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Die
Erfindung betrifft ein Leistungsübertragungssystem,
insbesondere ein Leistungsübertragungssystem
für ein
Fahrzeug mit Vierradantrieb, welches ein Vorgelege als einen Hauptgetriebemechanismus,
einen Nebengetriebemechanismus und ein Leistungstransfersystem aufweist.
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Bei
einem stufenlosen Getriebe, wie in der japanischen Patentanmeldung
JP 8-21503 A offenbart, zur Verwendung in einem Leistungsübertragungssystem
eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb besteht der Bedarf, dass ein
Nebengetriebemechanismus eingesetzt wird, um sowohl Gelände- als auch
Straßentauglichkeit
zu erreichen und die Kraftstoffeinsparung und Laufruhe zu verbessern.
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Da
ein Leistungstransfersystem im allgemeinen mit dem stufenlosen Getriebe
kombiniert wird, ist das Leistungsübertragungssystem schwer und
lang in dessen axialer Richtung. Dies bewirkt zum Beispiel Veränderungen
an einer Gelenkwelle und einem Gehäuse (Getriebegehäuse und
Gehäuse
des Leistungsübertragungssystems),
woraus sich eine Kostenerhöhung
ergibt.
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Die
US 34 70 766 und
EP 09 25 986 B1 ,
(
DE 698 12 055 T2 )
beschreiben jeweils ein Leistungsübertragungssystem, das ein
Getriebe mit einer Antriebswelle, einem Getriebemechanismus, der
koaxial zu der Antriebswelle angeordnet ist, und einer Vorgelegewelle,
die parallel zu der Antriebswelle verläuft, und ein Leistungstransfersystem
mit einem Nebengetriebemechanismus aufweist, der koaxial zu der
Vorgelegewelle angeordnet ist. Die
DE 195 38 661 C1 offenbart ein Leistungsübertragungssystem, das
ein Getriebe mit einer Antriebswelle und einem Getriebemechanismus
aufweist, der koaxial zu der Antriebswelle angeordnet ist und einen
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus
aufweist.
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Die
DE 196 11 058 A1 und
DE 100 80 426 T1 beschreiben
jeweils ein Leistungsübertragungssystem,
das ein Getriebe mit einer Antriebswelle, einer Antriebswelle und
einem Getriebemechanismus aufweist, der koaxial zu der Abtriebswelle
des Getriebes angeordnet ist.
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Die
EP 0 865 955 A2 beschreibt
ein Leistungsübertragungssystem,
das ein Getriebe mit einer Antriebswelle, einem Getriebemechanismus,
der koaxial zu der Antriebswelle angeordnet ist, und einer Vorgelegewelle,
die konzentrisch durch die Antriebswelle hindurch verläuft, und
ein Leistungstransfersystem mit einer hinterseitigen Leistungsaufnahmewelle,
die koaxial zu der Vorgelegewelle angeordnet ist, und einem Nebengetriebemechanismus
aufweist, der koaxial zu der Antriebswelle angeordnet ist und einen
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus aufweist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es ein kompaktes Leistungsübertragungssystem mit geringem
Gewicht und geringen Kosten sowie mit einer verbesserten Montagefähigkeit
und Kompatibilität
zuschaffen, wobei ein Nebengetriebemechanismus an eine Basisstruktur
eines Vorgeleges und eines Leistungstransfersystems montiert ist.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
mit einem Leistungsübertragungssystem
nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Schema eines Leistungsübertragungssystems
gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung;
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2 einen
Schnitt eines Hinterrad-Leistungsabtriebssystems
und eines Nebengetriebemechanismus, die einen Teil des Leistungsübertragungssystems
aus 1 bilden, entlang der Linie II-0-II in 5;,
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3 einen
Schnitt eines Hauptteils des Nebengetriebemechanismus aus 2 entlang
der Linie III-III in 5;
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4 einen
Schnitt des Hinterrad-Leistungsabtriebssystems und eines Vorderrad-Leistungsabtriebssystems,
die einen Teil des Leistungsübertragungssystems
aus 1 bilden, entlang der Linie IV-0-IV in 5;
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5 eine
Ansicht, die eine Relation der Wellenanordnung des Leistungsübertragungssystems
aus 1 zeigt;
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6 einen
Schnitt gleich dem in 3 eines Hauptteils eines Nebengetriebemechanismus, der
einen Teil eines Leistungsübertragungsmechanismus
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung bildet;
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7 einen
Schnitt gleich dem in 2 des Nebengetriebemechanismus
aus 6;
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8 ein
Schema eines Leistungsübertragungssystems
gemäß einer
dritten Ausführungsform der
Erfindung;
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9 ein
Schema eines Leistungsübertragungssystems
gemäß einer
vierten Ausführungsform der
Erfindung;
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10 ein
Schema eines Leistungsübertragungssystems
gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
Erfindung; und
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11 ein
Schema eines Antriebsstranges für
ein Fahrzeug mit Vierradantrieb unter Verwendung der einzelnen Ausführungsformen
der Erfindung.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung werden Ausführungsformen eines Leistungsübertragungssystems gemäß der Erfindung
erläutert,
wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Teile ohne Bezugszeichen in der folgenden Beschreibung sind nicht
dargestellt. Die Bezeichnungen „links" in den 1 bis 4 und 6 bis 10,
und „oben" in 11 entsprechen
der Vorderseite eines Fahrzeuges.
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Mit
Bezug auf die 1 bis 5 und 11 wird
ein Leistungsübertragungssystem
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Wie
aus 11 ersichtlich, weist ein Antriebsstrang eines
Fahrzeuges einen längs
eingebauten Motor 701, ein Leistungsübertragungssystem 1, das
in einem Gehäuse 727 untergebracht
ist, eine Vorderradgelenkwelle 703, ein vorderes Differential 705 (ein
Differentialgetriebe zum Verteilen der Antriebskraft vom Motor auf
das linke und rechte Vorderrad), Vorderachsen 707 und 709,
ein rechtes und ein linkes Vorderrad 711 und 713,
eine Hinterradgelenkwelle 715, ein hinteres Differential 717 (ein
Differentialgetriebe zum Verteilen der Antriebskraft vom Motor auf
das rechte und linke Hinterrad), Hinterachsen 719 und 721,
und ein rechtes und linkes Hinterrad 723 und 725 auf.
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Die
Antriebskraft vom Motor 701 wird mittels des Leistungsübertragungssystems 1 auf
die Vorder- und Hinterräder
verteilt. Die auf die Vorderräder
verteilte Antriebskraft wird über
die Gelenkwelle 703 auf das vordere Differential 705 übertragen
und weiter von dem vorderen Differential 705 über die
Vorderachsen 707 und 709 auf das rechte und linke
Vorderrad 711 und 713 übertragen. Die auf die Hinterräder verteilte
Antriebskraft wird über
die Gelenkwelle 715 auf das hintere Differential 717 übertragen
und weiter von dem hinteren Differential 717 über die
Hinterachsen 719 und 721 auf das rechte und linke
Hinterrad 723 und 725 übertragen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, weist das Leistungsübertragungssystem 1 ein
stufenloses Getriebe 3 mit einer ringförmigen Doppelkammer (ein Vorgelege
als Hauptgetriebemechanismus) und ein Leistungstransfersystem 5 (Transfervorrichtung)
auf.
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Das
ringförmige
stufenlose Getriebe 3 weist einen Drehmomentwandler, einen
Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus,
stufenlose Getriebeeinheiten 7 und 9 (Getriebemechanismen), und
eine Abtriebseinheit 11 auf, die koaxial zueinander angeordnet
sind.
