(57)【要約】  自動車（Ａ、Ｂ）の１次と２次駆動輪（２、４）間にトルクを選択的に分布させるために使用できる伝達ケース（１２、９０、１３０）は、共通軸線（Ｘ）に沿って位置する入力要素（３０、１０４、１３２）および２つの出力要素（３２、３４；１０６、１０８；１３２、１３４）を含む。これは、両方とも同じ軸線を中心に構成された磁気粒子クラッチ（３８、１０２、１３８）および遊星歯車セット（３６、１００、１４０）も含む。クラッチおよび遊星セットは相互に接続され、したがってトルクが滑らずに入力要素から出力要素の一方へと伝達される直接路を提供する。構成はさらに、滑り路を提供し、トルクはこれを通って入力要素から他の要素へと滑りがある状態で伝達され、この路は２つのセグメントを有し、一方は遊星セットを通り、他方はクラッチおよび遊星セットを通る。クラッチ路は滑りに対応し、滑り路を通って伝達されるトルクの割合は、専らクラッチを通って流れる電流に依存する。
2005516161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力要素と、
前記入力要素に接続された第１出力要素と、
第２出力要素と、
異なる角速度で回転可能な第１クラッチ部材および第２クラッチ部材を有するクラッチであって、前記クラッチ部材が異なる角速度で回転するときに、前記クラッチ部材間でトルクを伝達することが可能であり、前記第１クラッチ部材が前記入力要素に接続されているところのクラッチと、
軸線の周囲に構成された第１、第２、第３および第４遊星要素を含む遊星歯車セットであって、前記第１遊星要素が前記第２クラッチ部材に接続され、前記第２遊星要素が前記第１クラッチ部材に接続され、前記第３遊星要素が前記第２出力要素に接続され、そして、前記第４遊星要素が前記第１遊星要素と前記第３遊星要素との間に位置するところの遊星歯車セットと
を備える伝達ケース。
【請求項２】
前記クラッチが磁気粒子クラッチである、請求項１に記載の伝達ケース。
【請求項３】
前記クラッチ部材が、軸線を中心に回転し、前記軸線の周囲に遊星セットが構成されている、請求項２に記載の伝達ケース。
【請求項４】
前記第１遊星要素が太陽歯車であり、前記第２遊星要素が、前記太陽歯車を囲む輪歯車であり、前記第４遊星要素が、前記太陽歯車と前記輪歯車との間に位置して、それらと係合する遊星歯車であり、そして、前記第３遊星要素が、前記軸線を中心に回転して、他の軸線を提供し、前記他の軸線の周囲を前記遊星歯車が回転するキャリアである、請求項３に記載の伝達ケース。
【請求項５】
前記第１および第２クラッチ部材が同心であり、前記第１クラッチ部材が前記第２クラッチ部材を囲んでいる、請求項４に記載の伝達ケース。
【請求項６】
前記クラッチ部材が同心であり、前記第２クラッチ部材が前記第１クラッチ部材を囲んでいる、請求項４に記載の伝達ケース。
【請求項７】
前記第２遊星要素が太陽歯車であり、前記第３遊星要素が別の太陽歯車であり、前記第４遊星要素が、２つの前記太陽歯車と係合して相互に接合した遊星歯車であり、そして、前記第１遊星要素が、前記軸線を中心に回転して、他の軸線を提供し、前記他の軸線の周囲を前記相互に接合した遊星歯車が回転するキャリアである、請求項３に記載の伝達ケース。
【請求項８】
前記出力および入力要素が前記軸線を中心に回転し、前記出力要素の一方が他方の出力要素を囲む、請求項３に記載の伝達ケース。
【請求項９】
前記クラッチ部材の１つが前記遊星セットの前記太陽歯車に接続されて、前記クラッチ部材と前記太陽歯車とが常に一致してかつ同じ速度で回転する、請求項３に記載の伝達ケース。
【請求項１０】
全てが相互に接続された入力要素と、第１および第２出力要素と、クラッチと、遊星セットとを備え、直接路が存在し、前記直接路を通してトルクが、前記入力要素と前記第１出力要素との間の角速度の変化がない状態で、前記入力要素と前記第１出力要素との間で伝達され、そして、間接路が存在し、前記間接路を通してトルクが、前記間接路を通って伝達されるトルクの量が前記クラッチを通して伝達されるトルクに依存する状態で、前記入力要素から前記第２出力要素へと進む伝達ケース。
