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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung, die Leistung von einer Rotation-Leistungsquelle, wie z.B. einem Motor, erhält und eine verschobene Rotationskraft abgibt.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Eine Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs überträgt Leistung von einer Rotation-Leistungsquelle, wie einem Verbrennungsmotor oder einem Motor, auf die Räder, um das Fahrzeug anzutreiben.
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Unlängst wurde eine Im-Rad-Motor-Antriebsvorrichtung (bspw. Radnabenmotor) vorgeschlagen, bei der ein Motor direkt an bzw. in einem Antriebsrad installiert ist. Die Im-Rad-Motor-Antriebsvorrichtung wird jedoch aufgrund eines Problems mit der Haltbarkeit des Motors, eines Problems mit dem Fahrkomfort aufgrund der erhöhten ungefederten Masse usw. nicht häufig verwendet.
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Die vorstehenden Ausführungen zum Hintergrund der vorliegenden Offenbarung sollen lediglich das Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung erleichtern und bedeuten nicht, dass die vorliegende Offenbarung in den Bereich der verwandten Technik fällt, die dem Fachmann bereits bekannt ist.
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KURZERLÄUTERUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, als Antriebsvorrichtung zum Empfangen von Leistung von einer Rotation-Leistungsquelle, wie z.B. einem Motor (bspw. Elektromotor), und zur Abgabe einer verschobenen bzw. versetzten Rotationskraft (bspw. ist ein Drehmittelpunkt einer eingegebenen Rotation ein anderer als ein Drehmittelpunkt der ausgegebene Rotation) eine Universal-Antriebsvorrichtung bereitzustellen, wobei, wenn die Universal-Antriebsvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist, ein verbessertes Fahrverhalten beim Bergauffahren und beim Beschleunigen sichergestellt werden kann, indem die Geschwindigkeit der Eingangsleistung (bspw. Drehzahl des Motors) in geeigneter Weise reduziert wird, eine Leistungsquelle, wie z.B. ein Motor, separat von einem Rad installiert sein kann, das starken Stößen und Vibrationen ausgesetzt ist, wodurch die Haltbarkeit der Leistungsquelle verbessert wird, ein hervorragender Fahrkomfort durch die Verringerung der ungefederten Masse des Fahrzeugs im Vergleich zu einer Im-Rad-Motor-Antriebsvorrichtung gewährleistet werden kann, die Leistung kontinuierlich von der Leistungsquelle als Reaktion auf die Vertikalbewegung des Rades übertragen werden kann, ohne dass ein Gleichlaufgelenk verwendet wird, und als ein Ergebnis der Raum zwischen der Leistungsquelle und dem Rad verringert werden kann, wodurch letztendlich eine hervorragende Raumnutzung zwischen einem linken und einem rechten Rad gewährleistet wird.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Bereitstellung einer Universal-Antriebsvorrichtung, bei der die Hochgeschwindigkeitsausgabe eines Motors durch ein hohes Übersetzungsverhältnis reduziert werden kann, wodurch ein relativ leichter Motor verwendet werden kann, um ein ausreichendes, für ein Fahrzeug erforderliches Drehmoment bereitzustellen und eine höhere Betriebsstabilität und Haltbarkeit zu gewährleisten.
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In Anbetracht des Vorhergehenden kann eine Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ein Hohlzahnrad (im Weiteren kurz: Hohlrad), ein Sonnenzahnrad (im Weiteren kurz: Sonnenrad), das so installiert ist, dass ein Wellenabstand zwischen einer Drehwelle bzw. einem Drehpunkt des Sonnenrads und einer Drehwelle bzw. einem Drehpunkt des Hohlrads veränderbar ist (bspw. die Wellen in einer Ebene senkrecht durch die Wellen zueinander translatorisch verschiebbar sind), und ein Verteilungs- bzw. Aufteilungszahnrad (bspw. ein Zahnrad, welches ausgangsseitig mit mehreren Zahnrädern kämmt; im Weiteren kurz: Verteilungszahnrad) aufweisen, das zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet und so eingerichtet ist, dass es die von dem Sonnenrad über einen Pfad empfangene Leistung in mehrere Pfade aufteilt und die Leistung an das Hohlrad überträgt.
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Die Universal-Antriebsvorrichtung kann beispielsweise mehrere Endritzel aufweisen, die mit dem Verteilungszahnrad verbunden sind bzw. im Eingriff stehen, während sie mit dem Hohlrad in Eingriff stehen, um die Leistung von dem Verteilungszahnrad über die mehreren Pfade an das Hohlrad zu übertragen.
