DE4420054A1 - Rotationsübertragungsvorrichtung - Google Patents
RotationsübertragungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsübertragungs
vorrichtung bzw. eine Rotationsautomatikgetriebevorrichtung
zum Übertragen von Antriebskraft auf die Hinterräder eines
Fahrzeugs mit Vierrad-Antrieb. Insbesondere wird die
Vorrichtung verwendet, um die Antriebskraft selektiv zu
übertragen, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, und um die
Antriebskraft abzuschalten, wenn gebremst wird.
Ein herkömmliches Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb (im
folgenden als 4-WD bezeichnet), das entwickelt wurde, um
die Antriebskraft beim Anfahren oder Beschleunigen zu
erhöhen und um die Fähigkeit die Fahrt beizubehalten, zu
verbessern, hat eine Differentialvorrichtung mit begrenztem
Schlupf, wie zum Beispiel ein mittiges Differential oder
eine viskose Kopplung zwischen der Vorder- und Hinterachse.
Eine derartige Differentialvorrichtung mit begrenztem
Schlupf ist nicht vereinbar mit einem Antiblockier-
Bremssystem (im folgenden als ABS bezeichnet) zum
Verbessern der Bremskraft und Fahrstabilität, weil eine
derartige Kombination dazu neigt, die Steuerbarkeit durch
ABS zu verschlechtern und somit dazu neigt, ein
gleichzeitiges Blockieren aller vier Räder zu verursachen
oder eine Vibration der Fahrzeugkarosserie zu erzeugen.
Eine herkömmliche Lösung für dieses Problem ist in Fig. 25
gezeigt, bei der an einer Hinterrad-Antriebswelle D eines
Wagens mit Vierrad-Antrieb eine Einweg-Kupplung G zwischen
einer Viskositätskupplung F und einem hinteren Differential
E bereitgestellt ist, um beim Bremsen die Übertragung von
Rotation abzuschalten.
Diese Anordnung verwendet die Tatsache, daß bei einem
gewöhnlichen Wagen die Vorderräder dazu neigen, vor den
Hinterrädern zu blockieren, wenn scharf gebremst wird. Wenn
scharf gebremst wird, während sich das Fahrzeug mit hoher
Geschwindigkeit vorwärts bewegt,
neigen die Vorderräder zum Blockieren. Doch die Einweg-
Kupplung G beginnt augenblicklich leer zu laufen, wodurch
die die Rotation einschränkende Kraft zwischen den Vorder-
und Hinterrädern abgeschaltet wird. Dies ermöglicht es dem
ABS, die Raddrehzahldifferenz zwischen den Vorder- und
Hinterrädern zu erfassen und eine Antiblockier-Steuerung
durchzuführen.
Diese Anordnung hat jedoch das Problem, daß, wenn sich das
Fahrzeug rückwärts bewegt, während sie beschleunigt werden, und
welche die einschränkende Kraft zwischen den Vorder- und
Hinterrädern (2-WD-Modus) automatisch abschalten kann,
während sie gebremst werden, und zwar unabhängig davon, ob
sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt.
Falls das Fahrzeug scharf abgebremst wird, während es sich
rückwärts bewegt, und die Vorderräder blockieren, kommt die
Einweg-Kupplung G in Eingriff, so daß die rotationsein
schränkende Kraft durch die Differential-Begrenzungsfunk
tion der viskosen Kopplung F erzeugt wird. Dies verhindert,
daß sich die Vorder- und Hinterräder mit zueinander unter
schiedlichen Drehzahlen drehen. Somit verliert das ABS
seine Funktion, da es nur in Betrieb ist, wenn zwischen den
Rädern eine Rotationsdrehzahl-Differenz vorliegt. Somit ist
es eher möglich, daß alle vier Räder gleichzeitig blockie
ren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Rotationsübertra
gungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Antriebskraft
auf alle vier Räder (4-WD-Modus) je nach Notwendigkeit
übertragen kann, während sie beschleunigt werden, und wel
che die einschränkende Kraft zwischen den Vorder- und Hin
terrädern (2-WD-Modus) automatisch abschalten kann, während
sie gebremst werden, und zwar unabhängig davon, ob sich das
Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt.
Um diese Aufgabe zu lösen, umfaßt die Rotationsübertra
gungsvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug mit Vier
rad-Antrieb ein an eine Hinterrad-Antriebswelle des Fahr
zeugs mit Vierrad-Antrieb gekoppeltes antreibendes Element,
ein an eine Hinterradachse des Fahrzeugs gekoppeltes, ange
triebenes Element, wobei das antreibende am angetriebenen
Element oder umgekehrt derart gelagert ist, daß sie relativ
zueinander rotierbar sind, eine Anzahl von eingreifenden
Elementen, die zwischen dem antreibenden Element und dem
angetriebenen Element angeordnet und ausgelegt sind, um mit
dem antreibenden Element und dem angetriebenen Element ein
zugreifen, um die Elemente gegenseitig zu verriegeln, wenn
sich das antreibende Element und das angetriebene Element
in der einen oder anderen Richtung relativ zueinander dre
hen, ein zwischen dem antreibenden Element und dem ange
triebenen Element montiertes Halterelement, um die eingrei
fenden Elemente voneinander um vorbestimmte Intervalle be
abstandet zu halten, wobei das Halterelement und das an
treibende Element miteinander derart gekoppelt sind, daß
sie sich zusammen drehen, wobei ein Spiel in der Umfangs
richtung zwischen dem gesamten Abschnitt oder einem Teil
des Halterelements und dem antreibenden Element übrig ist,
um ihnen zu gestatten, sich relativ zueinander zu drehen,
zwei an das Halterelement gekoppelte Drehbeaufschlagungs-
Zufuhreinrichtungen zum Zuführen einer Drehbeaufschlagung
an das Halterelement aus entgegengesetzten Richtungen, und
eine an das Halterelement gekoppelte Umschalteinrichtung
zum Zuführen der Drehbeaufschlagung von einer der beiden
Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen an das Halterele
ment, während sich das antreibende Element in einer Rich
tung dreht, und Zuführen der Drehbeaufschlagung von der an
deren der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen an das
Halterelement, während sich das antreibende Element in der
entgegengesetzten Richtung dreht.
Diese Rotationsübertragungsvorrichtung kann mit einer Dif
ferentialvorrichtung oder einer Differentialvorrichtung mit
begrenztem Schlupf zwischen der Hinterrad-Antriebswelle und
dem antreibenden Element in Reihe mit dem antreibenden Ele
ment bereitgestellt werden.
Die eingreifenden Elemente können entweder Walzen oder
Freilaufeinrichtungen sein. Gemäß der Form der verwendeten
eingreifenden Elemente ist es notwendig, die Formen des an
treibenden Elements und des angetriebenen Elements und der
Struktur des Halters zu ändern.
In dieser Anordnung wird, während sich das Fahrzeug nach
vorne bewegt, die Rotation des Halters bezüglich des an
treibenden Elements aufgrund der daran angelegten Drehbe
aufschlagung verzögert.