【請求項１１】
前記間接路は、トルクが前記入力要素から前記遊星セットのみを通して前記第２出力要素へと進む機械的セグメントと、トルクが前記入力要素から前記クラッチおよび遊星セットの両方を通して前記第２出力要素へと進むクラッチセグメントとを含む、請求項１０に記載の伝達ケース。
【請求項１２】
前記遊星セットが、太陽歯車と、前記太陽歯車を囲む輪歯車と、太陽歯車と輪歯車との間に位置して、それらと係合する遊星歯車と、前記遊星歯車の回転の中心となる軸線を提供するキャリアとを含み、前記間接路の前記クラッチセグメントを通るトルクが、前記太陽歯車を通して伝達される、請求項１１に記載の伝達ケース。
【請求項１３】
前記クラッチが、電気コイルを有する磁気粒子クラッチであり、そして、前記間接路を通して伝達されるトルクの量が、前記コイルを通るトルクに依存する、請求項１０に記載の伝達ケース。
【請求項１４】
入力要素と、
第１出力要素と、
第２出力要素と、
軸線に沿って配置された第１および第２クラッチ部材を有するクラッチと、
同一の軸線を中心に構成され、前記第１クラッチ部材に接続された太陽歯車と、前記第２クラッチ部材および前記入力要素に接続された輪歯車と、前記太陽歯車と前記輪歯車との間に位置して、それらと係合する遊星歯車と、そして、前記遊星歯車の回転の中心となる軸線を提供し、前記第２出力要素に接続されたキャリアとを含む遊星セットと
を備える伝達ケース。
【請求項１５】
前記第２クラッチ部材が前記第１クラッチ部材を囲み、前記入力および出力要素が前記軸線を中心に回転し、そして、前記第１出力要素が前記第２出力要素を囲む、請求項１４に記載の伝達ケース。
【請求項１６】
前記第１クラッチ部材が前記第２クラッチ部材を囲み、前記入力および出力要素が前記軸線を中心に回転し、そして、前記第２出力要素が前記第１出力要素を囲む、請求項１４に記載の伝達ケース。
【請求項１７】
前記クラッチが磁気粒子クラッチである、請求項１４に記載の伝達ケース。
【請求項１８】
１次および２次駆動輪、および、トルクを送出するパワーユニットを有する自動車において、前記パワーユニットによって送出されたトルクを前記１次および２次駆動輪に分配する伝達ケースであって、
前記パワーユニットに接続された入力要素と、
前記入力要素および前記１次駆動輪に接続された第１出力要素と、
前記２次駆動輪に接続された第２出力要素と、
異なる角速度で回転可能である第１および第２クラッチ部材を有するクラッチであって、前記クラッチ部材間でトルクを伝達することが可能であり、前記第１クラッチ部材が前記入力要素に接続されているところのクラッチと、そして、
軸線を中心に構成された第１、第２、第３および第４遊星要素を含む遊星歯車セットであって、前記第１遊星要素が前記第２クラッチ部材に接続され、前記第２遊星要素が前記入力要素に接続され、前記第３遊星要素が前記第２出力要素に接続され、そして、前記第４遊星要素が前記第１遊星要素および前記第３遊星要素間に位置しているところの遊星歯車セットと
を備える伝達ケース。
【請求項１９】
前記クラッチが磁気粒子クラッチである、請求項１８に記載の組合せ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概ねトルクの分配に関し、特に２つの出力部に分配できるようにトルクを分割する伝達ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
