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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Stützstruktur einer Reibungsaufbringungsvorrichtung
und ein Getriebe. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung, die einen Sicherungsring
aufweist, der die Bewegung von Reibplatten in der axialen Richtung beschränkt, und
ein Getriebe, das mit dieser Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung versehen ist.
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2. Beschreibung des zugehörigen Stands
der Technik
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Bezugnehmend
auf eine ähnliche
Stützstruktur
für eine
Reibungsaufbringungsvorrichtung beschreibt beispielsweise die
JP-A-2001-193756 eine Überschneidungskupplungsbaugruppe
für ein
Automatikgetriebe, die wirksam zum Verbessern der Steuergenauigkeit
ist, wenn von einer neutralen Position in eine Rückwärtsgangposition umgeschaltet wird,
und darauf abzielt, die Gesamtlänge
der Kupplungsbaugruppe zu verkleinern (d.h., die Kupplungsbaugruppe
kompakter zu machen). Die in der
JP-A-2001-193756 beschriebene Kupplungsbaugruppe
hat eine Kupplungsplatte und eine Kupplungsscheibe, einen Kolben,
der sich durch einen Hydraulikdruck vorwärts bewegt und dadurch die
Kupplungsplatte mit der Kupplungsscheibe in Eingriff bringt, eine
Stoppplatte, die an der gegenüberliegenden
Seite der Kupplungsplatte und der Kupplungsscheibe von dem Kolben
angeordnet ist, und eine Rückstellfeder,
die zwischen der Stoppplatte und dem Kolben angeordnet ist und den
Kolben zu seiner Ursprungsposition rückführt, wenn die Kupplung gelöst wird.
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Bei
der in der
JP-A-2001-193756 beschriebenen
Kupplungsbaugruppe wird ein Sicherungsring verwendet, um die Bewegung
der Reibplatten zu beschränken,
auf die der Hydraulikdruck aufgebracht wird. Weil jedoch der Sicherungsring
nicht vollständig ringförmig ist,
sondern eher wie der Buchstabe C geformt ist, bei dem ein Abschnitt
der Ringform ausgeschnitten wurde, ist der Sicherungsring bei den
Angrenzungsabschnitten, bei denen der Ausschnitt gemacht wurde,
weniger steif. Infolgedessen existiert bei dem Bereich in der Nähe der Angrenzungen
ein Spalt zwischen dem Sicherungsring und der Bodenfläche der
Nut, in die der Sicherungsring eingepasst ist. Andererseits, wenn
der Hydraulikdruck, der auf die Reibplatten aufgebracht wird, wiederholtermaßen auf
den Sicherungsring aufgebracht wird, kann dies bewirken, dass sich
der Sicherungsring in Richtung der Außenseite der Nut bewegt. In
diesem Fall kann ein ausreichendes Einrastabmaß zwischen dem Sicherungsring
und der Nut (d.h., das Abmaß,
mit dem der Sicherungsring so in der Nut einrastet, dass der Sicherungsring
nicht aus der Nut herausrutschen wird) nicht erhalten werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung sieht deshalb eine Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung vor, bei der ein ausreichendes
Einrastabmaß zwischen einem
Sicherungsring und einer Nut entlang dem gesamten Umfang erhalten
werden kann, und ein Getriebe vor.
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Ein
erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung, die einen Sicherungsring,
Reibplatten, ein Plattenbauteil und ein erstes und ein zweites elastisches
Bauteil aufweist. Der Sicherungsring ist in einer Nut angeordnet,
die sich kreisförmig
um eine vorbestimmte Achse erstreckt. Der Sicherungsring beschränkt die
Bewegung der Reibplatten in der axialen Richtung. Die Reibplatten
kommen in Reibungseingriff, wenn sie in der axialen Richtung in
Richtung des Sicherungsrings gedrückt werden. Das Plattenbauteil
ist zwischen den Reibplatten und dem Sicherungsring angeordnet.
