DE102016121708B4 - Übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Übertragungsvorrichtung (22) für ein Fahrzeug (10), wobei die Übertragungsvorrichtung (22) aufweist:
eine Eingangswelle (42) und eine Ausgangswelle (44), welche auf einer gemeinsamen Achse (C1) und koaxial zueinander angeordnet sind;
einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle (42) eingegebene Drehzahl durch selektives Schaffen einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) verändert und die Rotation hin zu der Ausgangswelle (44) überträgt;
ein Ausgangselement (46), dessen Ausgabeziel sich von einem Ausgabeziel der Ausgangswelle (44) unterscheidet;
eine Kupplung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle (44) übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu dem Ausgangselement (46) überträgt;
einen Elektromotor (84);
einen Schraubenmechanismus (86), welcher durch die Ausgangswelle (44) getragen ist und ein Außengewindeelement (94) und ein Innengewindeelement (92) umfasst, die miteinander in Gewindeeingriff stehen, so dass ein rotierbares Gewindeelement, welches einem Element des Außengewindeelements (94) und des Innengewindeelements (92) entspricht, durch den Elektromotor (84) rotierbar ist, und so dass das Innengewindeelement (92) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wenn das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor (84) rotiert wird;
einen ersten Übertragungsmechanismus (88a), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Innengewindeelements (92) hin zu der Kupplung (50) überträgt;
eine Gabelwelle (102), welche auf einer zu der gemeinsamen Achse (C1) parallelen Achse (C3) angeordnet ist und entlang der parallelen Achse (C3) axial beweglich ist;
einen Trommel-Mitnehmer (100), welcher mit dem rotierbaren Gewindeelement verbunden und um die gemeinsame Achse (C1) rotierbar ist, wobei der Trommel-Mitnehmer (100) eine bei einer Außenumfangsfläche davon vorgesehene Mitnehmernut (100c) besitzt;
einen zweiten Übertragungsmechanismus (88b) mit einem Nocken-Eingriffselement (103), welches mit der Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) in Eingriff steht, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser bewirkt, dass die Gabelwelle (102) durch das Nocken-Eingriffselement (103) entlang der parallelen Achse (C3) axial bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird;
eine Gabel (104), welche bei der Gabelwelle (102) vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass diese eine axiale Bewegung der Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) überträgt; und
ein Verriegelungselement (110), welches derart konfiguriert ist, dass dieses, wenn die Gabelwelle (102) in einer Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche bewirkt, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) schafft, mit einem bei der Gabelwelle (102) vorgesehenen Vertiefungsabschnitt (102a) lösbar in Eingriff steht, um die axiale Bewegung der Gabelwelle (102) ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entlang der parallelen Achse (C3) zu beschränken,
wobei die Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) umfasst:
einen ersten Neigungsabschnitt (100d), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem ersten Neigungsabschnitt (100d) in Eingriff steht, bewirkt, dass die Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) bewegt wird, wodurch der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) durch die axiale Bewegung der Gabelwelle (102), welche über die Gabel (104) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) umgeschaltet wird; und
einen zweiten Neigungsabschnitt (100e), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) in Eingriff steht, bewirkt, dass der erste Übertragungsmechanismus (88a) zwischen (i) einer Trennposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt ist, und (ii) einer Kontaktposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) mit der Kupplung (50) in Kontakt steht, umgeschaltet wird, während die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) geschaffen ist, so dass der Schraubenmechanismus (86) durch die Rotation des Elektromotors (84) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt oder mit dieser in Kontakt gebracht wird, während sich die Gabelwelle (102) in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet.
eine Eingangswelle (42) und eine Ausgangswelle (44), welche auf einer gemeinsamen Achse (C1) und koaxial zueinander angeordnet sind;
einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle (42) eingegebene Drehzahl durch selektives Schaffen einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) verändert und die Rotation hin zu der Ausgangswelle (44) überträgt;
ein Ausgangselement (46), dessen Ausgabeziel sich von einem Ausgabeziel der Ausgangswelle (44) unterscheidet;
eine Kupplung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle (44) übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu dem Ausgangselement (46) überträgt;
einen Elektromotor (84);
einen Schraubenmechanismus (86), welcher durch die Ausgangswelle (44) getragen ist und ein Außengewindeelement (94) und ein Innengewindeelement (92) umfasst, die miteinander in Gewindeeingriff stehen, so dass ein rotierbares Gewindeelement, welches einem Element des Außengewindeelements (94) und des Innengewindeelements (92) entspricht, durch den Elektromotor (84) rotierbar ist, und so dass das Innengewindeelement (92) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wenn das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor (84) rotiert wird;
einen ersten Übertragungsmechanismus (88a), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Innengewindeelements (92) hin zu der Kupplung (50) überträgt;
eine Gabelwelle (102), welche auf einer zu der gemeinsamen Achse (C1) parallelen Achse (C3) angeordnet ist und entlang der parallelen Achse (C3) axial beweglich ist;
einen Trommel-Mitnehmer (100), welcher mit dem rotierbaren Gewindeelement verbunden und um die gemeinsame Achse (C1) rotierbar ist, wobei der Trommel-Mitnehmer (100) eine bei einer Außenumfangsfläche davon vorgesehene Mitnehmernut (100c) besitzt;
einen zweiten Übertragungsmechanismus (88b) mit einem Nocken-Eingriffselement (103), welches mit der Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) in Eingriff steht, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser bewirkt, dass die Gabelwelle (102) durch das Nocken-Eingriffselement (103) entlang der parallelen Achse (C3) axial bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird;
eine Gabel (104), welche bei der Gabelwelle (102) vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass diese eine axiale Bewegung der Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) überträgt; und
ein Verriegelungselement (110), welches derart konfiguriert ist, dass dieses, wenn die Gabelwelle (102) in einer Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche bewirkt, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) schafft, mit einem bei der Gabelwelle (102) vorgesehenen Vertiefungsabschnitt (102a) lösbar in Eingriff steht, um die axiale Bewegung der Gabelwelle (102) ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entlang der parallelen Achse (C3) zu beschränken,
wobei die Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) umfasst:
einen ersten Neigungsabschnitt (100d), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem ersten Neigungsabschnitt (100d) in Eingriff steht, bewirkt, dass die Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) bewegt wird, wodurch der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) durch die axiale Bewegung der Gabelwelle (102), welche über die Gabel (104) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) umgeschaltet wird; und
einen zweiten Neigungsabschnitt (100e), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) in Eingriff steht, bewirkt, dass der erste Übertragungsmechanismus (88a) zwischen (i) einer Trennposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt ist, und (ii) einer Kontaktposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) mit der Kupplung (50) in Kontakt steht, umgeschaltet wird, während die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) geschaffen ist, so dass der Schraubenmechanismus (86) durch die Rotation des Elektromotors (84) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt oder mit dieser in Kontakt gebracht wird, während sich die Gabelwelle (102) in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet.
Description
- Aufnahme durch Verweisung
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsschrift
JP 2017 - 095 009 A - Hintergrund der Erfindung
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei einer Eingangswelle eingegebene Drehzahl verändert und die Rotation hin zu einer Ausgangswelle überträgt, und eine Kupplung, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu einem Ausgangselement überträgt, aufweist. Die Erfindung betrifft insbesondere Technologien zum Ermöglichen, dass eine solche Übertragungsvorrichtung kompakter ausgeführt sein kann als im Stand der Technik.
- Diskussion des zugehörigen Standes der Technik
- Es ist eine Übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, welche eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle eingegebene Drehzahl verändert und die Rotation hin zu der Ausgangswelle überträgt, ein Ausgangselement, dessen Ausgabeziel sich von diesem der Ausgangswelle unterscheidet, und eine Kupplung, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu dem Ausgangselement überträgt, umfasst. Ein Beispiel einer solchen Übertragungsvorrichtung ist in der
US 2007 / 0 251 345 A1 US 2007 / 0 251 345 A1 - Weiterer relevanter Stand der Technik ist in den Druckschriften
DE 10 2016 120 866 A1 ,DE 699 18 931 T2 ,DE 11 2012 005 835 T5 ,DE 10 2016 123 829 A1 undUS 2004 / 0 214 688 A1 - Kurzfassung der Erfindung
- Die vorstehend beschriebene Übertragungsvorrichtung, bei welcher die Kombination aus dem Kugelnocken und dem Hebel zum Steuern des über die Kupplung übertragenden Drehmoments eingesetzt wird, benötigt eine Anordnung, bei welcher ein exzentrischer Nocken auf einer Gabelwelle montiert ist, die parallel zu der Ausgangswelle ist (statt an der Ausgangswelle montiert zu sein), und welche durch den Motor rotiert werden soll, und bei welcher der für den Schaltvorgang des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus eingesetzte Trommel-Mitnehmer ebenso auf der Gabelwelle montiert ist. Bei der Übertragungsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Anordnung muss der zwischen der Ausgangswelle und der Gabelwelle angeordnete Hebel zum Sicherstellen eines erforderlichen Werts des über die Kupplung übertragenden Drehmoments jedoch eine Länge aufweisen, die größer bzw. länger als ein vorbestimmter Wert ist. Darüber hinaus ist es notwendig, eine Beeinträchtigung bzw. Wechselwirkung des auf der Gabelwelle montierten Trommel-Mitnehmers bei dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus und der auf der Ausgangswelle montierten Kupplung zu vermeiden. Daher müssen die Ausgangswelle und die Gabelwelle bei der vorstehend beschriebenen Übertragungsvorrichtung um eine relativ große Strecke voneinander entfernt liegen, wodurch die Größe der Übertragungsvorrichtung in problematischer Art und Weise zunimmt.
- Die vorliegende Erfindung erfolgte mit Blick auf den vorstehend diskutierten Hintergrund. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Übertragungsvorrichtung mit einer Konstruktion vorzusehen, welche ermöglicht, dass der Abstand bzw. die Strecke zwischen der Ausgangswelle und der Gabelwelle kleiner gestaltet werden kann, und dass entsprechend die Größe der Übertragungsvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik verkleinert werden kann. Diese Aufgabe der Erfindung kann gemäß einem der nachstehend beschriebenen ersten bis sechsten Aspekte der Erfindung gelöst werden.
- Der erste Aspekt dieser Erfindung sieht eine Übertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug vor. Die Übertragungsvorrichtung umfasst: eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle, welche auf einer gemeinsamen Achse und koaxial zueinander angeordnet sind; einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle eingegebene Drehzahl durch selektives Schaffen einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe und einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe verändert und die Rotation hin zu der Ausgangswelle überträgt; ein Ausgangselement, dessen Ausgabeziel sich von einem Ausgabeziel der Ausgangswelle unterscheidet; eine Kupplung, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu dem Ausgangselement überträgt; einen Elektromotor; einen Schraubenmechanismus, welcher durch die Ausgangswelle getragen ist und ein Außengewindeelement und ein Innengewindeelement umfasst, die miteinander in Gewindeeingriff stehen, so dass ein rotierbares Gewindeelement, welches einem Element des Außengewindeelements und des Innengewindeelements entspricht, durch den Elektromotor rotierbar ist, und so dass das Innengewindeelement entlang der gemeinsamen Achse bewegt wird, wenn das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor rotiert wird; einen ersten Übertragungsmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Innengewindeelements hin zu der Kupplung überträgt; eine Gabelwelle, welche auf einer zu der gemeinsamen Achse parallelen Achse angeordnet ist und entlang der parallelen Achse axial beweglich ist; einen Trommel-Mitnehmer, welcher mit dem rotierbaren Gewindeelement verbunden und um die gemeinsame Achse rotierbar ist, wobei der Trommel-Mitnehmer eine bei einer Außenumfangsfläche davon vorgesehene Mitnehmernut besitzt; einen zweiten Übertragungsmechanismus mit einem Nocken-Eingriffselement, welches mit der Mitnehmernut des Trommel-Mitnehmers in Eingriff steht, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser bewirkt, dass die Gabelwelle durch das Nocken-Eingriffselement entlang der parallelen Achse axial bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer um die gemeinsame Achse rotiert wird; eine Gabel, welche bei der Gabelwelle vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass diese eine axiale Bewegung der Gabelwelle entlang der parallelen Achse hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus überträgt; und ein Verriegelungselement, welches derart konfiguriert ist, dass dieses, wenn die Gabelwelle in einer Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche bewirkt, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe schafft, mit einem bei der Gabelwelle vorgesehenen Vertiefungsabschnitt lösbar in Eingriff steht, um die axiale Bewegung der Gabelwelle ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entlang der parallelen Achse zu beschränken. Die Mitnehmernut des Trommel-Mitnehmers umfasst: einen ersten Neigungsabschnitt, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer um die gemeinsame Achse rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement mit dem ersten Neigungsabschnitt in Eingriff steht, bewirkt, dass die Gabelwelle entlang der parallelen Achse bewegt wird, wodurch der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus durch die axiale Bewegung der Gabelwelle, welche über die Gabel hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe umgeschaltet wird; und einen zweiten Neigungsabschnitt, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer um die gemeinsame Achse rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement mit dem zweiten Neigungsabschnitt in Eingriff steht, bewirkt, dass der erste Übertragungsmechanismus zwischen (i) einer Trennposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus von der Kupplung getrennt ist, und (ii) einer Kontaktposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus mit der Kupplung in Kontakt steht, umgeschaltet wird, während die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus geschaffen ist, so dass der Schraubenmechanismus durch die Rotation des Elektromotors entlang der gemeinsamen Achse bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus von der zweiten Kupplung getrennt oder mit dieser in Kontakt gebracht wird, während sich die Gabelwelle in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet.
- Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird bei der bei dem ersten Aspekt der Erfindung definierten Übertragungsvorrichtung das Verriegelungselement durch eine Sicherungs- bzw. Haltefeder in Richtung hin zu der Gabelwelle gedrängt bzw. gedrückt, so dass das Verriegelungselement von dem Vertiefungsabschnitt der Gabelwelle entfernt wird, wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus durch den ersten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe hin zu der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe umgeschaltet wird, und so dass das Verriegelungselement mit dem Vertiefungsabschnitt der Gabelwelle in Eingriff gebracht wird, wenn der erste Übertragungsmechanismus durch den zweiten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut ausgehend von der Trennposition hin zu der Kontaktposition umgeschaltet wird.
- Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist bei der bei dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung definierten Übertragungsvorrichtung die Ausgangswelle bei einem von axial entgegengesetzten Endabschnitten davon, welcher sich auf einer Seite des Trommel-Mitnehmers befindet, durch ein Ausgangswellen-Stützlager bzw. -Traglager rotierbar gehalten, welches in einer axialen Länge des Trommel-Mitnehmers bzw. im diesem axialen Bereich radial innerhalb des Trommel-Mitnehmers angeordnet ist.
- Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung sind bei der bei einem der ersten bis dritten Aspekte der Erfindung definierten Übertragungsvorrichtung der Trommel-Mitnehmer sowie das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor rotierbar, wobei sich der erste Neigungsabschnitt der Mitnehmernut in einer Richtung erstreckt, welche mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des Trommel-Mitnehmers geneigt ist, und wobei das Nocken-Eingriffselement um eine Strecke entlang der parallelen Achse bewegt wird, welche größer als eine Strecke ist, um welche das Innengewindeelement entlang der gemeinsamen Achse relativ zu dem Außengewindeelement bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer und das rotierbare Gewindeelement während eines Eingriffs des Nocken-Eingriffselements mit dem ersten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut durch den Elektromotor um die gemeinsame Achse rotiert werden.
- Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung steht bei der bei einem der ersten bis vierten Aspekte der Erfindung definierten Übertragungsvorrichtung das Innengewindeelement über eine Mehrzahl von Kugeln in Gewindeeingriff mit dem Außengewindeelement.
- Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung umfasst der zweite Übertragungsmechanismus bei der bei einem der ersten bis fünften Aspekte der Erfindung definierten Übertragungsvorrichtung einen Verzögerungsmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Nocken-Eingriffselements entlang der gemeinsamen Achse über ein Federelement hin zu der Gabelwelle überträgt.