Somit werden die eingreifenden Elemente in eine in Eingriff
bringbare, zum Eingriff bereite Position gebracht. Wenn das
Fahrzeug rückwärts bewegt wird, wird die Einweg-Kupplung
betätigt, wodurch die Richtung, in der die Rotation des
Halters verzögert wird, umgeschaltet wird. Die eingreifen
den Elemente werden somit in eine entgegengesetzte, in Ein
griff bringbare, zum Eingriff bereite Position gebracht.
Während sich das Fahrzeug geradeaus oder rückwärts mit den
eingreifenden Elementen in einer der beiden entgegengeset
zten, in Eingriff bringbaren Positionen befindet, werden die
eingreifenden Elemente in dieser zum Eingriff bereiten Po
sition gehalten, da sich das Vorderrad und das Hinterrad
mit der gleichen Drehzahl drehen. Das Fahrzeug wird somit
nur an den beiden Vorderrädern angetrieben.
Falls die Vorderräder in diesem Zustand ins Rutschen kommen
sollten, beginnt die Hinterrad-Antriebswelle, sich schnel
ler als die Hinterräder zu drehen, so daß die eingreifenden
Elemente in Eingriff kommen. Somit wird Antriebskraft auf
die Hinterräder übertragen, und das Fahrzeug wird an allen
vier Rädern angetrieben.
Wenn im Gegensatz dazu das Fahrzeug scharf abgebremst wird,
und die Vorderräder zum Blockieren neigen, wird die Hinter
rad-Antriebswelle stark verzögert. Da das antreibende Ele
ment und das angetriebene Element relativ zueinander rut
schen können, kann die Rotation der Hinterräder diejenige
der Hinterrad-Antriebswelle übersteigen. Somit wird keine
verzögernde Kraft von den Vorderrädern auf die Hinterräder
übertragen.
Mit anderen Worten, es wird keine einschränkende Kraft zwi
schen den Hinterrädern und den Vorderrädern übertragen.
Dies ermöglicht es dem ABS, eine ABS-Steuerung auf die ex
akt gleiche Weise wie bei einem Wagen mit Zweirad-Antrieb
durchzuführen.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung
hat eine mechanische Kupplungsstruktur, welche die eingrei
fenden Elemente beinhaltet. Sie wird an der Hinterrad-An
triebseinheit eines Fahrzeugs mit Vierrad-Antrieb in Reihe
mit seinem Differential oder einer Differentialvorrichtung
mit begrenztem Schlupf montiert. Mit dieser Anordnung wird
es, unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug vorwärts oder
rückwärts bewegt, möglich, das Antriebsdrehmoment auf die
Hinterräder (4-WD-Modus) zu übertragen, während sie be
schleunigt werden. Falls die Vorderräder wegen scharfem
Bremsen oder ähnlichem ins Rutschen kommen und zum Blockie
ren neigen, läßt man die Vorderräder und Hinterräder wie
bei einem Fahrzeug mit Zweirad-Antrieb mit unterschiedli
chen Drehzahlen rotieren, da die mechanische Kupplung in
diesem Zustand leer läuft und somit keine die Rotation ein
schränkende Kraft auf die Hinterräder übertragen wird. Mit
dieser Anordnung ist es möglich, ein ABS an einem Fahrzeug
mit Vierrad-Antrieb sowie einem mit Zweirad-Antrieb zu mon
tieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be
schreibung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung, in wel
cher:
Fig. 1: eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbei
spiels ist;
Fig. 2: eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von
Fig. 1 ist;
Fig. 3: eine Schnittansicht der Einweg-Kupplung desselben
ist;
Fig. 4: eine Schnittansicht ist, die einen Zustand der Wal
zen desselben zeigt;
Fig. 5: eine Schnittansicht ist, die einen anderen Zustand
der Walzen entgegengesetzt zu dem Zustand von
Fig. 4 zeigt;
Fig. 6: eine schematische Ansicht ist, welche die Antriebs
einheit eines Fahrzeugs zeigt;
Fig. 7: eine Ansicht ist, die einen Zustand der Walzen in
einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 8: eine Schnittansicht ist, die einen anderen Zustand
desselben zeigt;
Fig. 9: eine Ansicht desselben ist, und zwar an der An
triebseinheit eines anderen Fahrzeugs montiert;
Fig. 10: eine vertikale Vorderschnittansicht eines dritten
Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 11: eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI von
Fig. 10 ist;
Fig. 12: eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von
Fig. 10 ist;
Fig. 13: eine dasselbe zeigende Ansicht ist, und zwar an
der Antriebseinheit eines Fahrzeugs montiert;
Fig. 14: eine Schnittansicht eines abgewandelten Beispiels
des dritten Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 15: eine dasselbe zeigende Ansicht ist, und zwar an
der Antriebseinheit eines anderen Fahrzeugs mon
tiert;
Fig. 16: eine vertikale Vorderschnittansicht eines vierten
Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 17: eine partielle, vergrößerte Schnittansicht dessel
ben ist;
Fig. 18: eine Schnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII
von Fig. 16 ist;
Fig. 19: eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX von
Fig. 16 ist;
Fig. 20: eine Schnittansicht der Einweg-Kupplung desselben
ist;
Fig. 21: eine Schnittansicht ist, die den Betriebszustand
der Freilaufeinrichtungen zeigt, wenn sich das
Fahrzeug nach vorne bewegt;
Fig. 22: eine dasselbe zeigende Schnittansicht ist, wenn
sich das Fahrzeug rückwärts bewegt;
Fig. 23: eine vertikale Vorderschnittansicht eines fünften
Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 24: eine schematische Ansicht einer anderen Anordnung
der Antriebseinheit eines Fahrzeugs ist; und
Fig. 25: eine schematische Ansicht ist, die eine herkömm
liche Antriebseinheit eines Fahrzeugs zeigt.
Fig. 1 bis 5 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der Er
findung.
Wie in den Figuren gezeigt, hat die Vorrichtung dieses Aus
führungsbeispiels einen äußeren Ring 1 als ein angetriebe
nes Element, ein inneres Element 2 als ein antreibendes
Element, das in dem äußeren Ring 1 durch ein Lager 3 ro
tierbar montiert ist, und einen an einem Ende des inneren
Elements 2 durch einen Keil montierten Eingabering 5.
Eine zylindrische Oberfläche 6 ist an dem inneren Randbe
reich des äußeren Rings 1 gebildet. Das innere Element 2
hat eine Vielzahl flacher Nockenoberflächen 7 an seinem
äußeren Randbereich in regelmäßigen Intervallen an einem
Abschnitt gegenüber der zylindrischen Oberfläche 6. Zwi
schen jeder Nockenoberfläche 7 und der zylindrischen Ober
fläche 6 des äußeren Rings 1 ist ein keilförmiger Raum
festgelegt, der sich nach beiden Seiten in Umfangsrichtung
allmählich verengt (Fig. 2).