Das erste und das zweite elastische Bauteil drücken das Plattenbauteil gegen
den Sicherungsring. Der Sicherungsring hat ein Paar Angrenzungen,
die einander über
einen Spalt in der Umfangsrichtung zugewandt sind. Das erste elastische
Bauteil ist mit Bezug auf die Mitte des Spalts innerhalb eines Bereichs
von +90° um
die Achse angeordnet. Das zweite elastische Bauteil ist mit Bezug auf
die Mitte des Spalts innerhalb eines Bereichs von –90° um die Achse
angeordnet.
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Gemäß diesem
ersten Gesichtspunkt ist die Steifigkeit des Sicherungsrings bei
der Phase an der Seite, wo der Spalt ausgebildet ist, relativ gering
und bei der Phase an der gegenüberliegenden
Seite der Seite, wo der Spalt ausgeformt ist, relativ hoch. Gemäß den Eigenschaften
dieser Art von Sicherungsring, wenn der Sicherungsring in der Nut
angeordnet ist, ist ein Spalt zwischen dem Sicherungsring und der
Bodenfläche
der Nut angrenzend an eine der zwei Angrenzungen ausgebildet und
ist ein Spalt zwischen dem Sicherungsring und der Bodenfläche der Nut
angrenzend an der anderen der zwei Angrenzungen ausgebildet. Die
Abmessungen dieser Spalte sind mit Bezug auf die Mitte des Spalts
innerhalb eines Bereichs von ±90° am größten.
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Im
Hinblick darauf sind bei dem ersten Gesichtspunkt das erste und
das zweite elastische Bauteil mit Bezug auf die Mitte des Spalts
innerhalb eines Bereichs von ±90° angeordnet.
Das heißt,
das erste und das zweite elastische Bauteil sind derart angeordnet,
dass deren elastische Kräfte
in großem
Maße durch
das Plattenbauteil bei Phasen aufgebracht werden, bei denen die
Spalte zwischen dem Sicherungsring und der Bodenfläche der
Nut am größten sind.
Infolgedessen, wenn eine Kraft, die Druck auf die Reibplatten aufbringt,
bewirkt, dass das Plattenbauteil sich in der entgegengesetzten Richtung
zu der Richtung bewegt, in der der Sicherungsring aus der Nut gleiten
würde,
kann ein hoher Betrag einer Reibungskraft zwischen dem Reibungsbauteil
und dem Sicherungsring bei Phasen erzeugt werden, bei denen die
Spalte zwischen dem Sicherungsring und der Bodenfläche der
Nut am größten sind.
Folglich kann mit diesem Verhalten des Plattenbauteils der Sicherungsring
in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung bewegt werden,
in der der Sicherungsring aus der Nut gleiten würde. Infolgedessen kann ein
ausreichendes Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring und der Nut entlang dem gesamten Umfang um die
Achse sichergestellt werden.
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Bei
dem obigen ersten Gesichtspunkt kann das erste elastische Bauteil
mit Bezug auf die Mitte des Spalts innerhalb eines Bereichs von
einschließlich
+30° bis
einschließlich
+60° um
die Achse angeordnet sein und das zweite elastische Bauteil kann mit
Bezug auf die Mitte des Spalts innerhalb eines Bereichs von einschließlich –30° bis einschließlich –60° um die Achse
angeordnet sein. Des Weiteren kann das erste elastische Bauteil
mit Bezug auf die Mitte des Spalts in einer Position von +45° um die Achse
Druck auf den Sicherungsring aufbringen und das zweite elastische
Bauteil kann mit Bezug auf die Mitte des Spalts in einer Position
von –45° um die Achse
Druck auf den Sicherungsring aufbringen. Auch können das erste elastische Bauteil
und das zweite elastische Bauteil mit Bezug auf eine gerade Linie
achsensymmetrisch angeordnet sein, die die Mitte des Spalts mit
der Mitte des Sicherungsrings verbindet. Darüber hinaus kann ein drittes
elastisches Bauteil, das Druck auf den Sicherungsring aufbringt,
auch zusätzlich
zu dem ersten und dem zweiten elastischen Bauteil vorgesehen sein
und dieses dritte elastische Bauteil kann mit Bezug auf die Mitte des
Spalts innerhalb eines Bereichs von einschließlich +150° bis einschließlich +210° oder bei
einer Position von +180° um
die Achse angeordnet sein. Das erste, das zweite und das dritte
elastische Bauteil können
mit gleichgroßen
Abständen
um die Mittelachse des Sicherungsrings angeordnet sein.