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Die
Antriebskraft vom Motor 701 wird über den Drehmomentwandler auf
den Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus übertragen.
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Der
Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus
weist zum Beispiel einen Planetengetriebemechanismus und ein Paar
Mehrscheibenkupplungen auf. Die übertragene
Antriebskraft wird an ein Hohlrad des Planetengetriebemechanismus
abgegeben. Wenn das Hohlrad und ein Planetenradträger mittels der
Mehrscheibenkupplung in Eingriff stehen, wird die Drehung des Hohlrades
von einem Sonnenrad in derselben Drehrichtung abgegeben. Wenn der
Eingriff des Hohlrades mit dem Planetenradträger gelöst ist und der Planetenradträger mittels
der anderen Mehrscheibenkupplung mit einem feststehenden Teil in
Eingriff ist, wird die Drehung des Hohlrades umgekehrt und von dem
Sonnenrad abgegeben.
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Der
Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus überträgt die Antriebskraft
auf die stufenlosen Getriebeeinheiten 7 und 9 durch
Wechseln der Drehrichtung entsprechend der Vorwärts/Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges.
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Die
stufenlose Getriebeeinheit 7 weist ein Paar einer Antriebsscheibe 13 und
einer Abtriebsscheibe 15, eine Reibrolle 17, eine
Antriebswelle 19 und eine Abtriebswelle 21 auf.
Die stufenlose Getriebeeinheit 9 weist ein Paar einer Antriebsscheibe 23 und
einer Abtriebsscheibe 25, eine Reibrolle 27, eine Antriebswelle 19 und
eine Abtriebswelle 21 auf. Die Antriebs- und Abtriebswelle 19 und 21 werden
gemeinsam mit der stufenlosen Getriebeeinheit 7 genutzt.
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Die
Antriebswelle 19 ist mit einer Abtriebswelle des Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus
gekuppelt, und die Abtriebswelle 21 ist um den Außenumfang
der Antriebswelle 19 herum relativ zu dieser drehbar angeordnet.
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Die
Antriebsscheibe 13 und die Abtriebsscheibe 15 sowie
die Antriebsscheibe 23 und die Abtriebsscheibe 25 sind
jeweils einander zugewandt angeordnet, so dass Profile ihrer Reibflächen einen Kreis
bilden. In anderen Worten wirken die Reibflächen der einander gegenüberliegenden
Scheiben derart zusammen, dass sie im wesentlichen einen Halbkreis
in der Schnittebene der Drehachse der Wellen 19 und 21 umreißen. Die
Abtriebsscheiben 15 und 25 sind an der Abtriebswelle 21 derart
festgelegt, dass die Rückflächen ihrer
Reibflächen
einander zugewandt sind. Die Antriebsscheiben 13 und 23 sind an
der Antriebswelle 19 in deren Axialrichtung an der Außenseite
der Abtriebsscheiben 15 und 25 festgelegt.
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Die
Reibrollen 17 und 27 werden gegen die Reibflächen der
Antriebsscheibe 13 und der Abtriebsscheibe 15 sowie
gegen die Reibflächen
der Antriebsscheibe 23 und der Abtriebsscheibe 25 gedrückt. Die
von dem Vorwärts/Rückwärts-Wechselmechanismus
auf die Antriebswelle 19 übertragene Antriebskraft wird
von den Antriebsscheiben 13 und 23 über die
Reibrollen 17 und 27 auf die Abtriebsscheiben 15 und 25 mittels
Reibung zwischen den Scheiben und den Rollen übertragen, um die Antriebswelle 21 zu
drehen.
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Auf
diese Weise werden, wenn die Drehachsen der Reibrollen 17 und 27 leicht
von den Drehachsen der Scheiben bewegt werden, durch die Drehkraft
der Scheiben Druckkräfte
erzeugt, die die Kontaktpunkte der Reibrollen 17 und 27 nach
außen
drücken.
Da die Scheiben mit einer hohen Drehzahl drehen, werden große Druckkräfte erreicht,
so dass die Neigungswinkel der Reibrollen 17 und 27 mit
extrem schneller Erwiderung variiert werden.
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Entsprechend
der Veränderung
der Neigungswinkel der Reibrollen 17 und 27 verändern sich die
Durchmesser der Kontaktkreise zwischen den Reibrollen und den Scheiben,
und daher steigt oder fällt
die Drehzahl der Abtriebswelle 21. Wenn zum Beispiel die
Reibrollen 17 und 27 in eine Richtung derart gekippt
werden, dass der Durchmesser der Kontaktkreise zwischen den Reibrollen
und den Antriebsscheiben 13 und 23 größer wird
und der Durchmesser der Kontaktkreise zwischen den Reibrollen und
den Abtriebsscheiben 15 und 25 kleiner wird, steigt
die Drehzahl der Abtriebswelle 21 an. Wenn jede der Reibrollen 17 und 27 in
eine entgegengesetzte Richtung gekippt wird, fällt ihre Drehzahl ab.
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Da
wie oben beschrieben die Antriebsscheiben 13 und 23 an
der Antriebswelle 19 einander zugewandt festgelegt sind
und die Abtriebsscheiben 15 und 25 an der Abtriebswelle 21 einander
zugewandt festgelegt sind, werden Druckkräfte, die in den von den Reibrollen 17 und 27 angedrückten Scheiben verursacht
werden, innerhalb der Antriebswelle 19 und der Abtriebswelle 21 aufgehoben
und nicht nach außen übertragen.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Abtriebseinheit 11 einen
Radsatz 29 und eine Vorgelegewelle 31 auf, die
parallel zu der Antriebswelle 19 und der Abtriebswelle 21 angeordnet
ist.
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Der
Radsatz 29 weist ein Antriebsrad 33, das an der
Abtriebswelle 21 festgelegt ist, und ein angetriebenes
Rad 35 auf, das an der Vorgelegewelle 31 festgelegt
ist.
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Der
Radsatz 29 verbindet die Abtriebswelle 21 und
die Vorgelegewelle 31 miteinander. Die Antriebskraft, die
von den stufenlosen Getriebeeinheiten 7 und 9 an
die Abtriebswelle 21 abgegeben wird, wird durch den Radsatz 29 umgekehrt
und an die Vorgelegewelle 31 übertragen.
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Wie
in den 1 bis 4 gezeigt, weist das Leistungstransfersystem 5 einen
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 (Nebengetriebemechanismus),
ein Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 und ein Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 auf.
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Der
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 ist an dem hinteren Endabschnitt
der Vorgelegewelle 31 angeordnet. Der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 weist
einen Einzelplanetenradsatz 47, eine hohle Antriebswelle 49,
eine hohle Abtriebswelle 51 und ein Betriebssystem mit
einer Schaltstange 53, einer Schaltgabel 55, eine
Hoch/Nieder-Hülse 57 und einer
Betätigungseinrichtung 59 (elektromotorischer Schrittmotor
oder dergleichen) auf.
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Der
wie oben beschriebene Planetenradsatz 47 ist an einem Gehäuse 743 angebracht,
das in einer Transferabdeckung 729 (Abdeckteil) vorgesehen ist.
Ein Gehäuse 731,
das das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 unterbringt,
ist als Teil der Transferabdeckung 729 ausgebildet. Die
Transferabdeckung 729 ist mittels einer Schraube 735 über ein
dazwischenliegendes Abstandsstück 733 an
einem Transfergehäuse 737 angebracht.
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Das
Abstandsstück 733 und
das Transfergehäuse 737 bilden
einen Teil des Gehäuses 727 in 11.
