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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung zur Verwendung in Übertragungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge und so weiter.
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Das Dokument
JP 62059130 A offenbart eine Leistungsverteilungseinheit als Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge mit Vierradantrieb.
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In der Leistungsverteilungseinheit wird eine einer vorderen Differentialvorrichtung zugeführte Leistung verteilt und an Hinterräder ausgegeben. Eine zylinderförmige Differential-Abtriebswelle (erste Welle), eine Nebenwelle (zweite Welle) und eine Verteilungs-Leistungs-Abtriebswelle (dritte Welle) sind drehbar in einem Verteilergehäuse abgestützt. Die Verteilungs-Leistungs-Abtriebswelle ist derart angeordnet, dass sie orthogonal zu der Nebenwelle ist, und die Nebenwelle ist parallel zu der Differential-Abtriebswelle angeordnet.
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Zwischen der Differential-Abtriebswelle und der Nebenwelle erfolgt die Antriebskraftübertragung durch ein Ineinandergreifen eines Kraftverteilungs-Antriebsrades und eines Kraftverteilungs-Abtriebsrades, die als parallele Zahneingriffsräder dienen. Zwischen der Nebenwelle und der Verteilungs-Leistungs-Abtriebswelle erfolgt die Kraftübertragung durch ein Ineinandergreifen eines richtungsändernden Antriebsrades und eines richtungsändernden Abtriebsrades, die als orthogonale Zahneingriffsräder dienen.
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Somit verteilt die Leistungsverteilungseinheit Antriebskraft an die Hinterräder, wodurch ein Vierradantrieb erreicht werden kann.
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In der Struktur ist die Differential-Abtriebswelle über ein Paar von Kugellagern drehbar in einem Verteilergehäuse abgestützt. Eines der Kugellager ist an dem Lager-Stütz-Abschnitt des Verteilergehäusekörpers abgestützt, und das andere Kugellager ist an dem Lager-Stütz-Abschnitt einer Gehäuseabdeckung abgestützt. Die Seiten dieser Kugellager, die dem Kraftverteilungs-Antriebsrad gegenüber liegen, weisen keine Flächen zum Anstoßen in einer axialen Richtung auf. Somit können sich die Kugellager in Axialrichtung in Richtung zu dem Kraftverteilungs-Antriebsrad frei bewegen.
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Die Struktur, bei der sich die Kugellager frei bewegen können, ist auf der Tatsache begründet, dass ein Außenumfangsdurchmesser des Kraftverteilungs-Abtriebsrades größer ist als die Außenumfangsdurchmesser von äußeren Kugelschalen der Kugellager, sowie auf der Tatsache, dass Innenabmessungen von Ausrichtungsabschnitten des Verteilergehäusekörpers und der Gehäuseabdeckung aufgrund von Entformungsschrägen derselben maximal werden.
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Das Kraftverteilungs-Abtriebsrad hat einen großen Durchmesser, damit eine Drehgeschwindigkeit der Verteilungs-Leistungs-Abtriebswelle größer ist als die der Differential-Abtriebswelle, wenn die der Differential-Abtriebswelle zugeführte Antriebsleistung von der Verteilungs-Leistungs-Abtriebswelle abgegeben wird. Da der Anstieg der Geschwindigkeit mittels des Paares des Antriebsleistungsverteilungs-Antriebsrades und des Antriebsleistungsverteilungs-Abtriebsrades und mittels des Paares des Richtungsänderungs-Antriebsrades und des Richtungsänderungs-Abtriebsrades erreicht wird, ist es erforderlich, dass der Außenumfangsdurchmesser des Antriebsleistungsverteilungs-Antriebsrades größer ist als der Außenumfangsdurchmesser des Antriebsleistungsverteilungs-Abtriebsrades.
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Somit müssen bei der obengenannten Struktur Positionier-Elemente, wie zum Beispiel Sprengringe in den Lager-Stütz-Abschnitten vorgesehen sein, zum derartigen Positionieren der Kugellager, dass sie der Schubkraft der Differential-Abtriebswelle standhalten.
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Somit besteht dahingehend ein Problem, dass die Anzahl von Bauelementen ansteigt und das Zusammenbauen und die Handhabung der Bauelemente erschwert werden. Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung stellen eine Kraftübertragungsvorrichtung bereit, wobei Positionier-Elemente weggelassen werden können, wodurch eine Komponentenanzahl verringert wird und das Zusammenbauen und die Handhabung der Bauelemente vereinfacht werden.
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Die Erfindung stellt eine Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit.
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Bei dieser Ausgestaltung sind Positionier-Elemente zum Positionieren des Lagers nicht erforderlich, da die Positionierflächen derart vorgesehen sind, dass sie an beide Seiten des Außenumfangs-Abschnitts des Lagers in Axialrichtung anstoßen. So kann die Anzahl von Bauelementen verringert werden, und das Zusammenbauen und die Handhabung der Bauelemente können auf einfache Weise erfolgen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die Ausrichtungsflächen 19A, 21A können in einem Zwischen-Abschnitt in Axialrichtung des Lager-Stütz-Abschnitts 35A zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 positioniert sein.
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Der Lager-Stütz-Abschnitt 35, 35A zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 kann den Außenumfangsabschnitt 43a des Lagers 432 um 180° oder mehr abstützen.
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Ein flüssigkeitsspeichernder Aussparungsabschnitt 113, der um den Außenumfangsabschnitt 43a des Lagers 43 herum angeordnet sein kann, kann in der Ausrichtungsfläche 19, 21, 19A, 21A vorgesehen sein. Eine Flüssigdichtung 112 kann zwischen den Ausrichtungsflächen 19, 21, 19A, 21A vorgesehen sein.