セダン、ステーションワゴンおよびバンなどの大部分の４輪自動車は、このような車両の１組の車輪のみにエンジントルクを送出した状態で作動する。一部の車両ではこの組は後輪であるが、現在製造されている大部分の車両では、これは前輪である。しかし、現在、全輪駆動車を提供する製造業者もあり、このタイプの典型的車両は、常に４輪全てにエンジントルクを分配した状態で作動する。確かに、多くの軽トラックおよびスポーツユーティリティ車両は４輪駆動であるが、このタイプの車両では、２輪のみ、一般には後輪のみが通常は車両を推進し、残りの２輪は、必要性が生じた場合に同様に車両を推進するよう要求される。これは一般的に、ドライバがレバーを切り換えるか操縦して、エンジンから切り離されている車輪を係合させることを必要とする。これに対して、全輪駆動車両では、エンジンが基本的に常にトルクを４輪全てに送出し、２組の車輪の一方または他方をエンジンから切り離すための制御装置は存在しない。
【０００３】
エンジントルクを全輪駆動車両の前輪と後輪との間に分配するために、様々な機構が存在する。単純に前輪と後輪間の粘性連結を使用するものもある。クラッチを操作するために様々な機構を有するクラッチを使用するものもある。これらの機構は、よりよい牽引力を有する車輪により多くのトルクを伝達するよう、前輪と後輪との間のトルクを変化させる能力を有することがある。実際、前輪と後輪との間のすべり量ばかりでなく、スロットル位置、ギアレバー位置およびエンジン速度などの他の動作状態も感知する高度に洗練された制御システムを装備したものもあり、これらは全て、駆動状態に最善の牽引力を提供するようトルク分布を調整する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、典型的なクラッチは、すべり量のわずかな程度に対応し、１次車輪が牽引力を喪失して滑り始めると、より大きいバイアスで相互に押し付けられるプレートを有する。しかし、クラッチを通して伝達されるトルクは、クラッチ温度、プレート間の相対的速度などの幾つかの変数、さらにクラッチプレートを相互に対して押し付ける力または圧力に依存する。これらの変数のため、このようなクラッチは制御が困難になり、実際に、制御を実行するために複雑な電子機器を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、トルクを入力要素と２つの出力要素との間で伝達する伝達ケースに存する。伝達ケースは、クラッチおよび遊星歯車セットを含み、トルクを直接路と間接路とに分割し、間接路はクラッチと遊星セットとの両方を通る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に図面を参照すると、乗用車またはスポーツユーティリティ車またはバン、さらには軽トラックなどの自動車Ａ（図１）は、２セットで配置構成された４つの車輪、つまり２つの１次駆動輪２と２つの２次駆動輪４を有する。１次駆動輪２は、車両Ａの前部で基本的に共通横軸に沿って位置し、２次駆動輪は、車両Ａの後部で基本的に別の共通横軸に沿って位置する。
【０００７】
車両Ａはモータ６も含み、これは通常は横方向に置かれ、オートマチック品またはマニュアル品でよいトランスミッション８に結合される。モータ６およびトランスミッション８は動力ユニットを構成し、これは車輪２および４を回転させ、車両Ａを推進するのに必要なトルクを供給する。実際、トランスミッション８はトルクを伝達ケース１２に送出し、これはトルクを分割し、トルクの一部を前駆動輪２に、残りを後駆動輪４へと選択的に配分する。実際、伝達ケース１２は、２つの前輪２の間に位置するヘリカルギアセット１４および差動装置１６を通して前輪２と結合する。伝達ケース１２は、ベベルまたはハイポイドギアセット１８、車両Ａ内で長手方向に延在する駆動シャフト２０、および２つの後輪４の間に位置する後部差動装置２２を通して後輪４と結合する。
【０００８】