Das Gehäuse 727 ist
durch eine an der Vorgelegewelle vorgesehene Dichtung 170 und
eine Dichtung 739 in 2 in einen
Getriebegehäuseteil zum
Unterbringen des ringförmigen
stufenlosen Getriebes 3 und einen Transfergehäuseteil
zum Unterbringen des Leistungstransfersystems 5 geteilt.
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Wie
aus den 2 und 3 ersichtlich, weist
der Planetenradsatz 47 ein Hohlrad 61, vier Planetenräder 63,
die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet
sind, einen Planetenradträger 67,
der Planetenradachsen 65 vorn und hinten abstützt, und
ein Sonnenrad 71 auf. Die Planetenradachsen 65 stützen die
Planetenräder 63 einzeln
ab.
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An
dem Gehäuse 743 der
Transferabdeckung 729 ist ein Innengehäuse 73 mittels einer Schraube 75 festgelegt.
Das Hohlrad 61 ist an dem Innengehäuse 73 angebracht
und wird am Drehen durch einen Eingriffsabschnitt 77 gehindert,
der zwischen dem Hohlrad 61 und dem Innengehäuse 73 ausgebildet
ist. Das Hohlrad 61 ist an der Innenumfangsfläche des
Gehäuses 743 unter
Verwendung eines Teils des Gehäuses 731 der
Transferabdeckung 729 als ein Wandabschnitt zentriert.
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Ferner
ist an der Innenumfangsfläche
des Gehäuses 743 der
Transferabdeckung 729 ein anderes Innengehäuse 79 derart
angebracht, dass es an dem Hohlrad 61 anliegt und mit einem
Sprengring 81 festgelegt ist, wodurch das Hohlrad 61 in
Axialrichtung positioniert ist.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist die Antriebswelle 49 mit
dem hinteren Ende der Vorgelegewelle 31 keilwellenverbunden,
und die Abtriebswelle 51 ist koaxial zu der Antriebswelle 49 außen um diese
herum und relativ zu dieser drehbar angeordnet. Die Abtriebswelle 51 ist
an dem Abstandsstück 733 mittels eines
Lagers 83 abgestützt.
Auf diese Weise bilden die Antriebswelle 49 und die Abtriebswelle 51 eine Doppelwellenstruktur.
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Jedes
Planetenrad 63 ist über
ein Nadellager 85 an der jeweiligen Planetenradachse 65 abgestützt, die
ihrerseits an einer vorderen Trägerplatte 67a und
einer hinteren Trägerplatte 67b abgestützt ist.
Jede Planetenradachse 65 ist an der vorderen Trägerplatte 67a mittels
eines Federbolzens 87 festgelegt und am Drehen und Abrutschen
gehindert. Zwischen der vorderen Trägerplatte 67a und
dem Innengehäuse 79 ist
ein Drucklager 89 zum Aufnehmen einer Druckkraft während des
Hoch/Nieder-Wechsels angeordnet.
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In
jeder Planetenradachse 65 sind Öldurchlässe 91 und 93 in
Axial- und Radialrichtung vorgesehen, welche miteinander verbunden
sind. Ein Ölkanal 95 ist
an dem hinteren Endabschnitt jeder Planetenradachse 65 angebracht.
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In
dem Ölkanal 95 sind
vier Ölvorratsbehälter entsprechend
den hinteren Enden der einzelnen Planetenrad achsen 65 ausgebildet.
Der Ölkanal 95 sammelt
Transferöl,
das von den am Umfang rotierenden Teilen in die Ölvorratsbehälter gespritzt wird. Das gesammelte Öl wird durch
den Öldurchlass 91 und
den Öldurchlass 93 hindurch
zu dem Nadellager 85 zu dessen Schmierung und Kühlung geführt.
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Das
Sonnenrad 71 ist mit dem Außenumfang der Antriebswelle 49 keilwellenverbunden
und in Axialrichtung mit den Sprengringen 97 an deren beiden Enden
positioniert, die an der Antriebswelle 49 angebracht sind.
Zwischen dem Sonnenrad 71 und der vorderen Trägerplatte 67a sowie
zwischen dem Sonnenrad 71 und dem Innengehäuse 73 sind
Drucklager 99 zum Aufnehmen von Druckkräften während des Hoch/Nieder-Wechsels
angeordnet.
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An
der Hoch/Nieder-Hülse 57 sind
ein dritter Eingriffsabschnitt 101 (Innenumfangskeil) und
ein außenverzahnter
vierter Eingriffsabschnitt 103 (Zwischenrad) ausgebildet.
Die Hoch/Nieder-Hülse 57 ist über den
dritten Eingriffsabschnitt 101 mit einem Keil 105 gekuppelt,
der am Umfang der Abtriebswelle 51 in Axialrichtung bewegbar
ausgebildet ist. Ein innenverzahnter zweiter Eingriffsabschnitt 107 (Nieder-Rad) ist an der vorderen
Trägerplatte 67a ausgebildet.
Der vierte Eingriffsabschnitt 103 der Hoch/Nieder-Hülse 57 ist
von dem zweiten Eingriffsabschnitt 107 außer Eingriff.
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Ein
außenverzahnter
erster Eingriffsabschnitt 109 (Hoch-Rad), der von dem dritten Eingriffsabschnitt 101 außer Eingriff
bringbar ist, ist mit der Antriebswelle 49 keilwellenverbunden
und in Axialrichtung vorn und hinten mit Sprengringen 111 positioniert.
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Die
Spitze der Schaltgabel 55 steht in gleitendem Eingriff
mit einer Umfangsnut 113 der Hoch/Nieder-Hülse 57.
Die Betätigungseinrichtung 59 bewegt
die Hoch/Nieder-Hülse 57 über die
Schaltstange 53 und die Schaltgabel 55 vor und
zurück.
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Durch
diesen Bewegungsvorgang bewegt sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
eine Hoch-Position, in der der dritte Eingriffsabschnitt 101 mit
dem ersten Eingriffsabschnitt 109 in Eingriff steht, eine
N-Position (Neutralposition), in der der Eingriff des dritten Eingriffsabschnitts 101 und
des ersten Eingriffsabschnitts 109 gelöst ist, und eine Nieder-Position, in der
der vierte Eingriffsabschnitt 103 mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 107 der
vorderen Trägerplatte 67a in
Eingriff steht.
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Wenn
sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die Hoch-Position bewegt, wird die von der Vorgelegewelle 31 an
die Antriebswelle 49 abgegebene Drehung (Antriebskraft
vom Motor 701) auf die Abtriebswelle 51 mit gleicher
Drehzahl unter Umgehung des Planetenradsatzes 47 übertragen.
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Wenn
sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die N-Position bewegt, wird die Antriebswelle 51 von der Antriebswelle 49 getrennt,
und die Übertragung
der Antriebskraft wird unterbrochen. In der Hoch-Position und der
N-Position laufen das Sonnenrad 71, die Planetenräder 63 und
der Planetenradträger 67 des
Planetenradsatzes 47 im Leerlauf.
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Wenn
sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die Nieder-Position
bewegt, wird die Drehung der Antriebswelle 49 über den
Planetenradsatz 47 auf die Abtriebswelle 51 übertragen.
Speziell wird die Drehung der Antriebswelle 49 von dem
Sonnenrad 71 an den Planetenradsatz 47 abgegeben,
um in der Drehzahl reduziert zu werden, und von der vorderen Trägerplatte 67a über die
Hoch/Nieder-Hülse 57 auf
die Abtriebswelle 51 mit einer geringen Drehzahl übertragen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, weist das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 einen
Radsatz 115 und eine Hinterrad-Leistungsaufnahmewelle 117 auf.
