DE10257884A1

DE10257884A1 - Kraftübertragungssystem

Info

Publication number: DE10257884A1
Application number: DE10257884A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Nagai; Masao Teraoka
Original assignee: JATCO Ltd; Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: JATCO Ltd; GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE10257884B4; US20030106734A1; JP2003176862A; US6705964B2

Abstract

Ein Kraftübertragungssystem enthält eine Antriebswelle, ein Toroid-CVT, das an der Antriebswelle angeordnet ist, eine prallel zu der Antriebswelle angeordnete Gegenwelle, die vom CVT abgegebene Kraft an Räder überträgt, eine Kraftverteilungsvorrichtung, die Kraft von der Gegenwelle auf die Vorder- und Hinerräder verteilt, ein erstes Gehäuse, das ein erstes Fach definiert, das das CVT aufnimmt, ein zweites Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse angeordnet ist und ein zweites Fach definiert, das die Kraftverteilungsvorrichtung aufnimmt, eine Trennwand, die zwischen dem ersten Fach und dem zweiten Fach angeordnet ist und die Fächer in einer fluiddichten Weise abdichtet, und ein erstes und ein zweites Öl, mit denen das erste bzw. das zweite Fach beschickt sind und die unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kraftübertragungssystem für Kraftfahrzeuge, das die Motorabtriebsdrehung automatisch ändert und an Antriebsräder überträgt, und insbesondere auf ein Kraftübertragungssystem für Fahrzeuge mit Vierradantrieb, das Kraft an Vorder- und Hinterräder verteilt.
Typischerweise umfaßt ein Kraftübertragungssystem für Fahrzeuge mit Vierradantrieb mit einem stufenlos veränderlichen Toroidgetriebe (Toroid-CVT) eine Kraftverteilungsvorrichtung, die an dem Toroid-CVT an der Rückseite des Fahrzeugs vorgesehen ist und die Drehung, die durch Umsetzen des Drehantriebs vom Motor erhalten wird, an die Hinter- und Vorderräder verteilt.
Bei diesem Kraftübertragungssystem stellen sich jedoch die folgenden Probleme. Da die Kraftverteilungsvorrichtung mit dem Toroid-CVT zu einer Einheit verbunden ist, um Öl gemeinsam zu verwenden, besitzt die Vorrichtung einen hohen Reibungsverlust. Genauer verwendet das Toroid-CVT aufgrund seiner Struktur für die Übertragung von Drehmoment über Scherkräfte eines Ölfilms zwischen Antriebsrollen und Antriebs- und Abtriebsscheiben Traktionsöl, das bei kämmenden Zahnrädern einen hohen Reibungsverlust besitzt.
Darüber hinaus erhöht die gemeinsame Nutzung von Öl die in dem Kraftübertragungssystem bewegte Ölmenge, was zu einer schwierigen Herstellung des Ölpegels führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kraftübertragungssysteme zu schaffen, die ein Toroid-CVT und eine Kraftverteilungsvorrichtung umfassen und eine Verringerung sowohl des Reibungsverlusts der Kraftverteilungsvorrichtung als auch der in dem Kraftübertragungssystem bewegten Ölmenge ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung schafft allgemein ein Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor und Vorder- und Hinterrädern, das umfaßt: eine Antriebswelle, die Leistung von dem Motor eingibt; ein Toroid- CVT, das an der Antriebswelle angeordnet ist, wobei das CVT Leistung von der Antriebswelle stufenlos umsetzen kann; eine Gegenwelle, die parallel zu der Antriebswelle angeordnet ist und Leistung, die vom CVT ausgegeben wird, an die Räder überträgt; eine Kraftverteilungsvorrichtung, die Leistung von der Gegenwelle auf die Vorder- und Hinterräder verteilt; ein erstes Gehäuse, das ein erstes Fach definiert, das das CVT aufnimmt; ein zweites Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse angeordnet ist und ein zweites Fach definiert, das die Kraftverteilungsvorrichtung aufnimmt; eine Trennwand, die zwischen dem ersten Fach und dem zweiten Fach angeordnet ist und die Fächer fluiddicht abdichtet; und ein erstes Öl sowie ein zweites Öl, mit denen das erste bzw. das zweite Fach beschickt ist, wobei das erste und das zweite Öl unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich, worin:
Fig. 1 eine Blockdarstellung ist, die eine erste Ausführungsform eines Kraftübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 5 ist, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht von Fig. 2 ist, die eine Kraftverteilungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht längs der Linie IV-O-IV in Fig. 5 ist, die die Kraftverteilungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