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Die Universal-Antriebsvorrichtung kann beispielsweise einen Träger aufweisen, der eingerichtet ist, um eine Welle des Verteilungszahnrads und Wellen der Endritzel zu stützen, um die Endritzel kontinuierlich im Eingriff mit dem Hohlrad zu halten.
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Das Sonnenrad und das Verteilungszahnrad können beispielsweise durch mehrere Verbindungsglieder (bspw. Zahnradträger) miteinander verbunden sein, die in einem Winkel miteinander verbunden sind, der sich in Abhängigkeit von einer Änderung eines Wellenzwischenabstands zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad ändert.
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Die mehreren Verbindungsglieder können beispielsweise ein erstes Verbindungsglied, das mit einer Drehwelle des Sonnenrads verbunden ist, und ein zweites Verbindungsglied aufweisen, das eingerichtet ist, um das Verteilungszahnrad mit dem ersten Verbindungsglied zu verbinden, und ein gemeinsames Ritzel bzw. Verbindungsritzel (im Weiteren kurz: gemeinsames Ritzel), das zur Leistungsübertragung zwischen dem Sonnenrad und dem Verteilungszahnrad verwendet wird, kann an einem Abschnitt installiert sein, in dem das erste Verbindungsglied mit dem zweiten Verbindungsglied verbunden ist.
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Das Sonnenrad und das Verteilungszahnrad können beispielsweise so miteinander verbunden sein, dass eine kontinuierliche Leistungsübertragung durch einen Getriebezug, der das gemeinsame Ritzel aufweist, möglich ist.
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Zwischen dem Verteilungszahnrad und den mehreren Endritzeln können beispielsweise Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder angeordnet sein, die zur Leistungsübertragung vom Verteilungszahnrad zu den Endritzeln eingerichtet sind.
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Das Sonnenrad, das gemeinsame Ritzel und das Verteilungszahnrad können beispielsweise alle so eingerichtet sein, dass sie die gleiche Anzahl von Zähnen haben.
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Die Endritzel können beispielsweise eingerichtet sein, um die gleiche Anzahl von Zähnen zu haben wie das Verteilungszahnrad.
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Die Endritzel können beispielsweise eingerichtet sein, um mehr Zähne aufzuweisen als das Verteilungszahnrad, und die Zwischenzahnräder, die eingerichtet sind, um das Verteilungszahnrad mit den Endritzeln zu verbinden, können eingerichtet sein, um weniger Zähne zu haben als das Verteilungszahnrad.
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Ein erstes Zwischenritzel mit einer Welle, die von dem ersten Verbindungsglied getragen wird, kann zwischen dem Sonnenrad und dem gemeinsamen Ritzel angeordnet sein, und ein zweites Zwischenritzel mit einer Welle, die von dem zweiten Verbindungsglied getragen wird, kann zwischen dem gemeinsamen Ritzel und dem Verteilungszahnrad angeordnet sein.
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Die mehreren Verbindungsglieder können beispielsweise ein erstes Verbindungsglied, das mit der Drehwelle des Sonnenrads verbunden ist, und ein zweites Verbindungsglied aufweisen, das mit dem ersten Verbindungsglied verbunden ist und mit der Welle des Verteilungszahnrads verbunden ist, und das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied können mit Wellen einer Reihe bzw. Abfolge von Zahnrädern ausgestattet sein, die eingerichtet sind, um Leistung vom Sonnenrad zum Verteilungszahnrad zu übertragen.
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Unter der Reihe bzw. Abfolge von Zahnrädern, die eingerichtet sind, um Leistung vom Sonnenrad auf das Verteilungszahnrad zu übertragen, können z.B. Zahnräder, die sich ausgehend vom Sonnenrad an geraden Positionen (z.B. der Reihe bzw. Abfolge) befinden, eingerichtet sein, um die gleiche Anzahl von Zähnen zu haben wie das Sonnenrad.
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Ein Zahnrad, das an zweiter Stelle vom Sonnenrad angeordnet ist, kann beispielsweise das gemeinsame Ritzel sein, das konzentrisch mit den Wellen auf dem ersten Verbindungsglied und dem zweiten Verbindungsglied installiert ist, und ein Zahnrad, das an vierter Stelle vom Sonnenrad angeordnet ist, kann das Verteilungszahnrad sein.