Ein kreisringförmiger Halter 8 ist zwischen dem äußeren
Ring 1 und dem inneren Element 2 über ein Lager 4 vorgese
hen. An den Halter 8 sind Anschlagzapfen 10 gekoppelt, wel
che sich in Zapfenlöcher 9 hinein erstrecken, die in der
Wand im Randbereich des inneren Elements 2 gebildet sind.
Der Halter 8 ist mit in Umfangsrichtung angeordneten Ta
schen 11 gebildet, und zwar so vielen, wie es Nockenober
flächen 7 gibt. Jede Tasche 11 enthält eine Walze 12 als
ein eingreifendes Element und Federn 13. Das heißt, eine
Walze 12 ist an jeder Nockenoberfläche 7 des inneren Ele
ments 2 bereitgestellt. Wenn die Walzen 12 um eine vorbe
stimmte Entfernung durch den Halter 8 in Umfangsrichtung
bewegt werden, kommen sie mit den Nockenoberflächen 7 und
der zylindrischen Oberfläche 6 in Eingriff, wodurch der
äußere Ring 1 und das innere Element 2 zusammengekoppelt
werden. Die Federn 13 sind zwischen den Walzen 12 und den
Seitenwänden der Taschen 11 angeordnet, um auf die Walzen
12 von beiden Seiten einen Zwang auszuüben, um sie in neu
tralen Positionen zu halten, wo sie mit entweder der zylin
drischen Oberfläche 6 oder den Nockenoberflächen 7 nicht in
Eingriff sind. Wenn der Halter 8 um eine vorbestimmte Ent
fernung in Umfangsrichtung bewegt wird, wirken nur die Fe
dern 13 an einer Seite der Walzen 12 darauf ein, wodurch
sie gegen die eingreifenden Oberflächen gedrückt werden.
Eine Einweg-Kupplung 18 (später beschrieben) ist mit Preß
passung in einem Ende des Halters 8 befestigt. Der Halter 8
ist mit einem Ausschnitt 16 in seinem tieferen Ende gebil
det. Eine Torsionsschraubenfeder 17 ist zwischen dem Aus
schnitt 16 und einem Federsitz 15 des inneren Elements 2
montiert, wobei ihre Enden an dem Halter 8 und dem inneren
Element 2 befestigt sind. Der Halter 8 ist durch die
Schraubenfeder 17 in einer solchen Richtung vorgespannt,
daß er sich relativ zu dem inneren Element 2 dreht.
Andererseits ist die Einweg-Kupplung 18, welche in dem Ende
des Halters 8 mit Preßpassung befestigt ist, an eine Dreh
beaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 22 durch einen inneren
Ring 19 gekoppelt.
Die Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 22 umfaßt ein Ge
häuse 24, das an die Fahrzeugkarosserie durch einen Kopp
lungsstab 23 gekoppelt ist und durch Lager rotierbar ge
stützt ist, so daß sie relativ zu dem äußeren Ring 1 und
dem inneren Element 2 rotierbar ist, eine Reibungsunterlage
25, die in dem Gehäuse 24 mit Preßpassung befestigt ist,
einen an den inneren Ring 19 bereitgestellten und mit der
Reibungsunterlage 25 in Reibungskontakt gehaltenen Flansch
26, einen Sprengring und eine zwischen der Reibungsunter
lage 25 und dem Sprengring 27 angeordnete Scheibenfeder 28.
Die Reibungsunterlage 25 wird durch die Federkraft der
Scheibenfeder 28 gegen den Flansch 26 gepreßt, so daß ein
Mitnahmedrehmoment an einem Reibungskontaktabschnitt 29
zwischen der Unterlage 25 und dem Flansch 26 erzeugt wird.
Das Mitnahmedrehmoment wirkt auf und verzögert die Rotation
des inneren Rings 19, der ansonsten dazu neigt, sich zusam
men mit dem Halter 8 zu drehen. Die an dem Reibungskon
taktabschnitt 29 erzeugte Drehbeaufschlagung wird so einge
stellt, daß sie größer ist als das an den Halter 8 durch
die Torsionsschraubenfeder 17 angelegte Rotationsdreh
moment.
In Fig. 3 umfaßt die Einweg-Kupplung 18 einen mit Preßpas
sung in einem ausgedehntem Ende 14 des Halters 8 befestig
ten Nockenring 30 mit einer Vielzahl geneigter Nockenober
flächen 31 an seinem inneren Randbereich, die unter vorbe
stimmten Winkelintervallen angeordnet sind, kleine Walzen
33, die zwischen den Nockenoberflächen 31 und dem inneren
Ring 19 angeordnet sind und durch einen Halter 32 in ihrer
Position gehalten werden, und ebenfalls zwischen den Noc
kenoberflächen 31 und dem inneren Ring 19 bereitgestellte
Federn 34, mit denen die Walzen 33 gegen die Nockenoberflä
chen 31 und den inneren Ring 19 gedrückt werden.
Wenn in dieser Anordnung der Halter 8 in der Richtung des
Pfeils B von Fig. 3 gedreht wird, wird die in dem Halter 8
durch Preßpassung befestigte Einweg-Kupplung 18 einge
stellt, wodurch der innere Ring 19 und der Halter 8 zusam
mengekoppelt werden. Das an dem Reibungskontaktabschnitt 29
der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 22 erzeugte Mit
nahmedrehmoment wirkt nun auf den Halter 8 in einer solchen
Richtung, daß es der Rotation des Halters 8 widersteht, und
somit wird die Rotation des Halters 8 bezüglich des inneren
Elements 2 verzögert.
Wenn im Gegensatz dazu der Halter 8 in der Richtung des
Pfeils A von Fig. 3 gedreht wird, löst die Einweg-Kupplung
18 den Eingriff, wodurch sie leer läuft. In diesem Zustand
wird der Widerstand der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrich
tung 22 nicht auf den Halter 8 übertragen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sitzen die an den Halter 8 gekoppel
ten Anschlagzapfen 10 locker in den in der Oberfläche im
Randbereich des inneren Elements 2 gebildeten Zapfenlöchern
9 mit einem in der Richtung der Rotation gebildeten Spalt
X. Der Nacheilwinkel des Halters 8 bezüglich des inneren
Elements 2 wird durch die Größe der Spalte X in der Rotati
onsrichtung bestimmt, und ihre Größe wird so eingestellt,
daß sie größer ist als die Entfernung, um welche sich die
Walzen 12 von einer Position im Eingriff zu der Position im
Eingriff bewegen, bei der sie mit den Nockenoberflächen 7
und der zylindrischen Oberfläche 6 in Eingriff sind.
Eine Rotationsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungs
beispiels ist als eine Rotationsübertragungsvorrichtung A
an dem Hinterrad-Antriebspfad eines Fahrzeugs mit Vierrad-
Antrieb der in Fig. 6 gezeigten Bauart montiert, bei dem
die Vorderräder die hauptangetriebenen Räder sind.
