 ist ferner mit einer Trochoidal-Pumpe 209,
einem Ölfilter 211,
welcher an dem Boden des Transfergehäuses 5 angeordnet ist,
und einem Ölflusspfad 213 vorgesehen.
Der Ölflusspfad 213 ist
eine Rohrleitung, welche in der Wandung des Transfergehäuses 5 an
dem zweiten Ende gestaltet ist und den Ölfilter 211 mit der
näheren
Umgebung des axialen Mittelpunkts des Transfergehäuses 5 verbindet,
und welche mit dem Ölflusspfad 87 verbunden
ist. Das Öl
um den Ölfilter 211 herum
wird mittels der Trochoidal-Pumpe 209 durch den Ölflusspfad 213 hindurch
in Richtung des Ölflusspfads 87 geschickt
bzw. gepumpt. Der Ölflusspfad 87 ist
ferner mit einem Ölflusspfad 205 verbunden,
welcher in der näheren
Umgebung des Innenumfangs des Kupplungsgehäuses 55 gestaltet
ist.
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Das
durch die Kappe 71 eingeschlossene Transferöl in den
Hohlräumen 73 und 83 der
linken und rechten Seitenzahnräder 27 und 29 wird
mittels der Pumpfunktion der spiralförmigen Nuten des Ölflusspfades 85 nach
rechts durch den Ölflusspfad 205 hindurch
bewegt. Das Öl
nimmt die Zentrifugalkraft auf, so dass es durch die Ölflusspfade 87, 93, 95, 97 und 99 hindurch
zu der Ölrinne
hin bewegt wird. Das Öl
tropft von einer Vielzahl von Tropföffnungen der Ölrinne auf
die jeweils zu schmierenden Teile herab. Insbesondere fließt das Öl in dem
Fall, in dem das vordere Differential 13 in einem statischen
Zustand ist, von dem Raum 101 durch den Ölflusspfad 207,
die Ölflusspfade 103 und 105 in
das vordere Differential 13 hinein. Dann werden die jeweiligen
Elemente mit dem Öl
geschmiert.
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Verbunden
mit der Rotation des Differentialgehäuses 25, wird das
Transferöl
in den Hohlräumen 73 und 83 zu
dem kämmenden
Abschnitt zwischen den Seitenzahnrädern 27 und 29 und
den Ritzeln 61 und 63 und zu den Gleitabschnitten
zwischen den Ritzeln 61 und 63 und den jeweiligen
Gehäusen
hin verbreitet bzw. gespritzt, und die Elemente sind dann geschmiert.
Das Öl
fließt
auf Grund der Zentrifugalkraft des Differentialgehäuses 25 aus
den Ölflusspfaden 103 und 107 heraus
und fließt
ferner aus den Ölflusspfaden 105 und 109 heraus.
Dann fließt
das Öl zu
der Ölrinne
zurück.
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Gemäß der Partitionsstruktur 201 der
zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird durch die Dichtelemente der Dichtungen 65 und 67,
des X-Rings 69 und der Kappe 71 ein Mischen des Öls in bzw.
von dem Gehäuse 5 mit
dem auf der Seite des zentralen Differentials vorliegenden Getriebeöl verhindert.
Ferner weisen die Ölzirkulationspfade
durch Nutzen der Zentrifugalkraft davon eine Pumpfunktion auf, wodurch
die jeweiligen Elemente wirksam geschmiert werden können.
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Darüber hinaus
stellt die Partitionsstruktur 201 eine räumliche
Trennbarkeit der Kraftübertragungsvorrichtung
bereit, so dass die Transfervorrichtung 203 einschließlich des
vorderen Differentials separat und unabhängig von dem Getriebe einschließlich des
zentralen Differentials ausgelegt werden kann.
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Die
kämmenden
Abschnitte der Zahnräder, welche
in der Transfervorrichtung 203 enthalten sind, können mittels
des zirkulierenden Öls
wirksam geschmiert werden, da die Ölzirkulationspfade derart gesichert
sind, dass sie all die kämmenden
Abschnitte aufweisen, bzw. diese schmieren. Dies führt zu einem
Anstieg der Lebensdauer.