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Der
Radsatz 115 weist ein Abtriebsrad 119, ein Leerlaufrad 121,
das mit dem Abtriebsrad 119 in Eingriff steht, und ein
Antriebsrad 123 auf, das mit dem Leerlaufrad 121 in
Eingriff steht.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist das Abtriebsrad 119 am
Außenumfang
der Abtriebswelle 51 ausgebildet, und das Antriebsrad 123 ist
an der Leistungsaufnahmewelle 117 ausgebildet. Darüberhinaus
ist, wie in 2 gezeigt, das Leerlaufrad 121 an
dem Transfergehäuse 737 und
dem Abstandsstück 733 mittels Lagern 125 abgestützt. Das
vordere Ende der Leistungsaufnahmewelle 117 ist an dem
Transfergehäuse 737 und
dem Abstandsstück 733 mittels
Lagern 127 abgestützt,
und das hintere Ende der Leistungsaufnahmewelle 117 ist
an dem Gehäuse 731 mittels Lagern 129 abgestützt.
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Ein
Pulsrad 131 für
einen Drehzahlmesser ist an der Leistungsaufnahmewelle 117 ausgebildet. Eine
Dichtung 133 ist zwischen der Leistungsaufnahmewelle 117 und
dem Gehäuse 731 angeordnet,
und eine Dichtung 170 ist zwischen der Vorgelegewelle 31 und
dem Transfergehäuse 737 angeordnet,
wodurch eine Ölleckage
verhindert wird.
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Die
Leistungsaufnahmewelle 117 ist koaxial zu dem ringförmigen stufenlosen
Getriebe 3 angeordnet und ragt aus dem Gehäuse 731 nach
hinten heraus. Das hintere Ende der Leistungsaufnahmewelle 117 ist
mit einem Flansch 135 (1) keilwellenverbunden,
und der Flansch 135 ist mit der Seite der Gelenkwelle 715 gekuppelt.
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Die
auf die Abtriebswelle 51 des Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 übertragene
Antriebskraft wird über
das Hinterrad-Antriebskraftübertragungssystem,
das aus dem Radsatz 115, der Leistungsaufnahmewelle 117 (Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43),
dem Flansch 135 und der Gelenkwelle 715 zusammengesetzt
ist, auf die Hinterräder 723 und 725 übertragen.
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Wie
aus 4 ersichtlich, weist das Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 ein
Antriebsrad 137, eine elektromagnetische Kupplung 139 und
eine Vorderrad-Leistungsaufnahmewelle 141 auf.
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Das
Antriebsrad 137 des Vorderrad-Leistungsabtriebssystems 45 ist
in einer Winkelposition (Position mit unterschiedlicher Phase) abweichend von
dem Antriebsrad 123 des Hinterrad-Leistungsabtriebssystems 43 angeordnet.
Speziell steht, wie aus 5 ersichtlich ist, das Antriebsrad 137 mit
dem Leerlaufrad 121 in der Position bezüglich des Leerlaufrades 121 dem
Antriebsrad 123 gegenüberliegend
in Eingriff. Das Antriebsrad 137 steht mit dem Leerlaufrad 121 in
Eingriff, während
das Antriebsrad 123 in axialer Position überlappt.
Das Antriebsrad 137 ist an dem Transfergehäuse 737 und
dem Abstandsstück 733 mittels
Lagern 143 abgestützt.
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Die
elektromagnetische Kupplung 139 ist in einem Gehäuse 741 untergebracht,
das in der Transferabdeckung 729 ausgebildet ist, die ein
Teil des Gehäuses 727 ist.
Die elektromagnetische Kupplung 139 weist ein drehbares
Gehäuse 147,
eine hohle Innenwelle 149, eine Mehrscheiben-Hauptkupplung 151,
einen Kugelnocken 153, eine Mehrscheiben-Pilotkupplung 155,
einen Elektromagneten 157, einen Anker 159 und
eine Steuereinrichtung auf.
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Das
hintere Ende des drehbaren Gehäuses 147 ist
an dem Gehäuse 741 mittels
eines Lagers 161 abgestützt.
Das vordere Ende der Innenwelle 149 ist mit dem Außenumfang
des Antriebsrades 137 keilwellenverbunden.
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Ein
Leitungsdraht 163 des Elektromagneten 157 ist
durch eine an dem Gehäuse 741 angebrachte Dichtungshülse 165 hindurch
nach außen
herausgezogen und mit einer Batterie an dem Fahrzeug verbunden.
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Die
Leistungsaufnahmewelle 141 durchdringt die Innenwelle 149.
Der hintere Endabschnitt der Leistungsaufnahmewelle 141 ist
mit dem drehbaren Gehäuse 147 keilwellenverbunden,
und der vordere Endabschnitt der Leistungs aufnahmewelle 141 ist
an dem Antriebsrad 137 mittels eines Lagers 167 abgestützt.
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Die
Leistungsaufnahmewelle 141 ragt nach vorn aus dem Transfergehäuse 737 heraus,
und deren vorderes Ende ist mit einem Flansch 169 keilwellenverbunden.
Der Flansch 169 ist mit der Gelenkwelle 703 gekuppelt.
Eine Dichtung 171 ist zwischen dem Flansch 169 und
dem Transfergehäuse 737 angeordnet,
um eine Ölleckage
zu verhindern.
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Zum
Setzen des Fahrzeuges in einen Vierradantriebsmodus erregt die Steuereinrichtung
den Elektromagneten 157. Während des Vierradantriebsmodus
steuert die Steuereinrichtung, wenn nötig, einen Erregerstrom. Zum
Setzen des Fahrzeuges in einen Zweiradantriebsmodus stoppt die Steuereinrichtung
die Erregung des Elektromagneten 157.
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Wenn
der Elektromagnet 157 erregt wird, wird der Anker 159 angezogen,
um die Pilotkupplung 155 zu drücken und zu kuppeln. Wenn die
Pilotkupplung 155 gekuppelt wird, wird die Antriebskraft
vom Motor 701 auf den Kugelnocken 153 gebracht,
und die Hauptkupplung 151 wird gedrückt und gekuppelt, so dass
die elektromagnetische Kupplung 139 eingekuppelt ist.
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Wenn
die elektromagnetische Kupplung 139 eingekuppelt ist, wird
die von der Abtriebswelle 51 des Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 abgegebene
und von dem Leerlaufrad 121 an das Antriebsrad 137 gegebene
Antriebskraft über
das Vorderrad-Antriebskraftübertragungssystem,
das aus der Leistungsaufnahmewelle 141, dem Flansch 169 und der
Gelenkwelle 703 zusammengesetzt ist, auf die Vorderräder 711 und 713 übertragen,
und das Fahrzeug gelangt in den Vierradantriebsmodus, wodurch die
Geländegängigkeit
und die Stabilität
der Fahrzeugkarosserie verbessert werden.
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In
diesem Falle, wenn die Magnetkraft des Elektromagneten 157 durch
Einstellen des Erregerstromes gesteuert wird, tritt ein Rutschen
in der Pilotkupplung 155 auf, und die Druckkraft in dem
Kugelnocken 153 verändert
sich. Daher kann die Kupplungskraft (Antriebskraft, die über die
elektromagnetische Kupplung 139 auf die Vorderradseite übertragen
wird) der Hauptkupplung 151 eingestellt werden.
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Durch
eine solche Kupplungskrafteinstellung der elektromagnetischen Kupplung 139 kann
das Antriebskraftverteilungsverhältnis
des Vorderrades zu dem Hinterrad gesteuert werden. Wenn eine solche Steuerung
für die
Fahrzeugbewegung in einer Kurve durchgeführt wird, werden das Fahrverhalten
und die Stabilität
des Fahrzeuges verbessert.