So sind an die Hinterrad-Antriebswelle D, welche sich von
einem Verteilergetriebe c erstreckt, eine Fluidkopplung H,
wie zum Beispiel eine viskose Kopplung als die Differenti
alvorrichtung mit begrenztem Schlupf und der Eingabering 5
des inneren Elements 2 in Reihe gekoppelt. Der äußere Ring
1 ist an das hintere Differential E gekoppelt.
Diese Vorrichtung A ist derart montiert, daß sich beim Vor
wärtsbewegen des Fahrzeugs das innere Element 2 in der
Richtung des Pfeils A von Fig. 3 dreht (die Einweg-Kupplung
18 ist in diesem Zustand nicht im Eingriff) und sich das
innere Element 2 beim Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs in der
Richtung des Pfeils B dreht (die Einweg-Kupplung 18 ist
eingestellt). Die Schraubenfeder 17 führt dem Halter 8 eine
Drehbeaufschlagung in der der Richtung des Pfeils A in Fig.
3 entgegengesetzten Richtung zu.
Wenn das Fahrzeug in diesem Zustand beginnt, sich vorwärts
zu bewegen (in Fig. 2 und 3 gezeigt), beginnt das innere
Element 2, angetrieben durch die hintere Antriebswelle D,
sich zu drehen, während der durch die Schraubenfeder 17
vorgespannte Halter 8 sich zu drehen beginnt, nachdem sich
das innere Element 2 um eine Entfernung bewegt hat, die
gleich der Größe der Spalte X in Rotationsrichtung zwischen
den Anschlagzapfen 10 und den Zapfenlöchern 9 ist.
Wenn sich der Halter 8 in dieser Richtung dreht, läuft die
Einweg-Kupplung 18 leer. Da sich der innere Ring 19 und die
Scheibenfeder 28 nicht drehen, wird in diesem Zustand keine
Drehbeaufschlagung mit dem Gehäuse 24 bei dem Kontaktab
schnitt erzeugt.
In diesem Zustand behält der Halter 8, gegen den die Tor
sionsschraubenfeder 17 drückt, seine Phase geringfügig hin
ter dem inneren Element 2 bei, wie in Fig. 4 gezeigt. Die
Walzen 12 werden somit in einer zum Eingriff bereiten Posi
tion gehalten.
Wenn im Gegensatz zu dem obigen das Fahrzeug rückwärts be
wegt wird, beginnt das innere Element 2, sich zuerst zu
drehen. Der Halter 8, gegen den die Torsionsschraubenfeder
17 drückt, neigt dazu, sich zusammen mit dem inneren Ele
ment 2 zu drehen. Wenn aber der Halter 8 in dieser Richtung
rotiert, sperrt die Einweg-Kupplung, so daß der innere Ring
19, die Scheibenfeder 28 und der Flansch 26 zusammen mit
dem Halter 8 gedreht werden.
Da in diesem Fall die zwischen dem Flansch 26 und der Rei
bungsunterlage 25 durch die Federkraft der Scheibenfeder 28
erzeugte Drehbeaufschlagung so eingestellt wird, daß sie
größer ist als die durch die Torsionsfeder 17 erzeugte
Drehbeaufschlagung, wird der Halter 8 durch erstere Drehbe
aufschlagung verzögert und fällt hinter das innere Ele
ment 2, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Walzen 12 werden somit
in eine in Eingriff bringbare Position gebracht. Daraufhin
drehen sich die Scheibenfeder 28 und der Flansch 26 unter
Beibehaltung der Position von Fig. 5, in welcher sie mit
der Reibungsunterlage 25 in Reibungskontakt sind, und somit
wird eine Drehbeaufschlagung dazwischen erzeugt.
Betrachten wir nun die Arbeitsweise der Vorrichtung A in
einer tatsächlichen Fahrsituation. Während sich das Fahr
zeug geradeaus oder rückwärts in einem normalen Zustand be
wegt, drehen sich die Vorderräder, die Hinterräder und die
Hinterrad-Antriebswelle D mit der gleichen Drehzahl, weil
sich die Hinterräder im Gleichtakt mit den Vorderrädern
drehen. Die Walzen 12 werden in der zum Eingriff bereiten
Position gehalten. Das Fahrzeug wird somit nur an den bei
den Vorderrädern angetrieben.
Wenn das Fahrzeug gelenkt wird und man abbiegt und die Vor
derräder somit beginnen, sich schneller zu drehen als die
Hinterräder, nimmt die Rotation des inneren Elements 2 zu.
Dies bewirkt, daß die Walzen 12 mit der zylindrischen Ober
fläche 6 und den Nockenoberflächen 7 in Eingriff kommen,
wodurch der äußere Ring 1 und das innere Element 2 mitein
ander verriegelt werden. Aufgrund der Differentialbegren
zungsfunktion der an der Hinterrad-Antriebswelle D montier
ten Fluidkopplung H läßt man in diesem Zustand die Vorder
räder weiterhin schneller rotieren als die Hinterräder,
während Antriebskraft auf die Hinterräder übertragen wird.
Das Fahrzeug wird somit an allen vier Rädern angetrieben,
während man abbiegt.
Wenn andererseits die Vorderräder ins Rutschen geraten,
während man fährt, beginnt sich die Hinterrad-Antriebswelle
D schneller zu drehen als die Hinterräder (äußerer Ring).
Dies bewirkt, daß die Walzen 12 mit der zylindrischen Ober
fläche 6 und den Nockenoberflächen 7 in Eingriff kommen,
wodurch der äußere Ring 1 und das innere Element 2 mitein
ander verriegelt werden. Falls die Vorderräder ins Rutschen
geraten, schaltet somit der Antriebsmodus auf Vierrad-An
trieb um.
Wenn im Gegensatz hierzu auf einer Straße mit einem niedri
gen Reibungskoeffizienten scharf gebremst wird, blockieren
die Vorderräder mit einer größeren Wahrscheinlichkeit als
die Hinterräder. Falls die Vorderräder blockieren sollten,
wird die Hinterrad-Antriebswelle (inneres Element) stark
verzögert. Da aber der äußere Ring 1 bezüglich des inneren
Elements 2 in diesem Zustand leer läuft, wird die Verzöge
rung aufgrund des Blockierens des Vorderrads nicht auf die
Hinterräder übertragen. Mit anderen Worten, es gibt keine
einschränkende Kraft zwischen den Hinterrädern, welche
nicht blockieren, und den Vorderrädern, die zum Blockieren
neigen. Somit kann die ABS-Steuerungsvorrichtung die Diffe
renz der Rotationsdrehzahl zwischen den Vorder- und Hinter
rädern erfassen und eine ABS-Steuerung auf exakt die glei
che Art wie bei einem Fahrzeug mit Zweiradantrieb durchfüh
ren.
Fig. 7 und 8 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel, welches
das gleiche ist wie das erste Ausführungsbeispiel, außer
daß zwei Walzen 41 und 42 zwischen jeder Nockenoberfläche 7
und der zylindrischen Oberfläche 6 vorgesehen sind und eine
Feder 43 zwischen den Walzen 41 und 42 angeordnet ist, um
sie voneinander weg vorzuspannen.