Fig. 5 eine schematische Zeichnung ist, die die räumliche Beziehung zwischen Wellen der Kraftverteilungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Nun wird mit Bezug auf die Zeichnungen das Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt ist, beschrieben.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der das Kraftübertragungssystem ein Toroid-CVT 10 und eine Kraftverteilungsvorrichtung 46 umfaßt.
In Fig. 1 wird die Drehung eines nicht gezeigt Motors oder einer nicht gezeigten Leistungsquelle, die auf der linken Seite in Fig. 1 angeordnet ist, über einen Drehmomentwandler 12 in das Toroid-CVT 10 eingegeben. Wie in dem technischen Gebiet wohlbekannt ist, umfaßt der Drehmomentwandler 12 ein Pumpenrad 12a, ein Turbinenrad 12b und ein Leitrad 12c. In dieser Ausführungsform umfaßt der Drehmomentwandler 12 ferner eine Überbrückungskupplung 12d. Eine Abtriebsdrehwelle 14 des Drehmomentwandlers 12 ist koaxial zu der Motorabtriebswelle oder Mittelachse C angeordnet.
Das Toroid-CVT 10 umfaßt eine Ölwanne oder einen Ölaufnehmer 22a, der im unteren Abschnitt eines Gehäuses 22 angeordnet ist, und ein erstes Fach A, das einen durch das Gehäuse 22 definierten äußeren Umfang besitzt. In dem ersten Fach A ist eine Drehmomentübertragungswelle oder erste Welle 16 koaxial zu der Abtriebsdrehwelle 14 angeordnet. An der Drehmomentübertragungswelle 16 sind eine erste Toroidgetriebeeinheit 18 und eine zweite Toroidgetriebeeinheit 20 tandemartig angeordnet. Die erste und die zweite Toroidgetriebeeinheit 18, 20 umfassen ein Paar erster Antriebs- und Abtriebsscheiben 18a, 18b, ein Paar zweiter Antriebs- und Abtriebsscheiben 20a, 20b, wobei jede Scheibe eine mit einer Toroidkurve ausgebildete gegenüberliegende Oberfläche besitzt, und zwei Paare Antriebsrollen 18c, 18d; 20c, 20d, wovon jede mit den gegenüberliegenden Flächen der Scheiben in Reibkontakt ist.
Die Antriebsrollen 18c, 18d; 20d, 20d sind in bezug auf die Mittelachse C symmetrisch angeordnet. In der Weise, die in JP-U 63-92859 offenbart ist, wird in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs die Neigung jeder Antriebsrolle über ein Steuerventil und einen Hydraulikaktuator, nicht gezeigt, gesteuert, wodurch die Drehung der Antriebsscheiben 18a, 20a für die Übertragung an die Abtriebsscheiben 18b, 20b stufenlos geändert wird.
Die Drehmomentübertragungswelle 16 enthält eine Hohlwelle und ist in der Weise angebracht, daß eine geringfügige axiale Bewegung in bezug auf das Gehäuse 22 zugelassen ist.
Die erste Toroidgetriebeeinheit 18 ist an der Drehmomentübertragungswelle 16 auf der linken Seite in Fig. 1 angeordnet, während die zweite Toroidgetriebeeinheit 20 an der Drehmomentübertragungswelle 16 auf der rechten Seite in Fig. 1 angeordnet ist. Die erste und die zweite Antriebsscheibe 18a, 20a sind jeweils außerhalb angeordnet und an der Drehmomentübertragungswelle 16 über Kugel- Kerbverzahnungen 24, 26 so angebracht, daß sie in Drehrichtung unbeweglich sind, jedoch in axialer Richtung gleichmäßig beweglich sind.
Andererseits sind die ersten und zweiten Abtriebsscheiben 18b, 20b mit einem Abtriebszahnrad 28, das relativ drehbar mit der Drehmomentübertragungswelle 16 in Eingriff ist, in einem Kerbverzahnungseingriff. Das an die erste und an die zweite Abtriebsscheibe 18b, 20b übertragene Drehmoment wird über das Abtriebszahnrad 28 an ein an einer Gegenwelle oder zweiten Welle 30 vorgesehenes Antriebszahnrad 30a übertragen. Das Abtriebszahnrad 28 und das Antriebszahnrad 30a bilden ein erstes Getriebe 32.
An der Außenseite der ersten Antriebsscheibe 18a oder auf der linken Seite in Fig. 1 ist eine Belastungsnockenvorrichtung 34 angeordnet. Die Belastungsnockenvorrichtung 34 nimmt die Abtriebsdrehung des Drehmomentwandlers 12 über eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 36 auf, um in Reaktion auf das Antriebsdrehmoment eine Druckkraft zu erzeugen. Die Belastungsnockenvorrichtung 34 umfaßt einen Belastungsnocken 34a, der mit der Drehmomentübertragungswelle 16 relativ drehbar in Eingriff ist und daran über ein Schublager 38 gehalten wird.