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Darüber hinaus
ist die oben genannte Ölzirkulation
ferner gesichert, da in der Partitionsstruktur 201 die
Trochoidal-Pumpe 209 angewandt ist.
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Eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 3 beschrieben. In
der folgenden Beschreibung sind die Elemente, die im Wesentlichen
den zuvor genannten Elementen gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, und die Beschreibung wird für diese Elemente ausgelassen.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung ist eine Partitionsstruktur 301 auf eine
Transfervorrichtung 303 (als eine Kraftübertragungsvorrichtung) angewandt.
Die Transfervorrichtung 303 nimmt über ein zentrales Differential
(als ein erstes Differential) eine durch einen Motor erzeugte Antriebsleistung
auf und überträgt die Leistung
auf die vier Antriebsräder.
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Die
Transfervorrichtung 303 ist mit einem Transfergehäuse 5,
einem äußeren Gehäuse 313 (als
ein erstes Drehelement), welches drehbar in dem Transfergehäuse 5 untergebracht
ist, einem vorderen Differential 305 (als ein zweites Differential),
welches drehbar in dem äußeren Gehäuse 313 untergebracht ist,
und Abdichtelementen von einer Dichtung 65, einer Dichtung 67 und
einem X-Ring 69 zum Einschließen des Öls in dem Transfergehäuse 5 bzw.
zum Abdichten des Transfergehäuses 5 bereitgestellt.
Das äußere Gehäuse 313 und
das vordere Differential 305 sind mit dem zentralen Differential
durch die erste Öffnung
des ersten Endes des Transfergehäuses 5 gekuppelt.
Die Dichtung 65, die Dichtung 67 und der X-Ring 69 sind
um die erste Öffnung des
ersten Endes von dem Transfergehäuse 5 herum
angeordnet.
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Die
Partitionsstruktur 301 ist mit einer Ölrinne, welche derart konfiguriert
ist, dass sie das auf Grund der Zentrifugalkraft des vorderen Differentials 305 verspritzte Öl sammelt,
und Ölflusspfaden 315, 329, 331, 333, 335, 337, 339 und 341 mit
der Funktion einer Zentrifugalpumpe bereitgestellt.
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Das
vordere Differential 305 ist koaxial und drehbar in dem äußeren Gehäuse 313 untergebracht.
Das vordere Differential 305 ist mit einem Differentialgehäuse 307 (als
ein zweites Drehelement) und einem linken und rechten rohrförmigen Seitenzahnrad 309 und 311 für eine differentielle
Ausgabe an die linke und rechte Achse vorgesehen.
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Die
Dichtung 65 ist zwischen dem Transfergehäuse 5 und
dem äußeren Gehäuse 313 angeordnet.
Die Dichtung 67 ist zwischen dem äußeren Gehäuse 313 und dem Differentialgehäuse 307 angeordnet.
Der X-Ring 69 ist zwischen dem Differentialgehäuse 307 und
dem linken Seitenzahnrad 309 vorgesehen. Ein Hohlraum 315 von
dem Seitenzahnrad 309 ist mit einer Kappe 71 als
Dichtmittel abgedichtet.
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Die
Transfervorrichtung 303 ist mit dem äußeren Gehäuse 313, dem vorderen
Differential 305, einer Kupplung 317 zur Drehzahl-empfindlichen
Begrenzung der Differentialbewegung davon, einer Getriebevorrichtung 17 mit
gekreuzten Wellen und einer Antriebsritzelwelle 19 bereitgestellt.
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Das
Getriebe nimmt die durch den Motor erzeugte Antriebskraft auf und
wandelt die Drehzahl davon und überträgt ferner
die Antriebskraft auf das zentrale Differential. Das zentrale Differenzial
verteilt die Leistung differentiell auf ein Element 21 und
ein Element 23, welche koaxial und drehbar angeordnet sind.