Wenn sich bei dieser Anordnung das innere Element 2 in der
Richtung des Pfeils in Fig. 8 dreht, wird ein Halter 44
verzögert. Somit wird die andere Walze 41 mit Hilfe des
Halters durch die Feder 43 in eine eingreifende Position
vorgespannt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, können Rotationsübertragungsvorrich
tungen A des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels an der
Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit Vierrad-Antrieb mon
tiert werden, welches keine Fluidkopplung H (in Fig. 6 ge
zeigt) hat, indem man das innere Element 2 direkt an die
Hinterrad-Antriebswelle D koppelt, die sich von dem Vertei
lergetriebe c erstreckt, und man den äußeren Ring 1 an das
hintere Differential E koppelt.
In diesem Fall wird das Rotationsverhältnis (Getriebever
hältnis) der Übertragung (des Automatikgetriebes) oder des
Verteilergetriebes C oder zwischen dem vorderen und den
hinteren Differential so eingestellt, daß die Rotations
drehzahl der Hinterrad-Antriebswelle D um einen vorbestimm
ten Betrag (ca. 10%) niedriger ist als diejenige der Vor
derräder.
Wenn bei dieser direktgekoppelten Anordnung mit dem Fahr
zeug mit einem bestimmten Lenkwinkel abgebogen wird, über
steigt die Rotationsdrehzahl der Vorderräder diejenige der
Hinterräder. Da jedoch eine solche Differenz der Rotations
drehzahl zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch die
voreingestellte Drehzahldifferenz von ca. 10% zwischen den
Eingabe- und den Ausgabeelementen absorbiert wird, wird
verhindert, daß die Rotation des Eingabeelements die Rota
tion der Ausgabeseite übersteigt. Somit sind die Vorder-
und Hinterräder nicht direkt verbunden, so daß es nicht zu
einem Bremsphänomen kommt, während man scharf abbiegt.
Fig. 10 bis 13 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel, bei
welchem im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der
äußere Ring das Eingabeelement und das innere Element das
Ausgabelement ist. Somit ist, wie in Fig. 10 gezeigt, ein
äußerer Ring 51 mit einem Eingabeflansch 53 an einem Ende
davon versehen, während ein inneres Element 52 einen Ausga
bering 54 an einem Ende trägt.
Wie in Fig. 12 gezeigt, hat der äußere Ring 51 an seinem
inneren Randbereich eine Vielzahl von Nockenoberflächen 55
mit einem polygonförmigen Schnitt in der Gesamtheit. Das
innere Element 52 ist mit einer zylindrischen Oberfläche 56
an seinem äußeren Randbereich an einem Abschnitt gegenüber
der Nockenoberflächen 55 gebildet. Ein kreisringförmiger
Halter 57 ist zwischen der zylindrischen Oberfläche 56 und
den Nockenoberflächen 55 montiert, so daß er relativ zu dem
äußeren Ring 51 rotierbar ist. Er ist ausgebildet mit Ta
schen 58 in seiner Oberfläche im Randbereich, wobei jede
Tasche eine Walze 12 enthält, die ausgelegt ist, um bei Ro
tation in beiden Richtungen mit den Nockenoberflächen 55
und der zylindrischen Oberfläche 56 in Eingriff zu kommen,
und mit Federn 13, um die Walze 12 in ihrer neutralen Posi
tion zu halten.
Andererseits ist das hintere Ende des Halters 57 rotierbar
zwischen dem äußeren Ring 51 und dem inneren Element 52 ge
stützt und hat eine Verlängerung, die als ein äußerer Ring
60 einer Einweg-Kupplung 18 dient, an welche eine Drehbe
aufschlagungs-Zufuhreinrichtung 22 gekoppelt ist.
In dem Vorderende des Halters 57 sind diametral gegenüber
liegende Ausschnitte 61 und 62 gebildet, um befestigte Zap
fen 63 bzw. 64 aufzunehmen, welche in dem Eingabeflansch 53
des äußeren Rings 51 mit Preßpassung befestigt sind. Eine
C-förmige Ringfeder 65 ist mit ihren beiden Enden montiert,
und zwar in Eingriff mit der Endwand einer der Ausschnitte
61 und einem der befestigten Zapfen 63. Die Ringfeder 65
drückt den Halter 57 in der Richtung entgegengesetzt zu der
Richtung, in welcher sich die Einweg-Kupplung 18 dreht, um
den Eingriff zu lösen.
Der andere befestigte Zapfen 64, der mit der Ringfeder 65
nicht in Eingriff ist, sitzt lose in dem Ausschnitt mit
einem Spalt X in Rotationsrichtung. Der Spalt X wird so
eingestellt, daß er größer ist als die Entfernung, um wel
che sich die Walzen von einer Position im Eingriff zu der
anderen Position im Eingriff bewegen.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung A′ des dritten Ausfüh
rungsbeispiels wird an der Antriebseinheit eines in Fig. 13
gezeigten Fahrzeugs montiert, indem man den Eingabeflansch
53 des äußeren Rings 51 an die Hinterrad-Antriebswelle D in
Reihe mit der Fluidkopplung H koppelt und man den Ausgabe
ring 54 des inneren Elements 52 an das hintere Differential
E koppelt (in diesem Fall wird die Übertragungsvorrichtung
A′ in der zu der Vorrichtung A von Fig. 6 entgegengesetzten
Position montiert).
Wenn in dieser Anordnung der Halter 57 und die Einweg-Kupp
lung 18 in einer Richtung durch den äußeren Ring 51 und die
festen Zapfen 63, 64 gedreht werden, wird die Einweg-Kupp
lung 18 mit dem inneren Ring 59 verriegelt, so daß die
Drehbeaufschlagung der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrich
tung 23 auf den Halter 57 einwirkt. Somit wird der Halter
57 bezüglich des äußeren Rings 51 verzögert.
Wenn im Gegensatz dazu der äußere Ring 51 und der Halter 57
in der zu der obigen entgegengesetzten Richtung gedreht
werden, löst die Einweg-Kupplung 18 den Eingriff, wodurch
der Halter 57 von der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung
22 abgeschaltet wird. Die Ringfeder 65 drückt nun auf den
Halter 57 in der zu der obigen entgegengesetzten Richtung,
so daß die Rotationsdrehzahl des Halters 57 unter die des
äußeren Rings 51 fällt.
In der Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels, wie in
Fig. 14 gezeigt, können zwei Walzen 41, 42 und die Feder 43
zwischen jeder Nockenoberfläche 55 und der zylindrischen
Oberfläche 56 montiert werden, so daß eine von jedem Paar
Walzen 41, 42 mit den Nockenoberflächen 55 und der zylin
drischen Oberfläche 56 in Eingriff gebracht wird.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung A′ des dritten Ausfüh
rungsbeispiels kann auch an der Antriebseinheit eines Fahr
zeugs montiert werden, das keine Fluidkopplung H hat, indem
der Eingabeflansch 53 des äußeren Rings 51 direkt an die
Hinterrad-Antriebswelle D gekoppelt wird, wie in Fig .15
gezeigt.