Zwischen der zweiten Antriebsscheibe 20a und der Drehmomentübertragungswelle 16 am rechten Ende in Fig. 1 ist eine Scheibenfeder 40 angeordnet. Daher wirkt die durch die Belastungsnockenvorrichtung 34 erzeugte Druckkraft nicht nur auf die erste Antriebsscheibe 18a, sondern über die Drehmomentübertragungswelle 16 und die Scheibenfeder 40 auch auf die zweite Antriebsscheibe 20a. Eine durch die Scheibenfeder 40 erzeugte Vorbelastungskraft wirkt nicht nur auf die zweite Antriebsscheibe 20a, sondern über die Drehmomentübertragungswelle 16 und die Belastungsnockenvorrichtung 34 auch auf die erste Antriebsscheibe 18a.
Die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 36 umfaßt einen Planetenradsatz 42 des Doppelplanetenrad-Typs, eine Vorwärtskupplung 44, die einen Träger 42a des Planetenradsatzes 42 mit der Abtriebsdrehwelle 14 in Eingriff bringen kann, und eine Rückwärtsbremse 45, die ein Hohlrad 42b des Planetenradsatzes 42 mit dem Gehäuse 22 in Eingriff bringen kann.
Die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 36 ist so konstruiert, daß eine Drehung in derselben Richtung wie die Motordrehung durch Einrücken der Vorwärtskupplung 44 und Ausrücken der Rückwärtsbremse 45 in das Toroid-CVT 10 eingegeben wird und eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung durch Ausrücken der Vorwärtskupplung 44 und Einrücken der Rückwärtsbremse 45 in das Toroid-CVT 10 eingegeben wird. Der Planetenradsatz 42 umfaßt ferner ein Sonnenrad 42c und Planetenräder 42d, 42e, die in gegenseitigem Eingriff sind.
Die Gegenwelle 30 nimmt die Abtriebsdrehung der ersten und der zweiten Toroidgetriebeeinheiten 18, 20 über das erste Getriebe 32 auf, wobei dessen Drehung in die Kraftverteilungsvorrichtung 46 eingegeben wird. Die Kraftverteilungsvorrichtung 46 umfaßt einen Hoch/Niedrig- Umschaltmechanismus 41, der in einem zweiten Fach B angeordnea ist, dessen äußerer Umfang durch ein Übertragungsgehäuse 737 und eine Übertragungsabdeckung 729 definiert ist, ein zweites Getriebe 48 und einen Kupplungsmechanismus 52. Das zweite Fach B ist durch ein Distanzstück 733, das zwischen dem Übertragungsgehäuse 737 und der Übertragungsabdeckung 729 angeordnet ist, unterteilt, wodurch ein vorderer Fachabschnitt b1 für die Aufnahme eines Zahnrades 119, eines Leerlaufrades 121, eines hinterradseitigen Antriebszahnrades 123 und eines vorderradseitigen Antriebszahnrades 137, die das zweite Getriebe 48 bilden, und ein hinterer Fachabschnitt b2 für die Aufnahme des Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41 und den Kupplungsmechanismus 52 definiert werden. Daher werden die Hinterräder über die Gegenwelle 30, den Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41, das Zahnrad 119, das Leerlaufzahnrad 121, das hinterradseitige Antriebszahnrad 123 und eine erste Abtriebswelle 50 angetrieben, während die Vorderräder über den Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41, das Zahnrad 119, das Leerlaufzahnrad 121, das vorderradseitige Antriebszahnrad 137, den Kupplungsmechanismus 52 und die zweite Abtriebswelle 51 angetrieben werden.
In den Fig. 2-5 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 5, die die Kraftverteilungsvorrichtung 46 zeigt. Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht von Fig. 2, die insbesondere den Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41 zeigt. Der Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41 ist am hinteren Ende der Gegenwelle 30 und in dem hinteren Fachabschnitt b2 des zweiten Fachs B angeordnet. Der Hoch/Niedrig- Umschaltmechanismus 41 umfaßt einen Planetenradsatz 47 des Einzelplanetenrad-Typs, eine Antriebswelle 49, eine Hoch/Niedrig-Buchse 57 usw.
Der Planetenradsatz 47 ist an der Übertragungsabdeckung 729 angebracht, wie später beschrieben wird. Die Übertragungsabdeckung 729 ist an dem Übertragungsgehäuse 737 durch einen Bolzen 735 so angebracht, daß dazwischen der Raum 733 vorhanden ist.
Das Übertragungsgehäuse 737 ist mit einer Trennwand 737a ausgebildet, die das erste und das zweite Fach A bzw. B definiert. Die Trennwand 737a besitzt ein Durchgangsloch 737c, das koaxial zu der Drehmomentübertragungswelle 16 angeordnet ist und ein Ende der ersten Abtriebswelle 50 drehbar unterstützt, wobei durch das Durchgangsloch 737c ein Unterstützungselement 68 verläuft, das ein Parkzahnrad 64 unterstützt, und ein Durchgangsloch 737b, das in der inneren Umfangsfläche eines rohrförmigen Teils 737d ausgebildet ist, der ein vorderes Ende besitzt, das zu dem Toroid-CVT 10 vorsteht und die Gegenwelle 30 drehbar unterstützt. In dem Durchgangsloch 737b ist ein Lager 67 an einer Position angeordnet, die sich axial näher bei der Kraftverteilungsvorrichtung 46 als eine Dichtung 740 befindet, um so die Gegenwelle 30 drehbar zu unterstützen.