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Ein erstes Zwischenritzel mit einer Welle, die an dem ersten Verbindungsglied installiert ist, kann beispielsweise mit dem Sonnenrad und dem gemeinsamen Ritzel in Eingriff stehen, und ein zweites Zwischenritzel mit einer Welle, die an dem zweiten Verbindungsglied installiert ist, kann mit dem gemeinsamen Ritzel und dem Verteilungszahnrad in Eingriff stehen.
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Mehrere Verteilungszahnräder können beispielsweise entlang einer Umfangsrichtung um das Sonnenrad herum angeordnet sein.
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Weiter, um die oben beschriebenen Aspekte zu erreichen, kann eine Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ein Hohlrad, ein Sonnenrad, das so installiert ist, dass ein Wellenabstand zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad veränderbar ist, ein erstes Ritzel, das mit dem Sonnenrad in Eingriff steht, ein zweites Ritzel, das mit dem ersten Ritzel in Eingriff steht, ein drittes Ritzel, das mit dem zweiten Ritzel in Eingriff steht, ein viertes Ritzel, das mit dem dritten Ritzel in Eingriff steht, mehrere fünfte Ritzel, die mit dem vierten Ritzel in Eingriff stehen, mehrere sechste Ritzel, die jeweilig mit den (z.B. zugehörigen der) mehreren fünften Ritzeln in Eingriff stehen und mit dem Hohlrad in Eingriff stehen, einen Träger, der eingerichtet ist, um Wellen des vierten Ritzels, der fünften Ritzel und der sechsten Ritzel zu stützen, so dass sich die Wellen nicht um das Zentrum des Hohlrads drehen bzw. umlaufen, ein erstes Verbindungsglied, das installiert ist, um Wellen des Sonnenrads, des ersten Ritzels und des zweiten Ritzels zu stützen, und ein zweites Verbindungsglied aufweisen, die installiert ist, um Wellen des zweiten Ritzels, des dritten Ritzels und des vierten Ritzels zu stützen.
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Das Sonnenrad, das zweite Ritzel und das vierte Ritzel können beispielsweise alle so eingerichtet sein, um eine gleiche Anzahl von Zähnen zu haben.
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Das sechste Ritzel kann beispielsweise eingerichtet sein, um die gleiche Anzahl von Zähnen zu haben wie das vierte Ritzel.
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Beispielsweise kann sich die Anzahl der Zähne jedes der sechsten Ritzel von der Anzahl der Zähne des vierten Ritzels unterscheiden, und kann die Anzahl der Zähne jedes der fünften Ritzel geringer als die Anzahl der Zähne des vierten Ritzels sein.
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Die vorliegende Offenbarung kann als eine Antriebsvorrichtung zum Empfangen von Leistung von einer Rotation-Leistungsquelle, wie einem Motor (bspw. Elektromotor), und zum Ausgeben einer versetzten Rotationskraft eine Universal-Antriebsvorrichtung bereitstellen, wobei, wenn die Universal-Antriebsvorrichtung an einem Fahrzeug angewendet wird, ein ausgezeichnetes Bergauffahr- und Beschleunigungsfahrverhalten sichergestellt werden kann, indem die Geschwindigkeit der Eingangsleistung (bspw. Drehzahl) angemessen reduziert wird, eine Leistungsquelle, wie ein Motor, separat von einem Rad installiert sein kann, das starken Stößen und Vibrationen ausgesetzt ist, wodurch die Haltbarkeit der Leistungsquelle verbessert wird, ein hervorragender Fahrkomfort aufgrund der geringeren ungefederten Masse des Fahrzeugs im Vergleich zu einer Im-Rad-Motor-Antriebsvorrichtung gewährleistet werden kann, die Leistung kontinuierlich von der Leistungsquelle als Reaktion auf die Vertikalbewegung des Rads übertragen werden kann, ohne dass ein Gleichlaufgelenk verwendet wird, und als Ergebnis ein Raum zwischen der Leistungsquelle und dem Rad reduziert werden kann, wodurch letztendlich eine hervorragende Raumnutzung zwischen einem linken und einem rechten Rad gewährleistet wird.