Auch in diesem Fall wird, wie in der oben beschriebenen An
ordnung, die Antriebseinheit so eingestellt, daß sich die
Hinterrad-Antriebswelle mit einer Drehzahl dreht, die zu
einem vorbestimmten Betrag (ca. 10%) langsamer ist als die
Vorderräder, um einen Bremseffekt beim scharfen Abbiegen zu
vermeiden.
Fig. 16 bis 22 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel, bei
welchem an Stelle der Walzen Freilaufeinrichtungen als ein
greifende Elemente verwendet werden.
Es sind nämlich, wie in Fig. 16 bis 18 gezeigt, konzentri
sche zylindrische Oberflächen 110 und 111 an dem inneren
Randbereich eines äußeren Rings 101 und dem äußeren Randbe
reich eines inneren Elements 102 jeweils ausgebildet, um
einander gegenüber zu liegen. Ein erster Halter 112 und ein
zweiter Halter 113 mit zueinander unterschiedlichen Durch
messern sind zwischen den zylindrischen Oberflächen 110 und
111 montiert.
Der erste Halter 112 ist an seinem hinteren Ende mit einem
Verlängerungsarm 114 einstückig bereitgestellt, welcher
sich zwischen Lagern 104, 105 erstreckt und durch sie ge
führt wird, so daß er relativ zu dem äußeren Ring 101 und
dem inneren Element 102 drehbar ist.
Der zweite Halter 113 ist an seinem Vorderende mit einem
gebogenen Abschnitt 115 versehen, der radial nach innen ge
bogen ist und mit einer Endfläche 102a des inneren Ele
ments 102 in gleitendem Kontakt gehalten wird. Eine Kröpf
feder 116 in der Form einer Scheibenfeder ist zwischen dem
gebogenen Abschnitt 115 und einem Sprengring 117 montiert.
Der gebogene Abschnitt 115 wird durch die Kröpffeder 116
gegen die Endfläche 102a des inneren Elements 102 vorge
spannt. Der zweite Halter 113 wird gegen das innere Element
102 durch die Reibung gepreßt, die an dem Kontaktabschnitt
zwischen dem gebogenen Abschnitt 115 und dem inneren Ele
ment 102 erzeugt wird.
Wie in Fig. 18 und 21 gezeigt, haben der erste Halter 112
und der zweite Halter 113 in ihren jeweiligen Oberflächen
im Randbereich jeweils eine Vielzahl von Taschen 118 und
119, welche gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. In
jedem Paar einander gegenüberliegender Taschen 118 und 119
sind eine Freilaufeinrichtung 120 als ein eingreifendes
Element und Federn 121 zum Halten der Freilaufeinrichtung
montiert.
Jede Freilaufeinrichtung 120 hat äußere und innere bogen
förmige Oberflächen 122 im Randbereich, deren Krümmungsmit
telpunkte auf der mittleren Achse der Freilaufeinrichtung
angeordnet sind. Wenn sie in die eine oder andere Richtung
um einen vorbestimmten Winkel geneigt werden, kommen sie
mit beiden zylindrischen Oberflächen 110 und 111 in Ein
griff, wodurch der äußere Ring 101 und das innere Element
102 gegenseitig verriegelt werden. Bei den Federn 121 wird
ein Ende an dem ersten Halter 112 gestützt, damit gegen die
Freilaufeinrichtungen 120 von beiden Seiten gedrückt wird,
um sie mit den zylindrischen Oberflächen 110 und 111 in
Eingriff zu halten.
Wie in Fig. 17 und 19 gezeigt, sind Anschlagzapfen 123 an
dem Vorderende des zweiten Halters 113 befestigt. Sie pas
sen in quadratische Löcher 124, die in dem ersten Halter
112 gebildet sind. Ein Spalt X ist in der Rotationsrichtung
zwischen der Wand der quadratischen Löcher 124 und den Zap
fen 123 gebildet.
Wie in Fig. 19 gezeigt, haben der erste Halter 112 und der
zweite Halter 113 Schlitze 125 und 126, welche sich diame
tral durch sie hindurch erstrecken. Eine C-förmige Schalt
feder 127 ist in einem in Umfangsrichtung komprimierten Zu
stand montiert, und ihre beiden Enden greifen in die
Schlitze 125, 126 ein. Ihr eines Ende wird nämlich gegen
den ersten Halter 112 und das andere Ende gegen den zweiten
Halter 113 gepreßt, um die Halter 112, 113 in Umfangsrich
tungen zu drücken. Somit dreht sich der erste Halter 112,
gegen den die Feder 127 in der Richtung entgegengesetzt zu
der Richtung drückt, in die er gedrückt wird, wenn die Ein
weg-Kupplung im Eingriff ist, bis die Wände der quadrati
schen Löcher 124 gegen die mit Preßpassung in dem zweiten
Halter 113 befestigten Anschlagzapfen 123 anstoßen.
Die Spalte X in Rotationsrichtung um die Anschlagzapfen 123
in den quadratischen Löchern 124 werden auf eine Größe ein
gestellt, daß die Freilaufeinrichtungen 120 in zum Eingriff
bereite Positionen neigbar sind, bei denen sie für einen
Eingriff in die eingreifenden Oberflächen 110 und 111 be
reit sind. Die Halter 112 und 113 und Freilaufeinrichtungen
120 werden durch die Schaltfeder 127 in eine Richtung in
zum Eingriff bereite Vorwärtsfahrt-Positionen gedreht.
Wie bei einer Einweg-Kupplung 128 zum Umschalten der Rich
tung der an dem ersten Halter 112 angelegten Drehbeauf
schlagung und einer an eine Einweg-Kupplung 128 gekoppelte
Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung 106 sind sie struktu
rell die gleichen wie die entsprechenden Elemente des er
sten Ausführungsbeispiels. Somit wird ihre Beschreibung
ausgelassen, wobei ihren Teilen die gleichen Bezugszeichen
zugeordnet sind wie denjenigen des ersten Ausführungsbei
spiels.
Die bei einem Reibungskontaktabschnitt 107 der Drehbeauf
schlagungs-Zufuhreinrichtung 106 erzeugte Drehbeaufschla
gung wird so eingestellt, daß sie größer ist als die auf
den ersten Halter 112 durch die Schaltfeder 127 ausgeübte
Drehbeaufschlagung.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbei
spiels wird an ein Fahrzeug montiert, wie in Fig. 6 oder 9
gezeigt. Ein Eingabering des inneren Elements 102 wird näm
lich an die sich von dem Verteilergetriebe erstreckende
Hinterrad-Antriebswelle D gekoppelt, während der äußere
Ring 101 an das hintere Differential E gekoppelt wird. Ge
nauso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel muß er so mon
tiert werden, daß, während sich das Fahrzeug vorwärts be
wegt, sich das innere Element in der gleichen Richtung
dreht wie die Richtung, in welcher sich die Einweg-Kupplung
128 zum Lösen des Eingriffs dreht, und während sich das
Fahrzeug rückwärts bewegt, es sich in der gleichen Richtung
dreht wie die Richtung, in welche sich die Einweg-Kupplung
dreht, um verriegelt zu werden.