In den Durchgangslöchern 737c, 737b sind Dichtungen 739, 740 angeordnet, wovon jede eine Doppeldichtung enthält, die das erste und das zweite Fach A, B in fluiddichter Weise definiert. In dem Übertragungsgehäuse 737 ist an der Position zwischen den Dichtungselementen der Dichtung 740 ein Entlüftungsloch 66 ausgebildet, das eine Verbindung zwischen der Innenseite des Kraftübertragungssystems und der Umgebungsluft zuläßt. Das erste Fach A ist mit einem Öl mit hohem Traktionskoeffizienten und hohem Reibkoeffizienten oder mit einem sogenannten Traktionsöl beschickt, während das zweite Fach B mit einem Öl mit niedrigerem Traktionskoeffizienten und niedrigerem Reibkoeffizienten als das Traktionsöl oder mit einem sogenannten ATF (= Automatic Transmission Fluid = Automatikgetriebefluid) beschickt ist.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt der Planetenradsatz 47 ein Hohlrad 61, vier Planetenräder 63, die in Umfangsrichtung in gleichem Abstand angeordnet sind, Planetenradträger 65a, 65b, die Planetenradwellen 65 unterstützen, die die Planetenräder 63 in Vorne/Hinten- Richtung unterstützen, ein Sonnenrad 71 usw.
Ein Innengehäuse 73 ist an der Übertragungsabdeckung 729 durch einen Bolzen 75 befestigt. Das Hohlrad 61 ist an dem Innengehäuse 73 durch einen zwischen dem Hohlrad 61 und dem Innengehäuse 73 ausgebildeten Eingriff 77 angebracht und ist einer Drehverriegelung unterworfen. Außerdem ist das Hohlrad 61 durch den inneren Umfang der Übertragungsabdeckung 729 zentriert.
Ein weiteres Innengehäuse 79 ist am inneren Umfang der Übertragungsabdeckung 729 so angeordnet, daß es am Hohlrad 61 anliegt, und durch einen Einrastring 81 befestigt, um das Hohlrad 61 axial zu positionieren.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Antriebswelle 49 über eine Kerbverzahnung mit der Gegenwelle 30 am hinteren Ende gekoppelt, während die Abtriebswelle 49a am äußeren Umfang der Antriebswelle 49 angeordnet ist, so daß sie hierzu koaxial und relativ drehbar ist. Darüber hinaus ist die Abtriebswelle 49a an dem Distanzstück 733 über Lager 83, 143 unterstützt, während die Antriebswelle 49 durch die Abtriebswelle 49a unterstützt ist. Auf diese Weise bilden die Antriebswelle 49 und die Abtriebswelle 49a eine Doppelwellenstruktur.
Das Planetenrad 63 ist an der entsprechenden Welle 65 über ein Nadellager unterstützt. Die Welle 65 ist an dem vorderen Träger 65a durch einen Federstift befestigt und unterliegt einer Drehverriegelung und einem Eingrifflösestopp. Zwischen dem vorderen Träger 65a und dem Innengehäuse 79 ist ein Schublager 89 angeordnet, das zum Zeitpunkt eines Hoch/Niedrig-Umschaltens einer Schubkraft unterworfen ist.
Die Welle 65 ist mit axialen und radialen Öldurchlässen 91, 93 ausgebildet, die miteinander in Verbindung stehen, und besitzt einen Ölkanal 95, der an ihrem hinteren Ende angebracht ist.
Der Ölkanal 95 ist mit vier Ölaufnehmern ausgebildet, die dem hinteren Ende der Wellen 65 entsprechen. Der Ölkanal 95 dient dazu, das ATF, das durch die Umfangsdrehelemente nach innen verspritzt wird, in den Ölaufnehmern zu sammeln und es über den Öldurchlaß 91 und den Öldurchlaß 93 an ein Nadellager 85 zu leiten, um dieses zu schmieren und zu kühlen.
Das Sonnenrad 71 ist mit dem äußeren Umfang der Antriebswelle 49 über ein Kerbverzahnung gekoppelt und durch Einrastringe 97, die an der Antriebswelle 49 an beiden Enden angebracht sind, axial positioniert. Zwischen dem Sonnenrad 71 und dem vorderen Träger 65a sowie zwischen dem Sonnenrad 71 und dem Innengehäuse 73 sind jeweils Schublager 99 angeordnet, die zum Zeitpunkt eines Hoch/Niedrig-Umschaltens einer Schubkraft unterworfen sind.
Die Hoch/Niedrig-Buchse 57 ist am inneren Umfang mit einer Kerbnut 101 ausgebildet und am äußeren Umfang mit einem Zwischenzahnrad 103 mit Außenzähnen versehen. Über die Kerbnut 101 ist die Hoch/Niedrig-Buchse 57 mit einer Kerbnut 105, die am äußeren Umfang der Abtriebswelle 49a ausgebildet ist, axial beweglich gekoppelt. Der vordere Träger 65a ist mit einem niedrigen Zahnrad 107 mit Innenzähnen ausgebildet, mit dem das Zwischenzahnrad 103 der Hoch/Niedrig-Buchse 57 in Eingriff und außer Eingriff gelangen kann.