- Bei der Übertragungsvorrichtung von jedem der vorstehend beschriebenen ersten bis sechsten Aspekte der Erfindung wird das Innengewindeelement entlang der gemeinsamen Achse bewegt, wodurch die Bewegung des Innengewindeelements über den ersten Übertragungsmechanismus hin zu der Kupplung übertragen wird, wenn das vorstehend beschriebene rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor rotiert wird. Ferner wird, wenn das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor rotiert wird, die Gabelwelle im Ansprechen auf eine Rotation des Trommel-Mitnehmers (welcher mit dem rotierbaren Gewindeelement verbunden ist) um die gemeinsamen Achse durch das mit dem ersten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut in Eingriff stehende Nocken-Eingriffselement des zweiten Übertragungsmechanismus entlang der parallelen Achse bewegt, und die Bewegung der Gabelwelle wird über die Gabel hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus übertragen. Daher ist der Trommel-Mitnehmer, welcher für den Vorgang zum Umschalten des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus dient bzw. vorgesehen ist, bei dem rotierbaren Gewindeelement vorgesehen, so dass es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht notwendig ist, die Gabelwelle mit dem Trommel-Mitnehmer vorzusehen, wodurch der Abstand zwischen der Ausgangswelle und der Gabelwelle klein gestaltet werden kann und die Übertragungsvorrichtungen hinsichtlich der Größe entsprechend kompakt gestaltet werden kann. Ferner wird die lineare Bewegung des Innengewindeelements des auf der Ausgangswelle angeordneten Schraubenmechanismus über den ersten Übertragungsmechanismus hin zu der Kupplung übertragen, so dass ein Kugelnocken und ein Hebel, welche zum Anpassen eines Übertragungsdrehmoments der Kupplung dienen, nicht erforderlich sind, wodurch der Abstand zwischen der Ausgangswelle und der Gabelwelle in vorteilhafter Art und Weise klein gestaltet werden kann und die Übertragungsvorrichtung hinsichtlich der Größe entsprechend kompakt gestaltet werden kann. Da der erste Übertragungsmechanismus durch den zweiten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut im Ansprechen auf eine Rotation des Trommel-Mitnehmers um die gemeinsame Achse zwischen der Trennposition und der Kontaktposition umgeschaltet wird, kann darüber hinaus das Umschalt-Ansprechverhalten gegenüber einer Anordnung verbessert werden, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus durch eine Bewegung des Innengewindeelements des Schraubenmechanismus entlang der gemeinsamen Achse zwischen der Trennposition und der Kontaktposition umgeschaltet wird.
- Bei der Übertragungsvorrichtung des vorstehend beschriebenen zweiten Aspekts der Erfindung wird das Verriegelungselement, wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe hin zu der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe umzuschalten ist, gegen die Vorspannkraft der Haltefeder von dem Vertiefungsabschnitt der Gabelwelle entfernt, wodurch ermöglicht wird, dass die Gabelwelle entlang der parallelen Achse bewegt wird, und entsprechend die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe hin zu der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe umgeschaltet wird. Wenn der erste Übertragungsmechanismus ausgehend von der Trennposition hin zu der Kontaktposition umzuschalten ist, wird das Verriegelungselement in dem Vertiefungsabschnitt der Gabelwelle in Eingriff gehalten, wodurch eine Bewegung der Gabelwelle entlang der parallelen Achse beschränkt wird, so dass die Trennposition hin zu der Kontaktposition umgeschaltet wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus mit der Kupplung in Kontakt gebracht wird, während die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe geschaffen wird.
- Bei der Übertragungsvorrichtung des vorstehend beschriebenen dritten Aspekts der Erfindung ist die Ausgangswelle bei einem von axial entgegengesetzten Endabschnitten davon, welcher sich auf einer Seite des Trommel-Mitnehmers befindet, durch das Ausgangswellen-Stützlager drehbar gehalten, welches in einer axialen Länge des Trommel-Mitnehmers radial innerhalb des Trommel-Mitnehmers angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht es in vorteilhafte Art und Weise, eine axiale Länge der Übertragungsvorrichtung parallel zu der gemeinsamen Achse gemessen zu reduzieren.
- Bei der Übertragungsvorrichtung des vorstehend beschriebenen vierten Aspekts der Erfindung wird das Nocken-Eingriffselement um eine Strecke entlang der parallelen Achse bewegt, welche größer ist als eine Strecke, um welche das Innengewindeelement entlang der gemeinsamen Achse relativ zu dem Außengewindeelement bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer und das rotierbare Gewindeelement während eines Eingriffs des Nocken-Eingriffselements mit dem ersten Neigungsabschnitt der Mitnehmernut durch den Elektromotor um die gemeinsame Achse rotiert werden. Aufgrund dieser Anordnung kann das Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus mit einem deutlich höheren Ansprechverhalten erfolgen als bei einer Anordnung, bei welcher das Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe durch eine Bewegung des Innengewindeelements entlang der gemeinsamen Achse in dem Schraubenmechanismus erfolgt.
- Bei der Übertragungsvorrichtung des vorstehend beschriebenen fünften Aspekts der Erfindung steht das Innengewindeelement über eine Mehrzahl von Kugeln in Gewindeeingriff mit dem Außengewindeelement. Aufgrund dieser Anordnung sind das Innengewindeelement und das Außengewindeelement relativ zueinander gleichmäßig bzw. laufruhig rotierbar, wodurch ermöglicht wird, eine für den Betrieb des Elektromotors erforderliche elektrische Leistung dauerhaft zu reduzieren.
- Bei der Übertragungsvorrichtung des vorstehend beschriebenen sechsten Aspekts der Erfindung umfasst der zweite Übertragungsmechanismus einen Verzögerungsmechanismus, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Nocken-Eingriffselements entlang der gemeinsamen Achse über ein Federelement hin zu der Gabelwelle überträgt. Daher kann auf ein Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus hin ein beim Umschalten hervorgerufener Stoß durch das Federelement des Verzögerungsmechanismus absorbiert werden.
- Figurenliste
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1 ist eine Ansicht, welche eine Konstruktion eines Fahrzeugs schematisch zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung anwendbar ist, und diese zeigt außerdem Hauptabschnitte eines Steuerungssystems für verschiedene in dem Fahrzeug ausgeführte Steuerungen. -
2 ist eine Schnittansicht, welche eine Konstruktion einer Übertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt, und diese zeigt außerdem einen Zustand, in welchem ein 2WD-Fahrmodus in einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe geschaffen ist. -
3 ist eine schematische Ansicht, welche die Konstruktion der Übertragungsvorrichtung schematisch zeigt. -
4 ist eine Querschnittsansicht, welche die Konstruktion der Übertragungsvorrichtung schematisch zeigt, und diese zeigt außerdem einen Zustand, in welchem ein 4WD- bzw. Vierradantriebs-Fahrmodus mit einer 4WD-Verriegelung in einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe geschaffen ist. -
5 zeigt einen Teil von2 vergrößert, um einen in der Übertragungsvorrichtung vorgesehenen Trommel-Mitnehmer zu zeigen. -
6 entspricht einem Satz von Querschnittsansichten entlang einer Linie A-A von5 , wobei6A eine Position eines Nocken-Eingriffselements zeigt, wenn eine Gabelwelle in einer Position zum Schaffen einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, das heißt, wenn ein Trommel-Mitnehmer in einer H2-Rotationsposition positioniert ist,6C die Position des Nocken-Eingriffselements zeigt, wenn die Gabelwelle in einer Position zum Schaffen einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, das heißt, wenn der Trommel-Mitnehmer in einer L4-Rotationsposition positioniert ist, und6B die Position des Nocken-Eingriffselements zeigt, wenn die Gabelwelle beispielsweise ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe hin zu der Position zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe umgeschaltet wird. -
7 entspricht einem Satz von Querschnittsansichten entlang der LinieA-A von5 , wobei7A die Position des Nocken-Eingriffselements zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer in der H2-Rotationsposition positioniert ist, und7B die Position des Nocken-Eingriffselements zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer in einer H4-Rotationsposition positioniert ist. -
8 ist eine Ansicht, welche Positionen eines ersten Übertragungsmechanismus und eines Schraubenmechanismus zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer in der H2-Rotationsposition positioniert ist. -
9 ist eine Ansicht, welche die Positionen des ersten Übertragungsmechanismus und des Schraubenmechanismus zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer in der H4-Rotationsposition positioniert ist. -
10 ist eine Ansicht zum Vergleichen der Übertragungsvorrichtung der Ausführungsform der Erfindung und einer Übertragungsvorrichtung eines Vergleichsbeispiels hinsichtlich (i) einer Zeit ausgehend von der Einleitung des Umschaltens von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition bis zum Beseitigen eines Freiraums bzw. Spalts in der Vorderrad-Antriebskupplung, und (ii) einer Zeit ausgehend von der Umschalteinleitung hin zu einer Synchronisation/einem Eingriff der Vorderrad-Antriebskupplung. - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen detailliert beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform sind die Figuren nach Bedarf vereinfacht oder verformt, und Abschnitte sind hinsichtlich des Dimensionsverhältnisses, der Gestalt usw. nicht notwendigerweise präzise dargestellt.
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1 ist eine Ansicht, welche eine Struktur eines Fahrzeugs10 schematisch zeigt, auf welches die Ausführungsform angewendet werden kann, und diese zeigt Hauptabschnitt eines Steuerungssystems für verschiedene Steuerungen in dem Fahrzeug10 . Wie in1 gezeigt ist, umfasst das Fahrzeug10 eine Maschine12 als eine Antriebskraftquelle, vordere linke und rechte Räder14L ,14R (sofern nicht anderweitig spezifiziert der Einfachheit halber als „Vorderräder 14“ bezeichnet), hintere linke und rechte Räder16L ,16R (sofern nicht anderweitig spezifiziert einfach als „Hinterräder 16“ bezeichnet) und eine Leistungsübertragungsvorrichtung18 , welche derart konfiguriert ist, dass diese eine von der Maschine12 zugeführte Leistung hin zu den Vorderrädern14 und den Hinterrädern16 überträgt. Die Hinterräder16 entsprechen Hauptantriebsrädern, welche während einer Fahrt in einem Vierradantriebs (4WD)-Modus sowie während einer Fahrt in einem Zweiradantriebs (2WD)-Modus als Antriebsräder dienen. Die Vorderräder14 entsprechen Hilfsantriebsrädern, welche während einer Fahrt in den Zweiradantriebs (2WD)-Modus als angetriebene Räder dienen, und welche während einer Fahrt in dem Vierradantriebs (4WD)-Modus als Antriebsräder dienen. Das Fahrzeug10 entspricht einem Frontmotor/Hinterradantriebs (FR)-basierten Vierradantriebsfahrzeug. - Die Leistungsübertragungsvorrichtung
18 umfasst ein mit der Maschine12 verbundenes Getriebe20 , eine Übertragungsvorrichtung22 für das Vierradantriebsfahrzeug, welche mit dem Getriebe20 verbunden ist und als eine Front/Heck-Leistungsverteilungsvorrichtung dient, vordere und hintere Antriebswellen24 ,26 , welche mit der Übertragungsvorrichtung22 verbunden sind, eine Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 , welche mit der vorderen Antriebswelle24 verbunden ist, eine Hinterrad-Differenzialgetriebeeinheit30 , welche mit der hinteren Antriebswelle26 verbunden ist, vordere linke und rechte Radachsen32L ,32R (sofern nicht anderweitig spezifiziert, einfach als „Vorderradachsen 32“ bezeichnet), welche mit der Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 verbunden sind, und hintere linke und rechte Radachsen34L ,34R (sofern nicht anderweitig spezifiziert, einfach als „Hinterradachsen34 “ bezeichnet), welche mit der Hinterrad-Differenzialgetriebeeinheit30 verbunden sind. In der Leistungsübertragungsvorrichtung18 wird eine von der Maschine12 zugeführte Leistung über das Getriebe20 hin zu der Übertragungsvorrichtung22 übertragen und anschließend über einen hinterradseitigen Leistungsübertragungspfad, welcher hauptsächlich durch die hintere Antriebswelle26 , die Hinterrad-Differenzialeinheit30 und die Hinterradachsen34 gebildet ist, in dieser Reihenfolge von der Übertragungsvorrichtung22 hin zu den Hinterrädern16 übertragen. Dabei wird ein Teil der Leistung, welche von der Maschine12 in Richtung hin zu den Hinterrädern16 zu übertragen ist, durch die Übertragungsvorrichtung22 in Richtung hin zu den Vorderrädern14 verteilt, um über einen vorderradseitigen Leistungsübertragungspfad, der hauptsächlich durch die vordere Antriebswelle24 , die Vorderrad-Differenzialeinheit28 und die Vorderradachsen32 gebildet ist, in dieser Reihenfolge hin zu den Vorderrädern14 übertragen zu werden. - Die Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit
28 umfasst eine frontseitige Kupplung36 , welche bei der vorderen Radachse32R vorgesehen ist (das heißt, zwischen der Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 und dem Vorderrad14R) . Die frontseitige Kupplung36 entspricht einer Klauenkupplung, welche elektrisch (elektromagnetisch) gesteuert wird, um den Leistungsübertragungspfad zwischen der Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 und dem Vorderrad14R selektiv zu schaffen und zu unterbrechen. Die frontseitige Kupplung36 kann außerdem mit einem Synchronisierungsmechanismus vorgesehen sein. -
2 bis4 sind Ansichten, welche eine Konstruktion der Übertragungsvorrichtung22 schematisch zeigen.2 und4 sind Querschnittsansichten der Übertragungsvorrichtung22 und3 ist eine schematische Ansicht der Übertragungsvorrichtung22 . Wie in2 bis4 gezeigt ist, umfasst die Übertragungsvorrichtung22 ein Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 als ein nicht rotierendes Element. Die Übertragungsvorrichtung22 umfasst: eine Eingangswelle42 , welche durch das Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 rotierbar getragen ist; eine hinterradseitige Ausgangswelle44 (Ausgangswelle), über welche die Leistung hin zu den Hinterrädern16 als erste linke und rechte Antriebsräder auszugeben ist; ein als Zahnrad bzw. Kettenrad gestaltetes Antriebsrad46 (Ausgangselement), über welches die Leistung hin zu den Vorderrädern14 als zweite linke und rechte Antriebsräder auszugeben ist, so dass sich ein Ausgabeziel des Antriebsrads46 von diesem der hinterradseitigen Ausgangswelle44 unterscheidet; einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 , welcher als ein Hilfsgetriebe dient und derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle42 eingegebene Drehzahl verändert und die Rotation hin zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 überträgt; und eine Vorderrad-Antriebskupplung50 (Kupplung) in Form einer Mehrscheiben-Reibkupplung, welche derart konfiguriert ist, dass dieser ein Drehmoment anpasst, welches über diese ausgehend von der hinterradseitigen Ausgangswelle44 in Richtung hin zu dem Antriebsrad46 zu übertragen ist, das heißt, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil der hin zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung anschließend hin zu dem Antriebsrad46 überträgt. Die vorstehend beschriebene Eingangswelle42 , die hinterradseitige Ausgangswelle44 , das als Zahnrad bzw. Kettenrad gestaltete Antriebsrad46 , der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 und die Vorderrad-Antriebskupplung50 (Kupplung) sind allesamt auf einer ersten AchseC1 als eine gemeinsame Achse angeordnet. Die Eingangswelle42 und die hinterradseitige Ausgangswelle44 sind koaxial zueinander und über ein erstes Stützlager bzw. Traglager71 und ein zweites Stützlager73 (Ausgangswellen-Stützlager) durch das Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 rotierbar getragen. Das Antriebsrad46 ist durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 über ein drittes Stützlager75 getragen bzw. gelagert, so dass das Antriebsrad46 relativ zu der Ausgangswelle44 , welche koaxial zu dem Antriebsrad46 ist, rotierbar ist. Das heißt, die Eingangswelle42 , die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 sind durch das Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 gehalten und um die erste AchseC1 rotierbar. Das heißt, die Eingangswelle42 , die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 sind auf der ersten AchseC1 angeordnet, welche bei diesen Elementen gemeinsam vorgesehen ist. Es ist anzumerken, dass die hinterradseitige Ausgangswelle44 bei dem vorderen Endabschnitt derselben durch ein Lager77 , welches zwischen einem hinteren Endabschnitt der Eingangswelle42 und dem vorderen Endabschnitt der Ausgangswelle44 radial eingefügt ist, und bei dem hinteren Endabschnitt derselben (das heißt, einem von entgegengesetzten Endabschnitten, welcher sich auf der Seite eines später beschriebenen Trommel-Mitnehmers100 befindet) durch das vorstehend beschriebene zweite Stützlager73 rotierbar getragen ist. - Wie in