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Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung, die einen Sicherungsring,
Reibplatten, ein Plattenbauteil, und ein erstes und ein zweites elastisches
Bauteil aufweist. Der Sicherungsring ist in einer Nut angeordnet,
die sich kreisförmig
um eine vorbestimmte Achse erstreckt. Der Sicherungsring beschränkt die
Bewegung der Reibplatten in der axialen Richtung. Die Reibplatten
kommen in Reibungseingriff, wenn sie in der axialen Richtung in
Richtung des Sicherungsrings gedrückt werden. Das Plattenbauteil
ist zwischen den Reibplatten und dem Sicherungsring angeordnet.
Das erste und das zweite elastische Bauteil drücken das Plattenbauteil gegen
den Sicherungsring. Der Sicherungsring hat ein Paar Angrenzungen,
die einander über
einen Spalt in der Umfangsrichtung zugewandt sind. Ein erster Spalt zwischen
dem Sicherungsring und der Bodenfläche der Nut ist angrenzend
an eine der zwei Angrenzungen ausgebildet und ein zweiter Spalt
zwischen dem Sicherungsring und der Bodenfläche der Nut ist angrenzend
an die andere der zwei Angrenzungen ausgebildet. Das erste elastische
Bauteil ist bei einer Phase um die Achse angeordnet, bei der der
erste Spalt am größten ist,
und das zweite elastische Bauteil ist bei einer Phase um die Achse
angeordnet, bei der der zweite Spalt am größten ist.
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Gemäß diesem
zweiten Gesichtspunkt werden die elastischen Kräfte von dem ersten und dem zweiten
elastischen Bauteil durch das Plattenbauteil weitgehend bei Phasen
aufgebracht, bei denen die Spalte zwischen dem Sicherungsring und
der Bodenfläche
der Nut am größten sind.
Infolgedessen, wenn eine Kraft, die Druck auf die Reibplatten aufbringt, bewirkt,
dass sich das Plattenbauteil in der Richtung entgegengesetzt der
Richtung verhält,
in der der Sicherungsring aus der Nut gleiten würde, kann ein großer Betrag
einer Reibungskraft zwischen dem Reibungsbauteil und dem Sicherungsring
bei den Phasen erzeugt werden, bei denen die Spalte zwischen dem
Sicherungsring und der Bodenfläche
der Nut am größten sind.
Folglich kann mit diesem Verhalten des Plattenbauteils der Sicherungsring
in der entgegengesetzten Richtung von der Richtung bewegt werden,
in der der Sicherungsring aus der Nut herausgleiten würde. Infolgedessen
kann ein ausreichendes Einrastabmaß zwischen dem Sicherungsring
und der Nut entlang dem gesamten Umfang um die Achse sichergestellt
werden.
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Des
Weiteren kann die Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung bei dem ersten oder dem zweiten
Gesichtspunkt auch ein Kolbenbauteil aufweisen, das an der entgegengesetzten Seite
von den Reibplatten von dem Plattenbauteil angeordnet ist und Druck
auf die Reibplatten aufbringt, indem er sich in Richtung des Plattenbauteils
bewegt. Auch können
das erste elastische Bauteil und das zweite elastische Bauteil zwischen
dem Kolbenbauteil und dem Plattenbauteil angeordnet sein und das Kolbenbauteil
in einer Richtung weg von dem Plattenbauteil drängen. Gemäß der Stützstruktur einer Reibungsaufbringungsvorrichtung,
die den Aufbau dieser Art hat, kann jede der Wirkungen, die vorstehend
beschrieben sind, in einer Reibungsaufbringungsvorrichtung erreicht
werden, die angelegte Reibplatten durch die elastischen Kräfte von
dem ersten und dem zweiten elastischen Bauteil löst.