伝達ケース１２は（図２）、シャフト３０の形態の入力要素と、一方が歯車セット１４の部分を形成するヘリカルギア３２の形態で、他方がシャフト３４の形態である２つの出力要素とを有する。伝達ケースには入力シャフト３０と出力歯車３２および出力シャフト３４の両方との間に遊星歯車セット３６も含む。また、伝達ケース１２は、入力シャフト３０と出力シャフト３４との間に磁気粒子クラッチ３８を有する。トルクは、すべり量なしに入力シャフト３０と出力歯車３２との間で伝達される。つまり、伝達は直接的である。トルクは、入力シャフト３０からクラッチ３８を通して、および遊星セット３６も通して出力シャフト３４に伝達され、一部の動作状態でこの伝達は、滑りによって達成される。クラッチ３８は直接路を、遊星セット３６は間接路を構成する。入力シャフト３０、出力歯車３２およびシャフト３４、遊星セット３６およびクラッチ３８は全て、共通軸線Ｘの周囲に構成される。
【０００９】
遊星セット３６について説明すると、これは（図２）、太陽歯車４０、輪歯車４２、および太陽歯車４０と輪歯車４２との間に位置して太陽歯車４０および輪歯車４２と係合する幾つかの遊星歯車４４を含む。また、遊星セット３６はスピンドル４８を有するキャリア４６を含み、スピンドルの周囲で遊星歯車４４が回転する。太陽歯車４０は、それから軸方向に突出するスタブシャフト５０を有する。
【００１０】
輪歯車４２は、入力シャフト３０の端部にある駆動フランジ５２と、クラッチ３８を通してフランジ５２から延在し、輪歯車４２の１つの中に固定されたコネクタ５４とを通して入力シャフト３０に堅固に接続される。コネクタ５４は、機械ねじの形態をとることができる。出力歯車１４は、輪歯車４２の他方端に取り付けた別の駆動フランジ５６に装着される。したがって、入力シャフト３０と出力平歯車３２との間に直接接続が存在し、２つが一体になって同じ角速度で回転する。
【００１１】
機械的には、磁気粒子クラッチ３８が、駆動フランジ５２上のコネクタ５４と太陽歯車４０上のスタブシャフト５０との間にある。したがって、磁気粒子クラッチ３８は入力シャフト３０と、最低トルクが作用する遊星セット３６の要素である太陽歯車４０との間でトルクを伝達する。
【００１２】
磁気粒子クラッチ３８は（図２）電磁石６０を含み、これは入力シャフト３０のフランジ５２と遊星歯車セット３６の輪歯車４２との間に捕捉され、コネクタ５４で両方に固定される。その結果、入力シャフト３０、輪歯車４６、および電磁石６０が全て、軸線Ｘの周囲で一体になって回転する。電磁石６０は、軸線Ｘに向かって内側に提示される円筒形表面６２を有し、さらに静止ブッシュ６６のセットを通して電流が供給されるコイル６４と、電磁石６０とともに回転するスリップリング６８のセットを含む。
【００１３】
電磁石６０およびそのコイル６４に加えて、クラッチ３８は電機子７０を有し、電機子７０は電磁石６０内に位置し、遊星歯車セット３６のスタブシャフト５０が嵌め込まれるスリーブ７２を含み、それは対合スプラインを通してスタブシャフト５０に結合される。電機子７０は、軸線Ｘから離れて外側に提示され、電磁石６０の円筒形表面６２に向かう円筒形表面７４も有し、２つの円筒形表面６２と７４との間には小さいギャップｇがある。電機子７０の端部から環状窪み７６が開き、環状窪み７６は電機子７０上で電磁石６０を支持する減摩軸受け７８を含む。
【００１４】
軸受け７８は、電機子７０のスリーブ７２の周囲に取り付けられ、電磁石６０は軸受け７８の周囲に填る。入力シャフト３０、輪歯車４２、および電磁石６０が軸線Ｘの周囲で１つのユニットとして回転し、同様にスタブシャフト５０、太陽歯車４０および電機子７０が軸線Ｘの周囲で別のユニットとして回転するような配置構成である。２つのユニットは、わずかに異なる角速度で回転するか、同じ角速度で回転してよい。クラッチ３８が噛み合うと、スタブシャフト５０と太陽歯車４０が必要な反応トルクを提供し、２つのユニットを一緒に回転させる。
【００１５】