2 bis4 gezeigt ist, besitzt die Übertragungsvorrichtung22 eine vorderradseitige Ausgangswelle52 und ein als Zahnrad bzw. Kettenrad gestaltetes Abtriebsrad54 , welche in dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 vorgesehen sind. Die vorderradseitige Ausgangswelle52 und das als Zahnrad gestaltete Abtriebsrad54 , welche integral zueinander sind, sind beide auf einer zweiten AchseC2 angeordnet, welche parallel zu der ersten AchseC1 ist. Die Übertragungsvorrichtung22 besitzt ferner eine Vorderrad-Antriebskette56 , welche über das Antriebsrad46 und das Abtriebsrad54 läuft, und einen als eine Klauenkupplung dienenden 4WD-Verriegelungsmechanismus 58, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 integral verbindet. - Die Eingangswelle
42 ist über eine geeignete Verbindung (nicht gezeigt) mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt) des Getriebes20 verbunden, und diese soll durch eine Antriebskraft (Drehmoment) rotiert werden, welche über das Getriebe20 von der Maschine12 bei der Eingangswelle42 einzugeben ist. Die hinterradseitige Ausgangswelle44 entspricht einer mit der hinteren Antriebswelle26 verbundenen Haupt-Antriebswelle. Das Antriebsrad46 ist relativ zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 rotierbar. Die vorderradseitige Ausgangswelle52 entspricht einer Hilfs-Antriebswelle, welche über eine geeignete Verbindung (nicht gezeigt) mit der vorderen Antriebswelle24 verbunden ist. - Die wie vorstehend beschrieben aufgebaute Übertragungsvorrichtung
22 ist derart konfiguriert, dass diese die von dem Getriebe20 übertragene Leistung durch Veranlassen, dass die Vorderrad-Antriebskupplung50 ein über die Vorderrad-Antriebskupplung50 hin zu dem Antriebsrad46 zu übertragendes Drehmoment anpasst, lediglich in Richtung hin zu den Hinterrädern16 oder in Richtung hin zu den Vorderrädern14 und in Richtung hin zu den Hinterrädern16 überträgt. Die Übertragungsvorrichtung22 ist ferner derart konfiguriert, dass diese einen Zustand eines 4WD-Verriegelungszustands und eines 4WD-Entriegelungszustands schafft, welcher in Abhängigkeit eines Betriebs des 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 ausgewählt ist. Wenn der 4WD-Verriegelungszustand geschaffen ist, sind die hintere Antriebswelle26 und die vordere Antriebswelle24 relativ zueinander nicht rotierbar, so dass zwischen diesen keine Drehzahldifferenz hervorgerufen wird. Wenn der 4WD-Entriegelungszustand geschaffen ist, sind die beiden Antriebswellen26 ,24 relativ zueinander rotierbar, so dass die Drehzahldifferenz zwischen diesen hervorgerufen wird. Darüber hinaus ist die Übertragungsvorrichtung22 derart konfiguriert, dass diese eine von dem Getriebe20 übertragene Drehzahl durch Schaffen einer ausgewählten Stufe einer Hochgeschwindigkeits-GangstufeH und einer Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL verändert und die Rotation in Richtung hin zu den Hinterrädern16 oder in Richtung hin zu den Vorder- und Hinterrädern14 ,16 überträgt. Daher überträgt die Übertragungsvorrichtung22 , während die bei der Eingangswelle42 eingegebene Rotation über den Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 hin zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 übertragen wird, die Leistung von der hinterradseitigen Ausgangswelle44 während eines bestimmten Zustands nicht in Richtung hin zu der vorderradseitigen Ausgangswelle52 , diese überträgt die Leistung von der hinterradseitigen Ausgangswelle44 während eines anderen Zustands jedoch über das Antriebsrad46 , die Vorderrad-Antriebskette56 und das Abtriebsrad54 in Richtung hin zu der vorderradseitigen Ausgangswelle52 . Der vorstehend beschriebene bestimmte Zustand entspricht einem Zustand, in welchem das über die Vorderrad-Antriebskupplung50 zu übertragende Drehmoment auf null gesetzt ist und der 4WD-Verriegelungsmechanismus58 gelöst ist. Der vorstehend beschriebene andere Zustand entspricht einem Zustand, in welchem das über die Vorderrad-Antriebskupplung50 zu übertragende Drehmoment nicht auf null gesetzt ist oder der 4WD-Verriegelungsmechanismus58 in Eingriff steht. - Der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus
48 umfasst insbesondere einen Einzelritzel-Planetengetriebesatz60 und eine Hoch-Niedrig-Hülse62 . Der Planetengetriebesatz60 umfasst ein SonnenradS (erstes Drehelement), welches mit der Eingangswelle42 verbunden ist, so dass dieses relativ zu der Eingangswelle42 um die erste AchseC1 nicht rotierbar ist, ein HohlradR , welches im Wesentlichen koaxial zu dem Sonnenrad S ist und mit dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 verbunden ist, so dass dieses um die erste AchseC1 nicht rotierbar ist, und einen TrägerCA (zweites Drehelement), welcher eine Mehrzahl von Ritzeln bzw. PlanetenP trägt, die mit dem Sonnenrad S und dem HohlradR ineinandergreifen, so dass jedes der RitzelP um das Sonnenrad S rotierbar ist und umlaufen kann. Daher ist eine Drehzahl des SonnenradsS gleich dieser der Eingangswelle42 und eine Drehzahl des TrägersCA ist niedriger als diese der Eingangswelle42 . Hochseitige Zahnradzähne bzw. eine hochseitige Verzahnung64 ist auf einer inneren Umfangsfläche des Sonnenrads S festgelegt. Eine niedrigseitige Verzahnung66 mit dem gleichen Durchmesser wie die hochseitige Verzahnung64 ist auf dem TrägerCA festgelegt. Die hochseitige Verzahnung64 entspricht einer Kerbverzahnung, welche die Rotation mit der gleichen Drehzahl wie die Eingangswelle42 ausgibt, und diese ist beim Schaffen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH beteiligt. Die niedrigseitige Verzahnung66 entspricht einer Kerbverzahnung, welche die Rotation mit einer niedrigeren Drehzahl als die hochseitige Verzahnung64 ausgibt, und diese ist beim Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL beteiligt. Die Hoch-Niedrig-Hülse62 steht in einer Art und Weise in Kerbeingriff mit der hinterradseitigen Ausgangswelle44 , welche ermöglicht, dass die Hoch-Niedrig-Hülse62 relativ zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 parallel zu der ersten AchseC1 beweglich ist. Die Hoch-Niedrig-Hülse62 besitzt einen Gabel-Verbindungsabschnitt62a und äußere Umfangszähne62b , welche benachbart zu dem Gabel-Verbindungsabschnitt62a integral vorgesehen sind, und welche mit einer der hochseitigen Verzahnung64 und der niedrigseitigen Verzahnung66 , die in Abhängigkeit der Bewegung der Hoch-Niedrig-Hülse62 parallel zu der ersten AchseC1 ausgewählt wird, in Eingriff zu bringen ist. Mit dem Eingriff der hochseitigen Verzahnung64 und der äußeren Umfangszähne62b wird die Rotation mit der gleichen Drehzahl wie die Rotation der Eingangswelle42 hin zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 übertragen. Mit dem Eingriff der niedrigseitige Verzahnung66 und der äußeren Umfangszähne62b wird die Rotation mit einer niedrigeren Drehzahl als die Rotation der Eingangswelle42 hin zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 übertragen. Die hochseitige Verzahnung64 und die Hoch-Niedrig-Hülse62 dienen als eine Hochgeschwindigkeits-Gangstufenkupplung zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH , und die niedrigseitige Verzahnung66 und die Hoch-Niedrig-Hülse62 dienen als eine Niedriggeschwindigkeits-Gangstufenkupplung zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL . - Der 4WD-Verriegelungsmechanismus
58 weist Verriegelungszähne68 , welche auf einer inneren Umfangsfläche des Antriebsrads46 festgelegt sind, und eine Verriegelungshülse70 , welche mit der hinterradseitigen Ausgangswelle44 in Kerbeingriff steht, um parallel zu der ersten AchseC1 beweglich und relativ zu der hinterradseitigen Ausgangswelle44 nicht rotierbar zu sein, auf. Die Verriegelungshülse70 weist äußere Umfangszähne70a auf, welche auf deren äußerer Umfangsfläche festgelegt sind, und welche durch eine Bewegung der Verriegelungshülse70 entlang der ersten AchseC1 mit den Verriegelungszähnen68 in Eingriff zu bringen sind. Die Übertragungsvorrichtung22 ist derart konfiguriert, dass diese, wenn die äußeren Umfangszähne70a der Verriegelungshülse70 mit den Verriegelungszähnen68 in Eingriff stehen, den 4WD-Verriegelungszustand schafft, bei welchem die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 integral miteinander rotiert werden. - Die Hoch-Niedrig-Hülse
62 ist auf einer von axial entgegengesetzten Seiten des ersten Stützlagers71 (welches die Eingangswelle42 trägt), insbesondere einer von axial entgegengesetzten Seiten des Planetengetriebesatzes60 , welche auf einer Seite des Antriebsrads46 liegt, angeordnet. Die Verriegelungshülse70 ist in einem Raum zwischen dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 und dem Antriebsrad46 angeordnet, um benachbart zu der Hoch-Niedrig-Hülse62 zu liegen, die nicht integral zu der Verriegelungshülse70 ist. Die Übertragungsvorrichtung22 besitzt eine erste Feder72 , welche zwischen der Hoch-Niedrig-Hülse62 und der Verriegelungshülse70 angeordnet ist, und welche mit der Hoch-Niedrig-Hülse62 und der Verriegelungshülse70 in Kontakt steht. Die erste Feder72 ist vorgespannt, um die Hoch-Niedrig-Hülse62 und die Verriegelungshülse70 in Richtungen voneinander weg vorzuspannen bzw. zu drängen. Die Übertragungsvorrichtung22 besitzt außerdem eine zweite Feder74 , welche zwischen dem Antriebsrad46 und der Verriegelungshülse70 angeordnet ist und mit der Verriegelungshülse70 und einem Vorsprungsabschnitt44a der hinterradseitigen Ausgangswelle44 in Kontakt steht. Die zweite Feder74 ist vorgespannt, um die Verriegelungshülse70 in einer Richtung von den Verriegelungszähnen68 weg vorzuspannen oder zu drängen. Die Vorspannkraft der ersten Feder72 ist derart eingestellt, dass diese größer ist als diese der zweiten Feder74 . Der Vorsprungsabschnitt44a ist durch einen Flanschabschnitt der hinterradseitigen Ausgangswelle44 gebildet, welcher sich in einem Raum radial innerhalb des Antriebsrads46 befindet und in Richtung hin zu den Verriegelungszähnen68 vorsteht. Die hochseitige Verzahnung64 ist auf einer von entgegengesetzten Seiten der niedrigseitigen Verzahnung66 angeordnet, welche von der Verriegelungshülse70 in einer zu der ersten AchseC1 parallelen Richtung entfernt liegt. Die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 sind mit der hochseitigen Verzahnung64 in Eingriff gebracht, wenn die Hoch-Niedrig-Hülse62 in einer von der Verriegelungshülse70 entfernten Position (das heißt, eine Position auf der linken Seite, wie in2 und3 gezeigt) positioniert ist, und diese sind mit der niedrigseitigen Verzahnung66 in Eingriff gebracht, wenn die Hoch-Niedrig-Hülse62 in einer Position in der Nähe der Verriegelungshülse70 positioniert ist (das heißt, Position auf der rechten Seite, wie in2 und3 gezeigt). Die äußeren Umfangszähne70a der Verriegelungshülse70 sind mit den Verriegelungszähnen68 in Eingriff gebracht, wenn die Verriegelungshülse70 in einer Position in der Nähe des Antriebsrads46 (das heißt, Position auf der rechten Seite, wie in2 und3 gezeigt) positioniert ist. Daher stehen die äußeren Umfangszähne70a der Verriegelungshülse70 mit den Verriegelungszähnen68 in Eingriff, wenn die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der niedrigseitigen Verzahnung66 in Eingriff stehen. - Die Vorderrad-Antriebskupplung
50 entspricht einer Mehrscheiben-Reibkupplung, welche umfasst: eine Kupplungsnabe76 , welche mit der hinterradseitigen Ausgangswelle44 verbunden ist und relativ zu der Ausgangswelle44 nicht rotierbar ist; eine Kupplungstrommel78 , welche mit dem Antriebsrad46 verbunden ist und relativ zu dem Antriebsrad46 nicht rotierbar ist; ein Reib-Eingriffselement80 , welches zwischen der Kupplungsnabe76 und der Kupplungstrommel78 eingefügt und derart konfiguriert ist, dass dieses die Kupplungsnabe76 selektiv mit der Kupplungstrommel78 verbindet und trennt; und einen Kolben82 , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser auf das Reib-Eingriffselement80 drückt. Die Vorderrad-Antriebskupplung50 ist auf der ersten AchseC1 angeordnet, und diese befindet sich auf einer von entgegengesetzten Seiten des Antriebsrads46 , welche in der Richtung der ersten AchseC1 von dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 entfernt liegt. In der Vorderrad-Antriebskupplung50 wird durch den Kolben82 , welcher in einer Richtung hin zu dem Antriebsrad46 bewegt wird, auf das Reib-Eingriffselement80 gedrückt. Die Vorderrad-Antriebskupplung50 ist in deren gelösten Zustand versetzt, wenn der Kolben82 infolge einer Bewegung des Kolbens82 in einer Richtung einer Nicht-Press-Seite (das heißt, rechte Seite, wie in2 und3 gezeigt), das heißt, in einer Richtung parallel zu der ersten AchseC1 und von dem Antriebsrad46 weg, von dem Reib-Eingriffselement80 getrennt ist. Wenn der Kolben82 infolge einer Bewegung des Kolbens82 in einer Richtung einer Press-Seite (das heißt, linke Seite, wie in2 und3 gezeigt), das heißt, in einer Richtung, welche parallel zu der ersten AchseC1 ist und hin zu dem Antriebsrad46 ausgerichtet ist, mit dem Reib-Eingriffselement80 in Kontakt gebracht ist, ist die Vorderrad-Antriebskupplung50 in Abhängigkeit eines Übertragungsdrehmoments (Drehmomentkapazität), welches durch einen Betrag der Bewegung des Kolbens82 angepasst wird, in deren Lösezustand, Gleitzustand oder Eingriffszustand versetzt. - Wenn sich die Vorderrad-Antriebskupplung
50 in dem gelösten Zustand befindet und sich der 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 in dem gelösten Zustand befindet, bei welchem die äußeren Umfangszähne70a der Verriegelungshülse70 mit den Verriegelungszähnen68 nicht in Eingriff stehen, überträgt die Übertragungsvorrichtung22 die von dem Getriebe20 übertragene Leistung lediglich in Richtung hin zu den Hinterrädern16 , was den Leistungsübertragungspfad zwischen der hinterradseitigen Ausgangswelle44 und dem Antriebsrad46 unterbricht. Wenn sich die Vorderrad-Antriebskupplung50 in dem Rutsch- bzw. Gleitzustand oder dem Eingriffszustand befindet, verteilt die Übertragungsvorrichtung22 die von dem Getriebe20 übertragene Leistung hin zu den Vorderrädern14 und den Hinterrädern16 . Wenn sich die Vorderrad-Antriebskupplung50 in dem Gleitzustand befindet, schafft die Übertragungsvorrichtung22 deren Differenzialzustand (4WD-Entriegelungszustand), bei welchem die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 relativ zueinander rotiert werden können. Wenn sich die Vorderrad-Antriebskupplung50 in dem Eingriffszustand befindet, schafft die Übertragungsvorrichtung22 deren 4WD-Verriegelungszustand, in welchem die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 als eine Einheit integral rotiert werden. Das Verhältnis der Drehmomentverteilung zwischen den Vorderrädern14 und den Hinterrädern16 kann beispielsweise durch Steuern des Übertragungsdrehmoments der Vorderrad-Antriebskupplung50 kontinuierlich verändert werden, so dass sich dieses zwischen 0:100 und 50:50 erstreckt. - Die Übertragungsvorrichtung
22 besitzt als Vorrichtungen zum Betätigen des vorstehend beschriebenen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 , der Vorderrad-Antriebskupplung50 und des 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 ferner einen Elektromotor84 (siehe3 ), einen Schraubenmechanismus86 , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Drehbewegung des Elektromotors84 in eine lineare Bewegung umwandelt, und einen Übertragungsmechanismus88 , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Leistung der linearen Bewegung des Schraubenmechanismus86 hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 , der Vorderrad-Antriebskupplung50 und dem Übertragungsmechanismus88 überträgt. - Der Schraubenmechanismus
86 ist ebenso wie die hinterradseitige Ausgangswelle44 auf der ersten AchseC1 angeordnet, und dieser befindet sich auf einer von entgegengesetzten Seiten der Vorderrad-Antriebskupplung50 , welche von dem Antriebsrad46 entfernt liegt. Der Schraubenmechanismus86 umfasst ein Gewindemutterelement92 (Innengewindeelement) als ein rotierbares Gewindeelement, welches über ein in der Übertragungsvorrichtung22 vorgesehenes Schneckengetriebe90 indirekt mit dem Elektromotor84 verbunden ist, einen Schraubenwellenelement94 (Außengewindeelement), welches mit dem Gewindemutterelement92 in Gewindeeingriff steht, und ein Verbindungselement95 , welches einen hinteren Endabschnitt des Schraubenwellenelements94 mit dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 als ein nicht rotierendes Element verbindet, so dass das Schraubenwellenelement94 auf der hinterradseitigen Ausgangswelle44 angeordnet ist und als ein nicht rotierbares Gewindeelement dient, das relativ zu dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 um die erste AchseC1 nicht rotierbar ist. Das Gewindemutterelement92 steht über eine Mehrzahl von Kugeln96 in Gewindeeingriff mit dem Schraubenwellenelement94 , so dass der Schraubenmechanismus86 einem Kugelgewindetrieb entspricht, bei welchem das Gewindemutterelement92 und das Schraubenwellenelement94 relativ zueinander linear bewegt werden, wobei die Kugeln96 radial zwischen diesen eingefügt sind. In dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Schraubenmechanismus86 wird das Gewindemutterelement92 entlang der ersten AchseC1 bewegt, wobei das Gewindemutterelement92 (als ein Element des Schraubenwellenelements94 und des Gewindemutterelements92 , welche durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen sind und miteinander in Gewindeeingriff stehen) durch den Elektromotor84 rotiert wird. Das Gewindemutterelement92 ist aufgrund des Gewindeeingriffs des Gewindemutterelements92 mit dem Schraubenwellenelement94 durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen und um die erste AchseC1 rotierbar. Dabei ist das Schraubenwellenelement94 durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen und aufgrund der Verbindung des Schraubenwellenelements94 mit dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 über das Verbindungselement95 um die erste AchseC1 nicht rotierbar. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Gewindemutterelement92 aufgrund des Gewindeeffekts, wie in2 und5 gezeigt ist, entlang der ersten AchseC1 in einer PfeilrichtungF2 bewegt, das heißt, in einer Richtung von der Vorderrad-Antriebskupplung50 weg, wenn das Gewindemutterelement92 durch den Elektromotor84 in einer PfeilrichtungF1 (erste Rotationsrichtung) um die erste AchseC1 rotiert wird. Ferner wird das Gewindemutterelement92 aufgrund des Gewindeeffekts entlang der ersten AchseC1 in einer PfeilrichtungF4 , das heißt, in einer entgegengesetzten Richtung zu der PfeilrichtungF2 , bewegt, wie in2 und5 gezeigt ist, wenn das Gewindemutterelement92 durch den Elektromotor84 in einer PfeilrichtungF3 (zweite Rotationsrichtung) um die erste AchseC1 rotiert wird. - Das Schneckengetriebe