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Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung sind keine Positionier-Elemente zum Positionieren des Lagers erforderlich, so dass die Anzahl von Bauelementen verringert ist und das Zusammenbauen und die Handhabung von Bauelementen vereinfacht ist, indem der Außenumfangsdurchmesser des ersten parallelen Zahneingriffsrades kleiner als der Außenumfangsdurchmesser des Lagers ist, und durch Anstoßen der Positionierflächen an beide Seiten des Außenumfangsabschnitts des Lagers in Axialrichtung unter der Voraussetzung, dass die Drehgeschwindigkeit der dritten Welle höher ist als die der ersten Welle, wenn die Antriebskraft, die in die erste Welle eingeht, aus der dritten Welle ausgegeben wird.
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Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht, die im Wesentlichen die Wellen einer Übertragungsvorrichtung zeigt (erste Ausführungsform),
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2 eine vertikale Schnittansicht, die im Wesentlichen die Zahnräder der Übertragungsvorrichtung zeigt (erste Ausführungsform),
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3 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung zeigt (erste Ausführungsform),
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4 eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel zeigt, wobei eine Flüssigdichtung zwischen Ausrichtungsflächen vorgesehen ist (erste Ausführungsform),
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5 eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel zeigt, wobei die Flüssigdichtung zwischen den Ausrichtungsflächen vorgesehen ist (erste Ausführungsform),
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6 eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß einem dritten Modifizierungsbeispiel zeigt, wobei die Flüssigdichtung zwischen den Ausrichtungsflächen vorgesehen ist (erste Ausführungsform),
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7 eine vergrößerte Ansicht, die die Endfläche des Hauptabschnitts der Ausrichtungsfläche entlang der Linie VII-VII aus 6 darstellt (erste Ausführungsform),
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8 eine Querschnittsansicht, die im Wesentlichen die Wellen der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt (zweite Ausführungsform), und
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9 eine Ansicht, die die innere Endfläche einer Gehäuseabdeckung zeigt (zweite Ausführungsform).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Übertragungsvorrichtung
- 3
- Achs-Zwischenwelle (Achse)
- 5
- Verteilergehäuse (Gehäuse)
- 7
- hohle Anschlusswelle (erste Welle)
- 9
- Zwischenübertragungswelle (zweite Welle)
- 11
- Hinterradseiten-Abtriebswelle (dritte Welle)
- 16
- Gehäusekörper
- 17
- Gehäuseabdeckung
- 25
- Schrägstirnrad (erstes paralleles Zahneingriffsrad)
- 26
- Schrägstirnrad (zweites paralleles Zahneingriffsrad)
- 27
- Tellerrad (erstes orthogonales Zahneingriffsrad)
- 31, 35
- Lager-Stütz-Abschnitte
- 32
- Ritzel (zweites orthogonales Zahneingriffsrad)
- 38, 40
- Positionierflächen
- 41
- Vorsprungsabschnitt
- 42, 43
- Kugellager (Lager)
- 42a, 43a
- äußere Kugelschalen (Außenumfangsabschnitte der Lager),
- 65, 67
- Kegelrollenlager (Lager)
- 112
- Flüssigdichtung
- 113, 115, 117
- flüssigkeitsspeichernde Aussparungsabschnitte
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Ein erstes Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
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<Kraftübertragungsvorrichtung>
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1 ist eine Querschnittsansicht, die im Wesentlichen die Wellen einer Übertragungsvorrichtung zeigt. 2 ist eine vertikale Schnittansicht, die im Wesentlichen die Zahnräder der Übertragungsvorrichtung zeigt, und 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der Übertragungsvorrichtung zeigt.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, ist eine Übertragungsvorrichtung 1, die als Kraftübertragungsvorrichtung dient, um den Außenumfang einer Achs-Zwischenwelle 3 angeordnet, die als eine der Rotationswellen der Vorderräder dient. Ein Verteilergehäuse 5, das als das Gehäuse der Übertragungsvorrichtung 1 dient, ist an einem Glockengehäuse auf einer Übertragungsseite angeordnet, die als feststehende Seite dient, mittels einer Struktur, die an späterer Stelle beschrieben wird. Die Übertragungsvorrichtung 1 hat eine Dreiwellen-Struktur, die eine hohle Anschlusswelle 7, eine Zwischenübertragungswelle 9 und eine Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 aufweist. Die hohle Anschlusswelle 7 bildet eine erste Welle, die Zwischenübertragungswelle 9 bildet eine zweite Welle, und die Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 bildet eine dritte Welle. Die Wellen sind von oben in vertikaler Richtung in dieser Reihenfolge angeordnet.
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Das Verteilergehäuse 5 weist auf: einen ersten Gehäuseabschnitt 13 zum drehbaren Abstützen der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 15 zum drehbaren Abstützen der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11. Der erste Gehäuseabschnitt 13 weist einen Gehäusekörper 16 und eine Gehäuseabdeckung 17 auf.
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Der Gehäusekörper 16 ist mit einer Ausrichtungsfläche 19 versehen. Mehrere hauptkörperseitige Befestigungsabschnitte 20 sind auf der Ausrichtungsfläche 19 um die Wellenmittelpunkte der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 vorgesehen. Eine Ausrichtungsfläche 21 und mehrere abdeckungsseitige Befestigungsabschnitte 22, die der Ausrichtungsfläche 19 beziehungsweise den mehrfachen hauptkörperseitigen Befestigungsabschnitten 20 gegenüberliegen, sind auf der Gehäuseabdeckung 17 ausgebildet. Die Ausrichtungsfläche 21 der Gehäuseabdeckung 17 stößt an die Ausrichtungsfläche 19 des Gehäusekörpers 16 an, und die Befestigungsabschnitte 20 und 22 sind mit Schrauben oder dergleichen aneinander befestigt, wodurch die Gehäuseabdeckung 17 an dem Gehäusekörper 16 befestigt ist. Die Ausrichtungsflächen 19 und 21 sind entlang einer Richtung orthogonal zu der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 ausgebildet.