クラッチ３８は、磁化可能な鉄物質の微粒子８０を含み、微粒子８０はギャップｇ内に存在する。軸受け７８は、シール８２によって磁気粒子８０から隔離される。コイル６４に電流を通電すると、粒子８０が磁化されて、電磁石６０を電機子７０と結合させ、したがってこの２つの間でトルクを伝達できるが、２つの間の滑りも発生し得る。伝達されるトルクの量は、専らコイル６４によって流れる電流の量に依存し、クラッチ３８の滑りの大きさまたは温度には全く依存しない。実際、直交座標上でプロットした場合、トルクと電流との関係は、直線に非常に近づく（図４）。車両Ａの運転状態を反映する信号をセンサから供給されるマイクロプロセッサが、クラッチ３８のコイル６４に供給する電流の量を制御する。しかし、電流の量は、加減抵抗器などの手動操作装置で制御してもよい。
【００１６】
車両Ａの運転時には、モータ６がトルクを発生し、そのトルクは、トルクを変更する能力を有するトランスミッション８を通して伝達され、したがってトランスミッション８が送出するトルクは、モータ６が送出するトルクとは異なることがある。トランスミッション８が送出するトルクは伝達ケース１２の入力シャフトに伝達される。ケース１２内でトルクは分割され、その一部は直接路を通して出力歯車３２に送出され、残りは間接路を通して出力シャフト３４に送出される。歯車３２とシャフト３４間のトルクの配分は、磁気粒子クラッチ３８のコイル６４を通して流れる電流に専ら依存する。
【００１７】
特に、出力歯車３２に送出されるトルクは、伝達ケース１２の直接路を通る。つまり、入力シャフト３０から駆動フランジ５２を通してコネクタ５４、さらに遊星セット３６の輪歯車４２へ、そこから他の駆動フランジ５６を通って出力歯車３２へと進む。出力歯車３２は、前部差動装置１６を通して前輪２を駆動する歯車セット１４の一部であるので、直接路のトルクは前輪２に伝達される。接続は直接的であり、滑りは発生しない。前部差動装置１６は、言うまでもなく前輪２の１つを他の前輪２と異なる速度で回転させることができるが、差動装置１６を通したトルクの伝達は滑りを伴わない。
【００１８】
出力シャフト３４に送出されるトルクは、２つのセグメントを有する間接路を通る。一方の機械的セグメントでは、トルクが入力シャフト３０から駆動フランジ５２およびコネクタ５４を通して輪歯車４２へ、遊星セット３６の遊星歯車４４へと、そこからキャリア４６を通して出力シャフト３４へと伝達される。他方のセグメント、つまりクラッチセグメントは、コネクタ５４にて機械的セグメントから分割して、クラッチ３８を通してトルクを伝達し、これは電磁石６０からギャップｇの磁気粒子８０を通って電機子７０へ、およびそこからスタブシャフト５０を通して太陽歯車４０へ伝達される。太陽歯車４０は、遊星歯車４４と噛み合い、同様にこれを駆動して、ここで間接路のクラッチセグメントのトルクが、間接路の機械的セグメントのトルクと再び組み合わされて、キャリア４６を駆動し、キャリア４６は間接路のトルクを出力シャフト３４に伝達する。出力シャフト３４は歯車セット１８、駆動シャフト２０および後部差動装置２２を通して後輪４に接続されているので、間接路のトルクは後輪４に送出され、動作状態によっては伝達ケース１２の滑りを伴うことがある。この滑りは、クラッチ３８内で発生し、発生した場合、遊星セット３６の太陽歯車４０は、輪歯車４２とわずかに異なる速度で回転する。その結果、キャリア４６は、太陽歯車４０と輪歯車４２の速度間にあるいずれかの速度で回転する。実際、場合によっては、前輪２と比較した後輪４のサイズ、またはベベルギア１８の速度比、あるいは後部差動装置２２の速度比さえ、滑りが誘発されるようなものである。つまり、前記の１つまたは複数により、出力シャフト３４が、出力歯車３２および入力シャフト３０の回転速度とは異なる速度で回転する。通常、入力シャフト３０は、出力シャフト３４よりわずかに高速で回転するが、明らかに出力歯車３２と同速度で回転する。滑りの大きさに関係なく、クラッチ３８を通して伝達されるトルクは、クラッチ３８の電磁石６０のコイル６４に流れる電流が変化しない限りは同じままであり、言うまでもなく入力シャフト３０のトルクに変化がない。実際、間接路のクラッチセグメントを通したトルクの伝達は、専らコイル６０によって流れる電流の量に依存する。滑り路を通して伝達されるトルクの量に関しても同じことが当てはまり、これは専ら、クラッチ３８のコイル６４を通して流れる電流の量に依存する。