Das Element 21 weist Keile an dem Außenumfang zum Kuppeln mit dem äußeren Gehäuse 313 auf,
wodurch die durch das zentrale Getriebe verteilte Antriebskraft
auf die Antriebsritzelwelle 19 und folglich weiter auf
das hintere Differential übertragen wird.
Das hintere Differential verteilt die Antriebskraft differentiell
auf das linke und rechte Hinterrad. Das Element 23 weist
ebenfalls Keile auf und ist mit dem Differentialgehäuse 307 gekuppelt,
wodurch die durch das zentrale Getriebe verteilte Antriebskraft über das
Differentialgehäuse 307 auf
das vordere Differential 305 übertragen wird. Das vordere
Differential 305 verteilt die durch das zentrale Differential verteilte
Antriebskraft differentiell auf das linke und rechte Seitenzahnrad 309 und 311.
Das linke Seitenzahnrad 309, welches Keile aufweist, ist
mit der linken Vorderachse 7 gekuppelt. Die Achse 7 ist
mit einem Gleichlauf- Universalgelenk
gekuppelt, welches mit dem linken Vorderrad verbunden ist. Das rechte Seitenzahnrad 311 ist
in ähnlicher
Weise über
die rechte Vorderachse 9 und das rechte Gelenk 31 mit dem
rechten Vorderrad gekuppelt. Dadurch wird die durch das zentrale
Differential verteilte Antriebskraft jeweils auf das linke und rechte
Vorderrad übertragen.
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Das äußere Gehäuse 313 ist über die
Lager 33 und 35 von dem Transfergehäuse 5 gestützt. Das Differentialgehäuse 307 ist über die
Gleitlager 47 und 49 und die Gleitlager 51 und 53 drehbar
an dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 313 gestützt. Die Gleitlager 47 und 51 regulieren
die radiale Anordnung des äußeren Gehäuses 313 und
des Differentialgehäuses 307 bezüglich des
Transfergehäuses 5. Die
Gleitlager 49 und 53 regulieren die axiale Anordnung
des äußeren Gehäuses 313 und
des Differentialgehäuses 307 bezüglich des
Transfergehäuses 5. Das
Gleitlager 47 überlappt
das Gleitlager 49 weder in axialer Richtung noch in radialer
Richtung. Gleichermaßen überlappt
das Gleitlager 51 das Gleitlager 53 weder in axialer
Richtung noch in radialer Richtung.
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Die
Drehzahl-sensitive Kupplung 317 ist zwischen dem äußeren Gehäuse 313 und
dem Differentialgehäuse 307 angeordnet.
Die Drehzahl-sensitive Kupplung 317 gebraucht die Scherfestigkeit
eines in die Drehzahl-sensitive Kupplung 317 hinein gefüllten viskosen
Fluids zum Begrenzen der Differentialbewegung zwischen dem äußeren Gehäuse 313 und
dem Differentialgehäuse 307.
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Das
vordere Differential 305 ist mit dem Differentialgehäuse 307,
den Seitenzahnrädern 309 und 311,
Ritzeln 319, welche mit den Seitenzahnrädern 309 und 311 kämmen, Ritzelwellen 321,
welche an dem Differentialgehäuse 307 fixiert
sind und welche die Ritzel 319 drehbar stützen, einem
Paar aus Konuskupplungen 323 und 325, welche zwischen dem
Differentialgehäuse 307 und
den Seitenzahnrädern 309 und 311 gestaltet
sind, bereitgestellt. Die Konuskupplungen 323 und 325 nehmen
eine Eingriffskraft auf, welche durch den Eingriff zwischen den
Ritzeln 319 und den Seitenzahnrädern 309 und 311 erzeugt
wird, und begrenzen folglich reibend die Differentialbewegung des
vorderen Differentials 305. Dadurch ist die Drehmoment-sensitive
Differential-Begrenzungs-Funktion ausgeführt.
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Das
Transferöl
ist in einem Raum aufgenommen, welcher im Wesentlichen von der Kappe 71, dem
Hohlraum 315 und dem Hohlraum 327 umgeben ist.