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In dem ersten Gehäuseabschnitt 13 sind ein erster Aufnahmeabschnitt 23 und zweiter Aufnahmeabschnitt 24 ausgebildet. Außerhalb des Gehäusekörpers 16 sind eine obere Halterung 29 und eine untere Halterung 28 ausgebildet. In den Halterungen 29 und 28 sind gehäuseseitige Montage- und Befestigungsabschnitte 30 ausgebildet.
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Die gehäuseseitigen Montage- und Befestigungsabschnitte 30 der Halterung 29 sind rittlings und oberhalb der Wellenmitte der Zwischenübertragungswelle 9 herum angeordnet.
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Somit kann die Zwischenübertragungswelle 9, auf der ein Schrägstirnrad 26 mit einem großen Durchmesser und ein Tellerrad 27 mit einem großen Durchmesser montiert sind, und die somit schwer ist, von dem Verteilergehäuse 5 gestützt werden. Da die Welle sicher abgestützt ist, können Lärm und Vibrationen unterdrückt werden.
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Des Weiteren ist einer der gehäuseseitigen Montage- und Befestigungsabschnitte 30 des Befestigungsteils 28 unterhalb des Wellenmittelpunkts der Zwischenübertragungswelle 9 angeordnet, und der andere ist unterhalb und vor dem Wellenmittelpunkt der hohlen Anschlusswelle 7 angeordnet. Beide gehäuseseitigen Montage- und Befestigungsabschnitte 30 des Befestigungsteils 28 sind somit rittlings und unterhalb des Wellenmittelpunkts der hohlen Anschlusswelle 7 angeordnet.
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Somit können die Zwischenübertragungswelle 9 und die hohle Anschlusswelle 7, die schwer sind, mittels des Befestigungsteils 28 sicher abgestützt werden, wodurch Lärm und Vibrationen unterdrückt werden können.
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Die Befestigungsteile 29 und 28 stoßen an den Einbauabschnitt des Glockengehäuses auf der Übertragungsseite an, und die gehäuseseitigen Montage- und Befestigungsabschnitte 30 sind an dem Befestigungsabschnitt des Glockengehäuses befestigt, das als die ortsfeste Seite dient, wodurch das Verteilergehäuse 5 der Übertragungsvorrichtung 1 an das Glockengehäuse angebaut ist.
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Der erste Aufnahmeabschnitt 23 wird zum Aufnehmen der hohlen Anschlusswelle 7 und eines Schrägstirnrades 25, das als erstes paralleles Zahneingriffsrad dient, verwendet. Der zweite Aufnahmeabschnitt 24 nimmt die Zwischenübertragungswelle 9, das Schrägstirnrad 26, das als zweites paralleles Zahneingriffsrad dient, und das Tellerrad 27 und ein Ritzel 32 auf, die als erstes und zweites orthogonales Zahneingriffsrad dienen.
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In dem ersten Aufnahmeabschnitt 23, auf einer Seite des Schrägstirnrades 25 in der Axialrichtung desselben, sind ein Lager-Stütz-Abschnitt 31 und ein Dichtungs-Stütz-Abschnitt 33 in dem Gehäusekörper 16 vorgesehen. Auf der anderen Seite des Schrägstirnrades 25 in dessen Axialrichtung sind ein Lager-Stütz-Abschnitt 35 und ein Dichtungs-Stütz-Abschnitt 37 in der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen. Der Lager-Stütz-Abschnitt 35 kann in einer Stufenform auf der Seite des Gehäusekörpers 16 ausgebildet sein. In diesem Fall ist nur eine Positionierfläche auf der Seite der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen.
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Der Lager-Stütz-Abschnitt 31 ist in einer Stufenform in dem Gehäusekörper 16 ausgebildet, und der Lager-Stütz-Abschnitt 35 ist zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 ausgebildet. Der Lager-Stütz-Abschnitt 35 weist auf: eine Positionierfläche 38 auf der Seite des Gehäusekörpers 16, eine Innenumfangsfläche 39 und eine Positionierfläche 40 auf der Seite der Gehäuseabdeckung 17. Die Positionierfläche 38 ist durch das Vorstehen der Ausrichtungsfläche 19 in Richtung zu dem Inneren des Gehäuses ausgebildet. Die Innenumfangsfläche 39 und die Positionierfläche 40 sind in einer Stufenform relativ zu der Ausrichtungsfläche 21 ausgebildet.
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Der Lager-Stütz-Abschnitt 35 ist in einer Form ausgebildet, die geeignet ist zum Abstützen des Außenumfangs-Abschnitts eines Lagers (eines später beschriebenen Kugellagers 43) um 180° oder mehr, wodurch die Mittenausrichtung (Zentrierung) des Kugellagers 43 verbessert wird und die Stütz-Stabilität desselben ebenfalls verbessert wird. Des Weiteren ist auf der Seite des Gehäusekörpers 16 ein Vorsprungsabschnitt 41 ausgebildet. Der Vorsprungsabschnitt 41 ist derart ausgebildet, dass er dem Außenumfang des Schrägstirnrades 25 gegenüberliegt und entlang desselben verläuft, wodurch das Spiel zwischen dem Gehäusekörper 16 und dem Schrägstirnrad 25 verringert wird.