【００１９】
入力シャフト３０にて伝達ケースに送出されるトルクは、専らコイル６４を通して流れる電流に応答して、出力歯車３２と出力シャフト３４とに配分される。出力歯車３２と出力シャフト３４間の相対的速度またはクラッチ３８の温度などの変数は、歯車３２とシャフト３４、そして同様に前輪２と後輪４とのトルク配分に影響を及ぼさない。それでも、クラッチ３８を通して伝達されるトルクは、間接路を通して伝達されるトルクのうち小さい割合を表わすにすぎない。つまり、出力シャフト３４および後輪４に送出されるトルクに関する限り、少量のみが間接路のクラッチセグメントを通り、それよりはるかに大きい量が機械的セグメントを通る。この関係は、歯車３２および出力シャフト３４における出力トルクと、遊星セット３６のクラッチ３８を通って伝達されるトルクとを直交座標上にプロットすることによって実証され、ここで輪歯車４２の歯と太陽歯車４０の歯との比率ｕは４である（図５）。例えば、入力シャフト３０におけるトルクが１００Ｎｍになり、クラッチ３８におけるトルク、つまり間接路のクラッチセグメントを通るトルクが５Ｎｍである場合、出力歯車３２および前輪２に送出されるトルクは７５Ｎｍであり、出力シャフト３４および後輪４に送出されるトルクは２５Ｎｍである。したがって、間接路を通って伝達されるトルクのわずか１／５がクラッチ３８を通り、したがってクラッチ３８は比較的小さく、コンパクトでよい。
【００２０】
別の自動車Ｂ（図６）は、同様に前輪および後輪２および４を有し、これらはそれぞれ前部および後部差動装置１６および２２を通して駆動される。さらに、車両Ｂはモータ６およびトランスミッション８を有する。しかし、後輪４が１次駆動輪として働き、前輪２が２次駆動輪として働いて、モータ６およびトランスミッション８は、車両Ａのように横方向ではなく長手方向に置かれる。トランスミッション８は、トルクを改造伝達ケース９０に送出し、改造伝達ケースはトルクを後輪４と前輪２に分割する。実際、分割後、トルクは伝達ケース９０から延在する駆動シャフト９２を通して後輪２２に送出される。残りのトルクは、チェーン・スプロケット式駆動装置９４および前部差動装置１６へ至る前部駆動シャフト９６を通って前輪２に送出される。
【００２１】
伝達ケース９０は、伝達ケース１２と同様（図７）、遊星セット１００およびクラッチ１０２を有し、これらは軸線Ｘの周囲に構成されるが、その他の点では伝達ケース１２の対応する部品と同様である。また、伝達ケース９０は、入力シャフト１０４の形態の入力要素、およびスプライン付きカプラ１０６の形態の出力要素、およびスプロケット１０８の形態の別の出力要素を有する。これらの出力要素も軸線Ｘの周囲に構成される。入力シャフト１０４がトランスミッション８に結合され、したがってトランスミッション８が送出するトルクは全て入力シャフト１０４を通る。カプラ１０６は入力シャフト１０４の端部にあり、駆動シャフト９２と接続する。スプロケット１０８はカプラ１０６を囲み、チェーン・スプロケット式駆動装置９４の部分を形成する。
【００２２】
磁気粒子クラッチ１０２は、実質的にクラッチ３８と同じであり、クラッチ１０２に与えた参照番号はクラッチ３８に与えた参照番号に対応する。
【００２３】
遊星セット１００は遊星セット３６と多少異なるが、太陽歯車１１０、太陽歯車１１２の周囲に配置された輪歯車１１２、太陽および輪歯車１１０および１１２と噛み合う遊星歯車１１４、および遊星歯車１１４に従動するキャリア１１６を有し、キャリア１１６には遊星歯車１１４の回転の軸が設けられる。