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Wenn
die Erregung des Elektromagneten 157 gestoppt wird, wird
die Pilotkupplung 155 ausgekuppelt, und die Nockendruckkraft
in dem Kugelnocken 153 wird aufgehoben. Daher wird die
Hauptkupplung 151 ausgekuppelt und die Verbindung durch
die elektromagnetische Kupplung 139 wird gelöst.
-
Wenn
die Verbindung durch die elektromagnetische Kupplung 139 gelöst wird,
wird die Vorderradseite getrennt, so dass das Fahrzeug durch den Hinterradantrieb
in den Zweiradantriebsmodus gesetzt wird.
-
Wenn
Nabenkupplungen zwischen den Vorderachsen 707 und 709 bzw.
den Vorderachsen 711 und 173 angeordnet sind,
und die Kupplung dazwischen wird in Verbindung mit der elektromagnetischen
Kupplung 139 gelöst,
wird das Leistungsübertragungssystem
von der elektromagnetischen Kupplung 139 zu den Vorderrädern 711 und 713 von
der Drehung des Motors 701 und der Drehung, der die Vorderräder 711 und 713 folgen,
getrennt, und dann stoppt die Drehung. Daher werden Geräusche, Vibrationen
und Verschleiß beträchtlich
reduziert, und daher wird der Kraftstoffverbrauch des Motors 701 verbessert.
-
Darüberhinaus
wird die Drehrichtung der Antriebskraft von dem Motor 701,
der die Antriebswelle 19 des ringförmigen stufenlosen Getriebes 3 dreht, durch
die Antriebsscheiben 13 und 23, die Reibrollen 17 und 27 und
die Abtriebsscheiben 15 und 25 umgekehrt und dreht
dann in eine Richtung normaler Drehung mit dem Radsatz 27.
Die Richtung der von dem Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 abgegebenen
Antriebskraft wird wieder zwischen dem Abtriebsrad 119 und
dem Leerlaufrad 121 umgekehrt, in die Richtung normaler
Drehung zwischen dem Leerlaufrad 121 und dem Antriebsrad 123 und
zwischen dem Leerlaufrad 121 und dem Antriebsrad 137 umgewandelt,
und auf die Seiten des Vorder- bzw. Hinterrades übertragen.
-
Nun
wird eine Montagereihenfolge des Planetenradsatzes 47 des
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 beschrieben. Der Planetenradsatz 47 des Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 wird
mit dem Gehäuse 743 montiert,
das heißt,
an dem Gehäuse 743 vormontiert
und an dem Transfergehäuse 737 und
der Antriebswelle 49 in der folgenden Reihenfolge angebracht.
- (1) Das Innengehäuse 73 wird an dem
Gehäuse 743 mittels
der Schraube 75 festgelegt, und dann wird das Hohlrad 61 mit
dem Innengehäuse 73 in dem
Eingriffsabschnitt 77 in Eingriff gebracht.
- (2) Die Achsen 65, die Federbolzen 87, die
Planetenräder 63,
der Ölkanal 95,
die Drucklager 99 und das Sonnenrad 71 werden
an dem Planetenradträger 67 montiert,
und dann werden diese Teile an dem Hohlrad 61 montiert,
wobei die Planetenräder 63 mit
dem Hohlrad 61 in Eingriff stehen.
- (3) Das Innengehäuse 79 wird
an das Hohlrad 61 angelegt und mittels der Sprengringe 81 festgelegt,
während
das Drucklager 89 zwischen dem Innengehäuse 79 und dem Planetenradträger 67 angebracht
wird, wodurch die Nebenmontage des Planetenradsatzes 47 an
dem Gehäuse 743 vollendet
ist.
- (4) In diesem Zustand wird das Sonnenrad 71 an den
Sprengring 97 in dem vorderen Bereich angelegt, während das
Sonnenrad 71 mit der Antriebswelle 49 keilwellenverbunden
wird, und dann wird das Gehäuse 743 an
dem Transfergehäuse 737 (Abstandsstück 733)
mittels der Schraube 735 festgelegt. Hierbei wird der zweite
Eingriffsabschnitt 107 nach vorn bewegt, während der
zweite Eingriffsabschnitt 107 mit dem vierten Eingriffsabschnitt 103 in
Eingriff gebracht wird.
-
Da
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 in dem Leistungsübertragungssystem 1 vorgesehen
ist, wird dessen Übertragungsbereich
erweitert. Beim Auswählen
der Hoch-Position
wird die Straßentauglichkeit
des Fahrzeuges verbessert, und beim Auswählen der Nieder-Position (Position
bei hohem Drehmoment) wird die Geländetauglichkeit verbessert.
-
Wenn
ein Wechsel zwischen der Hoch-Position und der Nieder-Position entsprechend
der Drehzahl des Motors 701 durchgeführt wird, werden die Kraftstoffeinsparung
und die Laufruhe verbessert.
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Wenn
die N-Position in dem Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 ausgewählt wird,
wird der Fahrwiderstand des Fahrzeuges beim Kriechen beträchtlich
reduziert.
-
Darüberhinaus
ermöglicht
bei einem mit einer Seilwinde ausgerüsteten Fahrzeug die Auswahl der
N-Position die Verwendung der Seilwinde.
-
Da
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 am Ende der Vorgelegewelle 31 angeordnet
ist, ist dessen Montage/Demontage einfach. Dementsprechend kann
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 bei
Bedarf bei einem bestehenden Leistungsübertragungssystem mit extrem
niedrigen Kosten eingesetzt werden.
-
Darüberhinaus
kann, da der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus mit der N-Position an
der Radseite bezüglich
der stufenlosen Getriebeeinheit 7 vorgesehen ist, wenn
der Antrieb der Vorder- und Hinterräder während des Stoppens des Motors
unterbrochen ist, die stufenlose Getriebeeinheit 7 am Schalten
auf die Hoch-Seite gehindert werden, wodurch ein Kriechen des Fahrzeuges
ermöglicht
wird.
-
Auch
werden, wenn der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 in dem
bestehenden Leistungsübertragungssystem
eingesetzt wird, da eine Überlagerung
mit bestehenden Umfangsteilen wahrscheinlich nicht am Ende der Vorgelegewelle 31 auftritt,
Veränderungen
in der Anordnung oder Form der Umfangsteile vermieden oder minimiert,
wodurch Kosten gespart werden.
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Der
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41, der am Ende der Vorgelegewelle 31 angeordnet
ist, ist leicht zugänglich,
wodurch eine einfache Wartung möglich
ist.
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Da
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 mit dem Planetenradsatz 47 in
Axialrichtung kompakt ist, ist das Leistungsübertragungssystem 1 in Axialrichtung
kompakt, wodurch dessen Montagefähigkeit
und die Kompatibilität
des Gehäuses
erhöht werden.
-
Da
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 eine Doppelwellenstruktur
der Antriebswelle 49 und der Antriebswelle 51 aufweist,
ist der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 in Axialrichtung
weiter kompakt, wodurch die Montagefähigkeit des Leistungsübertragungssystems 1 erhöht wird.
-
Da
der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 in Axialrichtung
in einer solchen Weise kompakt ist, ist der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 geeignet,
am Ende der Vorgelegewelle 31 angeordnet zu werden.
-
Darüberhinaus
ermöglicht
die Doppelwellenstruktur einen Weg zum Aufnehmen des Drehmoments
derart, dass der Antrieb in Axialrichtung in die Radialrichtung
abgegeben wird, was bei dem herkömmlichen
Nebengetriebemechanismus nicht realisiert wurde.