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Die hohle Anschlusswelle 7, auf welcher das Schrägstirnrad 25 einstückig vorgesehen ist, ist mittels der Kugellager 42 und 43 drehbar an den Lager-Stütz-Abschnitten 31 und 35 abgestützt. Der Außenumfangsdurchmesser des Kugellagers 42, das an dem Lager-Stütz-Abschnitt 31 des Gehäusekörpers 16 abgestützt ist, ist kleiner als der Außenumfangsdurchmesser des Kugellagers 43, das auf dem Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt ist, der zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen ist.
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Der Außenumfangsdurchmesser des Schrägstirnrades 25 ist kleiner als der Außenumfangsdurchmesser des Schrägstirnrades 26 eingestellt und ist ferner kleiner als der Außenumfangsdurchmesser der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 eingestellt, das auf dem Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt ist, der zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen ist.
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Die äußere Kugelschale 42a des Kugellagers 42 ist an dem Lager-Stütz-Abschnitt 31 abgestützt, und die äußere Kugelschale 43a des Kugellagers 43 ist an dem Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt.
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Die Positionierflächen 38 und 40 stoßen in Axialrichtung an die beiden Seitenflächen der äußeren Kugelschale 43a (des äußeren Umfangsabschnitts) des Kugellagers 43 an, das an dem Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt ist. Somit ist das Kugellager 43 beidseitig in Axialrichtung positioniert.
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Es ist möglich, dass zwischen den beiden Seitenflächen der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 und den Positionierflächen 38 und 40 Spielräume vorgesehen sind, so dass sich die hohle Anschlusswelle 7 etwas in Axialrichtung bewegen kann. Des Weiteren ist es möglich, dass ein elastisches Element, wie zum Beispiel eine Tellerfeder oder ein flexibles Harz, zwischen den Kugellagern 42 und 43 zum Aufbringen eines vorläufigen Drucks dazwischen vorgesehen ist. Des Weiteren ist es auch möglich, dass Spielräume, die vorteilhafterweise bei der mechanischen Bearbeitung verwendet werden, zwischen den Seitenflächen der äußeren Kugelschale 43a und den Positionierflächen 38 und 40 ausgebildet sind, und dass Abstandsstücke zum Füllen der Spielräume dazwischen angeordnet sind.
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Das Schrägstirnrad 25 ist einstückig auf dem Zwischenabschnitt der hohlen Anschlusswelle 7 in deren Axialrichtung ausgebildet. Dreh-Stütz-Abschnitte 44 und 45 sind in einer Stufenform auf den Seiten beider Endabschnitte der hohlen Anschlusswelle 7 ausgebildet. Die Dreh-Stütz-Abschnitte 44 und 45 liegen an den inneren Kugelschalen 42b und 43b der Kugellager 42 und 43 an. Ein Sprengring 46 ist an den Dreh-Stütz-Abschnitt 45 anmontiert, so dass die hohle Anschlusswelle 7 bezüglich der inneren Kugelschale 43b des Kugellagers 43 in Axialrichtung beidseitig positioniert ist.
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Öldichtungen 47 und 48 sind an den Innenumfangsflächen des Dichtungs-Stütz-Abschnittes 33 und des Dichtungs-Stütz-Abschnittes 37 des ersten Aufnahmeabschnitts 23 montiert, und ein O-Ring 49, der als Dichtungselement dient, ist an dem Außenumfang des Dichtungs-Stütz-Abschnitts 33 abgestützt. Die Öldichtung 47 ist in engem Kontakt mit dem Außenumfang der hohlen Anschlusswelle 7 und die Öldichtung 48 ist in engem Kontakt mit dem Außenumfang der Achs-Zwischenwelle 3, wobei die Öldichtungen und die Wellen relativ zueinander verschiebbar sind.
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Ein zum verbinden eingerichteter Keilverzahnungsabschnitt 50, der am Innenumfang der hohlen Anschlusswelle 7 an einer Endseite davon ausgebildet ist, ist an einer endseitigen Öffnung des ersten Aufnahmeabschnitts 23 mit der Seite des Differentialgehäuses 52 einer vorderen Differential-Vorrichtung im Keilverzahnungseingriff.
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Eine Spiralnut 55 ist am Innenumfang der hohlen Anschlusswelle 7 am anderen Endabschnitt 53 vorgesehen. Ein X-Ring 56, der als Dichtungselement dient, ist in Axialrichtung an einer Position weiter innen als die Spiralnut 55 abgestützt. Der Innenumfang des X-Rings 56 gleitet auf dem Außenumfang der Achs-Zwischenwelle 3 direkt oder über einen Gleitring (nicht dargestellt), der auf den Außenumfang gepresst ist.
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In dem zweiten Aufnahmeabschnitt 24 ist ein geschlossener Wandabschnitt 57 an dem Gehäusekörper 16 auf einer Endseite der Zwischen-Übertragungswelle 9 vorgesehen, und ein geschlossener Wandabschnitt 59 ist an der Gehäuseabdeckung 17 auf der anderen Endseite der Zwischen-Übertragungswelle 9 vorgesehen.
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Ein Lager-Stütz-Abschnitt 61 ist in einer Stufenform an dem geschlossenen Wandabschnitt 57 ausgebildet, und ein Lager-Stütz-Abschnitt 63 ist in einer Stufenform an dem geschlossenen Wandabschnitt 59 ausgebildet. Die Lager-Stütz-Abschnitte 61 und 63 sind mit den Lager-Stütz-Abschnitten 31 beziehungsweise 35 in radialer Richtung überlappt, und die Lager-Stütz-Abschnitte 61 und 63 sind einstückig mit den Lager-Stütz-Abschnitten 31 beziehungsweise 35 an den entgegengesetzten Seiten in radialer Richtung verbunden, so dass die Lager-Stütz-Abschnitte 61, 31, 63 und 35 teilweise gemeinsam verwendet werden. Genauer ausgedrückt bedeutet das „Überlappen in radialer Richtung”, dass in dem Fall, in dem die Anordnungspositionen von Mehrfach-Objektelementen so betrachtet werden, als wären sie in radialer Richtung projiziert, die Mehrfach-Objektelemente derart angeordnet sind, dass sie sich in dem projizierten Bereich befinden.