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Ein
dritter Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Getriebe, das mit
der Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung von dem ersten oder dem zweiten
Gesichtspunkt versehen ist. Mit einem Getriebe, das diese Art von
Aufbau aufweist, kann die Zuverlässigkeit
des Getriebes verbessert werden, indem der Betrieb der Reibungsaufbringungsvorrichtung
sichergestellt wird.
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Die
ersten bis dritten Gesichtspunkte ermöglichen es, sowohl eine Stützstruktur
einer Reibungsaufbringungsvorrichtung, bei der ein ausreichendes Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring und der Nut entlang dem gesamten Umfang erhalten
werden kann, als auch ein Getriebe vorzusehen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen besser ersichtlich werden, wobei gleiche Bezugszeichen
verwendet werden, um die gleichen Elemente darzustellen, und wobei:
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1 ist
eine Schnittansicht eines Automatikgetriebes, das in einem Fahrzeug
eingebaut ist;
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2 ist
eine Schnittansicht einer Stützstruktur
einer Bremse gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer in 2 gezeigten
Rückplatte;
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4 ist
eine Ansicht eines in 2 gezeigten Sicherungsrings;
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5 ist
eine Ansicht, die die Positionen darstellt, bei denen die Rückstellfedern
angeordnet sind, die in 2 gezeigt sind;
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6 ist
eine Ansicht einer Stützstruktur
einer Bremse zum Vergleich;
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7 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings, am
Anfang, während
des Aufbringens einer Hydraulikdrucklast, und nachdem die Hydraulikdrucklast
gelöst
wurde, bei der Stützstruktur
einer Bremse zum Vergleich zeigt, wie sie in 6 gezeigt
ist;
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8 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings, am
Anfang, während
des Aufbringens einer Hydraulikdrucklast, und nachdem die Hydraulikdrucklast
gelöst
wurde, die in 7 gezeigt sind, einander überlagernd
zeigt;
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9 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings, am
Anfang, während
des Aufbringens einer Hydraulikdrucklast, und nachdem die Hydraulikdrucklast
gelöst
wurde, bei der Stützstruktur
einer Bremse zeigt, die in 2 gezeigt
ist;
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10 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings, am
Anfang, während des
Aufbringens einer Hydraulikdrucklast, und nachdem die Hydraulikdrucklast
gelöst
wurde, einander überlagert
zeigt, die in 9 gezeigt sind;
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11 ist
eine Schnittansicht, die die Kraft zeigt, die auf den Sicherungsring
während
des Anbringens einer Hydraulikdrucklast zeigt, wie er in 9 gezeigt
ist;
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12 ist
eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen einem Koordinatenwert θ und einem
Koordinatenwert R in der Stützstruktur
einer in 2 gezeigten Bremse darstellt;
und
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13 ist
eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Koordinatenwert θ und dem
Koordinatenwert R bei der Stützstruktur
einer Bremse zum Vergleich zeigt, wie es in 6 gezeigt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Gleiche oder entsprechende Bauteile in den Zeichnungen
werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 ist
eine Schnittansicht eines Automatikgetriebes, das in einem Fahrzeug
montiert ist. In der Zeichnung ist nur ein Abschnitt des Automatikgetriebes
gezeigt. Bezugnehmend auf 1 hat ein
Automatikgetriebe 10 eine Vielzahl von Planetengetriebesätzen, d.h.,
einen UD-(Untersetzungs-)Planetengetriebesatz 61 und
einen Planetengetriebesatz 64 der Ravigneaux-Art. Mit der
Kombination dieser zwei Planetengetriebesätze, d.h., des UD-Planetengetriebesatzes 61 und
des Planetengetriebesatzes 64 der Ravigneaux-Art, kann
das Automatikgetriebe 10 die Dreheingabe von einer Brennkraftmaschine
und Ausgabe der resultierenden Drehung entweder in der Vorwärtsrichtung
oder in der Rückwärtsrichtung
beschleunigen oder verzögern.