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Da
ein Teil des Gehäuses 731 zum
Unterbringen der hinteren Leistungsaufnahmewelle 117 als
Wandabschnitt des Gehäuses 743 zum
Unterbringen des Hoch/Nieder-Wechsel mechanismus 41 verwendet
wird, kann eine Doppelstruktur in diesem Teil des Gehäuses verhindert
werden.
-
Dementsprechend
hat das Gehäuse 727 eine
einfache Struktur und ein geringes Gewicht und verursacht geringe
Kosten.
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Bei
der Leistungsübertragung
auf die Vorder- und Hinterräder
stehen die beiden Antriebsräder 123 und 137 mit
dem einen Leerlaufrad 121 in verschiedenen Winkelpositionen
in Eingriff. Darüberhinaus überlappen
die beiden Antriebsräder 123 und 137 einander
in axialer Position. Daher kann eine Reduzierung der Anzahl von
Teilen und der Länge
in Axialrichtung erreicht werden.
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Ein
Leistungsübertragungssystem 201 nach einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung weist das ringförmige
stufenlose Getriebe 3 und das Leistungstransfersystem 5 auf.
Das Leistungstransfersystem 5 weist den Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41,
das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 und das Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 auf. Der
Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 weist den Planetenradsatz 47,
die Antriebswelle 49, die Abtriebswelle 51 und
das Betriebssystem mit der Schaltstange 53, der Schaltgabel 55,
der Hoch/Nieder-Hülse 57 und
der Betätigungseinrichtung 59 (elektromotorischer
Schrittmotor oder dergleichen) auf.
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Als
nächstes
werden die Unterschiede zu dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
beschrieben.
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Wie
aus den 6 und 7 ersichtlich, sind
die Zähne
des Hohlrades 61 des Planetenradsatzes 47 einstückig mit
der Innenfläche
eines Gehäuses 745 ausgebildet,
das einen Teil eines Gehäuses
zum Unterbringen des Leistungsübertragungssystems 201 bildet.
Das Gehäuse 745 ist
an der Transferabdeckung 729 mittels einer Schraube festgelegt.
Zwischen dem Gehäuse 745 und
der Transferabdeckung 729 ist ein O-Ring 203 angeordnet,
um eine Ölleckage
zu verhindern.
-
Die
vordere Trägerplatte 67a und
die hintere Trägerplatte 67b sind
an dem Gehäuse 745 mittels eines
Lagers 205 bzw. eines Lagers 207 abgestützt.
-
Das
Sonnenrad 71 und der erste Eingriffsabschnitt 109 sind
einstückig
ausgebildet. Das vordere Ende davon ist über ein Nadellager 209,
die vordere Trägerplatte 67a und
das Lager 205 an dem Gehäuse 745 abgestützt. Das
hintere Ende davon ist über ein
Lager 211, die hintere Trägerplatte 67b und
das Lager 207 an dem Gehäuse 745 abgestützt.
-
Ein Öldurchlaß 213 ist
durch die Transferabdeckung 729 und das Gehäuse 745 hindurch
ausgebildet, und ein Öldurchlaß 215 ist
durch die Antriebswelle 49, das Sonnenrad 71 und
die hintere Trägerplatte 67b hindurch
ausgebildet. Daher wird unter Druck stehendes Öl von einer Ölpumpe zu
dem Nadellager 85 zur Zwangsschmierung geführt.
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In
der Leistungsaufnahmewelle 117 sind Öldurchlässe 217 und 219 in
Axialrichtung bzw. Radialrichtung ausgebildet. Unter Druck stehendes Öl von der Ölpumpe und
einem Hydrauliksteuersystem wird zu dem Eingriffsabschnitt des Pulsrades 131 und dem
Lager 127 zur Zwangsschmierung geführt.
-
Ein
Entlüfter 747 ist
an dem oberen Abschnitt der Transferabdeckung 729 angebracht,
welcher einen gleichmäßigen Druck
innerhalb und außerhalb der
Transferabdeckung 729 hält,
um einen Ölriß zu verhindern.
-
Der
Planetenradsatz 47 des Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 wird
an dem Gehäuse 745 wie
folgt montiert, um an der Transferabdeckung 729 und der
Antriebswelle 49 angebracht zu werden.
- (1)
Die Achsen 65, die Federbolzen 87, die Planetenräder 63,
die Lager 207, 209 und 211, und das Sonnenrad 71 (erster Eingriffsabschnitt 109)
werden an den Planetenradträger 67 montiert.
- (2) In diesem Zustand werden die Planetenräder 63 mit dem Hohlrad 61 in
Eingriff gebracht und an dem Gehäuse 745 montiert.
Nachfolgend wird das Lager 205 zwischen dem Gehäuse 745 und der
vorderen Trägerplatte 67a angebracht,
wodurch die Nebenmontage des Planetenradsatzes 47 an dem
Gehäuse 745 vollendet
ist.
- (3) Während
das Sonnenrad 71 (erster Eingriffsabschnitt 109)
mit der Antriebswelle 49 keilwellenverbunden ist, wird
das Gehäuse 745 an der
Transferabdeckung 729 mittels eines Bolzens festgelegt.
Hierbei wird der zweite Eingriffsabschnitt 107 nach vorn
bewegt, wobei der zweite Eingriffsabschnitt 107 mit dem
vierten Eingriffsabschnitt 103 in Eingriff gebracht wird.
-
Wie
oben beschrieben; da das Gehäuse 745 von
dem Gehäuse 731 getrennt
ist, können
die Transferabdeckung 729 und die Antriebswelle 49 in einem
Zustand angebracht werden, in dem der Planetenradsatz 47 an
dem Gehäuse 745 montiert
ist.
-
Daher,
dass der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 des Leistungsübertragungssystems 201 an
dem Gehäuse 745 montiert
wird, ist die Montage/Demontage einfach, wodurch die Wartung verbessert
wird.
-
Darüberhinaus
kann der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 später bei
Bedarf leicht an ein bestehendes Leistungsübertragungssystem mit geringen
Kosten hinzugefügt
werden. Wenn zum Beispiel die Antriebswelle 49, der Planetenradsatz 47, der
an das Gehäuse 745 montiert
ist, die Schaltstange 53, die Schaltgabel 55,
die Hoch/Nieder-Hülse 57 und
die Betätigungseinrichtung 59 an
einem bestehenden Leistungsübertragungssystem
angebracht wird, wo die Vorgelegewelle 31 direkt mit der
Abtriebswelle 51 gekuppelt ist, kann ein Nebenübertragungsfähigkeit
wie bei dem Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 41 leicht hinzugefügt werden.
-
Wie
aus 8 ersichtlich, weist ein Leistungsübertragungssystem 301 nach
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung das ringförmige
stufenlose Getriebe 3 und ein Leistungstransfersystem 303 auf.
Das Leistungstransfersystem 303 weist einen Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 305 (Nebengetriebemechanismus),
das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 und das Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 (nicht
in 8 gezeigt) auf, bei dem, wie aus 3 ersichtlich,
dessen Antriebsrad 137 mit dem Leerlaufrad 121 in
Eingriff ist. Der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 305 weist
einen Doppelplanetenradsatz 307, die Antriebswelle 49,
die Antriebswelle 51 und das Betriebssystem gleich dem aus 1 mit
der Schaltstange 53, der Schaltgabel 55, der Hoch/Nieder-Hülse 57 und der Betätigungseinrichtung 59,
wie einem elektromotorischen Schrittmotor oder dergleichen, auf
(andere als die Komponenten der Hoch/Nieder-Hülse 57 sind nicht
in 8 gezeigt).
