Раздаточная коробка для автомобиля с приводом на четыре колеса

Изобретение относится к раздаточной коробке полноприводного автомобиля. Раздаточная коробка содержит входной вал, выходной вал, переключающий механизм высокой-низкой передачи, выходной элемент, сцепление, блокировочную муфту, винтовой механизм, передаточный механизм, барабанный кулачок и переключающий механизм. Переключающий механизм выполнен с возможностью избирательного переключения между положением H4L и положением L4L в соответствии с вращательным движением электродвигателя. Положение H4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена высокоскоростная передача. Положение L4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена низкоскоростная передача. Достигается повышение надежности и управляемости. 7 з.п. ф-лы, 20 ил.

 

Предпосылки к созданию изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к технологии, которая в раздаточной коробке для автомобиля с приводом на четыре колеса переключает как переключающий механизм высокой-низкой передачи, изменяющий входную частоту вращения от входного вала и выдающий результирующее вращение на выходной вал, так и переключает замыкающий механизм 4WD, жестко соединяющий (т.е. соединяющий напрямую) выходной вал с выходным элементом с образованием заблокированного состояния 4WD; с одним электродвигателем, избирательно переключающим муфту высокой-низкой передачи, предусмотренную в переключающем механизме высокой-низкой передачи, и блокировочную муфту, предусмотренную в замыкающем механизме 4WD, между положением H4L, в котором высокоскоростная передача установлена в переключающем механизме высокой-низкой передачи, и в котором выходной вал и выходной элемент жестко соединены между собой, и положением L4L, в котором низкоскоростная передача установлена в переключающем механизме высокой-низкой передачи, и в котором выходной вал и выходной элемент жестко соединены между собой.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Общеизвестна раздаточная коробка для автомобиля с приводом на четыре колеса с одним электродвигателем, которая переключает переключающий механизм высокой-низкой передачи, переключает замыкающий механизм 4WD в заблокированное состояние 4WD и регулирует раздачу крутящего момента на вспомогательные ведущие колеса посредством сцепления. Раздаточная коробка, раскрытая в «ESM Electronic Service Manual 2012 QX», (США), NISSAN NORTH AMERICA, INC., июль 2011 г., с. DLN-13 - DLN-16, является одной из таких раздаточных коробок. В раздаточной коробке, раскрытой в «ESM Electronic Service Manual 2012 QX», (США), NISSAN NORTH AMERICA, INC., июль 2011 г., с. DLN-13 - DLN-16, в качестве преобразующих механизмов, которые преобразуют вращение электродвигателя в линейное движение, применен барабанный кулачок для операции переключения переключающего механизма высокой-низкой передачи и операции переключения замыкающего механизма 4WD, и применен рычаг с шаровым кулачком для регулирования раздачи крутящего момента сцепления.

Сущность изобретения

[0003] В данном типе раздаточных коробок, в случае неисправности сцепления и невозможности дальнейшей регулировки раздаваемого на вспомогательные ведущие колеса крутящего момента, например, крутящий момент может быть передан на вспомогательные ведущие колеса посредством переключения муфты высокой-низкой передачи и блокировочной муфты в положение L4L, в котором низкоскоростная передача установлена в переключающем механизме высокой-низкой передачи, а выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой. Однако в положении L4L устанавливается низкоскоростная передача, поэтому движение на скорости от средней до высокой затруднено, и, таким образом, необходимо значительное количество времени для перемещения автомобиля из одного места в другое, что является проблематичным, например, в пустыне. Кроме того, на склонах и т.п. с низким значением μ, например, приводное усилие становится чрезмерным, поэтому ухудшается управляемость автомобиля, что также приводит к проблемам.

[0004] В настоящем изобретении, таким образом, предложена раздаточная коробка для автомобиля с приводом на четыре колеса, способная переключать муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту в положение H4L, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи устанавливается высокоскоростная передача, а выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой.

[0005] Один из аспектов изобретения относится к раздаточной коробке для автомобиля с приводом на четыре колеса, содержащей входной вал, выходной вал, переключающий механизм высокой-низкой передачи, выходной элемент, сцепление, блокировочную муфту, винтовой механизм, передаточный механизм, барабанный кулачок, переключающий механизм. Ось выходного вала проходит через ту же самую ось, что и ось входного вала. Переключающий механизм высокой-низкой передачи выполнен с возможностью изменения входной частоты вращения от входного вала и передачи результирующего вращения на выходной вал путем перемещения муфты высокой-низкой передачи в осевом направлении выходного вала, причем переключающий механизм высокой-низкой передачи соединен с входным валом. Выходной элемент выполнен с возможностью выдачи мощности в выходном направлении, отличном от выходного вала. Сцепление выполнено с возможностью регулирования и передачи части мощности от выходного вала на выходной элемент. Блокировочная муфта выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении выходного вала. Блокировочная муфта выполнена с возможностью опоры на выходной вал без возможности вращения вокруг оси выходного вала относительно выходного вала. Блокировочная муфта выполнена с возможностью избирательного зацепления с выходным элементом таким образом, что выходной вал и выходной элемент образуют замкнутое соединение между собой. Винтовой механизм содержит резьбовой вальный элемент, гаечный элемент и электродвигатель. Резьбовой вальный элемент и гаечный элемент опираются на выходной вал и соединены между собой винтовым соединением. Электродвигатель выполнен с возможностью приводить во вращательное движение один из резьбового вального элемента и гаечного элемента таким образом, чтобы гаечный элемент перемещался в осевом направлении выходного вала. Передаточный механизм выполнен с возможностью передачи линейного движения гаечного элемента на сцепление. Барабанный кулачок выполнен с возможностью преобразования вращательного движения электродвигателя в линейное движение в осевом направлении выходного вала. Переключающий механизм выполнен с возможностью избирательного переключения муфты высокой-низкой передачи и блокировочной муфты между положением H4L и положением L4L путем передачи линейного движения, преобразованного барабанным кулачком, на муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту через соответственно вилку переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 4WD в соответствии с вращательным движением электродвигателя. Положение H4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи, предусмотренная в переключающем механизме высокой-низкой передачи, находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена высокоскоростная передача, а блокировочная муфта находится в положении, в котором выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой. Положение L4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи, предусмотренная в переключающем механизме высокой-низкой передачи, находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена низкоскоростная передача, а блокировочная муфта находится в положении, в котором выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой.

[0006] Что касается раздаточной коробки в соответствии с этим аспектом, то, например, в случае неисправности сцепления и невозможности дальнейшей регулировки раздаваемого на вспомогательные ведущие колеса крутящего момента, муфта высокой-низкой передачи и блокировочная муфта посредством переключающего механизма переключаются в положение H4L таким образом, что в переключающем механизме высокой-низкой передачи устанавливается высокоскоростная передача, при этом выходной вал и выходной элемент замкнуто соединяются между собой, что позволяет автомобилю двигаться в режиме 4WD со скоростью от средней до высокой, например, в пустыне и т.п., а также улучшает управляемость автомобиля на склонах с низким значением μ.

[0007] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, раздаточная коробка может также содержать второй вал, установленный параллельно выходному валу. Второй вал может быть выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго вала. Вилка переключения высокой-низкой передачи и блокировочная вилка 4WD могут быть выполнены с возможностью альтернативного зацепления со вторым валом. Переключающий механизм выполнен с возможностью передачи движения второго вала в его осевом направлении на муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту через вилку переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 4WD соответственно.

[0008] В отношении раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, в случае, например, неисправности сцепления и невозможности дальнейшей регулировки раздаваемого на вспомогательные ведущие колеса крутящего момента, муфта высокой-низкой передачи и блокировочная муфта посредством переключающего механизма переключаются в положение H4L таким образом, что в переключающем механизме высокой-низкой передачи устанавливается высокоскоростная передача, при этом выходной вал и выходной элемент замкнуто соединяются между собой, что позволяет автомобилю двигаться в режиме 4WD со скоростью от средней до высокой, например, в пустыне и т.п., а также улучшает управляемость автомобиля на склонах с низким значением μ.

[0009] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, переключающий механизм может включать неподвижный вал, первый стопорный элемент и второй стопорный элемент. Неподвижный вал может быть установлен параллельно второму валу. Вилка переключения высокой-низкой передачи может иметь первую пару сквозных отверстий, через которые второй вал и неподвижный вал проходят таким образом, что вилка переключения высокой-низкой передачи способна перемещаться в осевом направлении второго вала и неподвижного вала. Вилка переключения высокой-низкой передачи может иметь первое коммуникационное отверстие, которое обеспечивает сообщение между первой парой сквозных отверстий. Первый блокировочный элемент может быть установлен внутри первого коммуникационного отверстия. Первый блокировочный элемент выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении первого коммуникационного отверстия таким образом, что первая концевая часть первого блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на втором валу, а вторая концевая часть первого блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на неподвижном валу. Блокировочная вилка 4WD может иметь вторую пару сквозных отверстий, через которые второй вал и неподвижный вал проходят таким образом, что блокировочная вилка 4WD способна перемещаться в осевом направлении второго вала и неподвижного вала. Блокировочная вилка 4WD может иметь второе коммуникационное отверстие, обеспечивающее сообщение между второй парой сквозных отверстий. Второй блокировочный элемент может быть установлен внутри второго коммуникационного отверстия. Второй блокировочный элемент может быть выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго коммуникационного отверстия таким образом, что первая концевая часть второго блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на втором валу, а вторая концевая часть второго блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на неподвижном валу. Первый стопорный элемент может быть установлен на втором валу. Первый стопорный элемент может быть выполнен с возможностью избирательного перемещения вилки переключения высокой-низкой передачи в осевом направлении за счет перемещения в осевом направлении второго вала. Второй стопорный элемент может быть установлен на втором валу. Второй стопорный элемент может быть выполнен с возможностью избирательного перемещения блокировочной вилки 4WD в осевом направлении за счет перемещения в осевом направлении второго вала. Переключающий механизм может быть выполнен с возможностью альтернативного вхождения в зацепление второго вала с вилкой переключения высокой-низкой передачи, и второго вала с блокировочной вилкой 4WD, за счет первого стопорного элемента, второго стопорного элемента, первого блокировочного элемента и второго блокировочного элемента таким образом, что движение второго вала альтернативно передается на вилку переключения высокой-низкой передачи или на блокировочную вилку 4WD.

[0010] Что касается раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, в переключающем механизме, второй вал и вилка переключения высокой-низкой передачи, или второй вал и блокировочная вилка 4WD альтернативно вводятся в зацепление посредством первого стопорного элемента, второго стопорного элемента, первого блокировочного элемента и второго блокировочного элемента таким образом, чтобы движение второго вала передавалось альтернативно на вилку переключения высокой-низкой передачи или на блокировочную вилку 4WD. В результате, расстояние между выходным валом и вторым валом может быть сокращено посредством того, что барабанный кулачок не установлен на втором валу, и, таким образом, размер раздаточной коробки может быть меньше, чем размер раздаточной коробки, которая избирательно переключает муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту между положением H4L и положением L4L, например, посредством установки барабанного кулачка на второй вал и вращения второго вала и барабанного кулачка.

[0011] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, описанным выше, раздаточная коробка может также содержать второй вал и третий вал. Второй вал может быть установлен параллельно выходному валу. Второй вал может быть выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго вала. Третий вал может быть установлен параллельно выходному валу. Третий вал может быть выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении третьего вала. Вилка переключения высокой-низкой передачи может быть соединена со вторым валом. Блокировочная вилка 4WD может быть соединена с третьим валом. Переключающий механизм может быть выполнен с возможностью передавать движение второго вала в осевом направлении на муфту высокой-низкой передачи через вилку переключения высокой-низкой передачи. Переключающий механизм может быть выполнен с возможностью передавать движение третьего вала в осевом направлении на блокировочную муфту через блокировочную вилку 4WD.

[0012] Что касается раздаточной коробки в соответствии с этим аспектом, то, например, в случае неисправности сцепления и невозможности дальнейшей регулировки раздаваемого на вспомогательные ведущие колеса крутящего момента, муфта высокой-низкой передачи и блокировочная муфта посредством переключающего механизма переключаются в положение H4L таким образом, что в переключающем механизме высокой-низкой передачи устанавливается высокоскоростная передача, при этом выходной вал и выходной элемент замкнуто соединяются между собой, что позволяет автомобилю двигаться в режиме 4WD со скоростью от средней до высокой, например, в пустыне и т.п., а также улучшает управляемость автомобиля на склонах с низким значением μ.

[0013] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, опорный подшипник выходного вала, на который с возможностью вращения опирается со стороны барабанного кулачка одна концевая часть из двух концевых частей выходного вала, может быть установлен внутри барабанного кулачка в пределах длины барабанного кулачка в осевом направлении выходного вала.

[0014] Что касается раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, то размер раздаточной коробки в осевом направлении выходного вала существенно уменьшается.

[0015] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, кулачковый зацепляющий элемент может быть соединен со вторым валом. Барабанный кулачок может иметь кулачковый паз, который входит в зацепление с кулачковым зацепляющим элементом. Кулачковый паз может быть выполнен с возможностью перемещения кулачкового зацепляющего элемента в осевом направлении второго вала за счет барабанного кулачка, который соединен с одним из резьбового вального элемента и гаечного элемента и способен вращаться вокруг оси выходного вала. Кулачковый паз может иметь наклонную часть кулачкового паза, которая проходит в направлении, наклонном относительно оси выходного вала таким образом, что величина перемещения второго вала в осевом направлении за счет вращения барабанного кулачка превышает величину перемещения гаечного элемента в осевом направлении выходного вала за счет вращения одного из резьбового вального элемента и гаечного элемента.

[0016] Что касается раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, то быстрота реакции, когда переключающий механизм высокой-низкой передачи переключается между высокоскоростной передачей и низкоскоростной передачей, значительно улучшена по сравнению с тем, когда, например, переключение между высокоскоростной передачей и низкоскоростной передачей достигается посредством гаечного элемента винтового механизма, перемещающегося в осевом направлении ведомого вала.

[0017] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, гаечный элемент может иметь винтовое соединение с резьбовым вальным элементом через множество шариков.

[0018] Что касается раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, то относительное вращение между гаечным элементом и резьбовым вальным элементом выполняется более плавно, поэтому мощность, требуемая от электродвигателя в процессе функционирования, значительно уменьшена.

[0019] В раздаточной коробке в соответствии с аспектом, раскрытым выше, кулачковый зацепляющий элемент может передавать движение кулачкового зацепляющего элемента в осевом направлении выходного вала на второй вал посредством пружинного элемента.

[0020] Что касается раздаточной коробки в соответствии с данным аспектом, то когда переключающий механизм высокой-низкой передачи переключается между высокоскоростной передачей и низкоскоростной передачей, удар, сопровождающий переключение переключающего механизма высокой-низкой передачи, поглощается пружинным элементом.