Wenn das Fahrzeug beginnt, sich in diesem Zustand vorwärts
zu bewegen, beginnen sich das innere Element 102 und der
zweite Halter 113 zu drehen, und zwar angetrieben durch die
Hinterrad-Antriebswelle D. Der erste Halter 112 beginnt
sich durch die Vorspannung der Schaltfeder 127 hinter dem
inneren Element 102 und dem zweiten Halter 113 um eine Ent
fernung zu drehen, die gleich der Größe der Spalte X in Ro
tationsrichtung um die Anschlagzapfen 123 in den quadrati
schen Löchern 124 ist. Wenn sich der erste Halter 112 in
dieser Richtung dreht, läuft die Einweg-Kupplung 128 leer,
so daß der innere Ring 108 und eine Scheibenfeder 109 sta
tionär bleiben und keine Drehbeaufschlagung zwischen ihnen
und dem Stützgehäuse 103 erzeugt wird. In diesem Zustand
behält der durch die Schaltfeder 127 vorgespannte erste
Halter 112 seine Position bei, in welcher er in der Phase
bezüglich des inneren Elements 102 und des zweiten Halters
113 verzögert ist, wodurch die Freilaufeinrichtungen in ih
ren in Eingriff bringbaren, zum Eingriff bereiten Positio
nen gehalten werden.
Im Gegensatz zu obigem beginnen sich, wenn das Fahrzeug
rückwärts bewegt wird, das innere Element und der zweite
Halter 113 zu drehen. Da der erste Halter 112 durch die
Schaltfeder 123 vorgespannt ist, neigt er dazu, sich zusam
men mit dem inneren Element 102 zu drehen.
In diesem Fall wird, falls die Einweg-Kupplung 128 verrie
gelt ist, der erste Halter 112 durch die Drehbeaufschlagung
verzögert, welche durch die Scheibenfeder 109 erzeugt wird,
und fällt hinter das innere Element 102 und den zweiten
Halter 113. Die Freilaufeinrichtungen 120 werden somit zu
in Eingriff bringbaren Positionen bewegt. Daraufhin drehen
sich der innere Ring 108 und das Stützgehäuse 103, wodurch
zwischen ihnen eine Drehbeaufschlagung erzeugt wird, so daß
die Freilaufeinrichtungen in der in Fig. 22 gezeigten Posi
tion verbleiben.
Falls in diesem Zustand die hintere Antriebswelle sich
schneller zu drehen beginnt als die Hinterräder (äußerer
Ring), zum Beispiel als Ergebnis eines Rutschens von Vor
derrädern, kommen die Freilaufeinrichtung 120 mit beiden
zylindrischen Oberflächen in Eingriff, wodurch der äußere
Ring 101 und das innere Element 102 verriegelt werden. So
mit schaltet der Fahrzeug-Antriebmodus auf Vierrad-Antrieb
um, falls die Vorderräder durchdrehen.
Falls in diesem Zustand ein hohes Drehmoment an die Frei
laufeinrichtungen 120 angelegt wird, werden die Freilauf
einrichtungen und die eingreifenden Oberflächen 110, 111
elastisch verformt, so daß eine große Kraft auf den zweiten
Halter 113 aufgrund gegenseitiger Beeinflussung durch die
Freilaufeinrichtungen einwirkt.
Falls diese Kraft die Reibungskraft übersteigt, die an dem
Kontaktabschnitt zwischen dem gebogenen Abschnitt 115 des
zweiten Halters 113 und dem inneren Element 102 durch die
Vorspannkraft der Kröpffeder 116 erzeugt wird, beginnt der
zweite Halter 113 bezüglich des inneren Elements 102 zu
rutschen und sich um eine Entfernung zu drehen, die dem
Ausmaß der gegenseitigen Beeinflussung durch die Freilauf
einrichtungen 120 entspricht. Somit wird die auf den zwei
ten Halter 113 ausgeübte Kraft gelöst, so daß keine unange
messene Kraft auf den zweiten Halter 113 und die Freilauf
einrichtungen 120 einwirkt. Dies verhindert daher einen
Bruch des Halters und eine abnormale Abnutzung der Frei
laufeinrichtungen.
Falls der zweite Halter 113 relativ zu dem inneren Element
102 rutscht, bewegt sich der erste Halter 112 nicht, wäh
rend das Ausmaß des Rutschens klein ist. Wenn jedoch das
Ausmaß der Rotation aufgrund des Rutschens die Größe der
Spalte X in Rotationsrichtung um die Anschlagzapfen 123 in
den quadratischen Löchern 124 übersteigt, wird der erste
Halter 112 durch die Anschlagzapfen 123 angetrieben und
dreht sich zusammen mit dem zweiten Halter 113. Da in die
sem Zustand die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Hal
ter 112 und dem zweiten Halter 113 im wesentlichen konstant
gehalten wird, bleibt die Schaltfunktion zum Betreiben der
Freilaufeinrichtungen unverändert.
Fig. 23 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel, welches sich
von dem vierten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet,
daß der äußere Ring 101 das Eingabeelement und das innere
Element 102 das Ausgabeelement ist. Somit ist ein Eingabe
flansch 120 an einem Ende des äußeren Rings 101 und ein
Ausgabeflansch 130 an dem inneren Element 102 durch einen
Schiebekeil befestigt.
Der erste Halter 112 ist mit dem Schlitz 125 gebildet und
wird durch ein elastisches Element gegen die innere Ober
fläche des Randbereichs des äußeren Rings 101 gedrückt. Der
zweite Halter 113 ist durch den Anschlagzapfen 123 einge
paßt, so daß er relativ zu dem ersten Halter 112 rotierbar
ist und durch die Schaltfeder 127 vorgespannt wird, so daß
er bezüglich des ersten Halters 112 in der Phase hinterher
ist.
Die in dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel verwen
deten Freilaufeinrichtungen können durch Freilaufeinrich
tungen ersetzt werden, die dazu ausgelegt sind, sowohl mit
den zylindrischen Oberflächen des äußeren Rings als auch
dem inneren Element in Eingriff zu kommen, wenn sie in eine
Richtung geneigt werden. In diesem Fall sind die benachbar
ten Freilaufeinrichtungen in gegenüberliegenden Positionen
symmetrisch angeordnet.
In den obigen Ausführungsbeispielen wurde die Rotations
übertragungsvorrichtung A mit einer Antriebseinheit kombi
niert, die eine Fluidkopplung H hat. Ihre Funktion ist je
doch die gleiche, selbst wenn sie mit einem mittigen Diffe
rential I kombiniert wird.