Ein hohes Zahnrad 109 mit Außenzähnen, das mit der Keilwelle 101 in Eingriff und außer Eingriff gelangen kann, ist über eine Keilwelle mit der Antriebswelle 49 gekoppelt und durch Einrastringe 111 an der Vorderseite und an der Rückseite axial positioniert.
Eine Drehzahländerungsgabel 55 besitzt ein vorderes Ende, das mit einer Umfangsnut 113 der Hoch/Niedrig-Buchse 57 in Gleiteingriff ist. Ein Aktuator 59 bewegt die Hoch/Nierig-Buchse 57 über eine Drehzahländerungs- Zugstange 53 und die Drehzahländerungsgabel 55 vorwärts und rückwärts.
Durch diese Bewegung wird die Hoch/Niedrig-Buchse 57 in eine hohe Position bewegt, in der die Keilwelle 101 mit dem hohen Zahnrad 109 in Eingriff ist, in eine neutrale Position bewegt, in der der Eingriff der Kerbnut 101 mit dem hohen Zahnrad 109 gelöst ist, oder in eine niedrige Position bewegt, in der der vordere Träger 65a des Zwischenzahnrades 103 mit dem niedrigen Zahnrad 107 in Eingriff ist.
Wenn die Hoch/Niedrig-Buchse 57 in die hohe Position bewegt ist, wird der an die Antriebswelle 49 übertragene Dreheingang über die Gegenwelle 30 und unter Umgehung des Planetenradsatzes 47 mit gleichmäßiger (hoher) Geschwindigkeit an die Abtriebswelle 49a übertragen.
Wenn die Hoch/Niedrig-Buchse 57 in die neutrale Position bewegt ist, ist die Abtriebswelle 49a von der Antriebswelle 49 getrennt, wodurch die Drehmomentübertragung unterbrochen ist. In den hohen und neutralen Positionen laufen das Sonnenrad 71, die Planetenräder 63 sowie die Träger 65a, 65b des Planetenradsatzes 47 im Leerlauf.
Wenn die Hoch/Niedrig-Buchse 57 in die niedrige Position bewegt ist, wird die Drehung an der Position des Planetenradsatzes 57 umgelenkt und zur Abtriebswelle 49a übertragen. Genauer wird die Drehung der Antriebswelle 49 an den Planetenradsatz 71 über das Sonnenrad 71 eingegeben, um eine reduzierte Drehung zu erhalten, die an die Abtriebswelle 49a über die Hoch/Niedrig-Buchse 57 (mit niedriger Geschwindigkeit) übertragen wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Zahnrad 119 am äußeren Umfang der Abtriebswelle 49a ausgebildet, während das hinterradseitige Antriebszahnrad 123 an der ersten Abtriebswelle 50 ausgebildet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Leerlaufzahnrad 121 am Übertragungsgehäuse 737 und am Distanzstück 733 durch ein Lager 125 unterstützt, während die erste Abtriebswelle 50 ein vorderes Ende, das am Übertragungsgehäuse 737 und am Distanzstück 733 durch ein Lager 127 unterstützt ist, und ein hinteres Ende, das durch ein Lager 129 unterstützt ist, besitzt.
An der ersten Abtriebswelle 50 ist ein Impulsrad 131 für einen Drehzahlmesser ausgebildet, ferner ist zwischen der ersten Abtriebswelle 50 und der Übertragungsabdeckung 729 eine Dichtung 133 angeordnet, die ein Ölleck verhindert.
Das an die Abtriebswelle 49a des Hoch/Niedrig-Umschaltmechanismus 41 übertragene Drehmoment wird an die Hinterräder über ein hinterradseitiges Traktionsübertragungssystem übertragen, das ein Leerlaufzahnrad 121 und eine erste Abtriebswelle oder ein hinterradseitiges Traktionsausgabesystem 50 umfaßt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt ein vorderradseitiges Traktiortsausgabesystem ein vorderradseitiges Antriebszahnrad 137, eine elektromagnetische Kupplung 139, eine vorderradseitige zweite Abtriebswelle 51 usw.
Das Antriebszahnrad 137 ist mit dem Leerlaufzahnrad 121 an einer anderen radialen oder Phasenposition als das Zahnrad 119 eines hinterradseitigen Traktionsausgabesystems und in der Weise in Eingriff, daß es mit dem Zahnrad 119 axial überlappt. Däs Antriebszahnrad 137 ist am Übertragungsgehäuse 737 und am Distanzstück 733 durch Lager 143, 145 unterstützt.
Die elektromagnetische Kupplung 139 ist in der Übertragungsabdeckung 729 untergebracht, die einen Teil des Gehäuses bildet und ein Drehgehäuse 147, eine hohle Innenwelle 149, eine Mehrscheiben-Hauptkupplung 151, einen Kugelnocken 153, eine Mehrscheiben- Vorsteuerkupplung 155, einen Elektromagneten 157, einen Anker 159, eine Steuereinheit usw. umfaßt.
Das Drehgehäuse 147 ist an der Übertragungsabdeckung 729 durch ein Lager 161 unterstützt, während die Innenwelle 149 am vorderen Ende eine Keilwelle besitzt, die mit dem vorderradseitigen Antriebszahnrad 137 am äußeren Umfang gekoppelt ist.