Краткое описание чертежей

[0021] Характеристики, преимущества, а также техническое и промышленное значение иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения раскрыты ниже со ссылками на сопровождающие чертежи, в которых одни и те же позиции обозначают одни и те же элементы, и в которых:

ФИГ. 1 представляет собой вид, на котором схематически показана конструкция автомобиля, к которому может быть применено изобретение, и на котором проиллюстрированы основные части системы управления для различных элементов управления в автомобиле;

ФИГ. 2 представляет собой вид в разрезе, на котором схематически показана конструкция раздаточной коробки, и на котором проиллюстрирован способ переключения на движение в режиме 4WD на высокоскоростной передаче;

ФИГ. 3 представляет собой схематический вид, на котором схематически показана конструкция раздаточной коробки;

ФИГ. 4 представляет собой вид в разрезе, на котором схематически показана конструкция раздаточной коробки, и на котором проиллюстрирован способ переключения в режим движения 4WD для заблокированного состояния 4WD на низкоскоростной передаче;

ФИГ. 5 представляет собой увеличенный вид ФИГ. 2, на котором проиллюстрирован барабанный кулачок, предусмотренный в раздаточной коробке;

ФИГ. 6А представляет собой вид в разрезе, взятый по линии VI-VI на ФИГ. 5, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента, когда вилочный вал находится в положении высокой передачи;

ФИГ. 6В представляет собой вид в разрезе, взятый по линии VI-VI на ФИГ. 5, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента, когда вилочный вал находится в положении H4L;

ФИГ. 6С представляет собой вид в разрезе, взятый по линии VI-VI на ФИГ. 5, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента, когда вилочный вал находится в положении L4L;

ФИГ. 7 представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован переключающий механизм, предусмотренный в раздаточной коробке, и на котором показано состояние, в котором вилочный вал находится в положении высокой передачи;

ФИГ. 8 представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован переключающий механизм, предусмотренный в раздаточной коробке, и на котором показано состояние, в котором вилочный вал находится в положении H4L;

ФИГ. 9 представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован переключающий механизм, предусмотренный в раздаточной коробке, и на котором показано состояние, когда вилочный вал находится в положении L4L;

ФИГ. 10А представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент, предусмотренные в раздаточной коробке, и представляет собой увеличенный вид ФИГ. 7, на котором показано состояние, когда вилочный вал находится в положении высокой передачи;

ФИГ. 10В представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент, предусмотренные в раздаточной коробке, и представляет собой увеличенный вид ФИГ. 8, на котором показано состояние, когда вилочный вал находится в положении H4L;

ФИГ. 10C представляет собой вид в разрезе, на котором проиллюстрирован первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент, предусмотренные в раздаточной коробке, и представляет собой увеличенный вид ФИГ. 9, на котором показано состояние, когда вилочный вал находится в положении L4L;

ФИГ. 11 представляет собой вид раздаточной коробки в соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления изобретения;

ФИГ. 12 представляет собой вид в разрезе, взятый по линии XII-XII на ФИГ. 11;

ФИГ. 13 представляет собой вид первого кулачкового паза и второго кулачкового паза, показанный по направлению стрелки XIII на ФИГ. 12;

ФИГ. 14А представляет собой вид первого кулачкового паза и второго кулачкового паза, гипотетически выровненных, с положением второго кулачкового паза, образованного на барабанном кулачке, повернутом на заранее заданный угол, и на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента и второго кулачкового зацепляющего элемента, когда барабанный кулачок повернут в положение высокой передачи;

ФИГ. 14В представляет собой вид первого кулачкового паза и второго кулачкового паза, гипотетически выровненных, с положением второго кулачкового паза, образованного на барабанном кулачке, повернутом на заранее заданный угол, и на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента и второго кулачкового зацепляющего элемента, когда барабанный кулачок повернут в положение H4L; и

ФИГ. 14С представляет собой вид первого кулачкового паза и второго кулачкового паза, гипотетически выровненных, с положением второго кулачкового паза, образованного на барабанном кулачке, повернутом на заранее заданный угол, и на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента и второго кулачкового зацепляющего элемента, когда барабанный кулачок повернут в положение L4L.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

[0022] Далее приведено раскрытие иллюстративных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи. Чертежи, описанные ниже в иллюстративных вариантах осуществления, упрощены или модифицированы в зависимости от ситуации, поэтому масштаб, формы и другие подобные пропорции не всегда изображены точно.

[0021] ФИГ. 1 представляет собой вид, на котором схематически показана конструкция автомобиля 10, к которому может быть применено изобретение, и иллюстрирует основные части системы управления для различных элементов управления в автомобиле 10. Как показано на ФИГ. 1, автомобиль 10 содержит двигатель 12, используемый в качестве источника приводного усилия, левое и правое передние колеса 14L и 14R (в целях упрощения, называемые термином «передние колеса 14», если не указано иное), левое и правое задние колеса 16L и 16R (в целях упрощения, называемые термином «задние колеса 16», если не указано иное) и аппарат 18 передачи мощности, который передает мощность от двигателя 12 на передние колеса 14 и задние колеса 16, и т.п. Задние колеса 16 являются основными ведущими колесами, которые являются ведущими колесами как при движении автомобиля в режиме с приводом на два колеса (2WD), так и при движении автомобиля в режиме с приводом на четыре колеса (4WD). Передние колеса 14 являются вспомогательными ведущими колесами, которые при движении автомобиля в режиме 2WD являются ведомыми колесами, а при движении автомобиля в режиме 4WD являются ведущими колесами. Автомобиль 10 является автомобилем с передним расположением двигателя с приводом на четыре колеса, базирующимся на заднем приводе.

[0022] Аппарат 18 передачи мощности содержит коробку 20 переключения передач, раздаточную коробку 22 автомобиля с приводом на четыре колеса (в целях упрощения, далее называемую термином «раздаточная коробка 22»), передний карданный вал 24, задний карданный вал 26, блок 28 дифференциальной передачи передних колес, блок 30 дифференциальной передачи задних колес, оси 32L и 32R переднего левого и переднего правого колеса (в целях упрощения, называемые термином «оси 32 передних колес», если не указано иное) и оси 34L и 34R заднего левого и заднего правого колеса (в целях упрощения, называемые термином «оси 34 задних колес», если не указано иное), и т.п. Коробка 20 переключения передач соединена с двигателем 12. Раздаточная коробка 22 - это раздаточная коробка для распределения мощности между передними и задними колесами, соединенная с коробкой 20 переключения передач. Передний карданный вал 24 и задний карданный вал 26 соединены с раздаточной коробкой 22. Блок 28 дифференциальной передачи передних колес соединен с передним карданным валом 24. Блок 30 дифференциальной передачи задних колес соединен с задним карданным валом 26. Оси 32 передних колес соединены с блоком 28 дифференциальной передачи передних колес. Оси 34 задних колес соединены с блоком 30 дифференциальной передачи задних колес. В аппарате 18 передачи мощности, выполненном в таком виде, мощность от двигателя 12, которая была передана на раздаточную коробку 22 через коробку 20 переключения передач, передается от раздаточной коробки 22 на задние колеса 16 через тракт передачи мощности на стороне задних колес, содержащий задний карданный вал 26, блок 30 дифференциальной передачи задних колес, оси 34 задних колес и т.п. в данном порядке. Кроме того, некоторая часть мощности от двигателя 12, которая должна быть переданной на сторону задних колес 16, распределяется на сторону передних колес 14 посредством раздаточной коробки 22, и затем передается на передние колеса 14 через тракт передачи мощности на стороне передних колес, содержащий передний карданный вал 24, блок 28 дифференциальной передачи передних колес, оси 32 передних колес и т.п. в данном порядке.

[0023] Блок 28 дифференциальной передачи передних колес содержит переднее сцепление 36 на стороне оси 32R переднего колеса (т.е. между блоком 28 дифференциальной передачи передних колес и передним колесом 14R). Переднее сцепление 36 - это муфта зубчатого зацепления с электрическим (электромагнитным) управлением, которая избирательно устанавливает или прерывает тракт передачи мощности между блоком 28 дифференциальной передачи передних колес и передним колесом 14R. Переднее сцепление 36 также может быть снабжено синхронизирующим механизмом (синхро-механизмом).

[0024] На ФИГ. 2-4 представлены виды, на которых схематически показана конструкция раздаточной коробки 22. На ФИГ. 2 и 4 представлены виды раздаточной коробки 22 в разрезе, а на ФИГ. 3 представлен схематический вид раздаточной коробки 22. Как показано на ФИГ. 2-4, раздаточная коробка 22 содержит корпус 40 раздаточной коробки в качестве неподвижного элемента. Раздаточная коробка 22 содержит следующие элементы, вращающиеся вокруг общей первой оси (оси) С1, входной вал 42, опирающийся на корпус 40 раздаточной коробки с возможностью вращения, выходной вал 44 стороны задних колес (выходной вал), передающий усилие на задние колеса 16, служащие в качестве первых левого и правого ведущих колес, звездообразную ведущую шестерню 46 (выходной элемент), которая передает мощность на передние колеса 14, служащие в качестве вторых левого и правого ведущих колес, т.е. имеющую отличное от выходного вала 44 стороны задних колес направление выдачи мощности, переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи в качестве вспомогательной коробки передач, которая изменяет входную частоту вращения от входного вала 42 и передает результирующую частоту вращения на выходной вал 44 стороны задних колес, и сцепление 50 переднего привода (сцепление) в качестве сцепления с множеством фрикционных дисков (многодисковое сцепление), которое регулирует раздачу крутящего момента, передаваемого от выходного вала 44 стороны задних колес на ведущую шестерню 46, т.е. которое регулирует некоторую часть мощности выходной вала 44 стороны задних колес и передает ее на ведущую шестерню 46. Входной вал 42 и выходной вал 44 стороны задних колес опираются на корпус 40 раздаточной коробки через пару опорных подшипников, т.е. с использованием первого опорного подшипника 71 и второго опорного подшипника 73 (опорный подшипник выходного вала) таким образом, чтобы каждый из них был способен на вращение вокруг одной и той же оси в паре с другим. Ведущая шестерня 46 опирается на выходной вал 44 стороны заднего колеса через третий опорный подшипник 75 концентрически и с возможностью вращения относительно выходного вала 44 стороны задних колес. То есть, каждый из таких элементов как входной вал 42, выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 опирается на корпус 40 раздаточной коробки таким образом, чтобы иметь возможность вращения вокруг первой оси С1. То есть, первая ось С1 является общей для входного вала 42, выходного вала 44 стороны задних колес и ведущей шестерни 46. Концевая часть передней стороны выходного вала 44 стороны задних колес опирается с возможностью вращения на подшипник 77, установленный между концевой частью задней стороны входного вала 42 и концевой частью передней стороны выходного вала 44 стороны задних колес, а концевая часть задней стороны выходного вала 44 стороны задних колес, т.е. концевая часть на стороне барабанного кулачка 100, описанного далее, от средней части между обеими концевыми частями выходного вала 44 стороны задних колес, опирается с возможностью вращения на второй опорный подшипник 73.

[0027] Как показано на ФИГ. 2-4, раздаточная коробка 22 содержит, находящиеся внутри корпуса 40 раздаточной коробки и вращающиеся вокруг общей второй оси С2, проходящей параллельно первой оси С1, выходной вал 52 стороны передних колес и звездообразную ведомую шестерню 54, соединенную с выходным валом 52 стороны передних колес как единое целое. Далее, раздаточная коробка 22 содержит ведущую цепь 56 передних колес, которая охватывает ведущую шестерню 46 и ведомую шестерню 54, и замыкающий механизм 58 4WD в виде зубчатой муфты, которая соединяет вместе как единое целое (т.е. блокирует) выходной вал 44 стороны задних колес и ведущую шестерню 46.

[0025] Выходной вал 42 соединен с выходным валом (не показан) коробки 20 переключения передач через муфту и приводится во вращение за счет приводного усилия (крутящего момента), подаваемого от двигателя 12 через коробку 20 переключения передач. Выходной вал 44 стороны задних колес - это основной ведущий вал, соединенный с задним карданным валом 26. Ведущая шестерня 46 предусмотрена таким образом, чтобы обеспечить возможность вращения вокруг первой оси С1 относительно выходного вала 44 стороны задних колес. Выходной вал 52 стороны передних колес - это вспомогательный ведущий вал, соединенный с передним карданным валом посредством муфты (не показана).

[0026] Раздаточная коробка 22, выполненная в таком виде, регулирует раздачу крутящего момента, передаваемого на ведущую шестерню 46 посредством сцепления 50 переднего привода, и передает мощность, переданную от коробки 20 переключения передач, только на задние колеса 16, или также распределяет ее на передние колеса 14. Кроме того, посредством замыкающего механизма 58 4WD раздаточная коробка 22 переключается между заблокированным состоянием 4WD, которое предотвращает дифференциальное вращение заднего карданного вала 26 и переднего карданного вала 24, и разблокированным состоянием 4WD, которое разрешает дифференциальное вращение данных валов. Кроме того, раздаточная коробка 22 устанавливает одну из таких передач, как высокоскоростная передача Н и низкоскоростная передача L, и меняет входную частоту вращения, входящую от коробки 20 переключения передач, и передает результирующую частоту вращение ниже по тракту. То есть, раздаточная коробка 22 передает вращение входного вала 42 на выходной вал 44 стороны задних колес через переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи. Кроме того, когда раздаваемый крутящий момент, передаваемый через сцепление 50 переднего привода, равен нулю, и замыкающий механизм 58 4WD не задействован, мощность не передается от выходного вала 44 стороны задних колес на выходной вал 52 стороны передних колес. С другой стороны, когда крутящий момент передается через сцепление 50 переднего привода или замыкающий механизм 58 4WD находится в состоянии зацепления, мощность передается от выходного вала 44 стороны задних колес на выходной вал 52 стороны передних колес через ведущую шестерню 46, ведущую цепь 56 передних колес и ведомую шестерню 54.

[0027] Более конкретно, переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи содержит планетарный редуктор 60 с одинарными сателлитами и муфту 62 высокой-низкой передачи. Планетарный редуктор 60 содержит солнечное зубчатое колесо S, соединенное с входным валом 42 с отсутствием возможности вращения вокруг первой оси С1 относительно входного вала 42, кольцевую шестерню R, расположенную, по существу, концентрически относительно солнечного зубчатого колеса и соединенную с корпусом 40 раздаточной коробки без возможности вращения вокруг первой оси С1, и водило СА, которое с возможностью вращения поддерживает множество сателлитов Р, находящихся в зацеплении с солнечным зубчатым колесом S и кольцевой шестерней R, таким образом, чтобы обеспечить поворот сателлитов Р вокруг солнечного зубчатого колеса S. Таким образом, скорость вращения солнечного зубчатого колеса S равна скорости вращения входного вала 42, а скорость вращения водила СА ниже, чем скорость вращения входного вала 42. Кроме того, зубья 64 шестерни высокой стороны зафиксированы на внутренней периферийной поверхности данного солнечного зубчатого колеса S, а зубья 66 шестерни низкой стороны такого же диаметра, как и зубья 64 шестерни высокой стороны зафиксированы на водиле СА. Зубья 64 шестерни высокой стороны - это шлицевые зубья, которые выдают вращение с той же самой скоростью, что и скорость входного вала 42, и задействованы в установке высокоскоростной передачи Н. Зубья 66 шестерни низкой стороны - это шлицевые зубья, которые выдают вращение с более низкой скоростью, чем зубья 64 шестерни высокой стороны, и задействованы в установке низкоскоростной передачи L. Муфта 62 высокой-низкой передачи - это муфта со шлицевым зацеплением с выходным валом 44 стороны задних колес, выполненная с возможностью движения относительно выходного вала 44 стороны задних колес в направлении, параллельном первой оси С1. Муфта 62 высокой-низкой передачи имеет вилочную соединяющую часть 62а и внешние периферийные зубья 62b, которые выполнены как одно целое с вилочной соединяющей частью 62а и входят в зацепление с зубьями 64 шестерни высокой стороны и зубьями 66 шестерни низкой стороны при перемещении муфты 62 высокой-низкой передачи в направлении, параллельном первой оси С1, по выходному валу 44 стороны задних колес. Вращение со скоростью, равной скорости вращения входного вала 42, передается на выходной вал 44 стороны задних колес, когда внешние периферийные зубья 62b находятся в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны, а вращение с более низкой скоростью, чем скорость вращения входного вала 42, передается на выходной вал 44 стороны задних колес, когда внешние периферийные зубья 62b находятся в зацеплении с зубьями 66 шестерни низкой стороны. Зубья 64 шестерни высокой стороны и муфта 62 высокой-низкой передачи функционируют в качестве муфты высокоскоростной передачи для установления высокоскоростной передачи Н, а зубья 66 шестерни низкой стороны и муфта 62 высокой-низкой передачи функционируют в качестве муфты низкоскоростной передачи для установления низкоскоростной передачи L.