90 entspricht einem Paar von Zahnrädern bzw. Antriebsorganen bestehend aus einem Schraubengewinde98 , welches auf einer Welle des Elektromotors84 integral ausgebildet ist, und einem Schneckenrad100a , welches auf dem Trommel-Mitnehmer100 ausgebildet ist, der mit einem an einem hinteren Endabschnitt des Gewindemutterelements92 vorgesehenen Flanschabschnitt92a verbunden ist. Die Rotation des Elektromotors84 (welcher beispielsweise durch einen bürstenlosen Motor aufgebaut ist) wird über das Schneckengetriebe90 hin zu dem Gewindemutterelement92 übertragen, während diese verzögert wird. Der Schraubenmechanismus86 wandelt eine hin zu dem Gewindemutterelement92 übertragene Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung des Gewindemutterelements92 um. Mit der Rotation des Elektromotors84 wird das Schneckenrad100a , welches auf dem Trommel-Mitnehmer100 ausgebildet ist, der mit dem Gewindemutterelement92 verbundenen oder daran fixiert ist, entlang der ersten AchseC1 bewegt. Das Schneckenrad100a besitzt eine Breite (in der Richtung der ersten AchseC1 gemessen), welche größer ist als eine Breite (in der Richtung der ersten AchseC1 gemessen) des Schraubengewindes98 , welches auf der Welle des an dem Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 fixierten Elektromotors84 ausgebildet ist, so dass das Schneckenrad100a ungeachtet der Bewegung des Schneckenrads100a entlang der ersten AchseC1 konstant mit dem Schraubengewinde98 in Eingriff gehalten wird. Das Schneckenrad100a weist eine äußere Umfangsverzahnung auf, die einer Antriebsverzahnung entspricht. - Der Übertragungsmechanismus
88 besitzt einen ersten Übertragungsmechanismus88a und einen zweiten Übertragungsmechanismus88b . Der erste Übertragungsmechanismus88a überträgt eine Bewegungskraft des Gewindemutterelements92 des Schraubenmechanismus86 hin zu der Vorderrad-Antriebskupplung50 . Der zweite Übertragungsmechanismus88b umfasst ein Nocken-Eingriffselement103 , welches in einer in dem Trommel-Mitnehmer100 ausgebildeten Mitnehmernut100c eingepasst ist, und dieser bewegt eine Gabelwelle102 im Ansprechen auf einer Rotation des Gewindemutterelements92 um die erste AchseC1 , das heißt, im Ansprechen auf eine Rotation des Trommel-Mitnehmers100 um die erste AchseC1 , entlang einer dritten AchseC3 als eine parallele Achse. Die Gabelwelle102 ist auf der zu der ersten AchseC1 parallelen dritten AchseC3 im Inneren des Übertragungsvorrichtungsgehäuses40 angeordnet, und diese ist durch das Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 beweglich entlang der dritten AchseC3 getragen bzw. gelagert. Die erste AchseC1 , die zweite AchseC2 und die dritte AchseC3 sind parallel zueinander. - Wie in
2 und5 gezeigt ist, besitzt der Trommel-Mitnehmer100 das ringförmig gestaltete Schneckenrad100a , welches mit dem auf der Welle des Elektromotors84 ausgebildeten Schraubengewinde98 ineinander greift, einen Vorsprungsabschnitt100b , welcher von einem axialen Endabschnitt des Schneckenrads100a in einer Richtung hin zu der hinteren Antriebswelle26 vorsteht, und die bei einer äußeren Umfangsfläche des Vorsprungsabschnitts100b ausgebildete Mitnehmernut100c . Der Vorsprungsabschnitt100b besteht aus einem teilweise zylindrisch gestalteten Abschnitt, welcher sich ausgehend von einem unteren Teil des Schneckenrads100a , wie in2 und5 gezeigt, das heißt, ausgehend von einem Umfangsteil des Schneckenrads100a , welcher auf der Seite der Gabelwelle102 liegt, in Richtung hin zu der hinteren Antriebswelle26 erstreckt. Das zweite Stützlager73 trägt einen von entgegengesetzten Endabschnitten der hinterradseitigen Ausgangswelle44 , welcher sich auf der Seite des Trommel-Mitnehmers100 befindet, so dass die Ausgangswelle44 rotierbar ist. Das zweite Stützlager73 ist in einer axialen Länge des Trommel-Mitnehmers100 , welche in der Richtung der ersten AchseC1 gemessen wird, radial innerhalb des ringförmig gestalteten Trommel-Mitnehmers100 angeordnet. Ein DurchmesserR1 des Trommel-Mitnehmers100 ist nicht größer als ein DurchmesserR2 des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 und ein DurchmesserR3 der Vorderrad-Antriebskupplung50 . Der DurchmesserR2 entspricht einem Außendurchmesser des HohlradsR oder des TrägersCA des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 . Der DurchmesserR3 entspricht einem Außendurchmesser der Kupplungstrommel78 der Vorderrad-Antriebskupplung50 . - Wie in
6 und7 gezeigt ist, umfasst die bei der äußeren Umfangsfläche des Trommel-Mitnehmers100 ausgebildete Mitnehmernut100c : einen ersten geneigten bzw. schrägen Abschnitt bzw. Neigungsabschnitt100d und einen zweiten Neigungsabschnitt100e , welche sich jeweils in einer Richtung erstrecken, die mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des ringförmig gestaltete Trommel-Mitnehmers100 geneigt bzw. schräg ist, das heißt, in einer Richtung mit einer Komponente parallel zu der Umfangsrichtung und außerdem einer Komponente parallel zu einer Axialrichtung des Trommel-Mitnehmers100 ; einen ersten nicht geneigten Abschnitt100f , welcher sich in der PfeilrichtungF1 betrachtet ausgehend von einem hinteren Ende des ersten Neigungsabschnitts100d in der Umfangsrichtung erstreckt; einen zweiten nicht geneigten Abschnitt100g , welcher sich in der PfeilrichtungF1 betrachtet ausgehend von einem vorderen Ende des zweiten Neigungsabschnitts100e in der Umfangsrichtung erstreckt; und einen Verbindungsabschnitt100h (Umfangs-Mittenabschnitt), welcher in der PfeilrichtungF1 betrachtet ein vorderes Ende des ersten Neigungsabschnitts100d und ein hinteres Ende des zweiten Neigungsabschnitts100e verbindet. Der erste Neigungsabschnitt100d ist mit Bezug auf die Umfangsrichtung geneigt bzw. schräg, so dass sich dieser Abschnitt100d in der PfeilrichtungF2 erstreckt, während sich dieser Neigungsabschnitt100d in der PfeilrichtungF3 erstreckt (das heißt, entgegengesetzt zu der PfeilrichtungF1 ). Der zweite geneigte Abschnitt100e ist mit Bezug auf die Umfangsrichtung geneigt bzw. schräg, so dass sich dieser Abschnitt100e in der PfeilrichtungF2 erstreckt, während sich dieser Abschnitt100e in der PfeilrichtungF1 erstreckt. Das heißt, der erste Neigungsabschnitt100d erstreckt sich ausgehend von einem von im Umfang entgegengesetzten Enden des Verbindungsabschnitts100h als ein Umfangs-Mittenabschnitt in einer Richtung, welche mit Bezug auf den Verbindungsabschnitt100h geneigt ist, und dieser besitzt ein Umfangs-Distalende, welches um eine erste Strecke in einer axialen Richtung des Trommel-Mitnehmers100 von dem Verbindungsabschnitt100h entfernt liegt. Der zweite Neigungsabschnitt100e erstreckt sich ausgehend von dem anderen der im Umfang entgegengesetzten Enden des Verbindungsabschnitts100h in einer Richtung, welche mit Bezug auf den Verbindungsabschnitt100h geneigt ist, und dieser besitzt ein Umfangs-Distalende, welches in der axialen Richtung um eine zweite Strecke, welche kleiner als die vorstehend beschriebene erste Strecke ist, von dem Verbindungsabschnitt100h entfernt liegt. Der zweite nicht geneigte Abschnitt100g erstreckt sich in einer Richtung parallel zu dem Verbindungsabschnitt100h ausgehend von dem Umfangs-Distalende des zweiten Neigungsabschnitts100e , welcher sich in der Umfangsrichtung zwischen dem zweiten nicht geneigten Abschnitt100g und dem Verbindungsabschnitt100h befindet. - Wenn das Gewindemutterelement
92 und der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von einem Zustand, in welchem das Nocken-Eingriffselement103 in dem Verbindungsabschnitt100h der Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 positioniert ist, wie in6A und7A gezeigt ist, in der PfeilrichtungF1 um die erste AchseC1 durch den Elektromotor84 rotiert werden, wird das Nocken-Eingriffselement103 entlang des ersten Neigungsabschnitts100d der Mitnehmernut100c bewegt, so dass das Nocken-Eingriffselement103 in der PfeilrichtungF2 um eine StreckeD1 bewegt wird, die größer als eine Strecke ist, um welche das Gewindemutterelement92 aufgrund des applizierten Gewindeeffekts durch dessen Zusammenwirken mit dem Schraubenwellenelement94 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 in der PfeilrichtungF2 bewegt wird. In diesem Fall wird die Gabelwelle102 zusammen mit dem Nocken-Eingriffselement103 in der PfeilrichtungF2 bewegt. Wenn das Gewindemutterelement92 und der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von einem Zustand, in welchem das Nocken-Eingriffselement103 in dem ersten nicht geneigten Abschnitt100f der Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 positioniert ist, wie in6C gezeigt ist, durch den Elektromotor84 in der PfeilrichtungF3 (das heißt, entgegengesetzt zu der PfeilrichtungF1 ) um die erste AchseC1 rotiert werden, wird das Nocken-Eingriffselement103 entlang des ersten Neigungsabschnitts100d der Mitnehmernut100c bewegt, so dass das Nocken-Eingriffselement103 in der PfeilrichtungF4 (das heißt, entgegengesetzt zu der PfeilrichtungF2 ) um die StreckeD1 bewegt wird, welche größer als eine Strecke ist, um welche das Gewindemutterelement92 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 in der PfeilrichtungF4 bewegt wird. In diesem Fall wird die Gabelwelle102 zusammen mit dem Nocken-Eingriffselement103 in der PfeilrichtungF4 bewegt. Wenn daher der Trommel-Mitnehmer100 um die erste AchseC1 rotiert wird, wird die Gabelwelle102 durch den ersten Neigungsabschnitt100d in einer von entgegengesetzten Richtungen parallel zu der dritten AchseC3 bewegt, wodurch veranlasst wird, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufenH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL durch die Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 , die über eine nachstehend beschriebene Gabel104 übertragen wird, umschaltet. Das heißt, der erste Neigungsabschnitt100d ist mit Bezug auf die Umfangsrichtung geneigt bzw. schräg, so dass bewirkt wird, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 durch die Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 , die über die Gabel104 übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umschaltet. Ein Kreis, welcher in6B und6C durch eine strichpunktierte Linie mit einem Punkt angegeben ist, stellt eine Position des Nocken-Eingriffselements103 in dem entsprechenden Zustand dar. -
6A ist eine Ansicht, welche eine Position des Nocken-Eingriffselements103 zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, wodurch die Gabelwelle102 in der Richtung der dritten AchseC3 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist.6C ist eine Ansicht, welche die Position des Nocken-Eingriffselements103 zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der L4-Rotationsposition positioniert ist, wodurch die Gabelwelle102 in der Richtung der dritten AchseC3 in der Position zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist.6B ist eine Ansicht, welche die Position des Nocken-Eingriffselements103 zeigt, wenn sich der Trommel-Mitnehmer100 beispielsweise in einem Übergang von der H2-Rotationsposition hin zu der L4-Rotationsposition befindet. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, ist in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH geschaffen und der Kolben82 als ein Pressabschnitt des ersten Übertragungsmechanismus88a ist von dem Reib-Eingriffselement80 als ein Presskraft- bzw. Druckkraft-Aufnahmeabschnitt der Vorderrad-Antriebskupplung50 in der Richtung der ersten AchseC1 um einen bestimmten Abstand bzw. eine bestimmte Strecke E entfernt, das heißt, in der Vorderrad-Antriebskupplung50 ist ein Freiraum bzw. ein Spalt E (siehe5 und8 ) definiert. Das heißt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, greifen die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der hochseitigen Verzahnung64 ineinander, während die Übertragung eines Teils der Leistung der hinterradseitigen Ausgangswelle44 hin zu dem Antriebsrad46 in der Vorderrad-Antriebskupplung50 unterbrochen ist. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der L4-Rotationsposition positioniert ist, ist in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL geschaffen und die hinterradseitige Ausgangswelle44 und das Antriebsrad46 sind durch den 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 verbunden, so dass diese relativ zueinander um die erste AchseC1 nicht rotierbar sind. - Das heißt, wenn der Trommel-Mitnehmer
100 in der L4-Rotationsposition positioniert ist, greifen die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der niedrigseitigen Verzahnung66 ineinander, während äußere Umfangszähne70a der Verriegelungshülse70 mit den Verriegelungszähnen68 des Antriebsrads46 ineinandergreifen. Wenn die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, greifen die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der hochseitigen Verzahnung64 ineinander, wodurch in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH geschaffen ist. Wenn die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, greifen die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der niedrigseitigen Verzahnung64 ineinander, wodurch in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL geschaffen ist. -
7A ist eine Ansicht, welche eine Position des Nocken-Eingriffselements103 zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist.7B ist eine Ansicht, welche eine Position des Nocken-Eingriffselements103 zeigt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist, ist in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH geschaffen und der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a steht mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt. Das heißt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist, greifen die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der hochseitigen Verzahnung64 ineinander, während ein Teil der Leistung der hinterradseitigen Ausgangswelle44 über die Vorderrad-Antriebskupplung50 hin zu dem Antriebsrad46 übertragen wird. - Die Übertragungsvorrichtung
22 umfasst einen Gangpositions-Haltemechanismus108 , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser die Position der Gabelwelle102 zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe hält. Wie in5 gezeigt ist, besitzt der Gangpositions-Haltemechanismus108 : eine Aufnahmeöffnung40b , welche bei einer Gleitfläche40a des Übertragungsvorrichtungsgehäuses40 ausgebildet ist, auf welcher die Gabelwelle102 gleiten soll; eine Verriegelungs- bzw. Sicherungskugel110 (Verriegelungselement), welche in der Aufnahmeöffnung40b aufgenommen ist; eine Haltefeder bzw. Sicherungsfeder112 , welche in der Aufnahmeöffnung40b aufgenommen ist und die Verriegelungskugel110 in Richtung hin zu der Gabelwelle102 vorspannt oder drängt; und einen Vertiefungsabschnitt102a , welcher bei einer äußeren Umfangsfläche der Gabelwelle102 ausgebildet ist, um einen Teil der Verriegelungskugel110 aufzunehmen, wenn die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist. Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Gangpositions-Haltemechanismus108 wird, wenn die Gabelwelle102 hin zu der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe bewegt ist, das heißt, wenn der Trommel-Mitnehmer100 hin zu der H2-Rotationsposition rotiert ist, die Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe durch die Verriegelungskugel110 beschränkt, wodurch die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe gehalten wird. - Wie in
2 bis5 gezeigt ist, umfasst der erste Übertragungsmechanismus88a : den vorstehend beschriebenen Kolben82 , welcher derart konfiguriert ist, dass diese auf das Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 drückt bzw. presst; ein Drucklager bzw. Axiallager105 , welches zwischen dem Kolben82 und dem Flanschabschnitt92a des Gewindemutterelements92 eingefügt ist; und ein Anschlagelement107 , welches eine Bewegung des Kolbens82 relativ zu dem Gewindemutterelement92 in einer Richtung hin zu dem Reib-Eingriffselement80 verhindert. Der Kolben82 ist über das Drucklager105 und das Anschlagelement107 mit dem Gewindemutterelement92 verbunden, so dass der Kolben82 entlang der ersten AchseC1 unbeweglich ist und um die erste AchseC1 , relativ zu dem Gewindemutterelement92 , rotierbar ist. Daher wird eine Bewegungskraft des Gewindemutterelements92 des Schraubenmechanismus86 entlang der ersten AchseC1 über den ersten Übertragungsmechanismus88a hin zu dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 übertragen. -