Mit Rotation des Differentialgehäuses 307,
fließt das
Transferöl
darin durch die Ölflusspfade 329, 331, 333 hindurch,
welche an dem Innenumfängen
von dem rechten Seitenzahnrad 311, dem Differentialgehäuse 307 und
dem äußeren Gehäuse 313 gestaltet sind.
Das Öl
nimmt die Zentrifugalkraft auf, so dass es durch den Ölflusspfad 335 an
dem rechten Ende in dem Transfergehäuse 5 und das Axiallager 35 hindurch
zu der Ölrinne
fließt.
Das Öl
tropft von einer Vielzahl von Tropföffnungen der Ölrinne auf
die jeweils zu schmierenden Teile herab. Insbesondere fließt das Öl in dem
Fall, in dem das vordere Differential 305 in einem statischen
Zustand ist, durch einen Ölflusspfad 337,
welcher in und durch das äußere Gehäuse 313 hindurch
geformt ist, die Ölflusspfade 339 und 341,
welche in dem Differentialgehäuse 307 geformt
sind, hindurch in das vordere Differential 305 hinein.
Dann sind die kämmenden
Abschnitte der Zahnräder 309, 311, 319 und
der Konuskupplungen 323 und 325 mit dem Öl geschmiert.
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Gemäß der Partitionsstruktur 301 der
dritten Ausführungsform
der Erfindung wird durch die Dichtelemente der Dichtungen 65 und 67,
des X-Rings 69 und der Kappe 71 verhindert, dass
das Öl
in dem Gehäuse 5 mit
dem auf der Seite des zentralen Differentials vorliegenden Getriebeöl vermischt
wird. Ferner weisen die Ölzirkulationspfade
durch gebrauchen der Zentrifugalkraft davon eine Pumpfunktion auf,
wodurch die jeweiligen Elemente wirksam geschmiert werden können.
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Darüber hinaus
stellt die Partitionsstruktur 301 eine räumliche
Trennbarkeit der Kraftübertragungsvorrichtung
bereit, so dass die Transfervorrichtung 303 einschließlich des
vorderen Differentials 305 getrennt und unabhängig von dem
Getriebe einschließlich
des zentralen Differentials ausgelegt werden kann.
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Eine
vierte Ausführungsform
der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung sind die Elemente, die im Wesentlichen
den zuvor genannten Elementen gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, und die Beschreibung wird für diese Elemente ausgelassen.
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung ist eine Partitionsstruktur 401 auf eine
Transfervorrichtung 403 (als eine Kraftübertragungsvorrichtung) angewandt.
Die Transfervorrichtung 403 nimmt über ein zentrales Differential
(als ein erstes Differential) eine durch einen Motor erzeugte Antriebsleistung
auf und überträgt die Leistung
auf die vier Antriebsräder.
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Die
Transfervorrichtung 403 ist mit einem Transfergehäuse 405,
einem äußeren Gehäuse 411 (als
ein erstes Drehelement), welches drehbar in dem Transfergehäuse 405 untergebracht
ist, einem vorderen Differential 413 (als ein zweites Differential),
welches drehbar in dem äußeren Gehäuse 411 untergebracht
ist, und Abdichtelementen von einer Dichtung 65, einer
Dichtung 431 und einem X-Ring 69 zum Einschließen des Öls in dem
Transfergehäuse 405 bzw.
zum Abdichten des Transfergehäuses 405 bereitgestellt.
Das äußere Gehäuse 411 und
das vordere Differential 413 sind durch die erste Öffnung des ersten
Endes mit dem zentralen Differential gekuppelt. Die Dichtung 65,
die Dichtung 431 und der X-Ring 69 sind um die
erste Öffnung
des ersten Endes von dem Transfergehäuse 405 herum angeordnet.
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Das
vordere Differential 413 ist koaxial und drehbar in dem äußeren Gehäuse 411 untergebracht.