Der UD-Planetengetriebesatz 61 ist in einem Gehäusekörper 12 untergebracht.
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2 ist
eine Schnittansicht einer Stützstruktur
einer Bremse gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der in 2 gezeigte Abschnitt ist der
Abschnitt, der in 1 durch die abwechselnden langen
und zwei kurzen Strichlinien II eingekreist ist.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 hat das
Automatikgetriebe 10 eine Bremse 11, die eine Reibungsaufbringungsvorrichtung
ist. Die Bremse 11 sperrt einen Planetenträger 62 des
UD-Planetengetriebesatzes 61 und ein Sonnenrad 65 des
Planetengetriebesatzes 64 der Ravigneaux-Art gegen eine Drehung.
Die Bremse 11 hat eine Vielzahl von Reibplatten 13,
eine Vielzahl von Reibplatten 14, eine Rückplatte 21,
einen Sicherungsring 31 und eine Vielzahl von Rückstellfedern 18 (d.h., 18A, 18B und 18C),
die alle in dem Gehäusekörper 12 untergebracht
sind.
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Der
Gehäusekörper 12 hat
eine Innenumfangsfläche 12C,
die sich um eine Mittelachse 201 erstreckt, die eine virtuelle
Achse ist. Diese Mittelachse 201 ist die Drehmitte des
UD-Planetengetriebesatzes 61 und
des Planetengetriebesatzes 64 der Ravigneaux-Art.
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Die
Reibplatten 13 sind an dem Gehäusekörper 12 befestigt.
Die Reibplatten 14 sind an der Planetengetriebeseite befestigt
(beispielsweise an der Außenumfangsfläche eines
Hohlrads des Planetengetriebesatzes). Die Reibplatten 13 und
die Reibplatten 14 sind an dem Gehäusekörper 12 und der Planetengetriebeseite
jeweils befestigt, um dazu im Stande zu sein, sich in der axialen
Richtung der Mittelachse 201 zu bewegen, jedoch nicht dazu
im Stande zu sein, sich in der Umfangsrichtung um die Mittelachse 201 zu
drehen. Die Reibplatten 13 und 14 sind ringförmig ausgebildet
und erstrecken sich kreisförmig
zu dem Inneren der Innenumfangsfläche 12c. Die Reibplatten 13 und
die Reibplatten 14 sind nebeneinander abwechselnd in der
axialen Richtung der Mittelachse 201 angeordnet.
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Die
Bremse 11 hat auch einen Bremskolben 15. Der Bremskolben 15 ist
in der axialen Richtung der Mittelachse 201 angrenzend
an die Reibplatten 13 und 14 angeordnet. Eine
Hydraulikdruckkammer 16 ist innerhalb des Gehäusekörpers 12 ausgebildet. Diese
Hydraulikdruckkammer 16 ist in der axialen Richtung der
Mittelachse 201 angrenzend an den Bremskolben 15 ausgebildet.
Der Bremskolben 15 ist zwischen der Hydraulikdruckkammer 16 und
den Reibplatten 13 und 14 angeordnet.
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Wenn
der Hydraulikdruckkammer 16 der Hydraulikdruck zugeführt wird
(d.h., wenn eine Hydraulikdrucklast angelegt wird), bewegt sich
der Bremskolben 15 in der axialen Richtung der Mittelachse 201 und
bringt Druck auf die Reibplatten 13 und 14 auf. Wenn
Druck auf die Reibplatten 13 und 14 aufgebracht
wird, kommen diese miteinander durch Reibung in Eingriff. Infolgedessen
werden die Reibplatten 13 und die Reibplatten 14 angelegt
(d.h., in Eingriff gebracht), wodurch der Planetenträger 62 und das
Sonnenrad 65 gegen eine Drehung gesperrt werden.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Rückplatte 21, die in 2 gezeigt
ist. Bezugnehmend auf die 2 und 3 ist
die Rückplatte 21 aus
Metall hergestellt und zwischen dem Sicherungsring 31 und
den Reibplatten 13 und 14 angeordnet. Der Sicherungsring 31,
die Rückplatte 21 und
die Reibplatten 13 und 14 sind in der axialen
Richtung der Mittelachse 201 gestapelt angeordnet. Die
Rückplatte 21 ist
an dem Gehäusekörper 12 befestigt.