【００２４】
遊星セット１００の太陽歯車１１０は入力シャフト１０４を囲むが、それでも入力シャフト１０４に対して回転することができる。これは、フランジ１１８を通してクラッチ１０２の電磁石６０に結合する。したがって、輪歯車１１２および電磁石６０は一体で回転する。輪歯車１１２は、別のフランジ１２０を通して入力シャフト１０４およびカプラ１０６に結合する。キャリア１１６は分割ハウジング１２２を含み、分割ハウジング１２２は輪歯車１１２および遊星歯車１１４を囲み、ハウジング１２２から遊星歯車１１４内へと延在して遊星歯車１１４の回転の軸を提供するスピンドル１２４も囲む。スプロケット１０８が分割ハウジング１２２上に置かれる。
【００２５】
入力シャフト１０４は、対合スプラインを通してクラッチ１０２の電機子７０に結合する。入力シャフト１０４は太陽歯車１１０を通って延在し、ここでフランジ１２０およびカプラ１０６に接合する。
【００２６】
伝達ケース１２と同様、伝達ケース９０は２つの路を有し、一方は直接路で、他方は滑りに対応することができる間接路である。また、加熱路は２つのセグメントを有し、一方は機械的セグメント、他方はクラッチセグメントである。
【００２７】
車両Ｂの動作時には、伝達ケース１００は、入力シャフト１０４からのトルクをカプラ１０６にて駆動シャフト９２に直接送出し、すなわちこれは直接路をなすものである。したがって、駆動シャフト９２は入力シャフト１０４と一体で、常にそれと同速度で回転する。出力スプロケット１０８に送出されるトルクは、間接路の機械的セグメントおよびクラッチセグメントを通り、該トルクの大部分は機械的セグメントを通る。そのセグメントで、トルクは入力シャフト１０４からフランジ１２０を通って輪歯車１１２に進み、そこから遊星歯車１１４を通ってスプロケット１０８が取り付けられたキャリア１１６へと進む。クラッチセグメントでは、トルクが入力シャフト１０４からクラッチ１０２の電機子７０へ、その後はクラッチ１０２のギャップｇの磁気粒子８０を通ってクラッチ１０２の電磁石６０へと伝達される。トルクは電磁石６０からフランジ１１８を通って太陽歯車１１０へ流れ、太陽歯車１１０がこのトルクを遊星歯車１１４へと伝達し、該トルクは、ここで機械的セグメント内のトルクと再結合し、分割ハウジング１２２を通ってスプロケット１０８へと伝達される。入力シャフト１０４およびカプラ１０６は、スプロケット１０８よりわずかに高速で回転することができる。間接路のクラッチセグメントのトルクと直接および間接路のトルクとの間には同じ関係が当てはまり、これは、遊星セット１００の４という比率について直交座標で実証された関係である（図５）。
【００２８】
別の改造伝達ケース１３０（図９）は、同様にシャフト１３２の形態の単一入力要素、およびシャフト１３４およびスプロケット１３６の形態の２つの出力要素を有する。入力シャフト１３２および出力シャフト１３４は一体化され、同速度で一体回転する。伝達ケース１３０はクラッチ１３８を使用し、これは実質的にクラッチ３８と同じであるが、セット３６および１００とは多少異なる運動原理で動作する遊星セット１４０を使用する。両方とも、シャフト１３２および１３４およびスプロケット１３６と同様に軸線Ｘの周囲に構成される。遊星セット１４０は２つの太陽歯車１４２および１４４を含む。２つの太陽歯車１４２および１４４は軸線Ｘの周囲で回転する一方、これらは相互から分離し、歯車１４２が入力シャフト１３２に接続し、歯車１４４が出力スプロケット１３６に接続する。太陽歯車１４２および１４４は、それぞれ遊星歯車１４６および１４８と噛み合い、遊星歯車１４６および１４８は、スピンドル１５２を有するキャリア１５０に結合される。実際、遊星歯車１４６および１４８は対で構成され、各対が１つの遊星歯車１４６、およびキャリア１５０の１つのスピンドル１５２の周囲に配置された１つの遊星歯車１４８を含む。１対の遊星歯車１４６および１４８は、相互に接合し、したがってそのスピンドル１５２の周囲で一致してかつ同じ角速度で回転する。キャリア１５０がクラッチ１３８の電磁石６０に取り付けられ、クラッチ１３８の電機子７０が入力シャフト１３２に取り付けられる。歯車１４２、１４４、１４６および１４８およびキャリア１５０は全て、遊星セット１４０の要素を構成する。