[0028] Замыкающий механизм 58 4WD имеет блокировочные зубья 68, выполненные на внутренней периферийной поверхности ведущей шестерни 46, и блокировочную муфту 70, имеющую шлицевое зацепление с выходным валом 44 стороны задних колес, которое обеспечивает возможность ее перемещения в направлении первой оси С1 относительно выходного вала 44 стороны задних колес и исключение возможности вращения относительно выходного вала 44 стороны задних колес, а также имеющую на своей внешней периферийной поверхности зацепляющие зубья 70а, которые входят в зацепление с блокировочными зубьями 68, выполненными на ведущей шестерне 46, когда блокировочная муфта 70 перемещается в направлении первой оси С1. В раздаточной коробке 22, когда замыкающий механизм 58 4WD находится в состоянии зацепления, в котором зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68, т.е. в котором зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68 ведущей шестерни 46, выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой таким образом, что обеспечивается совместное вращение выходного вала 44 стороны задних колес и ведущей шестерни 46 как единого целого, а значит, и установление заблокированного состояния 4WD.

[0029] Муфта 62 высокой-низкой передачи относительно первого опорного подшипника 71, установленного на входном валу 42, расположена в пространстве на стороне ведущей шестерни 46 (более конкретно, в пространстве на стороне ведущей шестерни 46 планетарного редуктора 60). Блокировочная муфта 70 расположена отдельно и рядом с муфтой 62 высокой-низкой передачи, в пространстве между переключающим механизмом 48 высокой-низкой передачи и ведущей шестерней 46. Зубья 64 шестерни высокой стороны выполнены в положении, более удаленном от блокировочной муфты 70, по сравнению с зубьями 66 шестерни низкой стороны, если смотреть в направлении, параллельном первой оси С1. Внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи входят в зацепление с зубьями 64 шестерни высокой стороны на той стороне, в которую муфта 62 высокой-низкой передачи перемещается по направлению от блокировочной муфты 70 (т.е. слева на ФИГ. 2 и 3), и входят в зацепление с зубьями 66 шестерни низкой стороны на той стороне, в которую муфта 62 высокой-низкой передачи перемещается по направлению к блокировочной муфте 70 (т.е. справа на ФИГ. 2 и 3). Зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 входят в зацепление с блокировочными зубьями 68 на той стороне, с которую блокировочная муфта 70 перемещается по направлению к ведущей шестерне 46 (т.е. справа на ФИГ. 2 и 3).

[0030] Сцепление 50 переднего привода представляет собой многодисковое фрикционное сцепление, которое содержит ступицу 76 сцепления, соединенную с выходным валом 44 стороны задних колес без возможности вращения относительно выходного вала 44 стороны задних колес, барабан 78 сцепления, соединенный с ведущей шестерней 46 без возможности вращения относительно ведущей шестерни 46, элемент 80 фрикционного зацепления, расположенный между ступицей 76 сцепления и барабаном 78 сцепления, с возможностью избирательного зацепления и расцепления ступицы 76 сцепления и барабана 78 сцепления, и поршень 82, сжимающий элемент 80 фрикционного зацепления. Сцепление 50 переднего привода установлено вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, с противоположной стороны ведущей шестерни 46 от переключающего механизма 48 высокой-низкой передачи в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Элемент 80 фрикционного зацепления сжимается поршнем 82, перемещающимся в направлении стороны ведущей шестерни 46. Сцепление 50 переднего привода находится в незадействованном состоянии, когда поршень 82 перемещается в направлении ненажимной стороны (т.е. правая сторона на ФИГ. 2 и 3), то есть, стороны, удаленной от ведущей шестерни 46 в направлении, параллельном первой оси С1, и не нажимает на элемент 80 фрикционного зацепления. С другой стороны, сцепление 50 переднего привода находится в состоянии скольжения или в задействованном состоянии для передачи крутящего момента (перегрузочная способность по крутящему моменту), будучи регулируемым величиной перемещения поршня 82, когда поршень 82 перемещается в направлении нажимной стороны (т.е. левая сторона ФИГ. 2 и 3), которая является стороной, более близкой к ведущей шестерней 46 в направлении, параллельном первой оси С1, и нажимает на элемент 80 фрикционного зацепления.

[0031] При незадействованном состоянии сцепления 50 переднего привода и замыкающего механизма 58 4WD, в котором зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 не находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68, происходит прерывание тракта передачи мощности между выходным валом 44 стороны задних колес и ведущей шестерней 46, и, таким образом, раздаточная коробка 22 передает мощность, передаваемую от коробки 20 переключения передач, только на задние колеса 16. Когда сцепление 50 переднего привода находится в состоянии скольжения или в состоянии зацепления, раздаточная коробка 22 распределяет мощность, передаваемую от коробки 20 переключения передач, как на передние колеса 14, так и на задние колеса 16. Когда сцепление 50 переднего привода находится в состоянии скольжения, разрешено дифференциальное вращение выходного вала 44 стороны задних колес и ведущей шестерни 46 таким образом, чтобы дифференциальное состояние (разблокированное состояние 4WD) было установлено в раздаточной коробке 22. Когда сцепление 50 переднего привода находится в состоянии зацепления, выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 вращаются как единое целое таким образом, чтобы заблокированное состояние 4WD было установлено в раздаточной коробке 22. Сцепление 50 переднего привода способно непрерывно менять распределение крутящего момента между передними колесами 14 и задними колесами 16 с такими пропорциями как, например, 0:100 и 50:50, посредством управления раздачей крутящего момента.

[0032] Раздаточная коробка 22 в качестве аппарата, управляющего переключающим механизмом 48 высокой-низкой передачи, сцеплением 50 переднего привода и замыкающим механизмом 58 4WD, также содержит электродвигатель 84 (электродвигатель) (см. ФИГ. 3) и передаточный механизм 88, который передает вращательное движение электродвигателя 84 на переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи, сцепление 50 переднего привода и замыкающий механизм 58 4WD. В передаточном механизме 88 усилие линейного движения гаечного элемента 92 винтового механизма 86, который преобразует вращательное движение электродвигателя 84 в линейное движение, передается на сцепление 50 переднего привода, а усилие вращательного движения гаечного элемента 92 передается на переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи и замыкающий механизм 58 4WD через барабанный кулачок 100 и т.п., в соответствии с раскрытием, приведенным ниже.

[0033] Винтовой механизм 86 расположен вокруг той же самой первой оси С1, что и выходной вал 44 стороны задних колес, с противоположной стороны сцепления 50 переднего привода от ведущей шестерни 46, и содержит гаечный элемент 92 (элемент с однозаходной резьбой) в качестве вращающегося элемента, который опосредованно соединен с электродвигателем 84 через червячную передачу 90, предусмотренную в раздаточной коробке 22, резьбовой вальный элемент 94 (другой резьбовой элемент), который винтовым соединением соединяется с гаечным элементом 92, и соединительный элемент 95, соединяющий концевую часть задней стороны резьбового вального элемента 94 с корпусом 40 раздаточной коробки, не являющимся вращающимся элементом, для того чтобы установить резьбовой вальный элемент 94 на выходном валу 44 стороны задних колес без возможности перемещения в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес и без возможности вращения вокруг первой оси С1. Гаечный элемент 92 соединяется винтовым соединением с резьбовым вальным элементом 94 посредством множества шариков 96, и винтовой механизм 86 является шариковым винтовым механизмом, в котором гаечный элемент 92 и резьбовой вальный элемент 94 взаимодействуют посредством множества шариков 96. Что касается винтового механизма 86, выполненного в таком виде, гаечный элемент 92, являющийся одним из винтовых элементов пары из резьбового вального элемента 94 и гаечного элемента 92, поддерживаемых выходным валом 44 стороны задних колес и соединенных вместе винтовым соединением, перемещается в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес за счет приведения его во вращение электродвигателем 84. Из таких элементов, как гаечный элемент 92 и резьбовой вальный элемент 94, опирающихся на выходной вал 44 стороны задних колес, гаечный элемент 92 опирается с возможностью вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес на выходной вал 44 стороны задних колес за счет винтового соединения с резьбовым вальным элементом 94, и резьбовой вальный элемент 94 опирается на выходной вал 44 стороны задних колес без возможности движения в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес и без возможности вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, что обеспечивается использованием соединительного элемента 95. Кроме того, в этом иллюстративном варианте осуществления, в котором гаечный элемент 92 вращается вокруг первой оси С1 в направлении, указанном стрелкой F1, под воздействием электродвигателя 84, как показано на ФИГ. 2 и 5, гаечный элемент 92 перемещается в направлении от сцепления 50 переднего привода, т.е. в направлении стрелки F2, в направлении первой оси С1 за счет винтового взаимодействия с резьбовым вальным элементом 94.

[0034] Червячная передача 90 представляет собой зубчатую пару, содержащую червяк 98, выполненный за единое целое с валом электродвигателя 84, и червячное колесо 100а, образованное на барабанном кулачке 100, прикрепленном к фланцевой части 92а, выполненной на концевой части задней стороны гаечного элемента 92. Например, вращение электродвигателя 84, представляющего собой бесщеточный электродвигатель, уменьшается по скорости вращения и передается на гаечный элемент 92 через червячную передачу 90. Винтовой механизм 86 преобразует вращение электродвигателя 84, передаваемое на гаечный элемент 92, в линейное движение гаечного элемента 92. Кроме того, червячное колесо 100а, образованное на барабанном кулачке 100, соединенном, т.е. прикрепленном к гаечному элементу 92, перемещается в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, будучи приведенным во вращение посредством электродвигателя 84. Однако, даже когда червячное колесо 100а перемещается, ширина в направлении первой оси С1 червячного колеса 100а больше, чем ширина в направлении первой оси С1 червяка 98, образованного на валу электродвигателя 84, прикрепленного к корпусу 40 раздаточной коробки, при этом внешние периферийные зубья червячного колеса 100а выполнены в виде прямых зубьев таким образом, чтобы червячное колесо 100а постоянно находилось в зацеплении с червяком 98, выполненным на валу электродвигателя.

[0035] Передаточный механизм 88 содержит переключающий механизм 88а, который избирательно переключает муфту 62 высокой-низкой передачи и блокировочную муфту 70 среди трех положений в соответствии с вращательным движением электродвигателя 84. Данные три положения следующие: i) положение H4L, в котором высокоскоростная передача Н устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой, ii) положение L4L, в котором низкоскоростная передача L устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой, и iii) положение высокоскоростной передачи (Н4 или Н2), в котором высокоскоростная передача Н устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто не соединены между собой. Положение H4L - это положение, в котором внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи находятся в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны, а зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Кроме того, положение L4L - это положение, в котором внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи находятся в зацеплении с зубьями 66 шестерни низкой стороны, а зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Далее, положение высокоскоростной передачи (Н4 или Н2) - это положение, в котором внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи находятся в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны, и зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 не находятся в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Передаточный механизм 88, кроме того, содержит первый передаточный механизм 88b (передаточный механизм), который передает линейное движение гаечного элемента 92 винтового механизма 86 на сцепление 50 переднего привода.

[0036] Переключающий механизм 88а содержит второй передаточный механизм 88с, который передает движение в направлении третьей оси С3 (оси) вилочного вала 102 (второй вал), соединенного с кулачковым зацепляющим элементом 103, раскрытым ниже, который входит в зацепление с кулачковым пазом 100с, выполненным на барабанном кулачке 100, с переключающим механизмом 48 высокой-низкой передачи, и с третьим передаточным механизмом 88d, который передает движение в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102 на замыкающий механизм 58 4WD. Вилочный вал 102 соединен с кулачковым зацепляющим элементом 103 и установлен параллельно выходному валу 44 стороны задних колес с опорой, предусматривающей возможность движения в направлении третьей оси С3, внутри корпуса 40 раздаточной коробки.

[0037] Как показано на ФИГ. 2 и 5, барабанный кулачок 100 содержит кольцевое червячное колесо 100а, которое входит в зацепление с червяком 98, выполненном на валу электродвигателя 84, выступ 100b, выступающий в направлении к заднему карданному валу 26 от червячного колеса 100а, на концевой части червячного колеса 100а со стороны вилочного вала 102 и кулачковый паз 100с, выполненный на внешней периферии данного выступа 100b. Выступ 100b имеет форму, в которой часть червячного колеса 100а в окружном направлении представляет собой цилиндрическую часть, которая, например, выступает в направлении к заднему карданному валу 26. Второй опорный подшипник 73, который из двух концевых частей выходного вала 44 стороны задних колес обеспечивает опору с возможностью вращения той концевой части выходного вала 44 стороны задних колес, которая находится на стороне барабанного кулачка 100, находится внутри барабанного кулачка 100 в пределах длины барабанного кулачка 100 в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Кроме того, барабанный кулачок 100 выполнен таким образом, чтобы размер R1 барабанного кулачка 100 в радиальном направлении выходного вала 44 стороны задних колес был равным или меньше, чем размер R2 переключающего механизма 48 высокой-низкой передачи в радиальном направлении выходного вала 44 стороны задних колес и размер R3 сцепления 50 переднего привода в радиальном направлении выходного вала 44 стороны задних колес. Размер R2 - это размер внешнего диаметра кольцевой шестерни R или водила СА переключающего механизма 48 высокой-низкой передачи. Размер R3 - это размер внешнего диаметра барабана 78 сцепления в сцеплении 50 переднего привода.