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Die
Rückplatte 21 hat
eine Ringform und erstreckt sich kreisförmig um die Mittelachse 201.
Die Rückplatte 21 hat
eine Endfläche 23 und
eine Endfläche 24,
die in der axialen Richtung der Mittelachse 201 in entgegengesetzte
Richtungen weisen und sich kreisförmig um die Mittelachse 201 erstrecken. Die
Endfläche 23 ist
den Reibplatten 13 und 14 zugewandt, während die
Endfläche 24 dem
Sicherungsring 31 zugewandt ist. Die Endflächen 23 und 24 erstrecken
sich innerhalb einer Ebene, die orthogonal zu der Mittelachse 201 liegt.
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Die
Rückplatte 21 hat
Keilzähne 25.
Diese Keilzähne 25 greifen
in Keilnuten, nicht gezeigt, die an der Innenumfangsfläche 12c des
Gehäusekörpers 12 ausgebildet
sind, wodurch die Rückplatte 21 an
dem Gehäusekörper 12 in
solch einer Art und Weise befestigt wird, dass die Rückplatte 21 dazu
im Stande ist, sich in der axialen Richtung der Mittelachse 201 zu
bewegen, jedoch nicht in der Umfangsrichtung um die Mittelachse 201 zu
drehen. Die Rückplatte 21 hat
eine Vielzahl von Flanschabschnitten 27 (d.h., 27A, 27B und 27C).
Diese Flanschabschnitte 27 erstrecken sich in der radialen
Richtung um die Mittelachse 201. Bei diesem Ausführungsbeispiel
erstrecken sich diese Flanschabschnitte 27 zu der Außenseite
in der radialen Richtung um die Mittelachse 201. Die Vielzahl
von diesen Flanschabschnitten 27 ist bei Abständen in
der Umfangsrichtung um die Mittelachse 201 ausgebildet.
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Jede
Rückstellfeder 18 erstreckt
sich in der axialen Richtung der Mittelachse 201 und hat
ein Ende 18m, das mit dem Bremskolben 15 verbunden ist,
und ein anderes Ende 18n, das mit einem Flanschabschnitt 27 der
Rückplatte 21 verbunden
ist. Die Rückstellfeder 18A entspricht
dem Flanschabschnitt 27A, die Rückstellfeder 18B entspricht
dem Flanschabschnitt 27B und die Rückstellfeder 18C entspricht
dem Flanschabschnitt 27C. Die Vielzahl von Rückstellfedern 18 ist
mit gleichgroßen
Abständen um
die Mittelachse 201 angeordnet.
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Der
Sicherungsring 31 ist zwischen den Rückstellfedern 18 und
den Reibplatten 13 und 14 in der radialen Richtung
um die Mittelachse 201 positioniert. Die Federkraft von
den Rückstellfedern 18 drängt den
Bremskolben 15 weg von der Rückplatte 21 in der
axialen Richtung der Mittelachse 201 und drückt die
Rückplatte 21 gegen
den Sicherungsring 31.
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Wenn
die Zufuhr des Hydraulikdrucks zu der Hydraulikdruckkammer 16 gestoppt
wird (d.h., wenn die Hydraulikdrucklast gelöst wird), drückt die
Federkraft der Rückstellfeder 18 den
Bremskolben 15 weg von der Rückplatte 21. Infolgedessen
lösen sich
die Reibplatten 13 und die Reibplatten 14 (d.h.,
rücken aus),
wodurch es dem Planetenträger 62 und
dem Sonnenrad 65 ermöglicht
wird, sich zu drehen.