Die zweite Abtriebswelle 51 ist so angeordnet, daß sie durch die Innenwelle 149 verläuft. Darüber hinaus besitzt die zweite Abtriebswelle 51 ein vorderes Ende, das an dem vorderradseitigen Antriebszahnrad 137 durch ein Lager 167 unterstützt ist, und am hinteren Ende eine Kerbnut, die mit dem Drehgehäuse 147 gekoppelt ist. Ein Flansch 169 an der zweiten Abtriebswelle 51 ist mit einer Triebwelle gekoppelt, außerdem ist zwischen dem Flansch 169 und dem Übertragungsgehäuse 737 eine Dichtung 171 angeordnet, um ein Ölleck zu verhindern.
Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 5 der Schmierungsbetrieb in dem zweiten Fach B beschrieben. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist das hinterradseitige Antriebszahnrad 123 an der untersten Position angeordnet. Dann wird durch Spritzen und Sprühen von ATF, das in der Umgebung des Antriebszahnrades 173 gesammelt wird, eine Schmierung beispielsweise für die Lager 83, 127, 143 im zweiten Fach B ausgeführt.
Wie oben beschrieben wurde, stellt in dieser Ausführungsform der obige Aufbau die Schmierung der Elemente hinter den Abtriebselementen der Gegenwelle 30 einschließlich des Lagers 67 für die Unterstützung der Gegenwelle 30 mit Öl mit niedrigerem Traktionskoeffizienten und niedrigerem Reibkoeffizienten (gewöhnliches ATF) als jene von Traktionsöl sicher und ermöglicht somit die Schmierung einer größeren Anzahl von Elementen einschließlich der Kraftverteilungsvorrichtung 46 mit Öl mit niedrigerem Traktionskoeffizienten und niedrigerem Reibkoeffizienten als jene des Traktionsöls, wodurch sich ein weiter verbesserter Kraftstoffverbrauch ergibt.
Ferner ist der rohrförmige Abschnitt 737d in dem Durchgangsloch 737b der Trennwand 737a so ausgebildet, daß sein vorderes Ende zu dem Toroid-CVT 10 vorsteht, was nicht nur eine Verringerung des toten Raums in dem ersten Fach A und somit des Ölvolumens für die Erzielung eines erforderlichen Ölpegels ermöglicht, sondern außerdem eine weitere Beschleunigung der Ölrückkehr zur Ölwanne 22a, die in dem unteren Abschnitt des Toroid-CVT 10 angeordnet ist, zuläßt. Dies ermöglicht ein verbessertes Verhalten des Ölpegels für das erste und das zweite Fach A, B, mit der Folge, daß ein Ansaugen von Luft durch die Ölpumpe und ein Herausblasen von Luft des Luftatmers verhindert werden.
Ferner ist wenigstens ein Teil des Lagers 67 für die Unterstützung der Gegenwelle 30 in dem Durchgangsloch 737b in dem rohrförmigen Abschnitt 737d, der zum Toroid- CVT 10 vorsteht, angeordnet, wodurch sich die Position des zweiten Übertragungszahnrades 48 näher bei der Trennwand 737a befinden kann, was zu einer Verringerung der axialen Abmessungen führt.
Ferner enthalten die Dichtungen 739, 740 eine Doppeldichtung, die die Erzielung des fluiddichten Zustands nicht nur des zweiten Fachs B, sondern auch des ersten Fachs A zuläßt, was zu einer sicheren Verhinderung einer Ölmischung führt, selbst wenn die Fächer A, B mit unterschiedlichen Ölen beschickt sind.
Ferner verhindert die Anordnung der Trennwand 737a die Bewegung einer großen Ölmenge zu der Kraftverteilungsvorrichtung 46, wenn das Fahrzeug eine Bergauffahrt vornimmt, was eine sichere Verhinderung der Verschlechterung des Ölverbrauchs aufgrund einer Zunahme des Reibungsverlusts der Kraftverteilungsvorrichtung 46, die durch verspritztes Öl geschmiert wird, zuläßt.
Da nun die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist klar, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist und daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf das Kraftübertragungssystem anwendbar, das einen Hoch/Niedrig- Umschaltmechanismus 41 besitzt, sondern auch auf ein Kraftübertragungssystem ohne ein solches Hilfsgetriebe. Ferner ist das Öl nicht auf ein ATF eingeschränkt, vielmehr können andere Öle mit niedrigerem Traktionskoeffizienten und niedrigerem Reibkoeffizienten als jene des im Toroid-CVT verwendeten Traktionsöls verwendet werden. Ferner ist in den Ausführungsformen das Kraftübertragungssystem im Fahrzeug vertikal angeordnet. Das Kraftübertragungssystem der vorliegenden Erfindung kann jedoch in einer beliebigen Richtung angeordnet werden, es kann somit im Fahrzeug auch horizontal angeordnet werden.
Die gesamten Lehren der japanischen Patentanmeldung P2001-377870, eingereicht am 11. Dezember 2001, sind hiermit durch Literaturhinweis eingefügt.