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Die vorliegende Offenbarung kann eine Universal-Antriebsvorrichtung bereitstellen, bei der die Hochgeschwindigkeitsleistung eines Motors durch ein hohes Übersetzungsverhältnis reduziert werden kann, wodurch ein relativ leichter Motor verwendet werden kann, um ein ausreichendes Drehmoment bereitzustellen, das von einem Fahrzeug benötigt wird, und eine höhere Betriebsstabilität und Haltbarkeit gewährleistet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
- 1 eine Universal-Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt,
- 2 einen Zustand zeigt, in dem ein Hohlrad im Vergleich zu dem Zustand in 1 relativ nach unten bewegt ist,
- 3 einen Zustand zeigt, in dem ein Hohlrad im Vergleich zu dem Zustand in 1 relativ nach oben bewegt ist
- 4 ein Beispiel zeigt, bei dem die Universal-Antriebsvorrichtung in 1 an einem Fahrzeug angewendet ist,
- 5 eine weitere Ausführungsform einer Universal-Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt,
- 6 einen Zustand zeigt, in dem ein Hohlrad relativ nach unten bewegt ist, verglichen mit dem Zustand in 5, und
- 7 ein Beispiel zeigt, bei dem die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in 1 oder 5 auf ein Fahrzeug angewendet ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, und gleiche oder ähnliche Elemente werden mit gleichen und ähnlichen Bezugszeichen versehen, so dass doppelte Beschreibungen davon ausgelassen werden.
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Begriffe „...modul", „...glied", „...einheit", etc. die für die Elemente in der folgenden Beschreibung verwendet werden, werden nur zur Vereinfachung des Schreibens der Beschreibung angegeben oder austauschbar verwendet und haben für sich genommen keine unterschiedlichen Bedeutungen oder Rollen.
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Bei der Beschreibung der Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, kann die detaillierte Beschreibung der relevanten bekannten Technologie ausgelassen werden, wenn feststeht, dass sie das Wesentliche der vorliegenden Offenbarung unnötig verdeckt. Darüber hinaus sind die begleitenden Zeichnungen nur für ein einfaches Verständnis der Ausführungsformen in der vorliegenden Beschreibung offenbart, und der technische Geist ist nicht auf die begleitenden Zeichnungen beschränkt, und es sollte verstanden werden, dass alle Änderungen, Abwandlungen oder Substitute davon in den Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
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Begriffe, die eine Ordnungszahl wie „erst...“, „zweit...“ oder ähnliches aufweisen, können zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden, jedoch sind die Elemente nicht auf diese Begriffe beschränkt. Die oben genannten Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
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Wenn ein Element als „verbunden“ oder „gekuppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, ist es so zu verstehen, dass ein anderes Element dazwischen vorgesehen sein kann und dass das Element direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekuppelt sein kann. Im Gegensatz dazu sollte in dem Fall, in dem ein Element mit einem anderen Element „direkt verbunden“ oder „direkt gekuppelt“ ist, davon ausgegangen werden, dass kein anderes Element dazwischen vorhanden ist.
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Ein Ausdruck im Singular kann einen Ausdruck im Plural aufweisen, es sei denn, sie sind im Kontext eindeutig verschieden.
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Wie hierin verwendet, sollen die Ausdrücke „aufweisen“, „haben“, „mit“ etc. das Vorhandensein der erwähnten Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon angeben und sind so auszulegen, dass sie das mögliche Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon nicht ausschließen.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 7 weist eine Universal-Antriebsvorrichtung U der vorliegenden Offenbarung ein Hohlrad R, ein Sonnenrad S, das so installiert ist, dass ein Wellenabstand zwischen einer Drehwelle des Hohlrads R und des Sonnenrads veränderbar ist, und ein Verteilungszahnrad 1 auf, das zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R angeordnet und eingerichtet ist, um die vom Sonnenrad S über einen Pfad empfangene Leistung in mehrere Pfade aufzuteilen und die Leistung an das Hohlrad R zu übertragen.
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Das heißt, die Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist so installiert, dass ein Wellenzwischenabstand zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R verändert werden kann, die vom Sonnenrad S übertragene Leistung kontinuierlich an das Hohlrad R übertragen werden kann, und das Verteilungszahnrad 1 die Leistung vom Sonnenrad S über einen Pfad empfangen und die empfangene Leistung über mehrere Pfade an das Hohlrad R übertragen kann.
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Die Universal-Antriebsvorrichtung U der vorliegenden Offenbarung weist mehrere Endritzel 3 auf, die mit dem Verteilungszahnrad 1 verbunden sind, während sie mit dem Hohlrad R in Eingriff stehen, um die Leistung vom Verteilungszahnrad 1 über mehrere Pfade an das Hohlrad R zu übertragen.
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Das heißt, die Universal-Antriebsvorrichtung U ist so eingerichtet, dass die vom Sonnenrad S auf das Verteilungszahnrad 1 übertragene Leistung in dem bzw. durch das Verteilungszahnrad 1 auf mehrere Pfade aufgeteilt wird und schließlich auf die mehreren Endritzel 3 und dann auf das Hohlrad R übertragen wird.