7A zeigt einen Zustand, in welchem der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, das heißt, in welchem die Bewegung der Gabelwelle102 in der Richtung der dritten AchseC3 durch die Verriegelungskugel110 des Gangpositions-Haltemechanismus108 beschränkt ist, wodurch die Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 in der Richtung der ersten AchseC1 beschränkt ist. Wenn das Gewindemutterelement92 und der Trommel-Mitnehmer100 durch den Elektromotor84 ausgehend von dem in7A gezeigten Zustand in der PfeilrichtungF3 um die erste AchseC1 rotiert werden, wird der Trommel-Mitnehmer100 relativ zu dem Nocken-Eingriffselement103 bewegt, welches in dem zweiten Neigungsabschnitt100e der in dem Trommel-Mitnehmer100 ausgebildeten Mitnehmernut100c in Eingriff gebracht ist, so dass der Trommel-Mitnehmer100 in der PfeilrichtungF4 um eine StreckeD2 bewegt wird, welche größer ist als eine Strecke, um welche das Gewindemutterelement92 aufgrund des applizierten Gewindeeffekts durch dessen Zusammenwirken mit dem Schraubenwellenelement94 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 in der PfeilrichtungF4 bewegt wird. Die in7A mit einer strichpunktierten Linie mit einem Punkt angegebene Mitnehmernut100c stellt eine Position der Mitnehmernut100c dar, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist. - Wenn der Trommel-Mitnehmer
100 durch dessen Rotation ausgehend von der in7A gezeigten H2-Rotationsposition hin zu der in7B gezeigten H4-Rotationsposition in der PfeilrichtungF4 (Druckkraft-Erzeugungsrichtung) bewegt wird, werden Elemente (wie der Schraubenmechanismus86 und der erste Übertragungsmechanismus88a) , welche an dem Trommel-Mitnehmer100 integral fixiert sind, entlang der ersten AchseC1 in der PfeilrichtungF4 bewegt, wie in8 und9 gezeigt ist, wodurch der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht wird, wodurch der Freiraum bzw. Spalt E in der Vorderrad-Antriebskupplung50 beseitigt wird. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 daher in der PfeilrichtungF3 um die erste AchseC1 rotiert wird, wobei die Bewegung der Gabelwelle102 in der Richtung der dritten AchseC3 durch die Verriegelungskugel110 beschränkt ist, wird der Trommel-Mitnehmer100 durch den zweiten Neigungsabschnitt100e der Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 in der PfeilrichtungF4 bewegt, der an dem Trommel-Mitnehmer100 fixierte Schraubenmechanismus86 wird durch den Elektromotor84 in der PfeilrichtungF4 entlang der ersten AchseC1 bewegt, wobei sich die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet, welche die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 schafft, wodurch der erste Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht wird. Das heißt, der zweite Neigungsabschnitt100e ist mit Bezug auf die Umfangsrichtung geneigt bzw. verläuft schräg, so dass der Schraubenmechanismus86 durch die Rotation des Elektromotors84 in der PfeilrichtungF4 entlang der ersten AchseC1 bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht wird, wobei Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 schafft. Das Schraubenwellenelement94 des Schraubenmechanismus86 ist durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen und relativ zu der Ausgangswelle44 entlang der ersten AchseC1 beweglich, so dass der Schraubenmechanismus86 und der erste Übertragungsmechanismus88a in der PfeilrichtungF4 bewegt werden, wenn der Trommel-Mitnehmer100 in der PfeilrichtungF4 bewegt wird.8 ist eine Ansicht, welche Positionen des entsprechenden ersten Übertragungsmechanismus88a und des entsprechenden Schraubenmechanismus86 zeigt, wenn sich der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition befindet.9 ist eine Ansicht, welche Positionen des entsprechenden ersten Übertragungsmechanismus88a und des entsprechenden Schraubenmechanismus86 zeigt, wenn sich der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition befindet. - Wenn das Gewindemutterelement
92 und der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von einem Zustand, in welchem der Trommel-Mitnehmer100 in der in7B gezeigten H4-Rotationsposition positioniert ist, das heißt, ausgehend von einem Zustand, in welchem der Kolben82 mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt steht, wie in9 gezeigt ist, durch den Elektromotor84 um die erste AchseC1 in der PfeilrichtungF3 weiter rotiert werden, wird das Gewindemutterelement92 aufgrund des Gewindeeffekts in der PfeilrichtungF4 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 bewegt, während das Schraubenwellenelement94 in einer Richtung hin zu einem ringförmigen Element126 , das benachbart zu dem zweiten Stützlager73 ist, bewegt wird. In diesem Fall wird das Schraubenwellenelement94 durch eine gegen die von dem Kolben82 auf das Reib-Eingriffselement80 aufgebrachte Druckkraft wirkende Reaktionskraft in der Richtung hin zu dem ringförmigen Element126 bewegt. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 weiter in der PfeilrichtungF3 um die erste AchseC1 rotiert wird, bis und auch nachdem das Schraubenwellenelement94 mit dem ringförmigen Element126 in Kontakt gebracht ist, wird der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a aufgrund der Druckkraft des Schraubenmechanismus86 gegen das Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 gedrückt. Die in7B mit einer strichpunktierten Linie mit einem Punkt angegebene Mitnehmernut100c stellt eine Position der Mitnehmernut100c dar, wenn sich der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von der H4-Rotationsposition weiter gedreht hat. - Wenn der Trommel-Mitnehmer
100 ausgehend von der H2-Rotationsposition hin zu der L4-Rotationsposition umzuschalten ist, wird der Trommel-Mitnehmer100 in der PfeilrichtungF1 um die erste AchseC1 rotiert, wobei die Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 durch die Verriegelungskugel110 beschränkt ist, so dass der Trommel-Mitnehmer100 durch den Eingriff des Nocken-Eingriffselements103 in dem ersten Neigungsabschnitt100d der Mitnehmernut100c in der PfeilrichtungF4 verschoben wird. Daher wird der Kolben82 wie in einer Stufe, wenn der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition umgeschaltet wird, einmal mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht, während die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe gehalten ist. Dann wird der Kolben82 mit einer weiteren Rotation des Trommel-Mitnehmers100 in der PfeilrichtungF1 um die erste AchseC1 dazu gebracht, weiter in der PfeilrichtungF4 bewegt zu werden. In diesem Fall wird die Verriegelungskugel110 des Gangpositions-Haltemechanismus108 aufgrund der gegen die von dem Kolben82 auf das Reib-Eingriffselement80 aufgebrachte Druckkraft wirkenden Reaktionskraft von dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 entfernt, so dass das Nocken-Eingriffselement103 und die Gabelwelle102 durch den Eingriff des Nocken-Eingriffselements103 in dem ersten Neigungsabschnitt100d der Mitnehmernut100c schließlich in der PfeilrichtungF2 bewegt werden. Die Haltefeder112 des Gangpositions-Haltemechanismus108 weist eine Vorspannkraft auf, deren Größe experimentell eingestellt ist, so dass die Verriegelungskugel110 von dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 entfernt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von der H2-Rotationsposition hin zu der L4-Rotationsposition umgeschaltet wird, das heißt, wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH hin zu der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umgeschaltet wird, und so dass die Verriegelungskugel110 mit dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 in Eingriff gebracht wird, um dadurch zu veranlassen, dass der Kolben82 auf das Reib-Eingriffselement80 eine geeignete Größe der Druckkraft aufbringt, bis das Schraubenwellenelement94 mit dem ringförmigen Element126 in Eingriff gebracht ist, wenn der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition umgeschaltet wird. Die vorstehend beschriebene geeignete Größe der Druckkraft kann beispielsweise einer Größe entsprechen, welche eine Drehzahl der vorderen Antriebswelle24 und weiterer Drehelemente, welche nicht rotiert werden, wenn sich die Vorderrad-Antriebskupplung50 in dem gelösten Zustand befindet, erhöht. - Wie in
2 bis5 gezeigt ist, ist der zweite Übertragungsmechanismus88b mit einem Verzögerungsmechanismus116 vorgesehen, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 in der Richtung der ersten AchseC1 über ein Federelement114 hin zu der Gabelwelle102 überträgt. Daher wird in dem Übertragungsmechanismus88 die Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 in der Richtung der ersten AchseC1 oder der dritten AchseC3 über den Verzögerungsmechanismus116 , die Gabelwelle102 und eine später beschriebene Gabel104 hin zu der Hoch-Niedrig-Hülse62 des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 übertragen. Aufgrund der Anordnung wird, wenn das Nocken-Eingriffselement103 ausgehend von dem in2 und6A gezeigten Zustand in der PfeilrichtungF2 bewegt wird, die Hoch-Niedrig-Hülse62 in einer Richtung hin zu dem Antriebsrad46 bewegt, das heißt, in Richtung hin zu einer Niedriggeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition, welche bewirkt, dass die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der niedrigseitigen Verzahnung66 ineinandergreifen. Wenn das Nocken-Eingriffselement103 ausgehend von dem in4 und6C gezeigten Zustand in einer Richtung entgegengesetzt zu der PfeilrichtungF2 bewegt wird, wird die Hoch-Niedrig-Hülse62 in einer Richtung von dem Antriebsrad46 weg bewegt, das heißt, in Richtung hin zu einer Hochgeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition, welche bewirkt, dass die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der hochseitigen Verzahnung64 ineinandergreifen. - Der Übertragungsmechanismus
88 ist mit einem dritten Übertragungsmechanismus88c vorgesehen, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser die Rotationsbewegung des Gewindemutterelements92 des Schraubenmechanismus86 in Richtung hin zu dem 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 überträgt. Der dritte Übertragungsmechanismus88c ist durch Komponenten, wie das Nocken-Eingriffselement103 und den Verzögerungsmechanismus116 , wie der zweite Übertragungsmechanismus88b , und zusätzlich die Gabelwelle102 , die Gabel104 , die Hoch-Niedrig-Hülse62 , die erste Feder72 und die zweite Feder74 aufgebaut. Die Gabel104 ist mit der Gabelwelle102 verbunden, um die Bewegungskraft der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 hin zu dem mit der Gabel104 verbundenen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 zu übertragen. Die erste Feder72 ist zwischen der Hoch-Niedrig-Hülse62 und der Verriegelungshülse70 angeordnet, während diese zwischen diesen komprimiert ist. Die zweite Feder74 ist zwischen der Verriegelungshülse70 und dem Vorsprungsabschnitt44a der hinterradseitigen Ausgangswelle44 angeordnet, während diese zwischen diesen komprimiert ist. - Daher wird in dem dritten Übertragungsmechanismus
88c , wie vorstehend beschrieben ist, wenn die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 durch die Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 in der PfeilrichtungF2 hin zu einer Position für den Eingriff mit der niedrigseitigen Verzahnung66 bewegt werden, eine 4WD-Verriegelungsrichtungskraft über die erste Feder72 auf die Verriegelungshülse70 aufgebracht und diese bewirkt, dass die Verriegelungshülse70 gegen die Vorspannkraft der zweite Feder74 , welche kleiner eingestellt ist als diese der ersten Feder72 , in Richtung hin zu dem Antriebsrad46 bewegt wird, wodurch die äußeren Umfangszähne70a mit den Verriegelungszähnen68 des Antriebsrads46 in Eingriff gebracht werden. Wenn das Nocken-Eingriffselement103 ausgehend von einem Zustand, in welchem die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der niedrigseitigen Verzahnung66 ineinandergreifen, in einer Richtung entgegengesetzt zu der PfeilrichtungF2 bewegt wird, werden die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 hin zu einer Position für den Eingriff mit der hochseitigen Verzahnung64 bewegt, und auf die Verriegelungshülse70 wird eine 4WD-Entriegelungsrichtungskraft aufgebracht, wodurch die Verriegelungshülse70 durch die zweite Feder74 von dem Antriebsrad46 getrennt wird. Daher wird die Verriegelungshülse70 durch die Vorspannkraft der zweiten Feder74 in einer Richtung von dem Antriebsrad46 weg bewegt, wodurch die äußeren Umfangszähne70a von den Verriegelungszähnen68 des Antriebsrads46 getrennt werden. - Wie in
5 gezeigt, ist der Verzögerungsmechanismus116 mit zwei mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elementen118a ,118b , einem rohrförmig gestalteten Abstandhalter120 , welche zwischen den beiden mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elementen118a ,118b eingefügt ist, dem vorstehend beschriebenen Federelement114 und einem Greif- bzw. Halteelement122 vorgesehen. Die beiden mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b sind auf der dritten AchseC3 angeordnet, um sich entlang der dritten AchseC3 zu erstrecken, so dass sich Flanschabschnitte der jeweiligen rohrförmigen Elemente118a ,118b gegenüberliegen, und so dass die Gabelwelle102 in den rohrförmigen Elementen118a ,118b gleiten kann. Das Federelement114 ist vorgespannt und radial außerhalb des rohrförmig gestalteten Abstandhalters120 angeordnet. Das Greif- bzw. Halteelement122 umgreift die beiden mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b , so dass die rohrförmigen Elemente118a ,118b entlang der dritten AchseC3 beweglich sind. Das Halteelement122 ist mit den Flanschabschnitten der mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b in Kontakt gebracht, wodurch die mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b auf der Gabelwelle102 verschoben werden. Ein Abstand zwischen den Flanschabschnitten der mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b in einem Zustand, in welchem die rohrförmigen Elemente118a ,118b mit dem Halteelement122 in Kontakt stehen, ist größer als eine axiale Länge des rohrförmig gestalteten Abstandhalters120 . Daher wird der Zustand, in welchem die rohrförmigen Elemente118a ,118b mit dem Halteelement122 in Kontakt stehen, durch eine Vorspannkraft des Federelements114 geschaffen. Der Verzögerungsmechanismus116 ist mit Anschlägen124a ,124b vorgesehen, welche auf einer äußeren Umfangsfläche der Gabelwelle102 vorgesehen sind und Bewegungen der rohrförmigen Elemente118a ,118b in Richtungen parallel zu der dritten AchseC3 voneinander weg beschränken. Aufgrund der Anordnung, bei welcher die Bewegungen der rohrförmigen Elemente118a ,118b voneinander weg durch die Anschläge124a ,124b beschränkt sind, kann eine Kraft einer linearen Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 (welches integral mit dem Halteelement122 verbunden ist) in der Richtung der ersten AchseC1 oder der dritten AchseC3 über die Gabelwelle102 hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 und dem 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 übertragen werden. - Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Verzögerungsmechanismus
116 kann der Abstand zwischen den Flanschabschnitten der mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert verändert werden, während der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH schafft, bei welcher die äußeren Umfangszähne62b der Hoch-Niedrig-Hülse62 mit der hochseitigen Verzahnung64 ineinandergreifen. Der vorstehend beschriebene Maximalwert entspricht dem Abstand bzw. der Strecke zwischen den Flanschabschnitten der mit einem Flansch versehenen, rohrförmigen Elemente118a ,118b , wenn die Flanschabschnitte mit dem Halteelement122 in Kontakt stehen, und der vorstehend beschriebene Minimalwert entspricht der axialen Länge des rohrförmig gestalteten Abstandhalters120 . Daher ermöglicht der Verzögerungsmechanismus116 die Bewegung des Gewindemutterelements92 des Schraubenmechanismus86 in der PfeilrichtungF4 entlang der ersten AchseC1 zwischen einer Kolben-Kontaktposition und einer Kolben-Druckposition, während die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe gehalten ist. Wenn das Gewindemutterelement92 in der Kolben-Kontaktposition positioniert ist, steht der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt. Wenn das Gewindemutterelement92 in der Kolben-Druckposition positioniert ist, wird der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a gegen das Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 gedrückt. - Mit Rückbezug auf