[0038] Как показано на ФИГ. 6А-6С, кулачковый паз 100с, выполненный на барабанном кулачке 100, содержит первую наклонную часть 100d кулачкового паза, которая проходит в направлении, наклонном относительно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, первую часть 100е кулачкового паза, которая выполнена на концевой части первой наклонной части 100d кулачкового паза со стороны винтового механизма 86 и проходит в направлении, перпендикулярном первой оси С1, вторую наклонную часть 100f кулачкового паза, которая расположена на стороне, противоположной стороне винтового механизма 86 относительно первой наклонной части 100d кулачкового паза, и проходит в направлении, наклонном относительно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, вторую часть 100g кулачкового паза, которая соединяет концевую часть второй наклонной части 100f кулачкового паза, находящуюся на стороне винтового механизма 86, с концевой частью первой наклонной части 100d кулачкового паза, находящейся на противоположной стороне от стороны винтового механизма 86, и проходит в направлении, перпендикулярном первой оси С1, и третью частью 100h кулачкового паза, выполненную на концевой части второй наклонной части 100f кулачкового паза, находящейся на стороне, противоположной стороне винтового механизма 86, и которая проходит в направлении, перпендикулярном первой оси С1. Что касается барабанного кулачка 100, выполненного в таком виде, как показано на ФИГ. 6А, например, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 в то время, когда гаечный элемент 92 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается вдоль первой наклонной части 100d кулачкового паза, второй части 100g кулачкового паза и второй наклонной части 100f кулачкового паза барабанного кулачка 100 в направлении стрелки F2, т.е. в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102, на величину перемещения D, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении стрелки F2, т.е. на величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении стрелки F2 за счет винтового взаимодействия гаечного элемента 92 с резьбовым вальным элементом 94, из состояния, в котором кулачковый зацепляющий элемент 103 находится внутри первой части 100е кулачкового паза 100с барабанного кулачка 100. Также, как показано на ФИГ. 6С, например, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1, вокруг первой оси С1, когда гаечный элемент 92 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1, вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается вдоль второй наклонной части 100f кулачкового паза, второй части 100g кулачкового паза и первой наклонной части 100d кулачкового паза барабанного кулачка 100 в направлении, противоположном направлению стрелки F2, на величину перемещения D, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении, противоположном направлению стрелки F2, т.е. на величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении, противоположном направлению стрелки F2, за счет винтового взаимодействия гаечного элемента 92 с резьбовым вальным элементом 94 из состояния, в котором кулачковый зацепляющий элемент 103 находится внутри третьей части 100h кулачкового паза 100с барабанного кулачка 100. То есть, если электродвигатель 84 приводится во вращение таким образом, чтобы барабанный кулачок 100 вращался вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес через гаечный элемент 92, то кулачковый зацепляющий элемент 103, входящий в зацепление с кулачковым пазом 100с, выполненном на барабанном кулачке 100, перемещается данным кулачковым пазом 100с в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102 внутри корпуса 40 раздаточной коробки, параллельно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Окружность, показанная чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ. 6В и 6С, указывает на положение кулачкового зацепляющего элемента 103 с ФИГ. 6А. Первая ось С1 выходного вала 44 стороны задних колес, вторая ось С2 выходного вала 52 стороны передних колес и третья ось С3 вилочного вала 102 являются параллельными относительно друг друга.

[0039] Что касается ФИГ. 6А-6С, то на ФИГ. 6А представлен вид, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента 103, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 находятся в положении высокой передачи (Н4 или Н2), т.е., когда вилочный вал 102 находится в положении высокой передачи. Кроме того, на ФИГ. 6В представлен вид, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента 103, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 находятся в положении H4L, т.е., когда вилочный вал 102 находится в положении H4L. Кроме того, на ФИГ. 6С представлен вид, на котором показано положение кулачкового зацепляющего элемента 103, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 находятся в положении L4L, т.е., когда вилочный вал 102 находится в положении L4L.

[0040] Как показано на ФИГ. 2-5, первый передаточный механизм 88b содержит поршень 82, который толкает элемент 80 фрикционного зацепления сцепления 50 переднего привода, упорный подшипник 105, расположенный между поршнем 82 и фланцевой частью 92а гаечного элемента 92, и стопорный элемент 107, который предотвращает относительное смещение поршня 82 в направлении стороны элемента 80 фрикционного зацепления относительно гаечного элемента 92. Поршень 82 соединен с гаечным элементом 92 без возможности перемещения относительно гаечного элемента 92 в направлении первой оси С1 и с возможностью вращения относительно гаечного элемента 92 вокруг первой оси С1 за счет упорного подшипника 105 и стопорного элемента 107. В результате, линейное движение гаечного элемента 92 винтового механизма 86 передается на элемент 80 фрикционного зацепления сцепления 50 переднего привода через первый передаточный механизм 88b.

[0041] Кроме того, как показано на ФИГ. 2-5, второй передаточный механизм 88с содержит вилку 72 переключения высокой-низкой передачи, установленную на вилочном валу 102 и соединенную с вилочной соединяющей частью 62а муфты 62 высокой-низкой передачи, и первый перемещающий механизм 88е, который избирательно передает перемещение в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102 на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи, для избирательного перемещения вилки 72 переключения высокой-низкой передачи в направлении третьей оси С3, т.е. для избирательного перемещения муфты 62 высокой-низкой передачи в направлении первой оси С1. Резервный механизм 106, передающий движение от кулачкового зацепляющего элемента 103 в направлении первой оси С1, т.е. в направлении третьей оси С3, на вилочный вал 102 через пружинный элемент 112, расположен между вилочным валом 102 и кулачковым зацепляющим элементом 103.

[0042] Первый перемещающий механизм 88е содержит круглый неподвижный вал 109 цилиндрической формы, пару сквозных отверстий 72b и 72с, круглое коммуникационное отверстие 72d цилиндрической формы, первый круглый блокировочный элемент 111 цилиндрической формы (блокировочный элемент) и первый кольцевидный стопорный элемент 113 (стопорный элемент), как показано на ФИГ. 7-9. Неподвижный вал 109 закреплен на корпусе 40 раздаточной коробки, параллельно вилочному валу 102. Пара сквозных отверстий 72b и 72с круглой цилиндрической формы проходят через концевую часть 72а основания вилки 72 переключения высокой-низкой передачи, чтобы обеспечить перемещение вилки 72 переключения высокой-низкой передачи в направлении третьей оси С3 вдоль вилочного вала 102 и неподвижного вала 109. Коммуникационное отверстие 72d обеспечивает сообщение между парой сквозных отверстий 72b и 72с в концевой части 72а основания вилки 72 переключения высокой-низкой передачи. Первый блокировочный элемент 111 установлен с возможностью перемещения в направлении четвертой оси С4 (оси) коммуникационного отверстия 72d внутри коммуникационного отверстия 72d. Первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111 избирательно входит в зацепление с первой углубленной частью 102а (углубленная часть), выполненной на внешней периферийной поверхности вилочного вала 102, а вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111 избирательно входит в зацепление с первой углубленной частью 109а (углубленная часть) на внешней периферийной поверхности неподвижного вала 109. Первый стопорный элемент 113 прикреплен к вилочному валу 102, с той стороны вилки 72 переключения высокой-низкой передачи, которая противоположна блокировочной вилке 74 4WD, и избирательно перемещает вилку 72 переключения высокой-низкой передачи в направлении третьей оси С3 при перемещении вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3. Третья ось С3 вилочного вала 102 параллельна пятой оси С5 неподвижного вала 109.

[0043] Что касается первого блокировочного элемента 111, то первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, и вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, имеют сферическую форму, а круглая вальная часть 111с, имеющая цилиндрическую форму, соединяет как единое целое первую концевую часть 111а и вторую концевую часть 111b, как показано на ФИГ. 7-10С. Кроме того, первая углубленная часть 102а, выполненная на вилочном валу 102, углублена в сферической форме таким образом, чтобы принимать первую концевую часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящуюся со стороны вилочного вала 102, а первая углубленная часть 109а, выполненная на неподвижном валу 109, углублена в сферической форме таким образом, чтобы принимать вторую концевую часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящуюся со стороны неподвижного вала 109. ФИГ. 7 представляет собой вид состояния, в котором вилочный вал 102 находится в положении высокой передачи, ФИГ. 8 представляет собой вид состояния, в котором вилочный вал 102 находится в положении H4L, и ФИГ. 9 представляет собой вид состояния, в котором вилочный вал 102 находится в положении L4L. Кроме того, ФИГ. 10А-10С представляют собой виды, на которых проиллюстрированы первый блокировочный элемент 111 и второй блокировочный элемент 115 и т.п., описанные ниже, причем ФИГ. 10А представляет собой увеличенный вид ФИГ 7, на котором показано состояние, в котором вилочный вал 102 находится в положении высокой передачи, ФИГ. 10В представляет собой увеличенный вид ФИГ. 8, на котором показано состояние, в котором вилочный вал 102 находится в положении H4L, а ФИГ. 10C представляет собой увеличенный вид ФИГ. 9, на котором показано состояние, в котором вилочный вал 102 находится в положении L4L.

[0044] Как показано на ФИГ. 10А, первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, сформирована таким образом, чтобы центр кривизны СА1 ее сферической поверхности располагался между первой концевой частью 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102, и второй концевой частью 111b первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны неподвижного вала 109, т.е. в круглой вальной части 111с цилиндрической формы. Окружность CR1, показанная чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ. 10А - это окружность кривизны сферической поверхности первой концевой части 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102. Кроме того, как показано на ФИГ. 10C, глубина первой углубленной части 102а вилочного вала 102 в направлении четвертой оси С4 установлена таким образом, что, когда вилочный вал 102 пытается переместиться в направлении третьей оси С3, если первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, входит в зацепление с первой углубленной частью 102а вилочного вала 102, то наклонная поверхность части с открытой кромкой первой углубленной части 102а вилочного вала 102 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности первой концевой части 111а первого блокировочного элемента 111. Как показано на ФИГ. 10В, вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, сформирована таким образом, чтобы центр кривизны СА2 ее сферической поверхности располагался между первой концевой частью 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102, и второй концевой частью 111b первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны неподвижного вала 109, т.е. в круглой вальной части 111с цилиндрической формы. Окружность CR2, показанная чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ. 10В - это окружность кривизны сферической поверхности второй концевой части 111b первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны неподвижного вала 109. Как показано на ФИГ. 10В, глубина первой углубленной части 109а неподвижного вала 109 в направлении четвертой оси С4 установлена таким образом, что, когда вилка 72 переключения высокой-низкой передачи пытается переместиться в направлении третьей оси С3 под воздействием вилочного вала 102, перемещающегося в направлении третьей оси С3, когда вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, входит в зацепление с первой углубленной частью 109а неподвижного вала 109, наклонная поверхность части с открытой кромкой первой углубленной части 109а неподвижного вала 109 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности второй концевой части 111b первого блокировочного элемента 111.

[0045] Далее, что касается первого блокировочного элемента 111, то размер в направлении четвертой оси С4 первого блокировочного элемента 111 задан таким образом, что вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, и первая углубленная часть 109а неподвижного вала 109, а также первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, и первая углубленная часть 102а вилочного вала 102 альтернативно входят в зацепление, как показано на ФИГ. 8 и 9. Кроме того, положение первого стопорного элемента 113, закрепленного на вилочном валу 102, определено таким образом, чтобы первый стопорный элемент 113 упирался в концевую часть 72а основания вилки 72 переключения высокой-низкой передачи, когда вилочный вал 102 перемещен из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 7 и 8. Кроме того, положение первой углубленной части 102а на вилочном валу 102 спроектировано так, чтобы первая углубленная часть 102а располагалась на четвертой оси С4 коммуникационного отверстия 72d в вилке 72 переключения высокой-низкой передачи, когда вилочный вал 102 перемещен из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 7 и 8.

[0046] Таким образом, что касается первого перемещающего механизма 88е, если вилочный вал 102 перемещается из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 7 и 8, то вилочный вал 102 проходит через сквозное отверстие 72b в вилке 72 переключения высокой-низкой передачи так, чтобы вилка 72 переключения высокой-низкой передачи не перемещалась в направлении третьей оси С3. То есть, внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи, соединенной с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, остаются в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны. Кроме того, если вилочный вал 102 перемещается из положения H4L в положение L4L, как показано на ФИГ. 8 и 9, то первый стопорный элемент 113, установленный на вилочном валу 102, упирается в концевую часть 72а основания вилки 72 переключения высокой-низкой передачи таким образом, чтобы вилка 72 переключения высокой-низкой передачи перемещалась в направлении третьей оси С3, и внешние периферийный зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи, соединенной с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, вошли в зацепление с зубьями 66 шестерни низкой стороны. Когда первый стопорный элемент 113 упирается в концевую часть 72а основания вилки 72 переключения высокой-низкой передачи таким образом, чтобы вилка 72 переключения высокой-низкой передачи перемещалась в направлении стороны блокировочной вилки 74 4WD, и наклонная поверхность части с открытой кромкой первой углубленной части 109а неподвижного вала 109 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности второй концевой части 111b первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны неподвижного вала 109, то на второй концевой части 111b первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны неподвижного вала 109, создается такое усилие в направлении вилочного вала 102, что первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, входит в зацепление с первой углубленной частью 102а вилочного вала 102.

[0047] Кроме того, в первом перемещающем механизме 88е, когда вилочный вал 102 перемещается из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 9 и 8, вилка 72 переключения высокой-низкой передачи перемещается в направлении третьей оси С3 первым блокировочным элементом 111, и внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи, соединенной с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, входят в зацепление с зубьями 64 шестерни высокой стороны. Когда вилочный вал 102 перемещен из положения L4L в положение H4L, и наклонная поверхность части с открытой кромкой первой углубленной части 102а вилочного вала 102 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности первой концевой части 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102, усилие в направлении к неподвижному валу 109 создается в первой концевой части 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102, таким образом, что вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, входит в зацепление с первой углубленной частью 109а неподвижного вала 109. Кроме того, когда вилочный вал 102 перемещается из положения L4L в положение H4L, усилие в направлении к неподвижному валу 109 создается в первой концевой части 111а первого блокировочного элемента 111, находящейся со стороны вилочного вала 102, но вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, упирается во внешнюю периферийную поверхность неподвижного вала 109, таким образом, чтобы первая концевая часть 111а первого блокировочного элемента 111, находящаяся со стороны вилочного вала 102, оставалась в зацеплении с первой углубленной частью 102а вилочного вала 102. Кроме того, даже если вилочный вал 102 перемещается из положения H4L в положение высокой передачи, как показано на ФИГ. 8 и 7, вилочный вал 102 проходит через сквозное отверстие 72b в вилке 72 переключения высокой-низкой передачи так, чтобы вилка 72 переключения высокой-низкой передачи не перемещается в направлении третьей оси С3. То есть, внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи, соединенной с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, остаются в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны.

[0048] Кроме того, как показано на ФИГ. 2-5, третий передаточный механизм 88d содержит блокировочную вилку 74 4WD, установленную на вилочном валу 102 и соединенную с вилочной соединяющей частью 70b блокировочной муфты 70, и второй перемещающий механизм 88f, который избирательно передает движение вилочного вала 102 на блокировочную вилку 74 4WD в направлении третьей оси С3 и избирательно перемещает блокировочную вилку 74 4WD в направлении третьей оси С3, т.е. избирательно перемещает блокировочную муфту 70 в направлении первой оси С1.

[0049] Второй перемещающий механизм 88f содержит неподвижный вал 109, пару сквозных отверстий 74b и 74с, круглое коммуникационное отверстие 74d цилиндрической формы, второй круглый блокировочный элемент 115 цилиндрической формы (блокировочный элемент) и кольцевидный второй стопорный элемент 116 (стопорный элемент), как показано на ФИГ. 7-9. Пара сквозных отверстий 74b и 74с круглой цилиндрической формы проходят через концевую часть 74а основания блокировочной вилки 74 4WD, чтобы обеспечить перемещение блокировочной вилки 74 4WD в направлении третьей оси С3 вдоль вилочного вала 102 и неподвижного вала 109. Коммуникационное отверстие 74d обеспечивает сообщение между парой сквозных отверстий 74b и 74с в концевой части 74а основания блокировочной вилки 74 4WD. Второй блокировочный элемент 115 установлен так, чтобы иметь возможность перемещения в направлении шестой оси С6 (ось) коммуникационного отверстия 74d внутри коммуникационного отверстия 74d. Первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115 избирательно входит в зацепление со второй углубленной частью 102b (углубленная часть), образованной на внешней периферийной поверхности вилочного вала 102, а вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115 избирательно входит в зацепление со второй углубленной частью 109b (углубленная часть), образованной на внешней периферийной поверхности неподвижного вала 109. Второй стопорный элемент 116 прикреплен к вилочному валу 102 с той стороны блокировочной вилки 74 4WD, которая противоположна стороне вилки 72 переключения высокой-низкой передачи, и избирательно перемещает блокировочную вилку 74 4WD в направлении третьей оси С3 путем перемещения вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3.