Das vordere Differential 413 ist mit einem Differentialgehäuse 425 (als
ein zweites Drehelement) und einem linken und rechten Seitenzahnrad 27 und 29 für eine differentielle
Ausgabe an die linke und rechte Achse bereitgestellt. Das äußere Gehäuse 411 und
das Differentialgehäuse 425 sind
mit einem Kupplungsabschnitt 12 bzw. einem Kupplungsabschnitt 26 (d.h.
beide weisen einen verkeilten Innenumfang auf) zum Kuppeln mit den
Elementen 21 und 23 vorgesehen, wodurch sie jeweils
eine differentielle Ausgangsleistung des zentralen Differentials
aufnehmen. Das Differentialgehäuse 425 ist über die
Gleitlager 447, 449, 453 und 51 drehbar
an dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 411 abgestützt. Die Gleitlager 447 und 449 sind
jeweils an dem linken Ende und dem Außenumfang des Vorsprungsabschnitts 428 des
Differentialgehäuses 425 angeordnet.
Das Gleitlager 453 ist um den Außenumfang des Differentialgehäuses 425 herum
angeordnet. Angrenzend an das Gleitlager 453 ist der Zwischenraum zwischen
dem äußeren Gehäuse 411 und
dem Differentialgehäuse 425 zum
Formen eines Fremdkörperbehälters 451 breiter
angefertigt, in welchem ein in dem Öl enthaltener Fremdkörper zurückgehalten wird,
und wodurch verhindert wird, dass sich dieser in dem Gleitlager 453 verfängt.
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Die
Dichtung 65 ist zwischen dem Transfergehäuse 405 und
dem äußeren Gehäuse 411 angeordnet,
insbesondere um den Kupplungsabschnitt 12 herum. Die Dichtung 431 ist
zwischen dem äußeren Gehäuse 411 und
dem Differentialgehäuse 425 angeordnet,
insbesondere um den Kupplungsabschnitt 26 herum. Der X-Ring 69 ist
zwischen dem Differentialgehäuse 425 und
dem linken Seitenzahnrad 27 angeordnet. Für die Dichtungen 65 und 431 werden bevorzugt
so genannte Öl-Dichtungen mit in
sich geschlossenen ringförmigen
Schraubenfedern verwendet. Demgegenüber wird bevorzugt ein gewöhnlicher X-Ring,
eine Art von Pressabdichtung, als X-Ring 69 eingesetzt, da das
Differentialgehäuse 425 nicht stark
relativ zu dem Seitenzahnrad 27 rotieren darf. Der Hohlraum 73 des
Seitenzahnrads 27 ist mit einer Kappe 71 als Dichtmittel
abgedichtet. Alternativ kann das Seitenzahnrad 27 eine
Partition aufweisen, welche in einen einheitlichen Körper gestaltet
ist, so dass der Hohlraum geschlossen ist.
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Die
Dichtung 65, die Dichtung 431 und der X-Ring 69 sind
mit Abweichungen voneinander in axialer Richtung angeordnet, d.h.
sie sind in axialer Richtung gegeneinander versetzt. Die Dichtung 65 ist im
Wesentlichen an dem ersten Ende des Transfergehäuses 405 angeordnet,
und die Dichtung 931 ist gegen die Dichtung 65 in
Richtung des Innern des Transfergehäuses 405 versetzt.
Der X-Ring 69 ist gegen die Dichtung 431 in Richtung
des Inneren versetzt, und die Kappe 71 ist gegen den X-Ring 69 nach
Innen versetzt. Darüber
hinaus sind die Kupplungsabschnitte 12 und 26 und
der Kupplungsabschnitt des linken Seitenzahnrads 27 an
dem Innenumfang der Dichtung 65, der Dichtung 431 bzw.
des X-Rings 69 angeordnet.
Dadurch können
die Kupplungsabschnitte 12 und 26 und der Kupplungsabschnitt
des linken Seitenzahnrads 27 in einer teleskopischen Anordnung
angeordnet sein und in dieser Folge in Richtung des Inneren von
dem Transfergehäuse 25 zurückweichen.
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Die
Partitionsstruktur 401 ist mit Ölzirkulationspfaden zum Zirkulieren
des Öls
innerhalb des Transfergehäuses 405 und
des vorderen Differentials 413 bereitgestellt.
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Eine
Zirkulationsrohrleitung ist in der Wandung von dem Transfergehäuse 405 geformt.