1 ist das Fahrzeug10 mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU)200 vorgesehen, die eine Steuerungsvorrichtung des Fahrzeugs10 umfasst, welche beispielsweise zwischen einem 2WD-Zustand und einem 4WD-Zustand umschaltet. Die ECU200 umfasst einen sogenannten Mikrocomputer, welcher eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle und dergleichen besitzt. Die CPU führt verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs10 durch Verarbeiten von Signalen gemäß Programmen, welche im Vorhinein in dem ROM gespeichert werden, aus, während eine temporäre Speicherfunktion des RAM verwendet wird. Die ECU200 führt beispielsweise eine Ausgangssteuerung, welche den Ausgang der Maschine12 steuert, und eine Schaltsteuerung, um den Antriebszustand des Fahrzeugs10 umzuschalten, und dergleichen aus, und diese ist derart aufgebaut, dass diese nach Bedarf in Abschnitte für eine Maschinensteuerung und eine Antriebszustandsteuerung und dergleichen aufgeteilt ist. Wie in1 gezeigt ist, werden verschiedene tatsächliche Werte basierend auf Erfassungssignalen von verschiedenen bei dem Fahrzeug10 vorgesehenen Sensoren hin zu der ECU200 geführt. Beispiel von solchen tatsächlichen Werten umfassen eine Maschinendrehzahl Ne, einen Motor-Drehwinkel θm, Raddrehzahlen Nwfl, Nwfr, Nwrl und Nwrr der Vorderräder14 und der Hinterräder16 , einen Gaspedalbetätigungsbetrag θacc, eine H-Bereichsanforderung Hon, welche einem Signal entspricht, das angibt, dass ein H-Bereichs-Auswahlschalter 210 betätigt wurde, eine 4WD-Anforderung 4WDon, welche einem Signal entspricht, das angibt, dass ein 4WD-Auswahlschalter 212 betätigt wurde, und LOCKon, was einem Signal entspricht, das angibt, dass ein 4WD-Verriegelungs-Auswahlschalter 214 betätigt wurde, und dergleichen. Die verschiedenen Sensoren umfassen einen Maschinendrehzahlsensor202 , einen Motor-Drehwinkelsensor204 , Raddrehzahlsensoren206 , einen Gaspedalbetätigungsbetragsensor208 , den H-Bereichs-Auswahlschalter 210 zum Auswählen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH im Ansprechen auf eine Betätigung durch den Fahrer, den 4WD-Auswahlschalter 212 zum Auswählen des 4WD-Zustands im Ansprechen auf eine Betätigung durch den Fahrer und den 4WD-Verriegelungs-Auswahlschalter 214 zum Auswählen des 4WD-Verriegelungszustands im Ansprechen auf eine Betätigung durch den Fahrer. Ein Maschinenausgangssteuerungs-BefehlssignalSe für eine Ausgangsteuerung der Maschine12 , ein Betriebs-BefehlssignalSd zum Umschalten des Zustands der frontseitigen Kupplung36 und ein Motorantriebs-BefehlssignalSm zum Steuern des Rotationsbetrags des Elektromotors84 und dergleichen werden von der ECU200 hin zu einer Ausgangssteuerungsvorrichtung der Maschine12 , einem Stellglied der frontseitigen Kupplung36 , dem Elektromotor84 , der Übertragungsvorrichtung22 und dergleichen, wie in1 gezeigt, ausgegeben. - Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Fahrzeug
10 werden der Bewegungsbetrag (Hub) des Gewindemutterelements92 und der Rotationsbetrag des Trommel-Mitnehmers100 durch Steuern des Rotationsbetrags des Elektromotors84 gesteuert. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 durch eine Rotation des Elektromotors84 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, ist der 2WD-Fahrmodus (bei welchem lediglich die Hinterräder16 angetrieben werden) in der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH geschaffen. Wenn die frontseitige Kupplung36 in den gelösten Zustand versetzt ist, wobei der Trommel-Mitnehmer100 in der H2-Rotationsposition positioniert ist, wird von der Maschine12 und den Vorderrädern14 während einer Fahrt des Fahrzeugs10 in dem 2WD-Fahrmodus keine Rotationsbewegung hin zu Drehelementen (wie dem vorstehend beschriebenen Antriebsrad46 , der Vorderrad-Antriebskette56 , dem Abtriebsrad54 , der vorderradseitigen Ausgangswelle52 , der vorderen Antriebswelle24 und der Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 ), welche einen Leistungsübertragungspfad von dem Antriebsrad46 hin zu der Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit28 bilden, übertragen. Daher wird während der 2WD-Fahrt die Rotation dieser Drehelemente gestoppt, so dass eine Schlepprotation der Drehelemente verhindert wird, wodurch der Fahrwiderstand reduziert ist. -
9 zeigt einen Zustand, in welchem der Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt steht, wobei der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist. Wenn das Gewindemutterelement92 durch Steuern des Rotationsbetrags des Elektromotors84 ausgehend von dem in9 gezeigten Zustand in Richtung hin zu der Drück- bzw. Pressseite bewegt wird, wird der 4WD-Fahrmodus geschaffen, wodurch die Leistung während der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH in Richtung hin zu den Vorderrädern14 und den Hinterrädern16 übertragen wird. Während der Trommel-Mitnehmer100 in der H4-Rotationsposition positioniert ist, wird das Übertragungsdrehmoment der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Abhängigkeit der Presskraft des Kolbens82 gesteuert, wodurch die Drehmomentverteilung zwischen den Vorderrädern14 und den Hinterrädern16 nach Bedarf angepasst wird. - Wenn der Trommel-Mitnehmer
100 in der L4-Rotationsposition positioniert ist, befindet sich die Vorderrad-Antriebskupplung50 in dem gelösten Zustand und der 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 befindet sich in dem Eingriffszustand, so dass das Fahrzeug10 in den 4WD-Fahrmodus mit dem 4WD-Verriegelungszustand in der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL versetzt ist. -
10 ist eine Ansicht zum Vergleichen der Übertragungsvorrichtung22 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und einer Übertragungsvorrichtung eines Vergleichsbeispiels hinsichtlich (i) einer Zeit t1, t1' ausgehend von einer Einleitung (t=0) des Umschaltens von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition bis zu einer Beseitigung des Freiraums E in der Vorderrad-Antriebskupplung50 , (ii) einer Zeit t2, t2' ausgehend von der Schalteinleitung (t=0) bis zu einer Synchronisation/einem Eingriff der Vorderrad-Antriebskupplung50 . Die Übertragungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels ist annähernd gleich der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform, diese unterscheidet sich von der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform jedoch dahingehend, dass die Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 den zweiten Neigungsabschnitt100e nicht umfasst und sich ausgehend von dem Verbindungsabschnitt100h in der PfeilrichtungF1 einfach in der Umfangsrichtung des Trommel-Mitnehmers100 erstreckt. Das heißt, die Übertragungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels unterscheidet sich von der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform dahingehend, dass der Kolben82 auf ein Umschalten von der H2-Rotationsposition zu der H4-Rotationsposition durch eine Bewegung des Gewindemutterelements92 in der PfeilrichtungF4 (aufgrund des applizierten Gewindeeffekts durch dessen Zusammenwirken mit dem Schraubenwellenelement94 ), welche durch eine Rotation des Gewindemutterelements92 durch den Elektromotor84 in der PfeilrichtungF3 hervorgerufen wird, mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Eingriff gebracht wird. - In der Übertragungsvorrichtung
22 der Ausführungsform wird der Trommel-Mitnehmer100 relativ zu dem Nocken-Eingriffselement103 , welches mit dem zweiten Neigungsabschnitt100e der in dem Trommel-Mitnehmer100 ausgebildeten Mitnehmernut100c in Eingriff steht, bewegt, wenn das Gewindemutterelement92 und der Trommel-Mitnehmer100 in der PfeilrichtungF3 um die erste AchseC1 rotiert werden, so dass der Trommel-Mitnehmer100 in der PfeilrichtungF4 um eine StreckeD2 bewegt wird, welche größer als eine Strecke ist, um welche das Gewindemutterelement92 aufgrund des applizierten Gewindeeffekts durch dessen Zusammenwirken mit dem Schraubenwellenelement94 in der PfeilrichtungF4 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 bewegt wird. Daher ist, wie in10 gezeigt ist, die Zeit t1 (Sek.) ausgehend von der Einleitung des Umschaltens von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition bis zu der Beseitigung des Freiraums E in der Vorderrad-Antriebskupplung50 , das heißt, die Zeit t1 (Sek.) ausgehend von der Schalteinleitung, um den Kolben82 des ersten Übertragungsmechanismus88a mit dem Reib-Eingriffselement80 der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt zu bringen, kürzer als die entsprechende Zeit t1' (Sek.) bei dem Vergleichsbeispiel. Daher ist bei der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform die Zeit t2 (Sek.) ausgehend von der Einleitung des Umschaltens von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition bis zu der Synchronisation/dem Eingriff der Vorderrad-Antriebskupplung50 kürzer als die entsprechende Zeit t2' (Sek.) bei dem Vergleichsbeispiel, so dass das Umschalten ausgehend von dem 2WD-Fahrmodus hin zu dem 4WD-Fahrmodus während der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe schneller abgeschlossen werden kann als bei der Übertragungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels. In10 stellt eine strichpunktierte LinieL1 mit einem Punkt die Drehzahl (U/min) der hinteren Antriebswelle26 in der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform und der Übertragungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels dar, eine durchgehende LinieL2 stellt die Drehzahl (U/min) der vorderen Antriebswelle24 in der Übertragungsvorrichtung22 der Ausführungsform dar, und eine unterbrochene LinieL3 stellt die Drehzahl (U/min) der vorderen Antriebswelle24 in der Übertragungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels dar. - Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst die Übertragungsvorrichtung
22 bei der vorliegenden Ausführungsform: den Elektromotor84 ; den Schraubenmechanismus86 , welcher durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen ist und das Schraubenwellenelement94 und das Gewindemutterelement92 umfasst, welche miteinander in Gewindeeingriff stehen, so dass das Gewindemutterelement92 entlang der ersten AchseC1 bewegt wird, wenn das Gewindemutterelement92 als ein Element des Schraubenwellenelements94 und des Gewindemutterelements92 durch den Elektromotor84 rotiert wird; den ersten Übertragungsmechanismus88a , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Gewindemutterelements92 hin zu der Vorderrad-Antriebskupplung50 überträgt; die Gabelwelle102 , welche auf der zu der ersten AchseC1 parallelen dritten AchseC3 angeordnet ist und entlang der dritten AchseC3 axial beweglich ist; den Trommel-Mitnehmer100 , welcher mit dem Gewindemutterelement92 verbunden ist und um die erste AchseC1 rotierbar ist, wobei der Trommel-Mitnehmer100 die bei der äußeren Umfangsfläche davon vorgesehene Mitnehmernut100c umfasst; den zweiten Übertragungsmechanismus88b mit dem Nocken-Eingriffselement103 , welches mit der Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 in Eingriff steht, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser veranlasst, dass die Gabelwelle102 über das Nocken-Eingriffselement103 entlang der dritten AchseC3 bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer100 um die erste AchseC1 rotiert wird; die Gabel104 , welche bei der Gabelwelle102 vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass diese eine Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 überträgt; und das Verriegelungselement110 , welches derart konfiguriert ist, dass dieses, wenn die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, die bewirkt, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH schafft, mit dem bei der Gabelwelle102 vorgesehenen Vertiefungsabschnitt102a zum Beschränken der Bewegung der Gabelwelle102 ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entlang der dritten AchseC3 entfernbar in Eingriff steht, wobei die Mitnehmernut100c des Trommel-Mitnehmers100 umfasst: den ersten Neigungsabschnitt100d und den zweiten Neigungsabschnitt100e . Der erste Neigungsabschnitt100d ist derart konfiguriert, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer100 um die erste AchseC1 rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement103 mit dem ersten Neigungsabschnitt100d in Eingriff steht, bewirkt, dass die Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 bewegt wird, wodurch der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 durch die Bewegung der Gabelwelle102 , welche über die Gabel104 hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufenH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umgeschaltet wird. Der zweite Neigungsabschnitt100e ist derart konfiguriert, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer100 um die erste AchseC1 rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement103 mit dem zweiten Neigungsabschnitt100e in Eingriff steht, bewirkt, dass der erste Übertragungsmechanismus88a zwischen (i) einer Trennposition, in welcher der erste Übertragungsmechanismus88a von der Vorderrad-Antriebskupplung50 getrennt ist, und (ii) einer Kontaktposition, in welcher der erste Übertragungsmechanismus88a mit der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt steht, umgeschaltet wird, während die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 geschaffen ist, so dass das Gewindemutterelement92 des Schraubenmechanismus86 durch eine Rotation des Elektromotors84 entlang der ersten AchseC1 bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus88a mit der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht wird, während sich die Gabelwelle102 in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet. In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Übertragungsvorrichtung22 wird das Gewindemutterelement92 entlang der ersten AchseC1 bewegt, wenn das Gewindemutterelement92 durch den Elektromotor84 rotiert wird, wodurch die Bewegung des Gewindemutterelements92 über den ersten Übertragungsmechanismus88a hin zu der Vorderrad-Antriebskupplung50 übertragen wird. Ferner wird, wenn das Gewindemutterelement92 durch den Elektromotor84 rotiert wird, die Gabelwelle102 durch das Nocken-Eingriffselement103 des zweiten Übertragungsmechanismus88b , welches mit dem ersten Neigungsabschnitt100d der Mitnehmernut100c in Eingriff steht, im Ansprechen auf eine Rotation des Trommel-Mitnehmers100 (welcher bei dem Gewindemutterelement92 vorgesehen ist) um die erste AchseC1 entlang der dritten AchseC3 bewegt, und die Bewegung der Gabelwelle102 wird über die Gabel104 hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 übertragen. Daher ist der Trommel-Mitnehmer100 , welcher für den Vorgang zum Umschalten des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 dient, bei dem Gewindemutterelement92 vorgesehen, so dass die Gabelwelle im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mit dem Trommel-Mitnehmer vorgesehen werden muss, wodurch der Abstand zwischen der hinterradseitigen Ausgangswelle44 und der Gabelwelle102 klein gestaltet werden kann und die Übertragungsvorrichtung22 hinsichtlich der Größe entsprechend kompakt gestaltet werden kann. Ferner wird die lineare Bewegung des Gewindemutterelements92 und des auf der hinterradseitigen Ausgangswelle44 angeordneten Schraubenmechanismus86 über den ersten Übertragungsmechanismus88a hin zu der Vorderrad-Antriebskupplung50 übertragen, so dass ein Kugelnocken und ein Hebel, welche zum Anpassen eines Übertragungsdrehmoments der Kupplung dienen, im Gegensatz zum Stand der Technik nicht erforderlich sind, wodurch der Abstand zwischen der hinterradseitigen Ausgangswelle44 und der Gabelwelle102 in vorteilhafte Art und Weise klein gestaltet werden kann und die Übertragungsvorrichtung22 hinsichtlich der Größe entsprechend kompakt gestaltet werden kann. Da der erste Übertragungsmechanismus88a durch den zweiten Neigungsabschnitt100e der Mitnehmernut100c im Ansprechen auf eine Rotation des Trommel-Mitnehmers100 um die erste AchseC1 zwischen der Trennposition und der Kontaktposition umgeschaltet wird, kann darüber hinaus das Umschalt-Ansprechverhalten beispielsweise gegenüber einer Anordnung verbessert werden, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus88a durch eine Bewegung des Gewindemutterelements92 des Schraubenmechanismus86 entlang der ersten AchseC1 zwischen der Trennposition und der Kontaktposition umgeschaltet wird. - Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Verriegelungskugel
110 ferner durch die Haltefeder112 in Richtung hin zu der Gabelwelle102 gedrückt bzw. gedrängt, so dass die Verriegelungskugel110 von dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 entfernt wird, wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 durch den ersten Neigungsabschnitt100d der Mitnehmernut100c ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH hin zu der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umgeschaltet wird, und so dass die Verriegelungskugel110 mit dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 in Eingriff steht, wenn der erste Übertragungsmechanismus88a durch den zweiten Neigungsabschnitt100e der Mitnehmernut100c ausgehend von der Trennposition hinzu der Kontaktposition umgeschaltet wird. Wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH hin zu der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umzuschalten ist, wird die Verriegelungskugel110 gegen die Vorspannkraft der Haltefeder112 von dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 entfernt, wodurch der Gabelwelle102 ermöglicht wird, entlang der dritten AchseC3 bewegt zu werden, und entsprechend wird die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH hin zu der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL umgeschaltet. Wenn der erste Übertragungsmechanismus88a ausgehend von der Trennposition hin zu der Kontaktposition umzuschalten ist, wird die Verriegelungskugel110 in dem Vertiefungsabschnitt102a der Gabelwelle102 in Eingriff gehalten, wodurch eine Bewegung der Gabelwelle102 entlang der dritten AchseC3 beschränkt wird, so dass die Trennposition hin zu der Kontaktposition umgeschaltet wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus88a mit der Vorderrad-Antriebskupplung50 in Kontakt gebracht wird, während die Hochgeschwindigkeits-GangstufeH geschaffen ist. - Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die hinterradseitige Ausgangswelle