[0050] Что касается второго блокировочного элемента 115, то первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, и вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, имеют сферическую форму, а круглая вальная часть 115с цилиндрической формы соединяет как единое целое первую концевую часть 115а со второй концевой частью 115b, как показано на ФИГ. 7-10С. Кроме того, вторая углубленная часть 102b, выполненная на вилочном валу 102, углублена в сферическую форму таким образом, чтобы соответствовать первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, а вторая углубленная часть 109b, выполненная на неподвижном валу 109, углублена в сферическую форму таким образом, чтобы соответствовать второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109.

[0051] Как показано на ФИГ. 10А, первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, сформирована таким образом, чтобы центр кривизны СА3 ее сферической поверхности располагался между первой концевой частью 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, и второй концевой частью 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109, т.е. в круглой вальной части 115с цилиндрической формы. Окружность CR3, показанная чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ. 10А - это окружность кривизны сферической поверхности первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102. Кроме того, как показано на ФИГ. 10А, глубина второй углубленной части 102b вилочного вала 102 в направлении шестой оси С6 установлена таким образом, что, когда вилочный вал 102 пытается переместиться в направлении третьей оси С3, если первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, входит в зацепление со второй углубленной частью 102b вилочного вала 102, то наклонная поверхность части с открытой кромкой второй углубленной части 102b вилочного вала 102 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115. Далее, как показано на ФИГ. 10В, вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, сформирована таким образом, чтобы центр кривизны СА4 ее сферической поверхности располагался между первой концевой частью 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, и второй концевой частью 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109, т.е. в круглой вальной части 115с цилиндрической формы. Окружность CR4, показанная чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ. 10В - это окружность кривизны сферической поверхности второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109. Как показано на ФИГ. 10В, глубина второй углубленной части 109b неподвижного вала 109 в направлении шестой оси С6 установлена таким образом, что, когда блокировочная вилка 74 4WD пытается переместиться в направлении третьей оси С3 под воздействием вилочного вала 102, перемещающегося в направлении третьей оси С3, когда вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, входит в зацепление со второй углубленной частью 109b неподвижного вала 109, наклонная поверхность части с открытой кромкой второй углубленной части 109b неподвижного вала 109 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115.

[0052] Далее, что касается второго блокировочного элемента 115, то размер в направлении шестой оси С6 второго блокировочного элемента 115 задан таким образом, что вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, и вторая углубленная часть 109b неподвижного вала 109, а также первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, и вторая углубленная часть 102b вилочного вала 102 альтернативно входят в зацепление, как показано на ФИГ. 9 и 8. Кроме того, положение второго стопорного элемента 116, закрепленного на вилочном валу 102, определено таким образом, чтобы второй стопорный элемент 116 упирался в концевую часть 74а основания блокировочной вилки 74 4WD, когда вилочный вал 102 перемещен из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 9 и 8. Кроме того, положение второй углубленной части 102b на вилочном валу 102 спроектировано так, чтобы вторая углубленная часть 102b располагалась на шестой оси С6 коммуникационного отверстия 74d в блокировочной вилке 74 4WD, когда вилочный вал 102 перемещен из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 9 и 8.

[0053] Таким образом, что касается второго перемещающего механизма 88f, когда вилочный вал 102 перемещается из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 7 и 8, блокировочная вилка 74 4WD перемещается в направлении третьей оси С3 вторым блокировочным элементом 115, и зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70, соединенной с блокировочной вилкой 74 4WD, входят в зацепление с блокировочными зубьями 68. Когда вилочный вал 102 перемещен из положения высокой передачи в положение H4L, и наклонная поверхность части с открытой кромкой второй углубленной части 102b вилочного вала 102 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, как показано на ФИГ. 10А и 10В, усилие в направлении неподвижного вала 109 создается в первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, и вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, входит в зацепление со второй углубленной частью 109b неподвижного вала 109. Кроме того, когда вилочный вал 102 перемещается из положения высокой передачи в положение H4L, усилие в направлении к неподвижному валу 109 создается в первой концевой части 115а второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны вилочного вала 102, но вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны неподвижного вала 109, упирается во внешнюю периферийную поверхность неподвижного вала 109 таким образом, чтобы первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, оставалась в зацеплении со второй углубленной частью 102b вилочного вала 102. Кроме того, даже если вилочный вал 102 перемещен из положения H4L в положение L4L, как показано на ФИГ. 8 и 9, вилочный вал 102 проходит через сквозное отверстие 74b в блокировочной вилке 74 4WD так, что блокировочная вилка 74 4WD не перемещается в направлении третьей оси С3. То есть, зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70, соединенной с блокировочной вилкой 74 4WD, остаются в зацеплении с блокировочными зубьями 68.

[0054] Кроме того, во втором перемещающем механизме 88f, даже если вилочный вал 102 перемещается из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 9 и 8, вилочный вал 102 проходит через сквозное отверстие 74b в блокировочной вилке 74 4WD так, что блокировочная вилка 74 4WD не перемещается в направлении третьей оси С3. То есть, зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70, соединенной с блокировочной вилкой 74 4WD, остаются в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Кроме того, когда вилочный вал 102 перемещается из положения H4L в положение высокой передачи, как показано на ФИГ. 8 и 7, второй стопорный элемент 116, установленный на вилочном валу 102, упирается в концевую часть 74а основания блокировочной вилки 74 4WD, таким образом, что блокировочная вилка 74 4WD перемещается в направлении третьей оси С3, и зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70, соединенной с блокировочной вилкой 74 4WD, выходят из зацепления с блокировочными зубьями 68. Когда второй стопорный элемент 116 упирается в концевую часть 74а основания блокировочной вилки 74 4WD, и блокировочная вилка 74 4WD перемещается в направлении стороны вилки 72 переключения высокой-низкой передачи, то наклонная поверхность части с открытой кромкой второй углубленной части 109b неподвижного вала 109 упирается в наклонную поверхность сферической поверхности второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109, при этом усилие в направлении вилочного вала 102 создается во второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115, находящейся со стороны неподвижного вала 109, и первая концевая часть 115а второго блокировочного элемента 115, находящаяся со стороны вилочного вала 102, входит в зацепление со второй углубленной частью 102b вилочного вала 102.

[0055] В соответствии с вышеизложенным, в первом перемещающем механизме 88е и втором перемещающем механизме 88f, предусмотренных в переключающем механизме 88а, когда вилочный вал 102 перемещается из положения высокой передачи в положение H4L, второй блокировочный элемент 115 сцепляет вилочный вал 102 и блокировочную вилку 74 4WD, таким образом, чтобы исключить их перемещение относительно друг друга, и движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 передается на блокировочную вилку 74 4WD. Кроме того, когда вилочный вал 102 перемещается из положения H4L в положение L4L, первый стопорный элемент 113 сцепляет вилочный вал 102 и вилку 72 переключения высокой-низкой передачи таким образом, что движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 передается на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи. Кроме того, когда вилочный вал 102 перемещается из положения L4L в положение H4L, первый блокировочный элемент 111 зацепляет вилочный вал 102 и вилку 72 переключения высокой-низкой передачи таким образом, чтобы исключить их перемещение относительно друг друга, и движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 передается на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи. Далее, когда вилочный вал 102 перемещается из положения H4L в положение высокой передачи, второй стопорный элемент 116 сцепляет вилочный вал 102 и блокировочную вилку 74 4WD таким образом, что движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 передается на блокировочную вилку 74 4WD. Таким образом, первый перемещающий механизм 88е и второй перемещающий механизм 88f имеют блокировочную функцию, которая альтернативно передает движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 либо на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи, либо на блокировочную вилку 74 4WD, путем альтернативного зацепления вилочного вала 102 с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи и с блокировочной вилкой 74 4WD, выполняемого посредством первого стопорного элемента 113 и второго стопорного элемента 116, а также первого блокировочного элемента 111 и второго блокировочного элемента 115.

[0056] Что касается раздаточной коробки 22, выполненной в соответствии с вышеуказанной конструкцией, если барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 посредством винтового механизма 86 под воздействием вращательного усилия электродвигателя 84, то кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается в направлении стрелки F2 из первой части 100е кулачкового паза во вторую часть 100g кулачкового паза вдоль первой наклонной части 100d кулачкового паза, как показано на ФИГ. 6А и 6В, и вилочный вал 102, соединенный с кулачковым зацепляющим элементом 103, перемещается из положения высокой передачи в положение H4L, при этом блокировочная муфта 70 переключается из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 7 и 8. Кроме того, если барабанный кулачок 100 вращается дальше в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 посредством винтового механизма 86 под дальнейшим воздействием вращательного усилия электродвигателя 84, то кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается в направлении стрелки F2 из второй части 100g кулачкового паза в третью часть 100h кулачкового паза вдоль второй наклонной части 100f кулачкового паза, как показано на ФИГ. 6В и 6С, и вилочный вал 102, соединенный с кулачковым зацепляющим элементом 103, перемещается из положения H4L в положение L4L, при этом муфта 62 высокой-низкой передачи переключается из положения H4L в положение L4L, как показано на ФИГ. 8 и 9.

[0057] Кроме того, если барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном стрелке F1, вокруг первой оси С1 посредством винтового механизма 86 под воздействием вращательного усилия электродвигателя 84, то кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, из третьей части 100h кулачкового паза во вторую часть 100g кулачкового паза вдоль второй наклонной части 100f кулачкового паза, как показано на ФИГ. 6С и 6В, и вилочный вал 102, соединенный с кулачковым зацепляющим элементом 103, перемещается из положения L4L в положение H4L, при этом муфта 62 высокой-низкой передачи переключается из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 9 и 8. Кроме того, если барабанный кулачок 100 вращается дальше в направлении, противоположном стрелке F1, вокруг первой оси С1 посредством винтового механизма 86 под дальнейшим воздействием вращательного усилия электродвигателя 84, то кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, из второй части 100g кулачкового паза в первую часть 100е кулачкового паза вдоль первой наклонной части 100d кулачкового паза, как показано на ФИГ. 6В и 6А, и вилочный вал 102, соединенный с кулачковым зацепляющим элементом 103, перемещается из положения H4L в положение высокой передачи, при этом блокировочная муфта 70 переключается из положения H4L в положение высокой передачи, как показано на ФИГ. 8 и 7.

[0058] Резервный механизм 106 содержит два фланцевых цилиндрических элемента 108а и 108b, цилиндрическую вставку 110, пружинный элемент 112 и захватывающий элемент 114, как показано на ФИГ. 5. Два фланцевых цилиндрических элемента 108а и 108b установлены вокруг третьей оси С3 с возможностью скольжения на вилочном валу 102 в направлении, параллельном третьей оси С3. Два фланцевых цилиндрических элемента 108а и 108b установлены таким образом, что фланец, выполненный на одной концевой части фланцевого цилиндрического элемента 108а направлен к фланцу, выполненному на одной концевой части фланцевого цилиндрического элемента 108b. Вставка 110 расположена между двумя фланцевыми цилиндрическими элементами 108а и 108b. Пружинный элемент 112 установлен в состоянии предварительной нагрузки с внешней периферийной стороны вставки 110. Захватывающий элемент 114 захватывает два фланцевых цилиндрических элемента 108а и 108b таким способом, который позволяет двум фланцевым цилиндрическим элементам 108а и 108b скользить в направлении, параллельном третьей оси С3. Захватывающий элемент 114 обеспечивает скольжение фланцевых цилиндрических элементов 108а и 108b на вилочном валу 102 за счет упора на фланцы фланцевых цилиндрических элементов 108а и 108b. Расстояние между фланцами фланцевых цилиндрических элементов 108а и 108b, когда оба фланца упираются в захватывающий элемент 114, превышает длину вставки 110. Таким образом, состояние, в котором оба фланца упираются в захватывающий элемент 114, создается за счет принудительного усилия пружинного элемента 112. Кроме того, резервный механизм 106 оснащен стопорными элементами 118а и 118b, которые останавливают фланцевые цилиндрические элементы 108а и 108b соответственно, предотвращая их расхождение в направлении, параллельном третьей оси С3, на внешней периферийной поверхности вилочного вала 102. Предотвращение расхождения фланцевых цилиндрических элементов 108а и 108b с помощью стопорных элементов 118а и 118b позволяет передавать усилие линейного движения кулачкового зацепляющего элемента 103 в направлении третьей оси С3 на переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи и замыкающий механизм 58 4WD через вилочный вал 102.

[0059] При нахождении вилочного вала 102 в положении высокой передачи поршень 82 нажимает на элемент 80 фрикционного зацепления сцепления 50 переднего привода, а при нахождении вилочного вала 102 в положении H4L и в положении L4L поршень 82 не нажимает на элемент 80 фрикционного зацепления. При нахождении вилочного вала 102 в положении высокой передачи, расстояние между фланцами фланцевых цилиндрических элементов 108а и 108b может меняться в пределах между длиной, соответствующей состоянию упора обоих фланцев в захватывающий элемент 114, и длиной вставки 110. Таким образом, резервный механизм 106 позволяет гаечному элементу 92 перемещаться в направлении, параллельном первой оси С1, между положением, в котором элемент 80 фрикционного зацепления сцепления 50 переднего привода сжимается поршнем 82, и положением, в котором элемент 80 фрикционного зацепления сцепления 50 переднего привода поршнем 82 не сжимается, при этом вилочный вал 102 остается в положении высокой передачи.

[0060] Возвращаясь к ФИГ. 1, в автомобиле 10 предусмотрен, например, электронный блок управления 200 (ЭБУ), содержащий аппаратуру управления автомобилем 10, осуществляющую переключение между режимами 2WD и 4WD. ЭБУ 200 содержит так называемый микрокомпьютер, содержащий, например, ЦПУ, ОЗУ, ПЗУ, интерфейс ввода-вывода и т.п. ЦПУ исполняет различные управляющие функции автомобиля 10 посредством обработки сигналов в соответствии с программой, заранее сохраненной в ПЗУ, при этом используя функцию временного хранения ОЗУ. Например, ЭБУ 200 осуществляет управление мощностью двигателя 12 и управление переключением для переключения состояния режима привода автомобиля 10 и т.п., и сформирован с разделением на секции для управления двигателем, управления состоянием режима привода и т.п. в зависимости от необходимости. Как показано на ФИГ. 1, различные актуальные значения, основанные на сигналах определения от различных датчиков автомобиля 10, поступают в ЭБУ 200. Примеры таких актуальных значений включают такие значения как частота вращения двигателя Ne, угол поворота коленчатого вала двигателя θм, частота вращения колеса Nwfl, Nwfr, Nwrl, и Nwrr для передних колес 14L и 14R и задних колес 16L и 16R, величина нажатия педали акселератора θасс, запрос Hon Н-диапазона, являющийся сигналом того, что задействован селектор 210 Н-диапазона, запрос 4WD режима, являющийся сигналом того, что задействован селектор 212 4WD, и запрос LOCKon, являющийся сигналом того, что задействован селектор 214 блокировки 4WD, и т.п. Примеры различных датчиков содержат такие датчики как датчик 202 частоты вращения двигателя, датчик 204 угла поворота коленчатого вала двигателя, датчики 206 частоты вращения колес, датчик 208 величины нажатия педали акселератора, селектор 210 Н-диапазона для выбора передачи Н высокоскоростной передачи в ответ на действие водителя, селектор 212 4WD для выбора режима 4WD в ответ на действие водителя и селектор 214 блокировки 4WD для выбора заблокированного состояния 4WD в ответ на действие водителя и т.п. Различные сигналы, например, командный сигнал Se управления мощностью двигателя для управления мощностью двигателя 12, рабочий командный сигнал Sd для переключения состояния переднего сцепления 36, командный сигнал Sm электромоторного привода для управления величиной вращения электродвигателя 84 и т.п. являются выходными данными, поступающими из ЭБУ 200 в выходную аппаратуру управления двигателя 12, привод переднего сцепления 36, электродвигатель 84 и т.п. соответственно, как показано на ФИГ. 1.