【００２９】
伝達ケース１３０の動作時に、入力シャフト１３２に加えられるトルクは、直接路と間接路に分割され、間接路は機械的セグメントおよびクラッチセグメントを有する。直接路では、基本的に同じであるので、トルクは入力シャフト１３２から出力シャフト１３４へと直接伝達される。間接路の機械的セグメントでは、トルクは太陽歯車１４２から遊星歯車１４６へ、および同様に歯車１４６が接合された遊星歯車１４８へ、その後は他の太陽歯車１４４、およびそれが接続された出力スプロケット１３６へと伝達される。クラッチセグメントでは、トルクは入力シャフト１３２から磁気粒子クラッチ１３８の電機子７０へ、その後はクラッチ１３８の電磁石６０へと進む。電磁石６０は、キャリア１５０を通して遊星歯車１４６および１４８に結合され、間接セグメントのトルクをキャリア１５０および遊星歯車１４６および１４８へと伝達し、ここでトルクは機械的セグメントからのトルクと組み合わされて、太陽歯車１４４、およびそれに取り付けた出力スプロケット１３６に伝達される。
【００３０】
伝達ケース１２は車両Ｂで使用することができ、伝達ケース１００は車両Ａで使用することができる。さらに、伝達ケース１３０は、車両ＡまたはＢで使用することができるが、恐らく車両Ｂに最もよく適合する。他の変形も可能であり、異なる組立の同じ遊星セット３６、１００または１４０、または異なる遊星セットを使用してもよい。組立または遊星セットに関係なく、配置構成は、入力トルクを直接路または硬質貫通路と間接路に分割しなければならず、間接路は機械的セグメントおよびクラッチセグメントを有する。間接路の２セグメントのトルクは、その路の出力要素の前に組み合わせなければならない。遊星セット３６、１００および１４０は、歯車ばかりでなく、代わりに摩擦表面も使用する必要があり、したがって牽引駆動装置になり、実際に「歯車」という言葉は牽引駆動装置も指す。クラッチ３８、１０２および１３８の電磁石および電機子は、一方が他方の中になくてもよく、相互に対して軸方向に配置してもよい。磁気クラッチ３８、１０２および１３１が好ましいが、他のタイプのクラッチでもよい。例えば、湿式プレートクラッチなどの摩擦クラッチが、電磁石クラッチまたはヒステリシスクラッチと同様に作動する。実際、これらの代替クラッチのいずれも、間接路で機械的セグメントとクラッチセグメントとに分割され、クラッチが遊星セットの低トルク要素と結合するという理由から、従来の伝達ケースのクラッチより小さくてよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従って構築され、それを実現する伝達ケースと結合された横置きモータを有する自動車の略図である。
【図２】伝達ケースの長手方向断面図である。
【図３】伝達ケースの運動図である。
【図４】伝達ケースのクラッチによって伝達されるトルクと、クラッチのコイルに通じた電流との間の関係を示すグラフである。
【図５】遊星セットが４の比率を有する伝達ケースのクラッチトルクへの出力トルクと入力トルクとの関係を示すグラフである。
【図６】縦置きモータに対応する改造伝達ケースを設けた自動車の略図である。
【図７】改造伝達ケースの長手方向断面図である。
【図８】改造伝達ケースの運動図である。
【図９】さらに別の改造伝達ケースの運動図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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