44 ferner bei einem von axial entgegengesetzten Endabschnitten davon, welcher auf einer Seite des Trommel-Mitnehmers100 liegt, durch das zweite Stützlager73 , welches in einer axialen Länge des Trommel-Mitnehmers100 radial innerhalb des Trommel-Mitnehmers100 angeordnet ist, drehbar gehalten. Diese Anordnung ermöglicht es, eine axiale Länge der Übertragungsvorrichtung22 , welche parallel zu der ersten AchseC1 gemessen wird, in vorteilhafter Art und Weise zu reduzieren. - Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der erste Neigungsabschnitt
100d der Mitnehmernut100c ferner in einer Richtung, welche mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des Trommel-Mitnehmers100 geneigt ist bzw. schräg verläuft. Das Nocken-Eingriffselement103 wird in der Richtung der dritten AchseC3 um eine Strecke bewegt, welche größer als eine Strecke ist, um welche das Gewindemutterelement92 in der Richtung der ersten AchseC1 relativ zu dem Schraubenwellenelement94 bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer100 und das Gewindemutterelement92 während eines Eingriffs des Nocken-Eingriffselements103 in dem ersten Neigungsabschnitt100d der Mitnehmernut100c durch den Elektromotor84 um die erste AchseC1 rotiert werden. Aufgrund dieser Anordnung kann das Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufenH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 mit einem wesentlich höheren Ansprechverhalten erfolgen als bei einer Anordnung, bei welcher das Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL durch eine Bewegung des Gewindemutterelements92 entlang der ersten AchseC1 in dem Schraubenmechanismus86 erfolgt. - Ferner steht das Gewindemutterelement
92 bei der vorliegenden Ausführungsform über die Mehrzahl von Kugeln96 in Gewindeeingriff mit dem Schraubenwellenelement94 . Aufgrund dieser Anordnung sind das Gewindemutterelement92 und das Schraubenwellenelement94 relativ zueinander gleichmäßig bzw. leichtgängig rotierbar, was ermöglicht, eine für einen Betrieb des Elektromotors84 erforderliche elektrische Leistung dauerhaft zu reduzieren. - Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der zweite Übertragungsmechanismus
88b ferner den Verzögerungsmechanismus116 , welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 in der Richtung der ersten AchseC1 über das Federelement114 hin zu der Gabelwelle102 überträgt. Daher kann auf ein Umschalten zwischen der Hochgeschwindigkeits-GangstufeH und der Niedriggeschwindigkeits-GangstufeL in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 hin ein beim Umschalten hervorgerufener Stoß durch das Federelement114 des Verzögerungsmechanismus116 absorbiert werden. - Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen detailliert beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die vorliegende Erfindung in anderer Art und Weise ausgeführt sein kann.
- Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Gewindemutterelement
92 des Schraubenmechanismus86 durch eine Rotation des Gewindemutterelements92 durch den Elektromotor84 entlang der ersten AchseC1 bewegt. Der Schraubenmechanismus86 kann jedoch derart modifiziert sein, dass die Bewegung des Gewindemutterelements92 entlang der ersten AchseC1 beispielsweise durch eine Rotation des Schraubenwellenelements94 durch den Elektromotor84 erfolgt. Bei dieser modifizierten Anordnung, bei welcher das Schraubenwellenelement94 durch den Elektromotor84 rotiert wird, ist das Gewindemutterelement92 beispielsweise durch das Übertragungsvorrichtungsgehäuse40 getragen bzw. gelagert, um entlang der ersten AchseC1 beweglich zu sein und um die erste AchseC1 nicht rotierbar zu sein, während das Schraubenwellenelement94 durch die hinterradseitige Ausgangswelle44 getragen ist, so dass dieses um die erste AchseC1 rotierbar ist. Ferner ist der Trommel-Mitnehmer100 eher mit dem Schraubenwellenelement94 als dem Gewindemutterelement92 verbunden. Bei der modifizierten Anordnung wird das Gewindemutterelement92 entlang der ersten AchseC1 bewegt und die lineare Bewegung des Gewindemutterelements92 wird über den ersten Übertragungsmechanismus88a hin zu der Vorderrad-Antriebskupplung50 übertragen, wenn das Schraubenwellenelement94 durch den Elektromotor84 rotiert wird. Wenn das Schraubenwellenelement94 durch den Elektromotor84 rotiert wird, wird ferner der mit dem Schraubenwellenelement94 verbundene Trommel-Mitnehmer100 rotiert, wodurch das mit der Mitnehmernut100c in Eingriff stehende Nocken-Eingriffselement103 in der Richtung der dritten AchseC3 bewegt wird, und die lineare Bewegung des Nocken-Eingriffselements103 wird hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 und dem 4WD-Verriegelungsmechanismus 58 übertragen. Wenn der Trommel-Mitnehmer100 ausgehend von der H2-Rotationsposition hin zu der H4-Rotationsposition rotiert wird, wird das mit dem Trommel-Mitnehmer100 verbundene Schraubenwellenelement94 in der PfeilrichtungF4 bewegt, das heißt, der Schraubenmechanismus86 und der erste Übertragungsmechanismus88a werden in der PfeilrichtungF4 bewegt, wodurch der Freiraum E in der Vorderrad-Antriebskupplung50 beseitigt wird. - Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Schraubenmechanismus
86 beispielhaft durch den Kugelgewindetrieb aufgebaut. Der Schraubenmechanismus86 kann jedoch beispielsweise einem einfachen Mechanismus entsprechen, bei welchem das Schraubenwellenelement94 und das Gewindemutterelement92 ohne eine Mehrzahl von zwischen diesen eingefügten Kugeln direkt miteinander in Gewindeeingriff stehen, solange der Schraubenmechanismus86 als ein Mechanismus dient, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Rotationsbewegung des Elektromotors84 in eine lineare Bewegung umwandelt. Der Schraubenmechanismus86 kann insbesondere einer Gleit-Schraube oder dergleichen entsprechen. Wenn der Schraubenmechanismus86 einer Gleit-Schraube entspricht, ist ein mechanischer Wirkungsgrad, mit welchem die Rotationsbewegung in die lineare Bewegung umgewandelt wird, niedriger als im Falle eines Kugelgewindetriebs, es ist jedoch möglich, bestimmte Effekte zu erhalten, wie das Aufbringen eines hohen axialen Drucks auf die Vorderrad-Antriebskupplung50 und die Erzeugung eines Stoßes bzw. Hubwegs, welcher für die Betätigung des Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus48 erforderlich ist. - Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Schraubenmechanismus
86 über das Schneckengetriebe90 indirekt mit dem Elektromotor84 verbunden. Das Schraubenwellenelement94 oder das Gewindemutterelement92 des Schraubenmechanismus86 kann jedoch beispielsweise ohne das Schneckengetriebe90 direkt mit dem Elektromotor84 verbunden sein. Das Gewindemutterelement92 und der Elektromotor84 können insbesondere direkt miteinander verbunden sein, so dass eine bei dem Gewindemutterelement92 ausgebildete Verzahnung mit einem auf der Motorwelle des Elektromotors84 vorgesehenen Ritzel ineinander greift. - Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein FR-basiertes Vierradantriebsfahrzeug als ein Beispiel des Fahrzeugs
10 angegeben, bei welchem die Übertragungsvorrichtung22 eingesetzt wird. Das Fahrzeug10 , bei welchem die Übertragungsvorrichtung22 einzusetzen ist, kann jedoch beispielsweise ebenso einem Frontmotor/Vorderradantriebs (FF)-basierten Vierradantriebsfahrzeug entsprechen. Während die Vorderrad-Antriebskupplung50 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform einer Mehrscheibenkupplung entspricht, kann die Vorderrad-Antriebskupplung50 ferner ebenso einer Einscheibenkupplung entsprechen. - Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann eine Verbrennungskraftmaschine, wie ein Ottomotor oder eine Dieselmaschine, als die Maschine
12 verwendet werden, die beispielhaft als die Antriebskraftquelle beschrieben wurde. Die Antriebskraftquelle kann ferner durch eine andere Antriebsvorrichtung, wie beispielsweise einen Elektromotor, aufgebaut sein, welcher entweder alleine oder in Kombination mit der Maschine12 verwendet werden kann. Das Getriebe20 kann ferner irgendeinem von verschiedenen Typen von Automatikgetrieben entsprechen, wie einem gestuften Getriebe vom Planetengetriebetyp, einem stufenlosen Getriebe (CVT), einem Getriebe vom Synchroneingriffs-Doppelwellen-Parallelachsen-Typ (einschließlich eines bekannten DCT) und einem bekannten manuellen Getriebe. Während die frontseitige Kupplung36 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform einer elektromagnetischen Klauenkupplung entspricht, kann die Kupplung36 darüber hinaus ebenso einem Typ einer Reibkupplung oder einer Klauenkupplung entsprechen, welche mit einer Schaltgabel vorgesehen ist, die derart konfiguriert ist, dass diese eine Hülse in deren axialer Richtung bewegt, wobei die Schaltgabel durch ein elektrisch steuerbares oder hydraulisch steuerbares Stellglied oder dergleichen angetrieben wird. - Bezugszeichenliste
-
- 10:
- Fahrzeug
- 12:
- Maschine
- 14:
- Vorderräder
- 14L:
- linkes Vorderrad
- 14R:
- rechtes Vorderrad
- 16:
- Hinterräder
- 16L:
- linkes Hinterrad
- 16R:
- rechtes Hinterrad
- 18:
- Leistungsübertragungsvorrichtung
- 20:
- Getriebe
- 22:
- Übertragungsvorrichtung
- 24:
- vordere Antriebswelle
- 26:
- hintere Antriebswelle
- 28:
- Vorderrad-Differenzialgetriebeeinheit
- 30:
- Hinterrad-Differenzialgetriebeeinheit
- 32:
- Vorderradachsen
- 32L:
- linke vordere Radachse
- 32R:
- rechte vordere Radachse
- 34:
- Hinterradachsen
- 34L:
- linke hintere Radachse
- 34R:
- rechte hintere Radachse
- 36:
- frontseitige Kupplung
- 40:
- Übertragungsvorrichtungsgehäuse (nicht rotierendes Element)
- 40a:
- Gleitfläche
- 40b:
- Aufnahmeöffnung
- 42:
- Eingangswelle
- 44:
- hinterradseitige Ausgangswelle (Ausgangswelle)
- 44a:
- Vorsprungsabschnitt
- 46:
- Antriebsrad (Ausgangselement)
- 48:
- Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus
- 50:
- Vorderrad-Antriebskupplung (Kupplung)
- 52:
- vorderradseitige Ausgangswelle
- 54:
- Abtriebsrad
- 56:
- Vorderrad-Antriebskette
- 58:
- 4WD-Verriegelungsmechanismus
- 60:
- Planetengetriebesatz
- 62:
- Hoch-Niedrig-Hülse
- 62a:
- Gabel-Verbindungsabschnitt
- 62b:
- äußere Umfangszähne
- 64:
- hochseitige Verzahnung
- 66:
- niedrigseitige Verzahnung
- 68:
- Verriegelungszähne
- 70:
- Verriegelungshülse
- 70a:
- äußere Umfangszähne
- 71:
- erstes Stützlager
- 72:
- erste Feder
- 73:
- zweites Stützlager (Ausgangswellen-Stützlager)
- 74:
- zweite Feder
- 75:
- drittes Stützlager
- 76:
- Kupplungsnabe
- 77:
- Lager
- 78:
- Kupplungstrommel
- 80:
- Reib-Eingriffselement (Druckkraft-Aufnahmeabschnitt)
- 82:
- Kolben
- 84:
- Elektromotor
- 86:
- Schraubenmechanismus
- 88a:
- erster Übertragungsmechanismus
- 88b:
- zweiter Übertragungsmechanismus
- 88c:
- dritter Übertragungsmechanismus
- 90:
- Schneckengetriebe
- 92:
- Gewindemutterelement (Innengewindeelement)
- 92a:
- Flanschabschnitt
- 94:
- Schraubenwellenelement (Außengewindeelement)
- 95:
- Verbindungselement
- 96:
- Kugeln
- 98:
- Schraubengewinde
- 100:
- Trommel-Mitnehmer
- 100a:
- Schneckenrad
- 100b:
- Vorsprungsabschnitt
- 100c:
- Mitnehmernut
- 100d:
- erster Neigungsabschnitt
- 100e:
- zweiter Neigungsabschnitt
- 100f:
- erster nicht geneigter Abschnitt
- 100g:
- zweiter nicht geneigter Abschnitt
- 100h:
- Verbindungsabschnitt (Umfangs-Mittenabschnitt)
- 102:
- Gabelwelle
- 102a:
- Vertiefungsabschnitt
- 103:
- Nocken-Eingriffselement
- 104:
- Gabel
- 105:
- Drucklager
- 107:
- Anschlagelement
- 108:
- Gangpositions-Haltemechanismus
- 110:
- Verriegelungskugel (Verriegelungselement)
- 112:
- Haltefeder
- 114:
- Federelement
- 116:
- Verzögerungsmechanismus
- 118a, 118b:
- mit einem Flansch versehene, rohrförmige Elemente
- 120:
- rohrförmig gestalteter Abstandhalter
- 122:
- Greif- bzw. Halteelement
- 124a, 124b:
- Anschläge
- 126:
- ringförmiges Element
- 200:
- elektronische Steuerungseinheit
- 202:
- Maschinendrehzahlsensor
- 204:
- Motor-Drehwinkelsensor
- 206:
- Raddrehzahlsensor
- 208:
- Gaspedalbetätigungsbetragsensor
- 210:
- H-Bereichs-Auswahlschalter
- 212:
- 4WD-Auswahlschalter
- 214:
- 4WD-Verriegelungs-Auswahlschalter
- C1:
- erste Achse (gemeinsame Achse)
- C2:
- zweite Achse
- C3:
- dritte Achse (parallele Achse)
- D1:
- Strecke
- D2:
- Strecke
- F1:
- Pfeil (erste Rotationsrichtung)
- F2:
- Pfeil
- F3:
- Pfeil (zweite Rotationsrichtung)
- F4:
- Pfeil
- H:
- Hochgeschwindigkeits-Gangstufe
- L:
- Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe
- Sd:
- Betriebs-Befehlssignal
- Se:
- Maschinenausgangssteuerungs-Befehlssignal
- Sm:
- Motorantriebs-Befehlssignal
Claims (11)
- Übertragungsvorrichtung (22) für ein Fahrzeug (10), wobei die Übertragungsvorrichtung (22) aufweist: eine Eingangswelle (42) und eine Ausgangswelle (44), welche auf einer gemeinsamen Achse (C1) und koaxial zueinander angeordnet sind; einen Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine bei der Eingangswelle (42) eingegebene Drehzahl durch selektives Schaffen einer Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und einer Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) verändert und die Rotation hin zu der Ausgangswelle (44) überträgt; ein Ausgangselement (46), dessen Ausgabeziel sich von einem Ausgabeziel der Ausgangswelle (44) unterscheidet; eine Kupplung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Teil einer hin zu der Ausgangswelle (44) übertragenen Leistung anpasst und den angepassten Teil der Leistung hin zu dem Ausgangselement (46) überträgt; einen Elektromotor (84); einen Schraubenmechanismus (86), welcher durch die Ausgangswelle (44) getragen ist und ein Außengewindeelement (94) und ein Innengewindeelement (92) umfasst, die miteinander in Gewindeeingriff stehen, so dass ein rotierbares Gewindeelement, welches einem Element des Außengewindeelements (94) und des Innengewindeelements (92) entspricht, durch den Elektromotor (84) rotierbar ist, und so dass das Innengewindeelement (92) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wenn das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor (84) rotiert wird; einen ersten Übertragungsmechanismus (88a), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Innengewindeelements (92) hin zu der Kupplung (50) überträgt; eine Gabelwelle (102), welche auf einer zu der gemeinsamen Achse (C1) parallelen Achse (C3) angeordnet ist und entlang der parallelen Achse (C3) axial beweglich ist; einen Trommel-Mitnehmer (100), welcher mit dem rotierbaren Gewindeelement verbunden und um die gemeinsame Achse (C1) rotierbar ist, wobei der Trommel-Mitnehmer (100) eine bei einer Außenumfangsfläche davon vorgesehene Mitnehmernut (100c) besitzt; einen zweiten Übertragungsmechanismus (88b) mit einem Nocken-Eingriffselement (103), welches mit der Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) in Eingriff steht, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser bewirkt, dass die Gabelwelle (102) durch das Nocken-Eingriffselement (103) entlang der parallelen Achse (C3) axial bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird; eine Gabel (104), welche bei der Gabelwelle (102) vorgesehen und derart konfiguriert ist, dass diese eine axiale Bewegung der Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) überträgt; und ein Verriegelungselement (110), welches derart konfiguriert ist, dass dieses, wenn die Gabelwelle (102) in einer Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche bewirkt, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) schafft, mit einem bei der Gabelwelle (102) vorgesehenen Vertiefungsabschnitt (102a) lösbar in Eingriff steht, um die axiale Bewegung der Gabelwelle (102) ausgehend von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entlang der parallelen Achse (C3) zu beschränken, wobei die Mitnehmernut (100c) des Trommel-Mitnehmers (100) umfasst: einen ersten Neigungsabschnitt (100d), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem ersten Neigungsabschnitt (100d) in Eingriff steht, bewirkt, dass die Gabelwelle (102) entlang der parallelen Achse (C3) bewegt wird, wodurch der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) durch die axiale Bewegung der Gabelwelle (102), welche über die Gabel (104) hin zu dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) übertragen wird, zwischen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) und der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) umgeschaltet wird; und einen zweiten Neigungsabschnitt (100e), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert wird, wobei das Nocken-Eingriffselement (103) mit dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) in Eingriff steht, bewirkt, dass der erste Übertragungsmechanismus (88a) zwischen (i) einer Trennposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt ist, und (ii) einer Kontaktposition, bei welcher der erste Übertragungsmechanismus (88a) mit der Kupplung (50) in Kontakt steht, umgeschaltet wird, während die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) in dem Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) geschaffen ist, so dass der Schraubenmechanismus (86) durch die Rotation des Elektromotors (84) entlang der gemeinsamen Achse (C1) bewegt wird, wodurch der erste Übertragungsmechanismus (88a) von der Kupplung (50) getrennt oder mit dieser in Kontakt gebracht wird, während sich die Gabelwelle (102) in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet.