Die Zirkulationsrohrleitung ist mit einer Ölauslauföffnung 461, Ölzirkulationsrohren 463, 465, 466 und 467,
wobei das eine Ende der Ölzirkulationsröhre 467 mit
einer Dichtung 435 abgedichtet ist, und einer Öleinlauföffnung 468 bereitgestellt.
Die Ölauslauföffnung 461 ist
dem Außenumfang
des Kegelrades 37 des äußeren Gehäuses 411 zugewandt,
so dass das durch das Kegelrad 37 verspritzte Öl gesammelt
wird. Die Öleinlauföffnung 468 ist
der näheren
Umgebung von der inneren Peripherie des Transfergehäuses 405 zugewandt.
Die Ölzirkulationsrohre 463, 465, 466 und 467 durchdringen
die Wandung des Transfergehäuses 405 und
verbinden die Ölauslauföffnung 461 mit
der Öleinlauföffnung 468.
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Die Öleinlauföffnung 468 ist
mit einem ringförmigen Ölreservoir 470 verbunden,
welcher an dem zweiten Ende des Gehäuses 405 gestaltet
ist. Das Ölreservoir 470 ist
von dem Transfergehäuse 405, der
Dichtung 75, dem Außendurchmesser
des Gelenks 31, dem axialen Ende des Kupplungsgehäuses 455 und
dem Lager 56 umgeben.
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Das Ölreservoir 470 ist
ferner mit einem Ölflusspfad 469 verbunden,
welcher das Kupplungsgehäuse 455 (als
ein drittes Drehelement) der Mehrscheibenkupplung 415 durchdringt,
und welcher ferner mit einem Zwischenraum zwischen dem Differentialgehäuse 425 und
der Achse 9 verbunden ist. Der Innenumfang des Differentialgehäuses 425 weist zum
Formen eines Ölflusspfades 481 spiralförmige Nuten
auf, und angrenzend dazu ist der Zwischenraum zum Formen eines Ölflusspfades 479 breiter gefertigt.
Ein anderer Zwischenraum ist zwischen dem rechten Seitenzahnrad 29 und
dem Differentialgehäuse 425 gehalten
und formt einen Ölflusspfad 475,
welcher den Ölflusspfad 479 und
die Gehäuse zum
Unterbringen der Ritzel 61 und 63 verbindet.
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Die
Gehäuse
sind räumlich über die Ölflusspfade 105, 107 und 109 mit
der Außenseite
des äußeren Gehäuses 411 verbunden, ähnlich dem
zuvor genannten äußeren Gehäuse 11 der
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Außenseite
des äußeren Gehäuses 411 ist
räumlich über einen Ölflusspfad 471 mit
dem Raum 91 verbunden.
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Die
oben beschriebene Zirkulationsrohrleitung, aufweisend die Ölauslauföffnung 461,
die Ölzirkulationsrohre 463, 465, 466 und 467,
die Öleinlauföffnung 468,
das Ölreservoir 470,
die Ölflusspfade 469, 481, 479, 475, 105, 107, 109 und 471 bildet
einen der Ölzirkulationspfade.
Mit Rotation des Kegelrades 37 fließt das in dem Transfergehäuse 405 eingeschlossene Öl auf Grund
der Schwerkraft durch die Ölauslauföffnung 461 hindurch
in die Ölzirkulationsrohre 463, 465, 466 und 467 hinein
und fließt
ferner durch die Öleinlauföffnung 468 zu
dem Ölreservoir 470.
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Die Ölzirkulationspfade
weisen ferner Ölgitter 474 und 476 und
eine Ölnut 478 auf,
welche derart an dem Innenumfang des Transfergehäuses 405 geformt sind,
dass sie die nähere
Umgebung des Außenumfangs
des Kupplungsgehäuses 455 mit
dem Ölreservoir 470 verbinden.
Bei Rotation des Kupplungsgehäuses 455 wird Öl zu der Ölrinne 474 hin gespritzt.