[0061] В автомобиле 10, выполненном в соответствии с вышеуказанной конструкцией, величиной перемещения (т.е. ходом) гаечного элемента 92 управляют посредством управления величиной вращения электродвигателя 84. Когда вилочный вал 102 находится в положении высокой передачи, положение, в котором сцепление 50 переднего привода приведено в незадействованное состояние электродвигателем 84 за счет исполнения им заранее заданной величины вращения, чтобы переместить гаечный элемент 92 на заранее заданную величину хода в направлении ненажимной стороны из положения, в котором поршень 82 упирается в элемент 80 фрикционного зацепления - это положение (далее называемое термином «положение Н2»), которое переводит автомобиль 10 на движение в режиме 2WD, в котором только задние колеса 16 являются ведущими колесами при высокоскоростной передаче Н. Когда переднее сцепление 36 переводится в незадействованное состояние, и когда поршень 82 находится в данном положении Н2, вращение не передается ни со стороны двигателя 12, ни со стороны передних колес 14 на вращающиеся элементы (например, ведущая шестерня 46, ведущая цепь 56 передних колес, ведомая шестерня 54, выходной вал 52 стороны передних колес, передний карданный вал 24 и блок 28 дифференциальной передачи передних колес) при движении в режиме 2WD. Таким образом, при движении в режиме 2WD предотвращается вращение данных вращающихся элементов и, таким образом, предотвращается их холостое включение в работу, чтобы уменьшить сопротивление движению автомобиля.

[0062] Как показано на ФИГ. 2 и 7, когда вилочный вал 102 находится в положении высокой передачи, положение, в котором сцепление 50 переднего привода переведено в состояние скольжения посредством управления величиной вращения электродвигателя 84 для перемещения гаечного элемента 92 в направлении нажимной стороны из положения, в котором поршень 82 упирается в элемент 80 фрикционного зацепления - это положение (далее называемое термином «положение Н4»), приводящее автомобиль в движение в режиме 4WD, в котором мощность передается как на передние колеса 14, так и на задние колеса 16 при высокоскоростной передаче Н. Когда поршень 82 находится в данном положении Н4, распределение крутящего момента между передними колесами 14 и задними колесами 16 регулируется по мере необходимости посредством управления передачей крутящего момента, выполняемой сцеплением 50 переднего привода в соответствии с давлением, создаваемым поршнем 82.

[0063] Кроме того, что касается автомобиля 10, выполненного в соответствии с вышеуказанной конструкцией, величина перемещения (хода) кулачкового зацепляющего элемента 103, т.е. вилочного вала 102, управляется посредством управления величиной вращения гаечного элемента 92, т.е. величиной вращения барабанного кулачка 100, которое реализуется посредством управления величиной вращения электродвигателя 84. То есть, вилочный вал 102 перемещается в положение высокой передачи, положение H4L и положение L4L таким образом, что муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключаются в положение высокой передачи, положение H4L и положение L4L за счет управления величиной вращения электродвигателя 84.

[0064] Как описано выше, в соответствии с данным иллюстративным вариантом осуществления предусмотрен переключающий механизм 88а, в котором муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 избирательно переключаются между положением H4L, в котором высокоскоростная передача Н устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнутым образом соединены между собой, и положением L4L, в котором низкоскоростная передача L устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнутым образом соединены между собой, в соответствии с вращательным движением электродвигателя. Таким образом, в случае неисправности сцепления 50 переднего привода и невозможности дальнейшей регулировки передачи крутящего момента на передние колеса 14, например, муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключаются в положение H4L переключающим механизмом 88а таким образом, что высокоскоростная передача Н устанавливается в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой, тем самым позволяя автомобилю 10 осуществлять движение в режиме 4WD на скорости от средней до высокой, например, в пустыне, а также, например, улучшая управляемость автомобиля 10 на склонах с низким значением μ.

[0065] Кроме того, в соответствии этим иллюстративным вариантом осуществления, первый перемещающий механизм 88е и второй перемещающий механизм 88f переключающего механизма 88а содержат i) блокировочную вилку 74 4WD, которая передает движение вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3 на блокировочную муфту 70, ii) неподвижный вал 109, который установлен параллельно вилочному валу 102, iii) пары сквозных отверстий 72b и 72с, 74b и 74с, которые проходят через вилку 72 переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 74 4WD, чтобы позволить вилке 72 переключения высокой-низкой передачи и блокировочной вилке 74 перемещаться в направлении третьей оси С3 на вилочном валу 102 и неподвижном валу 109, iv) коммуникационные отверстия 72d и 74d, которые обеспечивают сообщение данных пар сквозных отверстий, 72b и 72с, 74b и 74с соответственно, v) первый блокировочный элемент 111 и второй блокировочный элемент 115, установленные с возможностью перемещения в направлениях четвертой оси С4 и шестой оси С6 коммуникационных отверстий 72d и 74d внутри коммуникационных отверстий 72d и 74d, и в которых первые концевые части 111а и 115а избирательно входят в зацепление соответственно с первой углубленной частью 102а и второй углубленной частью 102b, сформированными на вилочном валу 102, а вторые концевые части 111b и 115b избирательно входят в зацепление соответственно с первой углубленной частью 109а и второй углубленной частью 109b, сформированными на неподвижном валу 109, и vi) первый стопорный элемент 113 и второй стопорный элемент 116, выполненные на вилочном валу 102 и избирательно перемещающие вилку 72 переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 74 4WD в направлении третьей оси С3 за счет перемещения вилочного вала 102 в направлении третьей оси С3. Первый перемещающий механизм 88е и второй перемещающий механизм 88f переключающего механизма 88а имеют блокировочную функцию, которая альтернативно вводит в зацепление вилочный вал 102 с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, и вилочный вал 102 с блокировочной вилкой 74 4WD, с помощью первого стопорного элемента 113 и второго стопорного элемента 116, а также первого блокировочного элемента 111 и второго блокировочного элемента 115, и, таким образом, альтернативно передает движение вилочного вала 102 на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи или на блокировочную вилку 74 4WD. Таким образом, в первом перемещающем механизме 88е и втором перемещающем механизме 88f переключающего механизма 88а вилочный вал 102 с вилкой 72 переключения высокой-низкой передачи, и вилочный вал 102 с блокировочной вилкой 74 4WD, альтернативно вводятся в зацепление первым стопорным элементом 113 и вторым стопорным элементом 116, а также первым блокировочным элементом 111 и вторым блокировочным элементом 115, таким образом, что движение вилочного вала 102 альтернативно передается на вилку 72 переключения высокой-низкой передачи или на блокировочную вилку 74 4WD. В результате, расстояние между выходным валом 44 стороны задних колес и вилочным валом 102 может быть сокращено, если барабанный кулачок не будет установлен на вилочном валу, и, таким образом, раздаточная коробка 22 может иметь меньший размер, чем раздаточная коробка, которая, например, избирательно переключает муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту между положением H4L и положением L4L путем добавления барабанного кулачка на вилочный вал и вращения вилочного вала и барабанного кулачка.

[0066] Кроме того, в соответствии с данным иллюстративным вариантом осуществления, второй опорный подшипник 73, обеспечивающий на стороне барабанного кулачка 100 опору с возможностью вращения одной концевой части из двух концевых частей выходного вала 44 стороны задних колес, находится внутри барабанного кулачка 100 в пределах длины барабанного кулачка 100 в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, и, таким образом, длина раздаточной коробки 22 в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес соответствующим образом сокращается.

[0067] Кроме того, в соответствии с данным иллюстративным вариантом осуществления, раздаточная коробка 22 содержит кулачковый зацепляющий элемент 103, соединенный с вилочным валом 102, и выполненный на барабанном кулачке 100 кулачковый паз 100с, который входит в зацепление с кулачковым зацепляющим элементом 103 и перемещает кулачковый зацепляющий элемент 103 в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102 посредством вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Кулачковый паз 100с, выполненный на барабанном кулачке 100, содержит первую наклонную часть 100d кулачкового паза и вторую наклонную часть 100f кулачкового паза, которые проходят в направлении, наклонном относительно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Когда барабанный кулачок 100 вращается вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес в то время, как гаечный элемент 92 вращается вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес под воздействием электродвигателя 84, кулачковый зацепляющий элемент 103 перемещается вдоль первой наклонной части 100d кулачкового паза и второй наклонной части 100f кулачкового паза барабанного кулачка 100 в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102 на величину перемещения D, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Таким образом, время реакции, когда переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи переключается между высокоскоростной передачей Н и низкоскоростной передачей L, значительно улучшена по сравнению с тем, когда, например, переключение между высокоскоростной передачей Н и низкоскоростной передачей L достигается, например, посредством гаечного элемента 92 винтового механизма 86, перемещающегося в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес.

[0068] Кроме того, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления изобретения, гаечный элемент 92 соединяется винтовым соединением с резьбовым вальным элементом 94 посредством множества шариков. Таким образом, относительное вращение между гаечным элементом 92 и резьбовым вальным элементом 94 является более плавным, поэтому мощность, требуемая от электродвигателя 84 в процессе функционирования, значительно уменьшена.

[0069] Далее, в соответствии с данным иллюстративным вариантом осуществления, кулачковый зацепляющий элемент 103 передает его движение в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес на вилочный вал 102 через пружинный элемент 112 резервного механизма 106. Таким образом, когда переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи переключается между высокоскоростной передачей Н и низкоскоростной передачей L, пружинный элемент 112 поглощает удар, сопровождающий переключение переключающего механизма 48 высокой-низкой передачи.

[0070] Далее раскрыт другой иллюстративный вариант осуществления изобретения. Части, общие с раскрытым выше первым иллюстративным вариантом осуществления, отмечены теми же самыми обозначениями, и повторное раскрытие данных частей пропущено.

[0071] ФИГ. 11 представляет собой вид, на котором проиллюстрирована раздаточная коробка 150 в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Раздаточная коробка 150 в соответствии с данным иллюстративным вариантом осуществления отличается от раздаточной коробки 22 первого иллюстративного варианта осуществления тем, что переключающий механизм 152а передаточного механизма 152 отличен от переключающего механизма 88а передаточного механизма 88 первого иллюстративного варианта осуществления. Помимо этого, раздаточная коробка 150, по существу, аналогична раздаточной коробке 22 первого иллюстративного варианта осуществления.

[0072] Передаточный механизм 152 содержит переключающий механизм 152а, который избирательно переключает, в соответствии с вращательным движением электродвигателя 84, муфту 62 высокой-низкой передачи и блокировочную муфту 70 в одно из трех положений, т.е. положение H4L, в котором высокоскоростная передача Н установлена в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой, положение L4L, в котором низкоскоростная передача L установлена в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто соединены между собой, и положение высокой передачи (Н4 или Н2), в котором высокоскоростная передача Н установлена в переключающем механизме 48 высокой-низкой передачи, а выходной вал 44 стороны задних колес и ведущая шестерня 46 замкнуто не соединены между собой. Кроме того, передаточный механизм 152 снабжен первым передаточным механизмом 152b (передаточный механизм), аналогичным первому передаточному механизму 88b первого иллюстративного варианта осуществления, который передает линейное движение гаечного элемента 92 винтового механизма 86 на сцепление 50 переднего привода.

[0073] Переключающий механизм 152а содержит первый вилочный вал 154 (второй вал) и второй вилочный вал 156, первый кулачковый зацепляющий элемент 160, второй кулачковый зацепляющий элемент 164, барабанный кулачок 100, вилку 166 переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 168 4WD, как показано на ФИГ. 11 и 12. Первый вилочный вал 154 и второй вилочный вал 156 установлены параллельно выходному валу 44 стороны задних колес и опираются на корпус 40 раздаточной коробки с возможностью движения в направлении первой оси С1. Первый кулачковый зацепляющий элемент 160 соединен с первым вилочным валом 154 через первый резервный механизм 158. Второй кулачковый зацепляющий элемент 164 соединен со вторым вилочным валом 156 через второй резервный механизм 162. Барабанный кулачок 100 имеет на своей внешней периферии два кулачковых паза, т.е. первый кулачковый паз 100j и второй кулачковый паз 100k. Первый кулачковый паз 100j входит в зацепление с первым кулачковым зацепляющим элементом 160 и перемещает первый кулачковый зацепляющий элемент 160 в направлении седьмой оси С7 (оси) первого вилочного вала 154 за счет вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Второй кулачковый паз 100k входит в зацепление со вторым кулачковым зацепляющим элементом 164 и перемещает второй кулачковый зацепляющий элемент 164 в направлении восьмой оси С8 (оси) второго вилочного вала 156 за счет вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Вилка 166 переключения высокой-низкой передачи как единое целое прикреплена к первому вилочному валу 154 и соединена с вилочной соединяющей частью 62а муфты 62 высокой-низкой передачи. Блокировочная вилка 168 4WD как единое целое прикреплена ко второму вилочному валу 156 и соединена с вилочной соединяющей частью 70b блокировочной муфты 70. Седьмая ось С7 первого вилочного вала 154 и восьмая ось С8 второго вилочного вала 156 параллельны первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Кроме того, первый резервный механизм 158 и второй резервный механизм 162 имеют конструкцию, аналогичную конструкции резервного механизма 106 первого иллюстративного варианта осуществления, поэтому в данном иллюстративном варианте осуществления раскрытие конструкции первого резервного механизма 158 и второго резервного механизма 162 будет опущено.

[0074] Как показано на ФИГ. 13, первый кулачковый паз 100j, выполненный на барабанном кулачке 100, содержит наклонную часть 1001 кулачкового паза, первую часть 100m кулачкового паза и вторую часть 100n кулачкового паза. Наклонная часть 1001 кулачкового паза проходит в направлении, наклонном относительно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Первая часть 100m кулачкового паза сформирована на концевой части наклонной части 1001 кулачкового паза со стороны, противоположной стороне второго кулачкового паза 100k, и проходит в направлении, перпендикулярном направлению первой оси С1. Вторая часть 100n кулачкового паза сформирована на концевой части наклонной части 1001 кулачкового паза со стороны второго кулачкового паза 100k, и проходит в направлении, перпендикулярном направлению первой оси С1. Что касается первого кулачкового паза 100j, то, как, например, показано на ФИГ. 14В, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 в то время, как гаечный элемент 92 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, первый кулачковый зацепляющий элемент 160 перемещается вдоль наклонной части 1001 кулачкового паза в направлении стрелки F2 на величину перемещения D1, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении стрелки F2, из состояния, в котором первый кулачковый зацепляющий элемент 160 установлен в концевой части первой части 100m кулачкового паза со стороны наклонной части 1001 кулачкового паза первого кулачкового паза 100j, таким образом, что первый вилочный вал 154 перемещается в направлении стрелки F2. Кроме тог, как показано на ФИГ. 14С, например, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1, вокруг первой оси С1 в то время, как гаечный элемент 92 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, первый кулачковый зацепляющий элемент 160 перемещается вдоль наклонной части 1001 кулачкового паза в направлении, противоположном направлению стрелки F2, на величину перемещения D1, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении, противоположном направлению стрелки F2, из состояния, в котором первый кулачковый зацепляющий элемент 160 установлен во второй части 100n кулачкового паза первого кулачкового паза 100j, таким образом, что первый вилочный вал 154 перемещается в направлении, противоположном направлению стрелки F2.