Claims

1. Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor sowie Vorder- und Hinterrädern, mit:
einer Antriebswelle, die Kraft vom Motor eingibt;
einem Toroid-CVT, das an der Antriebswelle angeordnet ist, wobei das CVT Kraft von der Antriebswelle stufenlos umsetzen kann;
einer Gegenwelle, die parallel zu der Antriebswelle angeordnet ist, wobei die Gegenwelle vom CVT abgegebene Kraft an die Räder überträgt;
einer Kraftverteilungsvorrichtung, die Kraft von der Gegenwelle auf die Vorder- und Hinterräder überträgt;
einem ersten Gehäuse, das ein erstes Fach definiert, wobei das erste Fach das CVT aufnimmt;
einem zweiten Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse angeordnet ist und ein zweites Fach definiert, wobei das zweite Fach die Kraftverteilungsvorrichtung aufnimmt;
einer Trennwand, die zwischen dem ersten Fach und dem zweiten Fach angeordnet ist, wobei die Trennwand die Fächer in fluiddichter Weise abdichtet; und
einem ersten und einem zweiten Öl, mit denen das erste bzw. das zweite Fach beschickt sind, wobei das erste und das zweite Öl verschiedene Eigenschaften besitzen.

2. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Trennwand mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das die Gegenwelle verläuft.

3. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 2, ferner mit einem Lager in dem Durchgangsloch, das die Gegenwelle unterstützt, und Dichtungen, die das Durchgangsloch abdichten.

4. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 3, ferner mit:
einem Ölaufnehmer, der in einem unteren Abschnitt des ersten Gehäuses angeordnet ist; und
einem rohrförmigen Abschnitt, der in dem Durchgangsloch angeordnet ist und zu dem ersten Gehäuse über eine Anschmiegungsfläche des ersten und des zweiten Gehäuses vorsteht,
wobei das Lager an einem inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts angeordnet ist,
wobei die erste Dichtung an dem inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts und an einer Position näher beim CVT als das Lager angeordnet ist, wobei die erste Dichtung einen fluiddichten Zustand des zweiten Fachs sicherstellt, und
wobei die zweite Dichtung am inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts und an einer Position näher am CVT als die erste Dichtung angeordnet ist, wobei die zweite Dichtung einen fluiddichten Zustand des ersten Fachs sicherstellt.

5. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Kraftverteilungsvorrichtung eine Schmierung durch Spritzen des zweiten Öls im zweiten Fach in einen unteren Abschnitt des zweiten Gehäuses ausführt.

6. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem das zweite Öl im zweiten Fach einen niedrigeren Traktionskoeffizienten und einen niedrigeren Reibkoeffizienten als das erste Öl im ersten Fach hat.

7. Kraftfahrzeug, mit:
einem Motor, Vorder- und Hinterrädern; und
einem Kraftübertragungssystem, das mit dem Motor und mit den Vorder- und Hinterrädern verbunden ist, wobei das Kraftübertragungssystem umfaßt:
eine Antriebswelle, die Kraft vom Motor eingibt;
ein Toroid-CVT, das an der Antriebswelle angeordnet ist, wobei das CVT Kraft von der Antriebswelle stufenlos umsetzen kann;
eine Gegenwelle, die parallel zu der Antriebswelle angeordnet ist, wobei die Gegenwelle Kraft, die vom CVT ausgegeben wird, an die Räder überträgt;
eine Kraftverteilungsvorrichtung, die Kraft von der Gegenwelle auf die Vorder- und Hinterräder verteilt;
ein erstes Gehäuse, das ein erstes Fach definiert, wobei das erste Fach das CVT aufnimmt;
ein zweites Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse angeordnet ist und ein zweites Fach definiert;
wobei das zweite Fach die Kraftverteilungsvorrichtung aufnimmt;
eine Trennwand, die zwischen dem ersten Fach und dem zweiten Fach angeordnet ist, wobei die Trennwand die Fächer in fluiddichter Weise abdichtet; und
ein erstes Öl und ein zweites Öl, mit denen das erste bzw. das zweite Fach beschickt sind, wobei das erste und das zweite Öl unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, bei dem die Trennwand mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das die Gegenwelle verläuft.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, das ferner ein Lager in dem Durchgangsloch, das die Gegenwelle unterstützt, und Dichtungen, die das Durchgangsloch abdichten, umfaßt.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, ferner mit:
einem Ölaufnehmer, der in einem unteren Abschnitt des ersten Gehäuses angeordnet ist; und
einem rohrförmigen Abschnitt, der in dem Durchgangsloch angeordnet ist, wobei der rohrförmige Abschnitt zu dem ersten Gehäuse über eine Anschmiegungsfläche des ersten und des zweiten Gehäuses vorsteht,
wobei das Lager an einem inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts angeordnet ist,
wobei die erste Dichtung am inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts und an einer Position näher am CVT als das Lager angeordnet ist, wobei die Dichtung einen fluiddichten Zustand des zweiten Fachs sicherstellt, und
wobei die zweite Dichtung am inneren Umfang des rohrförmigen Abschnitts und an einer Position näher am CVT als die erste Dichtung angeordnet ist, wobei die zweite Dichtung einen fluiddichten Zustand des ersten Fachs sicherstellt.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, bei dem die Kraftverteilungsvorrichtung die Schmierung durch Spritzen des zweiten Öls im zweiten Fach in einen unteren Abschnitt des zweiten Gehäuses ausführt.

12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, bei dem das zweite Öl im zweiten Fach einen niedrigeren Traktionskoeffizienten und einen niedrigeren Reibkoeffizienten als das erste Öl im ersten Fach hat.

13. Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, das einen Motor sowie Vorder- und Hinterräder besitzt, mit:
einer Antriebswelle, die Kraft vom Motor eingibt;
einem Toroid-CVT, das an der Antriebswelle angeordnet ist, wobei das CVT Kraft von der Antriebswelle stufenlos umsetzen kann;
einer Gegenwelle, die parallel zu der Antriebswelle angeordnet ist, wobei die Gegenwelle vom CVT abgegebene Kraft an die Räder überträgt;
einer Kraftverteilungsvorrichtung, die Kraft von der Gegenwelle auf die Vorder- und Hinterräder verteilt;
Mitteln, die ein erstes Fach definieren, wobei das erste Fach das CVT aufnimmt;
Mitteln, die angrenzend an die das erste Fach definierenden Mittel angeordnet sind, um ein zweites Fach zu definieren, wobei das zweite Fach die Kraftverteilungsvorrichtung aufnimmt;
einer Trennwand, die zwischen dem ersten Fach und dem zweiten Fach angeordnet ist, wobei die Trennwand die Fächer in einer fluiddichten Weise abdichtet; und
einem ersten und einem zweiten Öl, mit denen das erste bzw. das zweite Fach beschickt sind, wobei das erste und das zweite Öl unterschiedliche Eigenschaften besitzen.