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4 ist
eine Ansicht des Sicherungsrings, der in 2 gezeigt
ist. In der Zeichnung ist der Sicherungsring gezeigt, wie er aus
der axialen Richtung der Mittelachse 201 in 1 gesehen
wird.
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Bezugnehmend
auf die 2 und 4 ist eine
Nut 41 in der Innenumfangsfläche 12c des Gehäusekörpers 12 ausgebildet
und erstreckt sich kreisförmig
um die Mittelachse 201. Die Nut 41 ist perfekt
kreisförmig
um die Mittelachse 201. Diese Nut 41 hat einen
im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt und hat eine Bodenfläche 41d.
Der Sicherungsring 31 passt in die Nut 41 und
beschränkt
die Bewegung der Reibplatten 13 und 14 in der
axialen Richtung der Mittelachse 201. Der Sicherungsring 31 verhindert
die Bewegung der Reibplatten 13 und 14, die durch
den Bremskolben 15 aneinander gedrückt werden.
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Der
Sicherungsring 31 ist aus Metall hergestellt und ist in
der Form des Buchstabens C ausgebildet, mit einem Abschnitt in der
Umfangsrichtung, der ausgeschnitten wurde. Der Sicherungsring 31 hat ein
Paar Angrenzungen 33p und 33q. Diese Angrenzungen 33p und 33q sind
einander über
einen Spalt 35 in der Umfangsrichtung um die Mittelachse 201 zugewandt.
In 4 wird die Phase um die Mittelachse 201 durch
einen Koordinatenwert θ angegeben.
Die Phase bei der Mitte des Spalts 35 ist θ = ± 180° und die
Phase an der gegenüberliegenden
Seite ist θ =
0°. θ = +180° wird erreicht,
indem von θ =
0° im Gegenuhrzeigersinn
gegangen wird, und θ = –180° wird erreicht,
indem im Uhrzeigersinn von θ = 0° gegangen
wird. Der Winkel α zwischen
der Angrenzung 33p und der Angrenzung 33q liegt
innerhalb eines Bereichs, der größer als
0° ist,
und beispielsweise gleich zu oder weniger als 30° ist, oder innerhalb eines Bereichs,
der größer als
0° und beispielsweise
gleich wie oder kleiner als 45° ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Winkel α zwischen der
Angrenzung 33p und der Angrenzung 33q 22,5°.
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Die
Steifigkeit des Sicherungsrings 31 ist bei der Phase, bei
der der Spalt 35 ausgebildet ist, relativ niedrig, und
ist bei der Phase an der gegenüberliegenden
Seite relativ hoch. Folglich ist die Kraft (d.h., die verengende
Kraft), mit der der Sicherungsring 31, der in die Nut 41 gepasst
ist, gegen die Bodenfläche 41d der
Nut 41 drückt,
relativ klein, bei der Phase von der oberen Hälfte in 4 um θ = +180° und relativ groß, bei der
Phase der unteren Hälfte
in 4 um θ =
0°.
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Gemäß diesen
Arten von Eigenschaften des Sicherungsrings 31, wenn der
Sicherungsring 31 in die Nut 41 gepasst ist, liegen
die Außenumfangsfläche 31d des
Sicherungsrings 31 und die Bodenfläche 41d der Nut 41 nahe
bei den Angrenzungen 33p und 33q und bei der Phase
an der gegenüberliegenden Seite
der Phase, bei der der Spalt 35 ausgebildet ist, eng an.
Andererseits ist ein Spalt 36p zwischen der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d angrenzend
an die Angrenzung 33p ausgebildet, während ein Spalt 36q zwischen
der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d angrenzend
zu der Angrenzung 33q ausgebildet ist.