Das Öl
wird durch die Ölrinne 474 gesammelt
und durch die Ölrinnen 474 und 476 und
die Ölnut 478 hindurch zu
dem Ölreservoir 470 geleitet.
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Dadurch
sind die Ölflusspfade
derart konfiguriert, dass das durch jedes Element des vorderen Differentials 413 und
des Kupplungsgehäuses 455 verspritzte Öl durch
sie gesammelt wird und zu dem Ölreservoir 470 hin
geleitet wird.
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Das
durch die obigen Ölzirkulationspfade
geschickte bzw. gepumpte Öl
fließt
in den Ölflusspfad 469 hinein.
Von dem Ölflusspfad 469 aus
fließt
das Öl weiter
durch die Ölflusspfade 481 und 479 hindurch und
fließt
teilweise in das Innere des Differentialgehäuses 425 hinein und
erreicht den Innenraum 73 der Seitenzahnräder 27 und 29.
Der andere Teil des Öls fließt durch
den Ölflusspfad 475 hindurch
in die Gehäuse
der Ritzel 61 und 63 hinein. Folglich fließt das Öl auf Grund
der Zentrifugalkraft von dem Differentialgehäuse 425 aus den Ölflusspfaden 103 und 107 heraus
und fließt
weiter aus den Ölflusspfaden 105 und 109 heraus.
Das Öl
fließt
teilweise durch den Ölflusspfad 471 hindurch
zu dem Raum 91 und fließt teilweise wieder durch die
Auslauföffnung 461 hindurch.
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Das
Transfergehäuse 405 ist
ferner mit einem Ölflusspfad 79 entlang
der Antriebsritzelwelle 19 bereitgestellt, welcher derart
konfiguriert ist, dass er das Öl
in bzw. von dem Raum 91 zu einem Raum um die Ritzelwelle 19 herum
in der näheren
Umgebung der Dichtung 77 hin leitet. Der Ölflusspfad 79 weist ein
nach außen
hin offenes Durchgangsloch auf, welches während der Bearbeitung gestaltet
wird, und das Durchgangsloch ist mit einer Dichtung 433 abgedichtet.
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Gemäß der Partitionsstruktur 401 der
vierten Ausführungsform
der Erfindung wird durch die Dichtelemente der Dichtungen 65 und 431 und
des X-Rings 69 verhindert, dass das Öl in bzw. aus dem Gehäuse 405 mit
dem auf der Seite des zentralen Differentials vorhandenen Getriebeöl vermischt
wird, und sind die Dichtelemente derart angeordnet, dass sie zusammen
um das erste Ende des Transfergehäuses 405 herumkommen,
d.h. dieses abdichten. Dadurch kann ein großer Innenraum in dem Transfergehäuse 405 sichergestellt
werden und folglich ein ausreichender Betrag von Spezialöl dort hinein
gefüllt
werden. Dies führt
zu einem Anstieg der Lebensdauer und realisiert ein geschlossenes Ölzirkulationssystem
in dem Transfergehäuse 405.
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Darüber hinaus
stellt die Partitionsstruktur 401 eine räumliche
Trennbarkeit der Kraftübertragungsvorrichtung
bereit, so dass die Transfervorrichtung 403 einschließlich des
vorderen Differentials getrennt und unabhängig von dem Getriebe einschließlich des
zentralen Differentials ausgelegt werden kann.
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Die
in der Transfervorrichtung 403 enthaltenen kämmenden
Abschnitte der Zahnräder
können wirksam
durch das zirkulierende Öl
geschmiert werden, da die Ölzirkulationspfade
derart gesichert. sind, dass sie all die kämmenden Abschnitte enthalten, bzw.
diese mit Öl
versorgen.
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Ferner
weisen die Ölzirkulationspfade
gemäß der Partitionsstruktur 401 der
vierten Ausführungsform
der Erfindung jeweils eine Zentrifugalpumpfunktion auf, wodurch
das Öl
gesammelt und zu den erforderlichen Punkten hin geleitet wird.
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Der
Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2004-138469 (eingereicht
am 7 Mai 2004) ist unter Bezug auf ihre Gesamtheit hierin aufgenommen.