[0075] Что касается первого кулачкового паза 100j, даже если барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84 таким образом, что первый кулачковый зацепляющий элемент 160 устанавливается в концевой части первой части 100m кулачкового паза со стороны наклонной части 1001 кулачкового паза, как показано на ФИГ. 14В, из состояния, в котором первый кулачковый зацепляющий элемент 160 установлен в концевой части первой части 100m первого кулачкового паза 100j со стороны, противоположной стороне наклонной части 1001 кулачкового паза, как показано, например, на ФИГ. 14А, то первый кулачковый зацепляющий элемент 160 не будет перемещаться в направлении стрелки F2. Кроме того, даже если барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном стрелке F1, вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84 таким образом, что первый кулачковый зацепляющий элемент 160 устанавливается в концевой части первой части 100m кулачкового паза со стороны, противоположной стороне наклонной части 1001 кулачкового паза, как показано на ФИГ. 14А, из состояния, в котором первый кулачковый зацепляющий элемент 160 установлен в концевой части первой части 100m первого кулачкового паза 100j со стороны наклонной части 1001 кулачкового паза, как показано, например, на ФИГ. 14В, то первый кулачковый зацепляющий элемент 160 не будет перемещаться в направлении, противоположном стрелке F2.

[0076] Как показано на ФИГ. 13, второй кулачковый паз 100k, выполненный на барабанном кулачке 100, содержит наклонную часть 100о кулачкового паза, первую часть 100р кулачкового паза и вторую часть 100q кулачкового паза. Наклонная часть 100о кулачкового паза проходит в направлении, наклонном относительно первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Первая часть 100р кулачкового паза сформирована на концевой части наклонной части 100о кулачкового паза со стороны первого кулачкового паза 100j и проходит в направлении, перпендикулярном направлению первой оси С1. Вторая часть 100q кулачкового паза сформирована на концевой части наклонной части 100о кулачкового паза со стороны, противоположной стороне первого кулачкового паза 100j, и проходит в направлении, перпендикулярном направлению первой оси С1. Что касается второго кулачкового паза 100k, то, как, например, показано на ФИГ. 14А, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 в то время, как гаечный элемент 92 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, второй кулачковый зацепляющий элемент 164 перемещается вдоль наклонной части 100о кулачкового паза в направлении стрелки F2 на величину перемещения D2, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении стрелки F2, из состояния, в котором второй кулачковый зацепляющий элемент 164 установлен в первой части 100р кулачкового паза второго кулачкового паза 100k, таким образом, что второй вилочный вал 156 перемещается в направлении стрелки F2. Кроме тог, как, например, показано на ФИГ. 14В, когда барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1, вокруг первой оси С1 в то время, как гаечный элемент 92 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки F1, вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84, второй кулачковый зацепляющий элемент 164 перемещается вдоль наклонной части 100о кулачкового паза в направлении, противоположном направлению стрелки F2, на величину перемещения D2, превышающую величину перемещения гаечного элемента 92 в направлении, противоположном направлению стрелки F2, из состояния, в котором второй кулачковый зацепляющий элемент 164 установлен в концевой части второй части 100q второго кулачкового паза 100k со стороны наклонной части 100о кулачкового паза, таким образом, что второй вилочный вал 156 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2.

[0077] Во втором кулачковом пазе 100k, даже если барабанный кулачок 100 вращается в направлении стрелки F1 вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84 таким образом, что второй кулачковый зацепляющий элемент 164 устанавливается в концевой части второй части 100q кулачкового паза со стороны, противоположной стороне наклонной части 100о кулачкового паза, как показано на ФИГ. 14С, из состояния, в котором второй кулачковый зацепляющий элемент 164 установлен в концевой части второй части 100q второго кулачкового паза 100k со стороны наклонной части 100о кулачкового паза, как показано, например, на ФИГ. 14В, то второй кулачковый зацепляющий элемент 164 не будет перемещаться в направлении стрелки F2. Кроме того, даже если барабанный кулачок 100 вращается в направлении, противоположном стрелке F1, вокруг первой оси С1 под воздействием электродвигателя 84 таким образом, что второй кулачковый зацепляющий элемент 164 устанавливается в концевой части второй части 100q кулачкового паза со стороны наклонной части 100о кулачкового паза, как показано на ФИГ. 14В, из состояния, в котором второй кулачковый зацепляющий элемент 164 установлен в концевой части второй части 100q второго кулачкового паза 100k со стороны, противоположной наклонной части 100о кулачкового паза, как, например, показано на ФИГ. 14С, то второй кулачковый зацепляющий элемент 164 не будет перемещаться в направлении, противоположном стрелке F2.

[0078] Как показано на ФИГ. 13, первый кулачковый паз 100j и второй кулачковый паз 100k, выполненные на барабанном кулачке 100, находятся в порядке от второго кулачкового паза 100k к первому кулачковому пазу 100j в направлении стрелки F1. То есть, первый кулачковый паз 100j и второй кулачковый паз 100k выполнены так, что конец А1 первого кулачкового паза 100j со стороны, противоположной стороне второго кулачкового паза 100k, имеет смещение на заранее заданный угол θ от конца А2 второго кулачкового паза 100k со стороны первого кулачкового паза 100j, как показано на ФИГ. 12.

[0079] На ФИГ. 14А-14С представлены виды первого кулачкового паза 100j и второго кулачкового паза 100k, гипотетически выровненных в направлении первой оси С1 путем выполнения второго кулачкового паза 100k на барабанном кулачке 100 с поворотом на заранее заданный угол θ в направлении стрелки F1. То есть, на ФИГ. 14А-14С представлены виды первого кулачкового паза 100j и второго кулачкового паза 100k, гипотетически выровненных в направлении первой оси, со вторым кулачковым пазом 100k, повернутым таким образом, что конец А1 первого кулачкового паза 100j со стороны, противоположной стороне второго кулачкового паза 100k, и конец А2 второго кулачкового паза 100k со стороны первого кулачкового паза 100j расположены рядом друг с другом в направлении стрелки F1. Из ФИГ. 14А-14С, ФИГ. 14А представляет собой вид, на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента 160 и второго кулачкового зацепляющего элемента 164, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключены в положение высокой передачи (Н4 или Н2), т.е. когда барабанный кулачок 100 поворачивается в положение высокой передачи (Н4 или Н2). Кроме того, на ФИГ. 14В представлен вид, на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента 160 и второго кулачкового зацепляющего элемента 164, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключены в положение H4L, т.е. когда барабанный кулачок 100 поворачивается в положение H4L. Кроме того, на ФИГ. 14С представлен вид, на котором показаны положения первого кулачкового зацепляющего элемента 160 и второго кулачкового зацепляющего элемента 164, когда муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключены в положение L4L, т.е. когда барабанный кулачок 100 поворачивается в положение высокой передачи L4L.

[0080] В соответствии с раздаточной коробкой 150, выполненной в соответствии с вышеуказанной конструкцией, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения высокой передачи в положение H4L, как показано на ФИГ. 14А и 14В, при помощи винтового механизма 86 за счет вращательного действия электродвигателя 84, блокировочная муфта 70 перемещается в направлении стрелки F2 посредством второго вилочного вала 156 и блокировочной вилки 168 4WD в то время, как второй кулачковый зацепляющий элемент 164 перемещается в направлении стрелки F2 вдоль наклонной части 100о кулачкового паза, и зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 входят в зацепление с блокировочными зубьями 68. Даже если барабанный кулачок 100 поворачивается из положения высокой передачи в положение H4L, первый кулачковый зацепляющий элемент 160 будет двигаться вдоль первой части 100m кулачкового паза и не будет двигаться в направлении стрелки F2, таким образом, внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи останутся в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны. Таким образом, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения высокой передачи в положение H4L, блокировочная муфта 70 переключается в положение H4L.

[0081] Кроме того, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение L4L, как показано на ФИГ. 14В и 14С, муфта 62 высокой-низкой передачи перемещается в направлении стрелки F2 через первый вилочный вал 154 и вилку 166 переключения высокой-низкой передачи в то время, как первый кулачковый зацепляющий элемент 160 перемещается в направлении стрелки F2 вдоль наклонной части 1001 кулачкового паза, и внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи входят в зацепление с зубьями 66 шестерни низкой стороны. Даже если барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение L4L, то второй кулачковый зацепляющий элемент 164 будет перемещаться вдоль второй части 100q кулачкового паза и не будет перемещаться в направлении стрелки F2, таким образом, зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 останутся в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Таким образом, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение L4L, муфта 62 высокой-низкой передачи переключается в положение L4L.

[0082] Кроме того, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения L4L в положение H4L, как показано на ФИГ. 14С и 14В, муфта 62 высокой-низкой передачи перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, через первый вилочный вал 154 и вилку 166 переключения высокой-низкой передачи в то время, как первый кулачковый зацепляющий элемент 160 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, вдоль наклонной части 1001 кулачкового паза, и внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи входят в зацепление с зубьями 64 шестерни высокой стороны. Даже если барабанный кулачок 100 поворачивается из положения L4L в положение H4L, второй кулачковый зацепляющий элемент 164 будет двигаться вдоль второй части 100q кулачкового паза и не будет двигаться в направлении, противоположном стрелке F2, таким образом, зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты останутся в зацеплении с блокировочными зубьями 68. Таким образом, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения L4L в положение H4L, муфта 62 высокой-низкой передачи переключается в положение H4L.

[0083] Кроме того, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение высокой передачи, как показано на ФИГ. 14В и 14А, блокировочная муфта 70 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, через второй вилочный вал 156 и блокировочную вилку 168 4WD в то время, как второй кулачковый зацепляющий элемент 164 перемещается в направлении, противоположном стрелке F2, вдоль наклонной части 100о кулачкового паза, и зацепляющие зубья 70а блокировочной муфты 70 отходят в сторону и выходят из зацепления с блокировочными зубьями 68. Даже если барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение высокой передачи, первый кулачковый зацепляющий элемент 160 будет двигаться вдоль первой части 100m кулачкового паза и не будет двигаться в направлении, противоположном стрелке F2, таким образом, внешние периферийные зубья 62b муфты 62 высокой-низкой передачи останутся в зацеплении с зубьями 64 шестерни высокой стороны. Таким образом, когда барабанный кулачок 100 поворачивается из положения H4L в положение высокой передачи, муфта 62 высокой-низкой передачи и блокировочная муфта 70 переключаются в положение высокой передачи.

[0084] До этого момента, иллюстративные варианты осуществления изобретения были подробно раскрыты со ссылкой на чертежи, но изобретение может также быть применено в других формах.

[0085] Например, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, в винтовом механизме 86 гаечный элемент 92 перемещается в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес за счет вращения гаечного элемента 92 под воздействием электродвигателя 84, но конструкция винтового механизма 86 может также быть изменена таким образом, что гаечный элемент 92 перемещается в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес за счет, например, приведения во вращательное действие резьбового вального элемента 94 под воздействием электродвигателя 84. Когда резьбовой вальный элемент 94 вращается под воздействием электродвигателя 84 таким способом, гаечный элемент 92 опирается на корпус или т.п. так, что имеет возможность перемещения в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес и не имеет возможности вращения вокруг первой оси С1, а резьбовой вальный элемент 94 опирается на выходной вал 44 стороны задних колес без возможности перемещения в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес и с возможностью вращения вокруг первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес. Кроме того, барабанный кулачок 100 соединен в резьбовым вальным элементом 94. Таким образом, когда резьбовой вальный элемент 94 вращается под воздействием электродвигателя 84, гаечный элемент 92 перемещается в направлении первой оси С1 выходного вала 44 стороны задних колес, и линейное движение гаечного элемента 92 передается на сцепление 50 переднего привода через первый передаточный механизм 88b. Кроме того, когда резьбовой вальный элемент 94 начинает вращаться под воздействием электродвигателя 84, барабанный кулачок 100, соединенный с резьбовым вальным элементом 94, вращается, и кулачковый зацепляющий элемент 103, имеющий зацепление с кулачковым пазом 100с, перемещается в направлении третьей оси С3 вилочного вала 102, а линейное движение кулачкового зацепляющего элемента 103, т.е. линейное движение вилочного вала 102, альтернативно передается на переключающий механизм 48 высокой-низкой передачи и замыкающий механизм 58 4WD через первый перемещающий механизм 88е и второй перемещающий механизм 88f.

[0086] Кроме того, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, первая концевая часть 111а и вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111 и первая концевая часть 115а и вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115 имеют сферические формы, но вальная часть 111с первого блокировочного элемента 111 и вальная часть 115с второго блокировочного элемента 115 могут иметь формы четырехугольной призмы, а первая концевая часть 111а и вторая концевая часть 111b вальной части 111с первого блокировочного элемента 111 и первая концевая часть 115а и вторая концевая часть 115b вальной части 115с второго блокировочного элемента 115 могут быть сформированы, например, с круглыми частично-цилиндрическими выпуклыми изгибами. Кроме того, первая концевая часть 111а и вторая концевая часть 111b первого блокировочного элемента 111 и первая концевая часть 115а и вторая концевая часть 115b второго блокировочного элемента 115 могут иметь формы, в которых образованы пары плоских наклонных поверхностей. То есть до тех пор, пока в первых концевых частях 111а и 115а блокировочных элементов (первый блокировочный элемент 111 и второй блокировочный элемент 115), находящихся со стороны вилочного вала 102, может создаваться усилие в направлении к неподвижному валу 109, когда вилочный вал 102 перемещается, и данные первые концевые части 111а и 115а упираются в части с открытой кромкой углубленных частей (первая углубленная часть 102а и вторая углубленная часть 102b) вилочного вала 102, и может создаваться усилие в направлении вилочного вала 102 во вторых концевых частях 111b и 115b блокировочных элементов (первый блокировочный элемент 111 и второй блокировочный элемент 115), находящихся со стороны неподвижного вала 109, когда данные вторые концевые части 111b и 115b упираются в части с открытой кромкой углубленных частей (первая углубленная часть 109а и вторая углубленная часть 109b) неподвижного вала 109, формы первой концевой части 111а и второй концевой части 111b первого блокировочного элемента 111, формы первой концевой части 115а и второй концевой части 115b второго блокировочного элемента 115, формы первой углубленной части 102а и второй углубленной части 102b на вилочном валу 102, и формы первой углубленной части 109а и второй углубленной части 109b на неподвижном валу 109 могут иметь любую форму. Например, первый блокировочный элемент 111 и второй блокировочный элемент 115 могут иметь сферические формы.