- Übertragungsvorrichtung (22) nach
Anspruch 1 , wobei das Verriegelungselement (110) durch eine Haltefeder (112) in Richtung hin zu der Gabelwelle (102) gedrückt wird, so dass das Verriegelungselement (110) von dem Vertiefungsabschnitt (102a) der Gabelwelle (102) entfernt wird, wenn der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) durch den ersten Neigungsabschnitt (100d) der Mitnehmernut (100c) ausgehend von der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) hin zu der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) umgeschaltet wird, und so dass das Verriegelungselement (110) mit dem Vertiefungsabschnitt (102a) der Gabelwelle (102) in Eingriff gebracht wird, wenn der erste Übertragungsmechanismus (88a) durch den zweiten Neigungsabschnitt (100e) der Mitnehmernut (100c) ausgehend von der Trennposition hin zu der Kontaktposition umgeschaltet wird. - Übertragungsvorrichtung (22) nach
Anspruch 1 oder2 , wobei die Ausgangswelle (44) bei einem von axial entgegengesetzten Endabschnitten davon, welcher sich auf einer Seite des Trommel-Mitnehmers (100) befindet, durch ein Ausgangswellen-Stützlager (73) rotierbar gehalten ist, welches in einer axialen Länge des Trommel-Mitnehmers (100) radial innerhalb des Trommel-Mitnehmers (100) angeordnet ist. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei der Trommel-Mitnehmer (100) sowie das rotierbare Gewindeelement durch den Elektromotor (84) rotierbar sind, wobei sich der erste Neigungsabschnitt (100d) der Mitnehmernut (100c) in einer Richtung erstreckt, welche mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des Trommel-Mitnehmers (100) geneigt ist, und wobei das Nocken-Eingriffselement (103) relativ zu einem Übertragungsvorrichtungsgehäuse (40) als ein nicht rotierendes Element (40) um eine Strecke entlang der parallelen Achse (C3) bewegt wird, welche größer ist als eine Strecke, um welche das Innengewindeelement (92) entlang der gemeinsamen Achse (C1) relativ zu dem Außengewindeelement (94) bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) und das rotierbare Gewindeelement während eines Eingriffs des Nocken-Eingriffselements (103) mit dem ersten Neigungsabschnitt (100d) der Mitnehmernut (100c) durch den Elektromotor (84) um die gemeinsame Achse (C1) rotiert werden. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei das Innengewindeelement (92) über eine Mehrzahl von Kugeln (96) in Gewindeeingriff mit dem Außengewindeelement (94) steht. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , wobei der zweite Übertragungsmechanismus (88b) einen Verzögerungsmechanismus (116) umfasst, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) entlang der gemeinsamen Achse (C1) über ein Federelement (114) hin zu der Gabelwelle (102) überträgt. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei das Außengewindeelement (94) und das Innengewindeelement (92) des Schraubenmechanismus (86) relativ zu der Ausgangswelle (44), welche den Schraubenmechanismus (86) hält, entlang der gemeinsamen Achse (C1) beweglich sind, und wobei das andere Element des Außengewindeelements (94) und des Innengewindeelements (92) einem nicht rotierbaren Gewindeelement entspricht, welches durch das nicht rotierende Element (40) der Übertragungsvorrichtung (22) gehalten ist und relativ zu dem nicht rotierenden Element (40) nicht rotierbar ist. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , wobei die Kupplung (50) einen Druckkraft-Aufnahmeabschnitt (80) umfasst, so dass die Kupplung (50) in einen Gleitzustand oder einen Eingriffszustand versetzt ist, wenn der Druckkraft-Aufnahmeabschnitt (80) eine Druckkraft aufnimmt, die auf der Bewegung des Innengewindeabschnitts (92) basiert und über einen Pressabschnitt (82) des ersten Übertragungsmechanismus (88a) aufgebracht wird, wobei die bei der Außenumfangsfläche des Trommel-Mitnehmers (100) vorgesehene Mitnehmernut (100c) ferner einen Umfangs-Mittenabschnitt (100h) umfasst, welcher sich in einer Umfangsrichtung des Trommel-Mitnehmers (100) erstreckt und in der Umfangsrichtung zwischen dem ersten Neigungsabschnitt (100d) und dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) der Mitnehmernut (100c) angeordnet ist, wobei sich der erste Neigungsabschnitt (100d) der Mitnehmernut (100c) ausgehend von einem von im Umfang entgegengesetzten Enden des Umfangs-Mittenabschnitts (100h) in einer Richtung erstreckt, welche mit Bezug auf den sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Umfangs-Mittenabschnitt (100h) geneigt ist, wobei der erste Neigungsabschnitt (100d) ein Umfangs-Distalende besitzt, welches in einer Axialrichtung des Trommel-Mitnehmers (100) um eine erste Strecke von dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) entfernt liegt, wobei sich der zweite Neigungsabschnitt (100e) der Mitnehmernut (100c) ausgehend von dem anderen der im Umfang entgegengesetzten Enden des Umfangs-Mittenabschnitts (100h) in einer Richtung erstreckt, welche mit Bezug auf den sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Umfangs-Mittenabschnitt (100h) geneigt ist, wobei der zweite Neigungsabschnitt (100e) ein Umfangs-Distalende besitzt, welches von dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) in der Axialrichtung um eine zweite Strecke entfernt liegt, die kleiner als die erste Strecke ist, wobei sich die Gabelwelle (102) in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe befindet, wobei das Verriegelungselement (110) durch eine Vorspannkraft einer Haltefeder (112) mit dem Vertiefungsabschnitt (102a) in Eingriff steht, wenn sich das Nocken-Eingriffselement (103) in dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) befindet, wobei der Trommel-Mitnehmer (100) während einer Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) in dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) relativ zu der Mitnehmernut (100c) in einer Richtung von dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) weg durch eine Rotation des Trommel-Mitnehmers (100) in einer zweiten Rotationsrichtung (F3), infolge einer Beschränkung der axialen Bewegung der Gabelwelle (102) durch das Verriegelungselement (110) in einer Druckkraft-Erzeugungsrichtung, welche bewirkt, dass das Innengewindeelement (92) bewegt wird, um die auf den Druckkraft-Aufnahmeabschnitt (80) der Kupplung (50) aufgebrachte Druckkraft zu erzeugen, axial bewegt wird, und wobei der Trommel-Mitnehmer (100) während einer Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) in dem ersten Neigungsabschnitt (100d) relativ zu der Mitnehmernut (100c) in einer Richtung von dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) weg durch die Rotation des Trommel-Mitnehmers (100) in einer zu der zweiten Rotationsrichtung (F3) entgegengesetzten ersten Rotationsrichtung (F1), infolge einer Beschränkung der axialen Bewegung der Gabelwelle (102) durch das Verriegelungselement (110) in der Druckkraft-Erzeugungsrichtung axial bewegt wird, und anschließend das Verriegelungselement (110) gegen die Vorspannkraft der Haltefeder (112) aufgrund einer gegen die Druckkraft wirkenden Reaktionskraft von dem Vertiefungsabschnitt (102a) entfernt wird, bevor das Nocken-Eingriffselement (103) das Umfangs-Distalende des ersten Neigungsabschnitts (100d) erreicht, wodurch die Gabelwelle (102) hin zu einer Position zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe bewegt wird, die veranlasst, dass der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) die Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) schafft. - Übertragungsvorrichtung (22) nach
Anspruch 8 , wobei das Innengewindeelement (92), wenn der Trommel-Mitnehmer (100) während einer Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) relativ zu der Mitnehmernut (100c) in dem zweiten Neigungsabschnitt (100e) durch eine Rotation des Trommel-Mitnehmers (100) in der zweiten Rotationsrichtung (F3) axial bewegt wird, in einer Richtung, welche gleich der Druckkraft-Erzeugungsrichtung ist, in welcher der Trommel-Mitnehmer (100) relativ zu der Mitnehmernut (100c) axial bewegt wird, relativ zu dem Außengewindeabschnitt (94) axial bewegt wird, und wobei der Innengewindeabschnitt (92) relativ zu dem Außengewindeabschnitt (94) in einer zu der Druckkraft-Erzeugungsrichtung entgegengesetzten Richtung axial bewegt wird, wenn der Trommel-Mitnehmer (100) während einer Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) relativ zu der Mitnehmernut (100c) in dem ersten Neigungsabschnitt (100d) durch eine Rotation des Trommel-Mitnehmers (100) in der ersten Rotationsrichtung (F1) axial bewegt wird. - Übertragungsvorrichtung (22) nach
Anspruch 9 , wobei die Mitnehmernut (100c) ferner einen zweiten nicht geneigten Abschnitt (100g) umfasst, welcher sich in einer zu dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) parallelen Richtung ausgehend von dem Umfangs-Distalende des zweiten Neigungsabschnitts (100e), welcher sich zwischen dem zweiten nicht geneigten Abschnitt (100g) und dem Umfangs-Mittenabschnitt (100h) befindet, in der Umfangsrichtung erstreckt, und wobei der Innengewindeabschnitt (92) während einer Bewegung des Nocken-Eingriffselements (103) relativ zu der Mitnehmernut (100c) in dem zweiten nicht geneigten Abschnitt (100g) durch eine Rotation des Trommel-Mitnehmers (100) in der zweiten Rotationsrichtung (F3) relativ zu dem Außengewindeelement (94) in der Richtung, welche gleich der Druckkraft-Erzeugungsrichtung ist, axial bewegt wird, ohne dass der Trommel-Mitnehmer (100) in der Druckkraft-Erzeugungsrichtung axial bewegt wird. - Übertragungsvorrichtung (22) nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , wobei der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) einen Differenzialmechanismus (48) mit zumindest einem ersten Drehelement (S) und einem zweiten Drehelement (CA) umfasst, welche durch eine Rotation der Eingangswelle (42) rotiert werden sollen, so dass das zweite Drehelement (CA) mit einer Drehzahl rotiert werden soll, die niedriger als eine Drehzahl des ersten Drehelements (S) ist, wobei der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) ferner eine auf der Ausgangswelle (44) montierte Hoch-Niedrig-Hülse (62) umfasst, so dass die Hoch-Niedrig-Hülse (62) relativ zu der Ausgangswelle (44) nicht rotierbar ist und durch eine Bewegung der Gabelwelle (102) durch die Gabel (104) entlang der gemeinsamen Achse (C1) relativ zu der Ausgangswelle (44) beweglich ist, um selektiv in einer Hochgeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition und einer Niedriggeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition positioniert zu sein, welche in einer zu der gemeinsamen Achse (C1) parallelen Richtung voneinander entfernt liegen, wobei der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn die Hoch-Niedrig-Hülse (62) in der Hochgeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition positioniert ist, eine Rotation des ersten Drehelements (S) hin zu der Ausgangswelle (44) überträgt, wodurch die Hochgeschwindigkeits-Gangstufe (H) geschaffen wird, wobei der Hoch-Niedrig-Schaltmechanismus (48) derart konfiguriert ist, dass dieser, wenn die Hoch-Niedrig-Hülse (62) in der Niedriggeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition positioniert ist, eine Rotation des zweiten Drehelements (CA) hin zu der Ausgangswelle (44) überträgt, wodurch die Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe (L) geschaffen wird, und wobei die Hoch-Niedrig-Hülse (62) in der Hochgeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition positioniert ist, wenn die Gabelwelle (102) in der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, und wobei diese in der Niedriggeschwindigkeits-Rotations-Übertragungsposition positioniert ist, wenn die Gabelwelle (102) in einer Position zum Schaffen der Niedriggeschwindigkeits-Gangstufe positioniert ist, welche in einer zu der parallelen Achse (C3) parallelen Richtung von der Position zum Schaffen der Hochgeschwindigkeits-Gangstufe entfernt liegt.
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