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Beide Enden der Zwischen-Übertragungswelle 9 sind mittels Kegelrollenlagern 65 und 67, die als Lager dienen, drehbar an den Lager-Stütz-Abschnitten 61 und 63, abgestützt. Abstandsstücke 69 und 71 sind zwischen den Lager-Stütz-Abschnitten 61 und 63 und den äußeren Kugelschalen 65a und 67a der Kegelrollenlager 65 beziehungsweise 67 angeordnet.
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Dreh-Stütz-Abschnitte 73 und 75 sind an beiden Enden der Zwischen-Übertragungswelle 9 in Stufenform ausgebildet. Die inneren Kugelschalen 65b und 67b der Kegelrollenlager 65 und 67 sind auf den Dreh-Stütz-Abschnitten 73 beziehungsweise 75 angebracht. Des Weiteren überlappt ein Teil der inneren Kugelschale 65b den Zahnradabschnitt des Tellerrades 27 in Radialrichtung, wodurch die Zwischen-Übertragungswelle 9 in Axialrichtung kompakt wird.
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Benachbart zu dem Dreh-Stütz-Abschnitt 73 ist das Tellerrad 27 mit der Zwischenübertragungswelle 9 mittels Keilverzahnung im Eingriff, und die innere Kugelschale 65b des Kegelrollenlagers 65 liegt an der Innenumfangsseite des Tellerrades 27 an. Des Weiteren ist der Endabschnitt des Keilverzahnungs-Eingriffs-Abschnitts mit dem Zahnradabschnitt des Schrägstirnrades 26 in radialer Richtung überlappt, wobei der Keilverzahnungs-Eingriffs-Abschnitt eine Axiallänge aufweist, die zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments geeignet ist, wodurch die Zwischen-Übertragungswelle 9 in der Axialrichtung kompakt ist.
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Benachbart zu dem Dreh-Stütz-Abschnitt 75 ist das Schrägstirnrad 26 einstückig mit der Zwischen Übertragungswelle 9 ausgebildet, und das Tellerrad 27 grenzt in Axialrichtung an das Schrägstirnrad 26 an. Das Schrägstirnrad 26 der Zwischenübertragungswelle 9 ist im Durchmesser größer als das Schrägstirnrad der hohlen Anschlusswelle 7, und die Schrägstirnräder 26 und 25 werden zum Bilden eines Geschwindigkeits-Reduktions-Getriebemechanismus verwendet.
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Des Weiteren ist die Zwischenübertragungswelle 9, die als die zweite Welle dient, in dem Verteilergehäuse 5, das als Gehäuse dient, über die Kegelrollenlager 65 und 67 drehbar abgestützt. Das Schrägstirnrad 26, das als zweites paralleles Zahneingriffsrad dient, und das Tellerrad 27, das als erstes orthogonales Zahneingriffsrad dient, sind benachbart zueinander zwischen den Kegelrollenlagern 65 und 67 angeordnet.
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Der zweite Gehäuseabschnitt 15 wird zum Stützen der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 verwendet und weist einen Wellen-Stütz-Abschnitt 77 und einen Erweiterungsabschnitt 79 auf. Es ist möglich, dass der Wellen-Stütz-Abschnitt 77 einstückig mit dem Erweiterungsabschnitt 79 ausgebildet ist, wenn die Stützund Sicherungsfunktionen erfüllt sind.
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Der zweite Gehäuseabschnitt 15 ist mit dem ersten Gehäuseabschnitt 13 mittels Einpassens von einem Ende des Lager-Stütz-Abschnitts 77 in eine Öffnung 81 zusammengesetzt, welche in dem zweiten Aufnahmeabschnitt 24 des ersten Gehäuseabschnitts 13 in der Richtung des Hinterradseitenabtriebs ausgebildet ist, und wird dann mit Schrauben befestigt und gesichert.
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Ein O-Ring 85 ist am Außenumfang an einem Endabschnitt des Wellen-Stütz-Abschnitts 77 montiert und ist in engem Kontakt mit dem-Innenumfang der Öffnung 81. Der Erweiterungsabschnitt 79 ist mittels Schrauben an dem anderen Endabschnitt des Wellen-Stütz-Abschnitts 77 befestigt und angeschlossen. Ein O-Ring 89 ist an dem anderen Endabschnitt des Wellen-Stütz-Abschnitts 77 abgestützt und ist in engem Kontakt mit der Endfläche des Erweiterungsabschnitts 79. Ein Ölpfad 91 ist in dem Erweiterungsabschnitt 79 ausgebildet, und ein Ablassstutzen 93 ist an dem Erweiterungsabschnitt 79 angebracht.
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Der Wellen-Stütz-Abschnitt 77 des zweiten Gehäuseabschnitts 15 ist mit Lager-Stütz-Abschnitten 95 und 97 versehen, und der Erweiterungsabschnitt 79 ist mit einem Dichtungs-Stütz-Abschnitt 99 versehen.
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Die Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 ist an den Lager-Stütz-Abschnitten 95 und 97 über Kegelrollenlager 101 und 103 drehbar abgestützt. Das Kegelrollenlager 101 ist mit einer Mutter 105 befestigt, die im Gewinde-Eingriff mit der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 ist, wodurch eine Vorspannung auf die Kegelrollenlager 101 und 103 einwirkt.