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Ein Träger C stützt die Welle des Verteilungszahnrads 1 und die Wellen der Endritzel 3, so dass die Endritzel 3 ständig mit dem Hohlrad R in Eingriff bleiben.
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Wenn die Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung an einem Fahrzeug angebracht ist, wie in 5 dargestellt ist, kann ein Rad W an dem Hohlrad R angebracht sein, eine Leistungsquelle, wie z.B. ein Motor M, kann mit dem Sonnenrad S verbunden sein und kann der Träger C an der Fahrzeugkarosserie durch eine Aufhängungs- bzw. Federungsvorrichtung oder dergleichen abgestützt sein, so dass er sich zusammen mit dem Hohlrad R in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie auf und ab bewegen kann, was zur Implementierung einer Struktur führt, in der das Hohlrad R durch die Aufhängungs- bzw. Federungsvorrichtung oder dergleichen abgestützt ist, um sich in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie durch den Träger C auf und ab bewegen zu können.
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In 1 sind die Träger C, wie oben beschrieben, mit gestrichelten Linien in zwei separaten Teilen dargestellt, um eine komplizierte Zeichnung zu vermeiden, aber es ist klar zu verstehen, dass die Träger C miteinander verbunden sind, um einen einzigen Körper zu bilden.
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Das Sonnenrad S und das Verteilungszahnrad 1 sind durch mehrere Verbindungsglieder verbunden, die in einem Winkel miteinander verbunden sind, der sich in Abhängigkeit vom Wellenabstand zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R ändert.
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Mit anderen Worten ist die Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eingerichtet, um eine Änderung des Wellenabstands zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R zuzulassen, jedoch kontinuierlich einen Verbindungszustand zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R aufrechterhält, um eine Leistungsübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck werden die mehreren Verbindungsglieder, die wie oben beschrieben winkelveränderbar miteinander verbunden sind, verwendet.
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Die mehreren Verbindungsglieder weisen ein erstes Verbindungsglied 5, das mit der Drehwelle des Sonnenrads S verbunden ist, und ein zweites Verbindungsglied 7 auf, das das erste Verbindungsglied 5 mit dem Verteilungszahnrad 1 verbindet. Ein gemeinsames Ritzel 9, das für die Leistungsübertragung zwischen dem Sonnenrad S und dem Verteilungszahnrad 1 verwendet wird, ist an einem Abschnitt installiert, in dem das erste Verbindungsglied 5 mit dem zweiten Verbindungsglied 7 verbunden ist.
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Das Sonnenrad S und das Verteilungszahnrad sind miteinander verbunden, so dass eine kontinuierliche Leistungsübertragung durch einen Getriebezug, der das gemeinsame Ritzel 9 aufweist, erfolgen kann.
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Darüber hinaus sind zwischen dem Verteilungszahnrad 1 und den mehreren Endritzeln 3 mehrere Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder 11 angeordnet, die zur Leistungsübertragung vom Verteilungszahnrad 1 zu den Endritzeln 3 eingerichtet sind.
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Somit wird die vom Sonnenrad S übertragene Leistung durch einen Getriebezug 13, der das gemeinsame Ritzel 9 aufweist, auf das Verteilungszahnrad 1 übertragen, wird die auf das Verteilungszahnrad 1 übertragene Leistung über die Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder 11 auf die mehreren Endritzel 3 übertragen und wird schließlich die Leistung über mehrere Pfade auf das Hohlrad R übertragen.
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Die in bzw. durch das Sonnenrad S eingebrachte Leistung wird über den Getriebezug 13, der das gemeinsame Ritzel 9, das Verteilungszahnrad 1, die Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder 11 und die mehrfachen Endritzel 3 aufweist, auf das Hohlrad R übertragen, wodurch ein hohes Übersetzungsverhältnis von 10 oder mehr realisiert werden kann.
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Daher kann, selbst wenn ein Motor M mit relativ kleiner Kapazität (bspw. Größe) mit dem Sonnenrad S verbunden ist, der Motor M mit relativ kleiner Kapazität eingerichtet sein, um die Antriebskraft, die von einem Fahrzeug oder dergleichen benötigt wird, durch das Hohlrad R auszugeben, indem er mit einem hohen Übersetzungsverhältnis verzögert, und ist somit vorteilhaft für die Reduzierung der Kosten und des Gewichts des Fahrzeugs.