[0087] Кроме того, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, шариково-винтовой механизм представлен в качестве примера винтового механизма 86, но винтовой механизм 86 не ограничивается данным примером. Например, до тех пор, пока винтовой механизм 86 представляет собой преобразующий механизм, который преобразует вращательное движение электродвигателя 84 в линейное движение, винтовой механизм 86 может также быть простым механизмом, таким как сочетание резьбового вального элемента 94 и гаечного элемента 92, которые, например, непосредственно навинчены друг на друга. Более конкретно, винтовым механизмом 86 может быть винт скольжения или т.п. Когда винтовым механизмом 86 является винт скольжения, механическая отдача, с которой вращательной движение преобразуется в линейное движение, меньше, чем при использовании шариково-винтовой передачи, но при этом возможны определенные результаты, такие как, например, возможность приложения большого усилия к сцеплению 50 переднего привода и достижение необходимого хода для управления переключающим механизмом 48 высокой-низкой передачи.

[0088] Кроме того, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, винтовой механизм 86 опосредованно соединен с электродвигателем 84 через червячную передачу 90, но винтовой механизм 86 не ограничен этим примером. Например, гаечный элемент 92 винтового механизма 86 и электродвигатель 84 могут быть соединены напрямую без использования червячной передачи 90. Более конкретно, гаечный элемент 92 и электродвигатель 84 могут быть соединены напрямую таким образом, что шестерня, установленная на валу электродвигателя 84, входит в зацепление с зубьями шестерни на гаечном элементе 92.

[0089] Далее, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, автомобиль с приводом на четыре колеса с постоянным задним приводом и подключаемым передним приводом приведен в качестве примера автомобиля 10, в котором применена раздаточная коробка 22, однако автомобиль 10, в котором применена раздаточная коробка 22, не ограничивается этим примером. Например, автомобилем 10, в котором применена раздаточная коробка 22, может также быть автомобиль с передним расположением двигателя, с приводом на четыре колеса с постоянным передним приводом и подключаемым задним приводом. Кроме того, сцепление 50 переднего привода раскрыто как многодисковое сцепление, но изобретение может также быть применено, когда сцепление 50 переднего привода - это однодисковое сцепление.

[0090] Далее, в первом иллюстративном варианте осуществления, раскрытом выше, двигатель внутреннего сгорания, такой как бензиновый двигатель или дизельный двигатель, например, может быть использован в качестве двигателя 12, представленного в качестве примера источника приводного усилия. Кроме того, другой первичный двигатель, такой как, например, электродвигатель, может быть самостоятельно или в сочетании с двигателем 12 также использован в качестве источника приводного усилия. Далее, коробкой передач 20 может быть любая коробка передач из множества автоматических коробок передач, таких как планетарная ступенчатая коробка передач, бесступенчатая коробка передач (вариатор) или автоматическая коробка передач с синхронным зацеплением и двумя валами с параллельными осями (включая известную коробку передач с двумя сцеплениями), или известная коробка передач с ручным переключением. Кроме того, переднее сцепление 36 раскрыто как сцепление с электромагнитной зубчатой муфтой, но сцепление 36 передней стороны не ограничено этим примером. Например, сцепление 36 передней стороны может также быть сцеплением фрикционного типа, сцеплением с зубчатой муфтой, снабженной вилкой переключения, которая перемещает муфту в осевом направлении, в котором вилка переключения приводится в действие электрическим или гидравлическим приводом и т.п.

[0091] Примерные варианты осуществления, раскрытые выше, представляют собой не более чем иллюстративные варианты осуществления. Изобретение может быть осуществлено в вариантах, имеющих изменения или улучшения, сделанные любым из множества способов на основе знаний специалистов в данной области техники.

1. Раздаточная коробка для автомобиля с приводом на четыре колеса, содержащая:

входной вал;

выходной вал, ось которого проходит через ту же самую ось, что и ось входного вала;

переключающий механизм высокой-низкой передачи, выполненный с возможностью изменения входной частоты вращения от входного вала и передачи результирующего вращения на выходной вал путем перемещения муфты высокой-низкой передачи в осевом направлении выходного вала, причем переключающий механизм высокой-низкой передачи соединен с входным валом;

выходной элемент, выполненный с возможностью выдачи мощности в выходном направлении, отличном от выходного вала;

сцепление, выполненное с возможностью регулирования и передачи части мощности от выходного вала на выходной элемент;

блокировочную муфту, выполненную с возможностью перемещения в осевом направлении выходного вала, причем блокировочная муфта выполнена с возможностью опоры на выходной вал без возможности вращения вокруг оси выходного вала относительно выходного вала, при этом блокировочная муфта выполнена с возможностью избирательного зацепления с выходным элементом таким образом, что выходной вал и выходной элемент образуют замкнутое соединение между собой;

винтовой механизм, содержащий резьбовой вальный элемент, гаечный элемент и электродвигатель, причем резьбовой вальный элемент и гаечный элемент опираются на выходной вал и соединены между собой винтовым соединением, а электродвигатель выполнен с возможностью приводить во вращательное движение один из резьбового вального элемента и гаечного элемента таким образом, чтобы гаечный элемент перемещался в осевом направлении выходного вала;

передаточный механизм, выполненный с возможностью передачи линейного движения гаечного элемента на сцепление;

барабанный кулачок, выполненный с возможностью преобразования вращательного движения электродвигателя в линейное движение в осевом направлении выходного вала; и

переключающий механизм, выполненный с возможностью избирательного переключения муфты высокой-низкой передачи и блокировочной муфты между положением H4L и положением L4L путем передачи линейного движения, преобразованного барабанным кулачком, на муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту через соответственно вилку переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 4WD в соответствии с вращательным движением электродвигателя, причем положение H4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи, предусмотренная в переключающем механизме высокой-низкой передачи, находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена высокоскоростная передача, а блокировочная муфта находится в положении, в котором выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой, и положение L4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи, предусмотренная в переключающем механизме высокой-низкой передачи, находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена низкоскоростная передача, а блокировочная муфта находится в положении, в котором выходной вал и выходной элемент замкнуто соединены между собой.

2. Раздаточная коробка по п. 1, также содержащая:

второй вал, установленный параллельно выходному валу, причем второй вал выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго вала; и в которой

вилка переключения высокой-низкой передачи и блокировочная вилка 4WD выполнены с возможностью альтернативного зацепления со вторым валом, при этом переключающий механизм выполнен с возможностью передачи движения второго вала в его осевом направлении на муфту высокой-низкой передачи и блокировочную муфту через вилку переключения высокой-низкой передачи и блокировочную вилку 4WD соответственно.

3. Раздаточная коробка по п. 2, в которой

переключающий механизм включает неподвижный вал, первый стопорный элемент и второй стопорный элемент, при этом неподвижный вал установлен параллельно второму валу, вилка переключения высокой-низкой передачи имеет первую пару сквозных отверстий, через которые второй вал и неподвижный вал проходят таким образом, что вилка переключения высокой-низкой передачи способна перемещаться в осевом направлении второго вала и неподвижного вала, причем вилка переключения высокой-низкой передачи имеет первое коммуникационное отверстие, которое обеспечивает сообщение между первой парой сквозных отверстий, и первый блокировочный элемент установлен внутри первого коммуникационного отверстия, при этом первый блокировочный элемент выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении первого коммуникационного отверстия таким образом, что первая концевая часть первого блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на втором валу, а вторая концевая часть первого блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на неподвижном валу, при этом блокировочная вилка 4WD имеет вторую пару сквозных отверстий, через которые второй вал и неподвижный вал проходят таким образом, что блокировочная вилка 4WD способна перемещаться в осевом направлении второго вала и неподвижного вала, причем блокировочная вилка 4WD имеет второе коммуникационное отверстие, обеспечивающее сообщение между второй парой сквозных отверстий, и второй блокировочный элемент установлен внутри второго коммуникационного отверстия, при этом второй блокировочный элемент выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго коммуникационного отверстия таким образом, что первая концевая часть второго блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью второго вала, а вторая концевая часть второго блокировочного элемента избирательно входит в зацепление с углубленной частью на неподвижном валу, кроме того, первый стопорный элемент установлен на втором валу, при этом первый стопорный элемент выполнен с возможностью избирательного перемещения вилки переключения высокой-низкой передачи в осевом направлении за счет перемещения в осевом направлении второго вала, кроме того, второй стопорный элемент установлен на втором валу, при этом второй стопорный элемент выполнен с возможностью избирательного перемещения блокировочной вилки 4WD в осевом направлении за счет перемещения в осевом направлении второго вала, и переключающий механизм выполнен с возможностью альтернативного вхождения в зацепление второго вала с вилкой переключения высокой-низкой передачи и второго вала с блокировочной вилкой 4WD за счет первого стопорного элемента, второго стопорного элемента, первого блокировочного элемента и второго блокировочного элемента таким образом, что движение второго вала альтернативно передается на вилку переключения высокой-низкой передачи или на блокировочную вилку 4WD.

4. Раздаточная коробка по п. 1, также содержащая

второй вал, который установлен параллельно выходному валу, при этом второй вал выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении второго вала; и

третий вал, который установлен параллельно выходному валу, при этом третий вал выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении третьего вала; в которой

вилка переключения высокой-низкой передачи соединена со вторым валом, блокировочная вилка 4WD соединена с третьим валом, при этом переключающий механизм выполнен с возможностью передавать перемещение второго вала в осевом направлении на муфту высокой-низкой передачи через вилку переключения высокой-низкой передачи, и переключающий механизм выполнен с возможностью передавать перемещение третьего вала в осевом направлении на блокировочную муфту через блокировочную вилку 4WD.

5. Раздаточная коробка по любому из пп. 1-4, в которой опорный подшипник выходного вала, на который с возможностью вращения опирается со стороны барабанного кулачка одна концевая часть из двух концевых частей выходного вала, установлен внутри барабанного кулачка в пределах длины барабанного кулачка в осевом направлении выходного вала.

6. Раздаточная коробка по любому из пп. 1-4, в которой

кулачковый зацепляющий элемент соединен со вторым валом, а барабанный кулачок имеет кулачковый паз, который входит в зацепление с кулачковым зацепляющим элементом, при этом кулачковый паз выполнен с возможностью перемещения кулачкового зацепляющего элемента в осевом направлении второго вала за счет барабанного кулачка, который соединен с одним из резьбового вального элемента и гаечного элемента и способен вращаться вокруг оси выходного вала, и кулачковый паз имеет наклонную часть кулачкового паза, которая проходит в направлении, наклонном относительно оси выходного вала таким образом, что величина перемещения второго вала в осевом направлении за счет вращения барабанного кулачка превышает величину перемещения гаечного элемента в осевом направлении выходного вала за счет вращения одного из резьбового вального элемента и гаечного элемента.

7. Раздаточная коробка по любому из пп. 1-4, в которой гаечный элемент имеет винтовое соединение с резьбовым вальным элементом через множество шариков.

8. Раздаточная коробка по п.6, в которой кулачковый зацепляющий элемент передает движение кулачкового зацепляющего элемента в осевом направлении выходного вала на второй вал посредством пружинного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проходным мостам транспортных средств. В первом варианте исполнения проходной мост содержит основную главную передачу (1) с ведущей шестерней (2) и ведомым колесом (3), установленными на подшипниковых опорах (4, 5) в картере (6), а также коробку (7) дифференциала (8) и полуоси (9, 10).

Изобретение относится к автоматически подключаемым полным приводам. Данный привод включает коробку передач, раздаточную передачу, обгонную муфту.

Изобретение относится к системам трансмиссии для автотранспортных средств, в частности к области управления системами трансмиссии автотранспортных средств с четырьмя ведущими колесами.

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано для привода самоходного полноприводного транспортного средства. Привод колес транспортного средства с передним и задним ведущими мостами содержит двигатель (1), смонтированный поперечно продольной оси транспортного средства, коробку передач (2) с ведомым валом (3), соединенным с ведущим валом раздаточной коробки (4).

Изобретение относится к приводам транспортных машин, устанавливаемых на транспортных средствах повышенной проходимости. Раздаточная коробка содержит картер, в котором размещены несимметричный цилиндрический дифференциал, блок подвижных шестерен с промежуточными шестернями, входящими в зацепление с коронной шестерней межосевого дифференциала, входной вал с ведущими шестернями, соединенный с блоком промежуточных шестерен, а также механизм переключения передач, установленный на картере раздаточной коробки.

Изобретение относится к управлению трансмиссией транспортного средства. В способе управления механическим средством соединения первой и второй осей системы трансмиссии автотранспортного средства первую ось приводят во вращение по умолчанию, а вторую - факультативно, в зависимости от состояния средства соединении.

Изобретение относится к эксплуатации трансмиссии с четырьмя ведущими колесами. Способ управления механическим средством соединения первой и второй колесных осей системы трансмиссии транспортного средства, при котором первую ось приводят во вращение по умолчанию, а вторую факультативно, в зависимости от состояния средства соединения.

Изобретение относится к управлению трансмиссией транспортного средства. Устройство распределения крутящего момента между первой колесной осью и второй колесной осью транспортного средства с двумя ведущими колесными осями содержит переключатель режима распределения.

Изобретение относится к системе управления трансмиссией автотранспортного средства. Система управления приводом (5) передачи крутящего момента содержит средства (1) определения и систему антиблокировки колес.

Изобретение относится к полноприводным трансмиссиям транспортных средств. Способ управления механическим средством соединения двух осей трансмиссии транспортного средства, где первая ось приводится во вращение по умолчанию, а вторая ось - факультативно, в зависимости от состояния средства соединения, содержит этап пропорционально-интегрального регулирования буксования между первой и второй осями.

Изобретение относится к приводам транспортных машин, устанавливаемых на транспортных средствах повышенной проходимости. Раздаточная коробка содержит картер, в котором размещены несимметричный цилиндрический дифференциал, блок подвижных шестерен с промежуточными шестернями, входящими в зацепление с коронной шестерней межосевого дифференциала, входной вал с ведущими шестернями, соединенный с блоком промежуточных шестерен, а также механизм переключения передач, установленный на картере раздаточной коробки.

Изобретение относится к контроллеру разблокирования нереверсивной системы передачи вращения для управления положением вращения. Контроллер разблокирования нереверсивной передачи вращения, причем нереверсивная система передачи вращения содержит входной вал, выходной вал и нереверсивный элемент передачи вращения, который расположен между входным валом и выходным валом.

Изобретение относится к устройству вспомогательного привода транспортных средств. .

Изобретение относится к распределительной коробке для автомобилей. .

Изобретение относится к трансмиссии транспортных, строительных, дорожных, коммунальных машин. .

Изобретение относится к трансмиссии транспортных, строительных, дорожных, коммунальных машин. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к раздаточной коробке полноприводного автомобиля. Раздаточная коробка содержит входной вал, выходной вал, переключающий механизм высокой-низкой передачи, выходной элемент, сцепление, блокировочную муфту, винтовой механизм, передаточный механизм, барабанный кулачок и переключающий механизм. Переключающий механизм выполнен с возможностью избирательного переключения между положением H4L и положением L4L в соответствии с вращательным движением электродвигателя. Положение H4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена высокоскоростная передача. Положение L4L представляет собой положение, в котором муфта высокой-низкой передачи находится в положении, в котором в переключающем механизме высокой-низкой передачи установлена низкоскоростная передача. Достигается повышение надежности и управляемости. 7 з.п. ф-лы, 20 ил.

Наверх