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Eine Öldichtung 107 ist an dem Dichtungs-Stütz-Abschnitt 99 angebracht. Die Öldichtung 107 ist in engem Kontakt mit einem Flanschelement, das mittels Keilverzahnung mit der Keilverzahnung 109 der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 im Eingriff ist, so dass die Öldichtung und die Welle relativ zueinander bewegbar sind. Eine Staubabdeckung 111 ist an der Außenumfangsseite des Dichtungs-Stütz-Abschnitts 99 anmontiert, wodurch die Außenumfangsseite der Öldichtung 107 abgedeckt ist.
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Das Ritzel 32, das als zweites orthogonales Eingriffsrad dient, ist einstückig mit einem Endabschnitt der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 ausgebildet.
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Das Ritzel 32 ist mit dem Tellerrad 27 im Eingriff. Das Tellerrad 27, das als erstes orthogonales Zahneingriffsrad dient, ist zwischen dem Schrägstirnrad 26, das als das zweite parallele Zahneingriffsrad dient, und dem Ritzel 32, das als das zweite orthogonale Zahneingriffsrad dient, angeordnet. Das Tellerrad 27 und das Ritzel 32 werden zum Ausbilden eines Geschwindigkeits-Erhöhungs-Getriebemechanismus verwendet, der sich von dem oben genannten Geschwindigkeits-Reduktions-Getriebemechanismus unterscheidet.
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Das Kegelrollenlager 65 ist im Bereich der axialen Mitte der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 angeordnet. Mit anderen Worten ist das dem Tellerrad 27 benachbarte Kegelrollenlager 65 längs der Erstreckung der axialen Mitte der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 angeordnet, die als die dritte Welle dient.
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Des Weiteren ist die Kraftübertragungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass sie mit der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 ausgestattet ist, die über die ineinandergreifenden Schrägstirnräder 25 und 26 (erstes und zweites paralleles Zahneingriffsrad) verbunden sind, wobei diese drehbar in dem Verteilergehäuse 5 (Gehäuse) abgestützt und parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 (die dritte Welle) drehbar in dem Verteilergehäuse 5 (Gehäuse) abgestützt ist, derart, dass sie orthogonal zu der Zwischenübertragungswelle 9 (der zweiten Welle) ist und mit der Zwischenübertragungswelle 9 (der zweiten Welle) über das Tellerrad 27 und das Ritzel 32 (erstes und zweites Zahneingriffsrad) in Eingriff ist, so dass Antriebskraft an eine Gelenkwelle ausgegeben werden kann.
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<Drehmomentübertragung>
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Die Antriebskraft, die über ein Getriebe von einem Motor an die vordere Differential-Vorrichtung übertragen wird, wird von links- und rechtsseitigen Zahnrädern an die Achs-Zwischenwelle 3 auf einer Seite ausgegeben und von dem Differentialgehäuse an die hohle Anschlusswelle 7 auf der anderen Seite übertragen.
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Die Antriebskraft wird von der hohlen Anschlusswelle 7 über den Eingriff der Schrägstirnräder 25 und 26 an die Zwischenübertragungswelle 9 übertragen.
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Die Antriebskraft wird von der Zwischenübertragungswelle 9 über das Ineinandergreifen des Tellerrades 27 und des Ritzels 32 an die Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 übertragen, und wird von der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 an die Gelenkwelle abgegeben.
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Somit wird die Antriebskraft von einer hinteren Differentialvorrichtung an das linke und rechte Hinterrad übertragen. Als Ergebnis hiervon kann ein Fahrzeug, das mit der Kraftübertragungsvorrichtung ausgestattet ist, in einem Vierradantriebszustand fahren.
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Wenn von der Seite des Differentialgehäuses 52 der vorderen Differentialvorrichtung eine Schubkraft zugeführt wird, dann wird die Schubkraft hauptsächlich über den Dreh-Stütz-Abschnitt 45 und den Sprengring 46 der hohlen Anschlusswelle 7 in die innere Kugelschale 43b des Kugellagers 43 eingetragen. Da die äußere Kugelschale 43a des Kugellagers 43 mittels der Positionierflächen 38 und 40 in der Axialrichtung positioniert ist, wird die Eingangs-Schubkraft sicher von dem Kugellager 43 an die Gehäuseabdeckung 17 oder den Gehäusekörper 16 übertragen, wodurch die Schubkraft sicher aufgenommen wird.
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Da die Schubkraft, die auf die hohle Anschlusswelle 7 einwirkt, hauptsächlich von dem Kugellager 43 an die Gehäuseabdeckung 17 oder den Gehäusekörper 16 sicher übertragen wird, kann in diesem Fall der Durchmesser des anderen Kugellagers 42 kleiner sein.
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<Schmierung und andere Faktoren>
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Schmieröl ist innerhalb des Verteilergehäuses 5 bis auf eine Höhe unter der Drehmitte der zwischenübertragungswelle 9 und bis zu einer solchen Höhe aufgenommen, dass der Zahnradabschnitt des Schrägstirnrades 26 in das Schmieröl getaucht wird.
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Wenn sich das Tellerrad 27 während der oben genannten Kraftübertragung dreht, wird das Schmieröl mittels des Tellerrades 27 aufgenommen und verspritzt, wodurch verschiedene Abschnitte entsprechend geschmiert werden können.
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Da der Vorsprungsabschnitt 41 dem Außenumfang des Schrägstirnrades 25 gegenüberliegt, wobei ein geringes Spiel dazwischen vorgesehen ist, kann Widerstand, der auftritt, wenn das Schrägstirnrad 25 das Schmieröl aufnimmt, verringert werden.