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Darüber hinaus kann, wie oben beschrieben, durch die Verwendung des Verteilungszahnrads 1, der Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder 11 und der mehrfachen Endritzel 3 zur Leistungsübertragung auf das Hohlrad R das Ausmaß der Verformung des Hohlrads R durch einen Effekt der Verteilung einer auf das Hohlrad R wirkenden Last reduziert sein, so dass ein stabilerer Betrieb sichergestellt und die Haltbarkeit des Hohlrads R verbessert werden kann.
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Das Sonnenrad S, das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 haben alle die gleiche Anzahl von Zähnen.
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Wenn das Sonnenrad S, das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 wie oben beschrieben die gleiche Anzahl von Zähnen haben, wird die relative Phase zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R während der relativen Bewegung der Drehwellen des Sonnenrads S und des Hohlrads R in der Aufwärts-Abwärts- und Links-Rechts-Richtung konstant gehalten.
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Die Tatsache, dass die relative Phase zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R während der relativen Bewegung des Sonnenrads S und des Hohlrads R konstant gehalten wird, kann hier bedeuten, dass die Drehphasen der Punkte PS und PR, die auf dem Sonnenrad S bzw. dem Hohlrad R in 2 und 3 markiert sind, auch während der Aufwärts-Abwärts- oder Links-Rechts-Bewegung des Hohlrads R in Bezug auf das Sonnenrad S konstant gehalten werden.
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Mit anderen Worten, wenn das Sonnenrad S, das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 die gleiche Anzahl von Zähnen haben, gibt es keine relative Drehung des Sonnenrads S und des Hohlrads R aufgrund einer Änderung des Wellenzwischenabstands zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R.
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Daher wird unabhängig von Änderungen des Wellenzwischenabstands zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R die vom Sonnenrad S übertragene Leistung mit einer konstanten Geschwindigkeit auf das Hohlrad R übertragen. Somit ändert sich in dem Fall, in dem die Universal-Antriebsvorrichtung U der vorliegenden Offenbarung an einem Fahrzeug verwendet wird, die Phase des Motors M, der mit dem Sonnenrad S verbunden ist, auch dann nicht, wenn sich das Hohlrad R und das Rad W in Bezug auf die Drehwelle des Motors M oder des Sonnenrads S nach oben und unten oder nach links und rechts bewegen, wenn die vom Motor M erzeugte Leistung vom Sonnenrad S über das Hohlrad R auf das Rad W übertragen wird. Deshalb kann das Ausgabedrehmoment durch den Motor M stabil gesteuert werden, wodurch ein stabiles Fahren des Fahrzeugs ermöglicht wird
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In dem Fall, dass die obigen Bedingungen nicht erfüllt sind und entweder das Sonnenrad S, das gemeinsamen Ritzel 9 oder das Verteilungszahnrad 1 eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen hat, können sich das Hohlrad R und das Rad W in Bezug auf das Sonnenrad S und den Motor M auf und ab bewegen, selbst wenn sich der Motor M mit einer konstanten Geschwindigkeit wie oben beschrieben dreht, wodurch die relative Drehung des Sonnenrads S und des Hohlrads R auftreten kann, was zu Vibrationen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs führt, die als Kreuzgelenk-Vibration (engl. „U-joint-vibration“) bekannt sind.
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Bei den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen haben die Endritzel 3 jeweils die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Verteilungszahnrad 1.
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Auch wenn die Endritzel 3 nicht unbedingt die gleiche Anzahl von Zähnen wie die Verteilungszahnräder 1 haben, kann die relative Drehung des Sonnenrads S und des Hohlrads R aufgrund einer Änderung des Wellenzwischenabstands zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R nicht auftreten.
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Dies liegt daran, dass auf dem Leistungsübertragungspfad vom Verteilungszahnrad 1 zum Hohlrad R ein relativer Drehwinkel konstant ist, auch, wenn sich der Wellenabstand zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R ändert.
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Mit anderen Worten, wenn nur das Sonnenrad S, das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 die gleiche Anzahl von Zähnen haben, tritt die relative Drehung des Sonnenrads S und des Hohlrads R aufgrund der Änderung des Wellenzwischenabstands zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R nicht auf, unabhängig davon, welche Anzahl von Zähnen die mit dem Hohlrad R verbundenen und hinter dem Verteilungszahnrad 1 angeordneten Zahnräder haben.
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Wenn die Endritzel 3 die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Verteilungszahnrad 1 haben, können sich hier Vorteile aus der gemeinsamen Verwendung von Komponenten ergeben.