-
Als
nächstes
werden die Unterschiede zu dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
beschrieben.
-
Wie
aus 8 ersichtlich, weist der Planetenradsatz 307 ein
Hohlrad 309, äußere und
innere Planetenräder 311 und 313,
einen Träger 315,
der die Achsen abstützt,
welche die Planetenräder 311 und 313 abstützen, und
ein Sonnenrad 317 auf.
-
Das
Hohlrad 309 ist mit der Antriebswelle 51 gekuppelt,
und das Sonnenrad 317 ist mit der Antriebswelle 49 gekuppelt.
-
Ein
außenverzahnter
erster Eingriffsabschnitt 319 (Hoch-Rad) ist mit dem Hohlrad 309 gekuppelt,
ein außenverzahnter
zweiter Eingriffsabschnitt 321 (Zwischenrad) ist mit dem
Träger 315 gekuppelt,
und ein außenverzahnter
dritter Eingriffsabschnitt 323 (Nieder-Rad), der koaxial
zu der Antriebswelle 49 angeordnet ist, ist mit der Transferabdeckung 729 gekuppelt.
Der erste Eingriffsabschnitt 319, der zweite Eingriffsabschnitt 321 und
der dritte Eingriffsabschnitt 323 sind benachbart zueinander angeordnet.
-
Die
Hoch/Nieder-Hülse 57 mit
einer Innenverzahnung zum Eingriff mit dem ersten Eingriffsabschnitt 319,
dem zweiten Eingriffsabschnitt 321 und dem dritten Eingriffsabschnitt 323 wird
mittels der Betätigungseinrichtung 59 über die
Schaltstange 53 und die Schaltgabel 55 nach vorn
und hinten bewegt. Daher bewegt sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die Hoch-Position, in der die Hoch/Nieder-Hülse 57 mit dem ersten
Eingriffsabschnitt 319 und dem zweiten Eingriffsabschnitt 321 in
Eingriff gelangt, um den ersten und den zweiten Eingriffsabschnitt 319 und 321 miteinander
zu kuppeln, und in die Nieder-Position, in der die Hoch-Nieder-Hülse 57 mit
dem zweiten Eingriffsabschnitt 321 und dem dritten Eingriffsabschnitt 323 in
Eingriff gelangt, um den zweiten und den dritten Eingriffsabschnitt 321 und 323 miteinander
zu kuppeln.
-
In
der Hoch-Position blockiert das Kuppeln des ersten Eingriffsabschnitts 319 mit
dem zweiten Eingriffsabschnitt 321 die unterschiedliche
Drehung des Planetenradsatzes 307, und die Drehung (Antriebskraft
von dem Motor 701), die von der Vorgelegewelle 31 an
die Antriebswelle 49 abgegeben wird, wird über den
blockierten Planetenradsatz 307 mit gleicher Drehzahl auf
die Abtriebswelle 51 übertragen.
-
In
der Nieder-Position wird die Blockierung der unterschiedlichen Drehung
des Planetenradsatzes 307 freigegeben, und der zweite Eingriffsabschnitt 321 ist
mit der Transferabdeckung 729 über den dritten Eingriffsabschnitt 323 verbunden,
um zu stoppen. Dementsprechend wird die Drehung der Antriebswelle 49 von
dem Sonnenrad 317 an den Planetenradsatz 307 abgegeben,
zwischen den Planetenrädern 311 und 313 zweimal
umgekehrt, um auf die normale Drehung zurückzukehren und die Drehzahl
auf eine geringe Drehzahl zu reduzieren, und dann auf die Abtriebswelle 51 übertragen.
-
Die
Antriebskraft vom Motor 701, die von der Vorgelegewelle 31 in
Richtung normaler Drehung abgegeben wird, wird von dem Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 305 abgegeben.
Die Richtung der Antriebskraft ist zwischen dem Abtriebsrad 119 und
dem Leerlaufrad 121 umgekehrt, wieder in die Richtung normaler
Drehung zwischen dem Leerlaufrad 121 und dem Antriebsrad 123 und
zwischen dem Leerlaufrad 121 und dem Rad 137 umgewandelt,
und dann auf die Hinter- bzw. Vorderräder übertragen.
-
Bei
dem Leistungsübertragungssystem 301 können zusätzlich zu
den Wirkungen wie bei dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform,
da der Doppelplanetenradsatz 307 für den Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 305 verwendet
wird, die Antriebswelle 49 (Antriebsdrehung) und die Antriebswelle 51 (Abtriebsdrehung)
in derselben Richtung drehen.
-
Wie
aus 9 ersichtlich, weist ein Leistungsübertragungssystem 401 nach
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung das ringförmige
stufenlose Getriebe 3 und ein Leistungstransfersystem 403 auf.
Das Leistungstransfersystem 403 weist einen Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 405 (Nebengetriebemechanismus),
das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 und das Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 (nicht
in 9 gezeigt) auf, bei dem, wie aus 3 ersichtlich,
dessen Antriebsrad 137 mit dem Leerlaufrad 121 in
Eingriff ist. Der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 405 weist
Untersetzungsradsätze 407 und 409,
die Antriebswelle 49, die Abtriebswelle 51 und
das Betriebssystem gleich dem aus 1 mit der
Schaltstange 53, der Schaltgabel 55, der Hoch/Nieder- Hülse 57 und der Betätigungseinrichtung 59,
wie einem elektromotorischen Schrittmotor oder dergleichen, auf
(andere als die Komponenten der Hoch/Nieder-Hülse 57 sind nicht
in 9 gezeigt).
-
Als
nächstes
werden die Unterschiede zu dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
beschrieben.
-
Wie
aus 9 ersichtlich, weist der Untersetzungsradsatz 407 ein
Rad 411 und ein Rad 413 auf, und der Untersetzungsradsatz 409 weist
ein Rad 415 und das Abtriebsrad 119 auf. Der Durchmesser des
Rades 413 ist größer als
der des Rades 411, und der Durchmesser des Abtriebsrades 119 ist
größer als
der des Rades 415. Die Räder 413 und 415 sind einstückig an
einer parallelen Welle 417 parallel zu der Antriebswelle 49 ausgebildet.
-
Ein
außenverzahnter
dritter Eingriffsabschnitt 419 (Hoch-Rad) ist an der Abtriebswelle 51 ausgebildet,
ein außenverzahnter
erster Eingriffsabschnitt 421 (Zwischenrad) ist an der
Antriebswelle 49 ausgebildet, und ein außenverzahnter
zweiter Eingriffsabschnitt 423 (Nieder-Rad) ist einstückig an
einem Rad 411 ausgebildet, das koaxial zu der Antriebswelle 49 angeordnet
ist. Der dritte Eingriffsabschnitt 419, der erste Eingriffsabschnitt 421 und
der zweite Eingriffsabschnitt 423 sind benachbart zueinander
angeordnet.
-
Die
Hoch/Nieder-Hülse 57 mit
einer Innenverzahnung zum Eingriff mit dem dritten Eingriffsabschnitt 419,
dem ersten Eingriffsabschnitt 421 und dem zweiten Eingriffsabschnitt 423 wird
mittels der Betätigungseinrichtung 59 über die
Schaltstange 53 und die Schaltgabel 55 nach vorn
und hinten bewegt. Daher bewegt sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die Hoch-Position, in der die Hoch/Nieder-Hülse 57 den dritten
Eingriffsabschnitt 419 und den ersten Eingriffsabschnitt 421 miteinander
kuppelt, oder in die Nieder-Position, in der die Hoch-Nieder-Hülse 57 den ersten
Eingriffsabschnitt 421 und den zweiten Eingriffsabschnitt 423 miteinander
kuppelt.