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<Flüssigdichtung>
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Aus 4 bis 7 werden Modifizierungsbeispiele ersichtlich, wobei eine Flüssigdichtung zwischen den Ausrichtungsflächen vorgesehen ist. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß dem Modifizierungsbeispiel 1 darstellt. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß dem Modifizierungsbeispiel 2 darstellt. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den Hauptabschnitt gemäß dem Modifizierungsbeispiel 3 zeigt, und 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Endfläche des Hauptabschnitts der Ausrichtungsfläche entlang der Linie VII-VII aus 6 darstellt.
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In den Modifizierungsbeispielen 1 und 2, die in 4 und in 5 gezeigt sind, ist eine Flüssigdichtung 112 auf Silikonbasis oder dergleichen zwischen den Ausrichtungsflächen 19 und 21 vorgesehen. In Modifizierungsbeispiel 1, das in 4 dargestellt ist, ist ein flüssigkeitsspeichernder Aussparungsabschnitt 113 vorgesehen, der im den Außenumfangsabschnitt der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 umlaufend in den Innenumfang der Ausrichtungsfläche 21 eingeformt ist. In Modifizierungsbeispiel 2, das in 5 gezeigt ist, ist ein flüssigkeitsspeichernder Aussparungsabschnitt 115 um den Außenumfangsabschnitt bzw. im Bereich des Außenumfangsabschnitts der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 in die Innenumfangsseite der Ausrichtungsfläche 19 eingeformt. Der flüssigkeitsspeichernde Aussparungsabschnitt 115 ist umlaufend rittlings in der Ausrichtungsfläche 19 und in der Positionierfläche 38 innerhalb eines Bereichs vorgesehen, in dem die Ausrichtungsfläche 19 und die Positionierfläche 38 in Umfangsrichtung ausgebildet sind. In dieser Ausführungsform entspricht der Bereich, in dem die Ausrichtungsfläche 19 und die Positionierfläche 38 in Umfangsrichtung ausgebildet sind, einem Bereich, in dem der Außenumfangsabschnitt des Kugellagers 43 um 180° oder mehr abgestützt ist.
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Selbst wenn die Flüssigdichtung auf Silikonbasis oder dergleichen, die zwischen den Ausrichtungsflächen 19 und 21 vorgesehen ist, sich im Laufe der Zeit in Richtung zu dem Kugellager 43 bewegt hat, wird die Flüssigdichtung in dem flüssigkeitsspeichernden Aussparungsabschnitt 113 oder 115 aufgenommen. Somit wird verhindert, dass das Kugellager 43 zu der Flüssigdichtung exponiert ist.
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In Modifizierungsbeispiel 3, das aus 6 und 7 ersichtlich wird, ist die Flüssigdichtung 112 auf der Grundlage von Silikon oder dergleichen ebenfalls zwischen den Ausrichtungsflächen 19 und 21 vorgesehen. Flüssigkeitsspeichernde Aussparungsabschnitte 117, die um den Außenumfangsabschnitt der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 herum angeordnet sind, sind um den Innenumfang der Ausrichtungsfläche 19 herum vorgesehen. Die flüssigkeitsspeichernden Aussparungsabschnitte 117 sind durch Aussparen des Innenumfangsabschnitts der Ausrichtungsfläche 19 bis zu der Positionierfläche 38 in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet. Wenn die äußere Kugelschale 43a des Kugellagers 43 an die Positionierfläche 38 anstößt (in den Bereichen, die durch die schraffierten Bereiche in 7 gezeigt sind), dann, werden Spielräume zwischen der äußeren Kugelschale 43a und den flüssigkeitsspeichernden Aussparungsabschnitten 117 gebildet.
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Wenn sich die Flüssigdichtung 112 auf der Grundlage von Silikon oder dergleichen, die zwischen den Ausrichtungsflächen 19 und 21 vorgesehen ist, im Laufe der Zeit in Richtung zu dem Kugellager 43 bewegt hat, strömt somit die Flüssigdichtung 112 durch die Spielräume zwischen der äußeren Kugelschale 43a und den flüssigkeitsspeichernden Aussparungsabschnitten 117 hindurch, und wird in den flüssigkeitsspeichernden Aussparungsabschnitten 117 aufgenommen. Somit wird verhindert, dass das Kugellager 43 der Flüssigdichtung 112 ausgesetzt wird.
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<Wirkung des ersten Ausführungsbeispiels>
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Die Übertragungsvorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (erste Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung ist mit der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 ausgestattet, die über die Kugellager 42 und 43 in dem Verteilergehäuse 5 drehbar gestützt und parallel zueinander angeordnet sind, so dass sie über die ineinandergreifenden Schrägstirnräder 25 und 26 miteinander betreibbar sind. Die Hinterradseiten-Abtriebswelle 11, die orthogonal zu der Zwischenübertragungswelle 9 angeordnet ist, wird von den Kegelrollenlagern 101 und 103 in dem Verteilergehäuse 5 drehbar abgestützt und über das Tellerrad 27 und das Ritzel 32, die ineinandergreifen, von der Zwischenübertragungswelle 9 angetrieben, so dass Antriebskraft ausgegeben werden kann, wobei die Drehgeschwindigkeit der Hinterradseiten-Abtriebswelle 11 höher als die der hohlen Anschlusswelle 7 ist, wobei das Verteilergehäuse den Gehäusekörper 16 und die Gehäuseabdeckung 17 aufweist. Die Gehäuseabdeckung 17 liegt an dem Gehäusekörper 16 vermittels der Ausrichtungsflächen 19 und 21 an, die orthogonal zu der hohlen Anschlusswelle 7 und der Zwischenübertragungswelle 9 verlaufend ausgebildet sind, und die Gehäuseabdeckung 17 und der Gehäusekörper 16 sind mittels Schrauben befestigt und verbunden. Die Lager-Stütz-Abschnitte 31 und 35 zum Stützen der äußeren Kugelschalen 42a und 43a der Kugellager 42 und 43, die zum drehbaren Lagern der hohlen Anschlusswelle 7 verwendet werden, sind an dem Gehäusekörper 16 und zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen. Der Außenumfangsdurchmesser des Schrägstirnrades 25 ist kleiner ausgebildet als der Außenumfangsdurchmesser des Schrägstirnrades 26 und kleiner ausgebildet als der Außenumfangsdurchmesser der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43, die an dem Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt ist, der zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen ist. Ferner sind Positionierflächen 38 und 40, die an dem Gehäusekörper 16 und an der Gehäuseabdeckung 17 am Lager-Stütz-Abschnitt 35 zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 ausgebildet sind und in Axialrichtung an beiden Seiten der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 anliegen, zum Positionieren des Kugellagers 43 in Axialrichtung vorgesehen.