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In den in 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen haben die Endritzel 3 mehr Zähne als das Verteilungszahnrad 1, und die (Mehrfach-)Verzweigung-Zwischenzahnräder 11, die das Verteilungszahnrad 1 mit den Endritzeln 3 verbinden, haben weniger Zähne als das Verteilungszahnrad 1.
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In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass eine Interferenz zwischen den mehreren nebeneinander angeordneten Mehrfachverzweigung-Zwischenzahnräder 11, die mit dem einzelnen Verteilungszahnrad 1 in Eingriff stehen, wirksam vermieden werden kann, und dass eine Interferenz zwischen den (Mehrfach-)Verzweigung-Zwischenzahnräder 11 und dem Getriebezug 13, der das gemeinsame Ritzel 9 aufweist, ebenfalls leicht durch entsprechende Ausgestaltung vermieden werden kann.
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Ein erstes Zwischenritzel 15 mit einer Welle, die von dem ersten Verbindungsglied 5 getragen wird, ist zwischen dem Sonnenrad S und dem gemeinsamen Ritzel 9 angeordnet, und ein zweites Zwischenritzel 17 mit einer Welle, die von dem zweiten Verbindungsglied 7 getragen wird, ist zwischen dem gemeinsamen Ritzel 9 und dem Verteilungszahnrad 1 angeordnet.
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Mit anderen Worten weist der Getriebezug 13, einschließlich des gemeinsamen Ritzels 9, das erste Zwischenritzel 15, das gemeinsame Ritzel 9 und das zweite Zwischenritzel 17 auf und ist eingerichtet, um kontinuierlich Leistung vom Sonnenrad S auf das Verteilungszahnrad 1 zu übertragen.
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Die Wellen einer Reihe von Zahnrädern, die zur Leistungsübertragung vom Sonnenrad S auf das Verteilungszahnrad 1 eingerichtet sind, sind an dem ersten Verbindungsglied 5 und dem zweiten Verbindungsglied 7 installiert.
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Das heißt, die Wellen des Sonnenrads S, des ersten Zwischenritzels 15 und des gemeinsamen Ritzels 9 sind in dieser Reihenfolge an dem ersten Verbindungsglied 5 installiert, und die Wellen des gemeinsamen Ritzels 9, des zweiten Zwischenritzels 17 und des Verteilungszahnrads 1 sind in dieser Reihenfolge an dem zweiten Verbindungsglied 7 installiert.
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Daher sind das Sonnenrad S und das gemeinsamen Ritzel 9 strukturell mit dem ersten Zwischenritzel 15 in Eingriff, dessen Welle an dem ersten Verbindungsglied 5 installiert ist, und sind das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 mit dem zweiten Zwischenritzel 17 in Eingriff, dessen Welle an dem zweiten Verbindungsglied 7 installiert ist.
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In der Reihe der Zahnräder, die zur Leistungsübertragung vom Sonnenrad S zum Verteilungszahnrad 1 eingerichtet sind, haben die Zahnräder, die sich an geraden Positionen vom Sonnenrad S aus befinden, die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Sonnenrad S.
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Das heißt, in der vorliegenden Offenbarung ist ein Zahnrad, das an zweiter Stelle vom Sonnenrad S angeordnet ist, das gemeinsame Ritzel 9, das konzentrisch mit den Wellen des ersten Verbindungsglieds 5 und des zweiten Verbindungsglieds 7 installiert ist, und ist ein Zahnrad, das an vierter Stelle vom Sonnenrad S angeordnet, das Verteilungszahnrad 1, so dass das gemeinsame Ritzel 9 und das Verteilungszahnrad 1 die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Sonnenrad S haben, wie oben beschrieben.
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Mehrere Verteilungszahnräder 1 (bspw. inklusive der zugehörigen Getriebezüge) können entlang der Umfangsrichtung um das Sonnenrad S angeordnet sein.
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Sowohl in der Ausführungsform von 1 als auch in der Ausführungsform von 5 sind zwei Verteilungszahnräder 1 entlang der Umfangsrichtung um das Sonnenrad S herum angeordnet, wodurch die strukturelle Stabilität zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R gewährleistet wird.
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Die wie oben beschriebene Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung, kann auch wie folgt ausgedrückt werden.