-
In
der Hoch-Position sind die Antriebswelle 49 und der Untersetzungsradsatz 407 voneinander getrennt,
und die Drehung (Antriebskraft von dem Motor 701), die
von der Vorgelegewelle 31 an die Antriebswelle 49 abgegeben
wird, wird über
den ersten Eingriffsabschnitt 421 und den dritten Eingriffsabschnitt 419 mit
gleicher Drehzahl auf die Abtriebswelle 51 übertragen.
-
In
der Nieder-Position wird die Drehung der Antriebswelle 49 reduziert
und durch die Untersetzungsradsätze 407 und 409 an
der parallelen Welle 417 zweimal umgekehrt, um zur normalen
Drehung zurückzukehren,
und dann mit einer geringen Drehzahl auf die Abtriebswelle 51 übertragen.
-
Bei
dem Leistungsübertragungssystem 401 werden
die Wirkungen wie bei dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
erreicht.
-
Wie
aus 10 ersichtlich, weist ein Leistungsübertragungssystem 501 nach
einer fünften Ausführungsform
der Erfindung das ringförmige
stufenlose Getriebe 3 und ein Leistungstransfersystem 503 auf.
Das Leistungstransfersystem 503 weist einen Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 505 (Nebengetriebemechanismus),
das Hinterrad-Leistungsabtriebssystem 43 und das Vorderrad-Leistungsabtriebssystem 45 (nicht
in 10 gezeigt) auf, bei dem, wie aus 3 ersichtlich,
dessen Antriebsrad 137 mit dem Leerlaufrad 121 in
Eingriff ist. Der Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 505 weist
einen schrägverzahnten
Differentialmechanismus 507, die Antriebswelle 49,
die Antriebswelle 51 und das Betriebssystem gleich dem
aus 1 mit der Schaltstange 53, der Schaltgabel 55,
der Hoch/Nieder-Hülse 57 und
der Betätigungseinrichtung 59,
wie einem elektromotorischen Schrittmotor oder dergleichen, auf
(andere als die Komponenten der Hoch/Nieder-Hülse 57 sind nicht
in 10 gezeigt).
-
Als
nächstes
werden die Unterschiede zu dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
beschrieben.
-
Wie
aus 10 ersichtlich, weist der schrägverzahnte Differentialmechanismus 507 ein
drehbares Gehäuse 509,
eine Ritzelwelle 511, die an dem drehbaren Gehäuse 509 festgelegt
ist, Ritzel 513, die an der Ritzelwelle 511 abgestützt sind,
und ein vorderes und hinteres Achswellenrad 515 und 517 auf,
die mit den Ritzeln 513 in Eingriff stehen.
-
Das
drehbare Gehäuse 509 ist
mit der Abtriebswelle 51 gekuppelt, und das vordere Achswellenrad 515 ist
mit der Antriebswelle gekuppelt.
-
Ein
außenverzahnter
zweiter Eingriffsabschnitt 519 (Hoch-Rad) ist mit dem drehbaren
Gehäuse 509 gekuppelt,
ein außenverzahnter
erster Eingriffsabschnitt 521 (Zwischenrad) ist mit dem
hinteren Achswellenrad 517 gekuppelt, und ein außenverzahnter
dritter Eingriffsabschnitt 523 (Nieder-Rad), der koaxial
zu der Antriebswelle angeordnet ist, ist mit der Transferabdeckung 529 gekuppelt. Der
zweite Eingriffsabschnitt 519, der erste Eingriffsabschnitt 521 und
der dritte Eingriffsabschnitt 523 sind benachbart zueinander
angeordnet.
-
Die
Hoch/Nieder-Hülse 57 mit
einer Innenverzahnung zum Eingriff mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 519,
dem ersten Eingriffsabschnitt 521 und dem dritten Eingriffsabschnitt 523 wird
mittels der Betätigungseinrichtung 59 über die
Schaltstange 53 und die Schaltgabel 55 nach vorn
und hinten bewegt. Daher bewegt sich die Hoch/Nieder-Hülse 57 in
die Hoch-Position, in der die Hoch/Nieder-Hülse 57 den zweiten
Eingriffsabschnitt 519 und den ersten Eingriffsabschnitt 521 miteinander
kuppelt, und in die Nieder-Position, in der die Hoch-Nieder-Hülse 57 den ersten
Eingriffsabschnitt 521 und den dritten Eingriffsabschnitt 523 miteinander
kuppelt.
-
In
der Hoch-Position blockiert das Kuppeln des zweiten Eingriffsabschnitts 519 und
des ersten Eingriffsabschnitts 521 die unterschiedliche
Drehung des vorderen und hinteren Achswellenrades 515 und 517 des
Differentialmechanismus 507. Die Drehung (Antriebskraft
von dem Motor 701), die von der Vorgelegewelle 31 an
die Antriebswelle 49 abgegeben wird, wird über den
blockierten Differentialmechanismus 507 mit gleicher Drehzahl
auf die Abtriebswelle 51 übertragen.
-
In
der Nieder-Position wird das Blockieren der unterschiedlichen Drehung
des vorderen und hinteren Achswellenrades 515 und 517 des
Differentialmechanismus 507 gelöst, und der erste Eingriffsabschnitt 521 ist
mit der Transferabdeckung 729 über den dritten Eingriffsabschnitt 523 verbunden,
um zu stoppen. Daher wird die Drehung der Antriebswelle 49 von
dem vorderen Achswellenrad 515 an den Differentialmechanismus 507 abgegeben
und über
die Kitzel 503, die Ritzelwelle 511 und das drehbare
Gehäuse 509 reduziert,
um bei einer geringen Drehzahl auf die Abtriebswelle 51 übertragen
zu werden.
-
Bei
dem Leistungsübertragungssystem 501 werden
die Wirkungen wie bei dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform
erreicht.
-
Bei
der vierten und fünften
Ausführungsform kann
das Gehäuse
zum Unterbringen der Leistungsaufnahmewelle 117 zu einem
Wandabschnitt des Abdeckteils zum Unterbringen des Hoch/Nieder-Wechselmechanismus 405, 505 gestaltet
werden. Dementsprechend wird verhindert, dass das Gehäuse eine
Doppelstruktur in diesem Abschnitt hat, wodurch die gleichen Wirkungen
wie bei dem Leistungsübertragungssystem 1 nach
der ersten Ausführungsform erreicht
werden.
-
Bei
der dritten, vierten und fünften
Ausführungsform
können
das Abdeckteil (Transferabdeckung 729 in der dritten Ausführungsform)
zum Unterbringen der Hoch/Nieder-Wechselmechanismen 305, 405, 505 und
das Gehäuse
zum Unterbringen der Radabtriebswelle voneinander getrennt sein. Dementsprechend
kann der Planetenradsatz 307 oder die Hoch/Nieder-Wechselmechanismen 405, 505 an
dem Abdeckteil montiert werden, wodurch die gleichen Wirkungen wie
bei dem Leistungsübertragungssystem 201 nach
der zweiten Ausführungsform erreicht
werden.
-
Beispielsweise
kann der Motor eine Leistungsquelle, wie ein Verbrennungsmotor oder
ein Elektromotor sein, der elektrische Energie in Drehmoment umwandelt.
Das Leistungsübertragungssystem
gemäß der Erfindung
kann in irgendeiner Richtung einschließlich einer Querrichtung angeordnet sein.