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Mit dieser Ausgestaltung werden Positionier-Elemente zum Positionieren des Kugellagers 43, wie zum Beispiel Sprengringe, C-Ringe oder Schraubenmechanismen nicht benötigt, da die Positionierflächen 38 und 40 derart vorgesehen sind, dass sie in Axialrichtung an beide Seiten der äußeren Kugelschale 43a des Kugellagers 43 anstoßen. Somit kann die Anzahl von Bauelementen verringert werden, und das Zusammenbauen und die Handhabung von Bauelementen können auf einfache Weise erfolgen. Des Weiteren ist es nicht erforderlich, irgendwelche Spielräume in der Axialrichtung mittels Abstandsstücken übermäßig anzupassen.
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Der Außenumfangsdurchmesser des Kugellagers 42, das an dem Lager-Stütz-Abschnitt 31 des Gehäusekörpers 16 abgestützt ist, ist kleiner vorgesehen als der Außenumfangsdurchmesser des Kugellagers 43, das am Lager-Stütz-Abschnitt 35 abgestützt ist, der zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen ist.
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Aus diesem Grund können die Kosten für die Kraftübertragungsvorrichtung gesenkt werden.
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Der Lager-Stütz-Abschnitt 35, der zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 vorgesehen ist, ist in einer derartigen Form ausgebildet, dass die äußere Kugelschale 43a des Kugellagers 43 um 180° oder mehr gestützt wird. Der Vorsprungsabschnitt 41, der derart ausgebildet ist, dass er dem Außenumfang des Schrägstirnrades 25 gegenüberliegt und entlang desselben verläuft, ist so vorgesehen, dass das Spiel zwischen dem Gehäusekörper 16 und dem Schrägstirnrad 25 verringert werden kann.
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Mit dieser Ausgestaltung kann der Widerstand verringert werden, der auftritt, wenn das Schrägstirnrad 25 das Schmieröl aufnimmt, wobei das Kugellager 43 sicher gestützt wird.
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<Zweites Ausführungsbeispiel>
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8 und 9 sind Ansichten, aus denen ein zweites Ausführungsbeispiel (zweite Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung ersichtlich wird. 8 ist eine Querschnittsansicht, die im Wesentlichen die Wellen der Kraftübertragungsvorrichtung zeigt, und 9 ist eine Ansicht, die die Innenendfläche der Gehäuseabdeckung zeigt. Da die grundlegende Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der ersten Ausführungsform ähnlich ist, werden die Bauelemente der zweiten Ausführungsform, die denen der ersten Ausführungsform ähneln oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit den gleichen Bezugszeichen zusammen mit einem angefügten A bezeichnet, und sich überschneidende Beschreibungen werden weggelassen.
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Wie in 8 und in 9 gezeigt, sind in dieser Ausführungsform Ausrichtungsflächen 19A und 21A in dem Zwischenabschnitt eines Lager-Stütz-Abschnitts 35A in Axialrichtung zwischen dem Gehäusekörper 16 und der Gehäuseabdeckung 17 positioniert.
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Somit kann die Gehäuseabdeckung 17 in Radialrichtung relativ zu dem Gehäusekörper 16 auf der Seite der hohlen Anschlusswelle 7 positioniert werden, an der sich der Lager-Stütz-Abschnitts 35A befindet.
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Eine Zentrier- bzw. Fixierbohrung 119 ist in der Gehäuseabdeckung 17 auf der Seite der Zwischenübertragungswelle 9 ausgebildet. Eine Zentrier- bzw. Fixierbohrung, die der Zentrier- bzw. Fixierbohrung 119 entspricht, ist ferner in dem Gehäusekörper 16 ausgebildet. Die Gehäuseabdeckung 17 kann Gehäusekörper 16 in radialer Richtung auf der Seite der Zwischenübertragungswelle 9 durch Einsetzen eines Zentrier- bzw. Fixierbolzens in die Zentrier- bzw. Fixierbohrung 119 der Gehäuseabdeckung 17 und die Zentrier- bzw. Fixierbohrung des Gehäusekörpers 16 positioniert werden.
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Da die Gehäuseabdeckung 17 mittels des einzigen Zentrier- bzw. Fixierbolzens relativ zu dem Gehäusekörper 16 positioniert werden kann, kann die Anzahl von Bauelementen verringert werden und das Zusammenbauen und die Handhabung von Bauelementen können auf einfache Weise erfolgen.
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Des Weiteren können mit dieser Ausführungsform Wirkungen erzielt werden, die denen der ersten Ausführungsform ähneln.
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Ein Dichtungselement 121 ist auf einem Dichtungs-Stütz-Abschnitt 37A abgestützt und bildet einen Gleitkontakt mit dem Außenumfang des anderen Endes 53 der hohlen Anschlusswelle 7.
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Die Modifizierungsbeispiele 1 bis 3 des ersten Ausführungsbeispiels sind gleichermaßen auf das zweite Ausführungsbeispiel anwendbar.