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Das heißt, eine Universal-Antriebsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann ein Hohlrad R, ein Sonnenrad S, das so installiert ist, dass ein Wellenabstand zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R veränderbar ist, ein erstes Ritzel, das mit dem Sonnenrad S in Eingriff steht, ein zweites Ritzel, das mit dem ersten Ritzel in Eingriff steht, ein drittes Ritzel, das mit dem zweiten Ritzel in Eingriff steht, ein viertes Ritzel, das mit dem dritten Ritzel in Eingriff steht, mehrere fünfte Ritzel, die mit dem vierten Ritzel in Eingriff stehen, sechste Ritzel, die mit den mehreren fünften Ritzeln in Eingriff stehen, mit dem dritten Ritzel in Eingriff stehen und mit dem Hohlrad R in Eingriff stehen, einen Träger C, der eingerichtet ist, um die Wellen des vierten Ritzels, der fünften Ritzel und der sechsten Ritzel zu tragen, so dass sich die Wellen nicht um das Zentrum des Hohlrads R drehen, ein erstes Verbindungsglied 5, das angebracht ist, um die Wellen des Sonnenrads S, des ersten Ritzels und des zweiten Ritzels zu tragen, und ein zweites Verbindungsglied 7 aufweisen, das angebracht ist, um die Wellen des zweiten Ritzels, des dritten Ritzels und des vierten Ritzels zu tragen.
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Das Sonnenrad S, das zweite Ritzel und das vierte Ritzel sind alle eingerichtet, um die gleiche Anzahl von Zähnen zu haben.
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Das erste Ritzel korrespondiert zum ersten Zwischenritzel 15, das zweite Ritzel korrespondiert zum gemeinsamen Ritzel 9, das dritte Ritzel korrespondiert zum zweiten Zwischenritzel 17, das vierte Ritzel korrespondiert zum Verteilungszahnrad 1, die fünften Ritzel korrespondieren zu den (Mehrfach-)Verzweigung-Zwischenzahnrädern 11, und die sechsten Ritzel korrespondieren zu den Endritzeln 3.
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Die sechsten Ritzel können jeweils eingerichtet sein, um die gleiche Anzahl von Zähnen zu haben wie das vierte Ritzel.
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Darüber hinaus kann sich die Anzahl der Zähne jedes der sechsten Ritzel von der Anzahl der Zähne des vierten Ritzels unterscheiden, und in diesem Fall ist die Anzahl der Zähne des fünften Ritzels vorzugsweise geringer als die Anzahl der Zähne des vierten Ritzels.
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Bezugnehmend auf 7 ist die Drehwelle eines Motors M mit dem Sonnenrad S verbunden, und ist ein Rad W mit dem Hohlrad R verbunden, wodurch die Universal-Antriebsvorrichtung U der vorliegenden Offenbarung als eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet werden kann.
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In diesem Fall kann die Leistungsaufnahme in das Sonnenrad S bzw. Leistungseingabe durch das Sonnenrad S so eingerichtet sein, dass sie mit einem hohen Übersetzungsverhältnis reduziert wird, bevor sie das Hohlrad R erreicht, wodurch ein verbessertes Bergauffahr- und Beschleunigungsfahrverhalten des Fahrzeugs gewährleistet wird.
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Darüber hinaus kann der Motor M separat außerhalb des Rades W installiert sein, das starken Stößen und Vibrationen ausgesetzt ist, anstatt innerhalb des Rades W installiert zu sein, wodurch die Haltbarkeit des Motors M verbessert wird und ein hervorragender Fahrkomfort durch die Verringerung der ungefederten Masse des Fahrzeugs im Vergleich zu einer IM-Rad-Motor-Antriebsvorrichtung gewährleistet wird.
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Darüber hinaus ist es, wie oben beschrieben, möglich, eine konstante Leistung an das Sonnenrad S zu übertragen, das mit der Leistungsquelle verbunden ist, während die Aufwärts-/Abwärtsbewegung des Hohlrads R, mit dem das Rad W verbunden ist, zugelassen wird, wodurch eine kontinuierliche Leistungsübertragung von der Leistungsquelle als Reaktion auf die Aufwärts-/Abwärts- und Links-/Rechts-Bewegungen des Rads W ermöglicht wird, ohne dass ein herkömmliches Gleichlaufgelenk oder dergleichen verwendet wird. Infolgedessen kann ein Raum zwischen der Leistungsquelle und dem Rad W reduziert werden, wodurch es letztendlich möglich ist, ein Fahrzeug mit hervorragender Raumnutzung zwischen einem linken Rad W und einem rechten Rad W herzustellen.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben und gezeigt wurde, ist es dem Fachmann klar, dass verschiedene Verbesserungen und Änderungen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne von der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.