Auch in den Anordnungen von Fig. 13 und 24 ist ihre Funk
tion die gleiche, selbst wenn die Montierpositionen zwi
schen der Differentialvorrichtung mit begrenztem Schlupf
oder dem Differential und der Rotationsübertragungsvorrichtung über daß sie mit der
Hinterrad-Antriebswelle D in Reihe verbunden sind.
Auch ist in jedem der obigen Ausführungsbeispiele die
Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtung zum Erzeugen einer
Rotationsdrehzahl-Differenz zwischen dem Halter und dem
inneren Element oder zwischen dem Halter und dem äußeren
Ring nicht auf die oben genannte Struktur begrenzt, welche
eine Scheibenfeder und eine Reibungsunterlage aufweist,
sondern kann ein Drehzahlmindergetriebe oder irgendein
anderer Mechanismus sein.
Claims (5)
1. Rotationsübertragungsvorrichtung zur Verwendung in einem
Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb, mit
einem an eine Hinterrad-Antriebswelle (D) des Fahrzeugs mit Vierrad-Antrieb gekoppelten antreibenden Element (2);
einem an eine Hinterradachse des Fahrzeugs gekoppelten angetriebenen Element (1), wobei das antreibende oder das angetriebene Element an dem anderen montiert ist, um rela tiv zueinander rotierbar zu sein;
einer Vielzahl eingreifender Elemente (12), die zwischen dem antreibenden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) angeordnet sind und ausgelegt sind, um mit dem antrei benden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) in Eingriff zu kommen, um die Elemente (1, 2) gegenseitig zu verriegeln, wenn das antreibende Element (2) und das ange triebene Element (1) sich in der einen oder anderen Rich tung relativ zueinander drehen;
einem zwischen dem antreibenden Element (2) und dem an getriebenen Element (1) montierten Halterelement (8), um die eingreifenden Elemente (12) voneinander bei vorbestimm ten Intervallen beabstandet zu halten, wobei das Halterele ment (8) und das antreibende Element (2) miteinander gekop pelt sind, so daß sie sich miteinander drehen, wobei ein Spiel in der Umfangsrichtung übrig ist zwischen dem ge samten Abschnitt oder einem Teil des Halterelements (8) und dem antreibenden Element (2), damit sie sich relativ zuein ander drehen können,
zwei an das Halterelement (8) gekoppelte Drehbeaufschla gungs-Zufuhreinrichtungen (22), um dem Halterelement (8) aus entgegengesetzten Richtungen eine Drehbeaufschlagung zuzuführen, und
einer an das Halterelement (8) gekoppelten Umschaltein richtung, um die Drehbeaufschlagung von einer der beiden Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen (22) dem Halterele ment (8) zuzuführen, während sich das antreibende Element (2) in einer Richtung dreht, und um die Drehbeaufschlagung von der anderen der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen dem Halterelement (8) zuzuführen, während das antreibende Element (2) sich in der entgegengesetzten Richtung dreht.
einem an eine Hinterrad-Antriebswelle (D) des Fahrzeugs mit Vierrad-Antrieb gekoppelten antreibenden Element (2);
einem an eine Hinterradachse des Fahrzeugs gekoppelten angetriebenen Element (1), wobei das antreibende oder das angetriebene Element an dem anderen montiert ist, um rela tiv zueinander rotierbar zu sein;
einer Vielzahl eingreifender Elemente (12), die zwischen dem antreibenden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) angeordnet sind und ausgelegt sind, um mit dem antrei benden Element (2) und dem angetriebenen Element (1) in Eingriff zu kommen, um die Elemente (1, 2) gegenseitig zu verriegeln, wenn das antreibende Element (2) und das ange triebene Element (1) sich in der einen oder anderen Rich tung relativ zueinander drehen;
einem zwischen dem antreibenden Element (2) und dem an getriebenen Element (1) montierten Halterelement (8), um die eingreifenden Elemente (12) voneinander bei vorbestimm ten Intervallen beabstandet zu halten, wobei das Halterele ment (8) und das antreibende Element (2) miteinander gekop pelt sind, so daß sie sich miteinander drehen, wobei ein Spiel in der Umfangsrichtung übrig ist zwischen dem ge samten Abschnitt oder einem Teil des Halterelements (8) und dem antreibenden Element (2), damit sie sich relativ zuein ander drehen können,
zwei an das Halterelement (8) gekoppelte Drehbeaufschla gungs-Zufuhreinrichtungen (22), um dem Halterelement (8) aus entgegengesetzten Richtungen eine Drehbeaufschlagung zuzuführen, und
einer an das Halterelement (8) gekoppelten Umschaltein richtung, um die Drehbeaufschlagung von einer der beiden Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen (22) dem Halterele ment (8) zuzuführen, während sich das antreibende Element (2) in einer Richtung dreht, und um die Drehbeaufschlagung von der anderen der Drehbeaufschlagungs-Zufuhreinrichtungen dem Halterelement (8) zuzuführen, während das antreibende Element (2) sich in der entgegengesetzten Richtung dreht.
2. Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wel
che weiterhin eine Differentialvorrichtung oder eine Diffe
rentialvorrichtung mit begrenztem Schlupf (H, F) aufweist,
die zwischen der Hinterrad-Antriebswelle (D) und dem an
treibenden Element (2) in Reihe mit dem antreibenden Ele
ment bereitgestellt ist.
3. Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder
2, wobei die eingreifenden Elemente die Form von Walzen
(12) haben und wobei das antreibende Element (2) und das
angetriebene Element (1) einander gegenüberliegende Ober
flächen (6, 7) haben, wobei eine der gegenüberliegenden
Oberflächen zylindrisch (6) und die andere polygonförmig
(7) ist, wodurch eine Vielzahl von keilförmigen Räumen zwi
schen ihnen festgelegt werden, in welchen die Walzen (12)
zu eingreifenden Positionen bewegbar sind.
4. Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder
2, wobei die eingreifenden Elemente die Form von Freilauf
einrichtungen (120) haben mit bogenförmigen Oberflächen
(122) an ihren beiden Enden und wobei das antreibende Ele
ment (2) und das angetriebene Element (1) einander gegen
überliegende konzentrische zylindrische Oberflächen (110,
111) haben, wobei das Halterelement einen an das antrei
bende Element (2) gekoppelten ersten Halter (112) aufweist,
wobei ein Spiel zwischen ihnen in der Rotationsrichtung üb
rig ist, und einen durch das antreibende Element (2) getra
genen zweiten Halter (113) aufweist, wobei der erste Halter
(112) und der zweite Halter (113) mit diametral gegenüber
liegenden Taschen (118, 119) gebildet sind, in welchen
beide Enden der Freilaufeinrichtungen (120) aufgenommen
sind.
5. Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, wo
bei der zweite Halter (113) und das antreibende Element (2)
miteinander gekoppelt sind, so daß sie sich relativ zuein
ander drehen, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment auf den
zweiten Halter (113) einwirkt, und wobei ein elastisches
Element (127) zwischen dem ersten Halter (112) und dem
zweiten Halter (113) bereitgestellt ist, um die relative
Position zwischen den beiden Haltern (112, 113) elastisch
aufrecht zu erhalten.
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