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Die
Abmessung des Spalts 36p ist innerhalb eines Bereichs von
90° zwischen θ = –180° und θ = –90° am größten. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Abmessung des Spalts 36p bei θ = –135° am größten. Die Abmessung des Spalts 36q ist
innerhalb eines Bereichs von 90° zwischen θ = +180° und θ = +90° am größten. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Abmessung des Spalts 36q bei θ = +135° am größten.
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5 ist
eine Ansicht, die die Positionen darstellt, bei denen die in 2 gezeigten
Rückstellfedern
angeordnet sind. Bezugnehmend auf 5 ist die
Rückstellfeder 18A innerhalb
eines Bereichs von 90° zwischen θ = –180° und θ = –90° angeordnet. Das
heißt,
die Rückstellfeder 18A ist
so angeordnet, dass ihre Position zwischen θ = –180° und θ = –90° fällt. Diese Rückstellfeder 18A ist überlappend
mit θ = –135° angeordnet,
wo die Abmessung des Spalts 36p zwischen der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d am
größten ist.
Die Rückstellfeder 18B ist
innerhalb eines Bereichs von 90° zwischen θ = +180° und θ = +90° angeordnet.
Das heißt,
die Rückstellfeder 18B ist
so angeordnet, dass ihre Position zwischen θ = +180° und θ = +90° fällt. Diese Rückstellfeder 18B ist überlappend
mit θ =
+135° angeordnet,
wo die Abmessung des Spalts 36q zwischen der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d am
größten ist.
Die Rückstellfeder 18C ist bei θ = 0° angeordnet.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Vielzahl von Rückstellfedern 18 so
angeordnet, dass sie achsensymmetrisch bezüglich einer geraden Linie sind,
die θ =
0° und θ = ± 180° verbindet.
Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Art von Anordnung beschränkt. Beispielsweise
kann die Rückstellfeder 18C innerhalb
eines Bereichs von einschließlich θ = 0° bis einschließlich θ = –90°, angeordnet
sein.
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6 ist
eine Ansicht einer Stützstruktur
einer Vergleichsbremse und entspricht 5. Im Folgenden
wird nun der Mechanismus eines Phänomens beschrieben, bei dem
das Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 bei der Stützstruktur
einer Vergleichsbremse abnimmt, die in 6 gezeigt
ist.
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Bezugnehmend
auf 6 hat die Stützstruktur
einer Vergleichsbremse eine Rückplatte 121,
bei der die Phasen, mit denen die Flanschabschnitte 27 vorgesehen
sind, unterschiedlich zu denjenigen der Rückplatte 21 in 5 sind.
Die Rückstellfeder 18B ist
nicht innerhalb eines Bereichs von 90° zwischen θ = +180° und θ = +90° angeordnet und ist nicht überlappend
mit θ =
135° angeordnet.
Stattdessen ist die Rückstellfeder 18B mit
einer Phase angeordnet, die θ =
-+90° überspannt.
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7 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings bei
dem Stützaufbau
einer in 6 gezeigten Vergleichsbremse
am Anfang zeigt (d.h., bevor der Hydraulikdruck aufgebracht wird), während eines
Aufbringens einer Hydraulikdrucklast zeigt, und ihn zeigt, nachdem
die Hydraulikdrucklast gelöst
wurde. 8 ist eine Schnittansicht, die die Zustände des
Sicherungsrings am Anfang zeigt, während eines Aufbringens einer
Hydraulikdrucklast zeigt, und zeigt, nachdem die Hydraulikdrucklast
gelöst
wurde, wobei diese Zustände
in 7 übereinander
gelegt gezeigt sind. Diese Zeichnungen zeigen einen Querschnitt
des Sicherungsrings 31 bei θ = +135° in 6, wobei
der Spalt 36, der zwischen der Außenumfangsfläche 31d des
Sicherungsrings 31 und der Bodenfläche 41d der Nut 41 ausgebildet
ist, am größten ist.
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Bezugnehmend
auf die 7 und 8 wird der
Abschnitt der Außenumfangsfläche 31d,
die der Rückplatte 121 zugewandt
ist, als Eckabschnitt E bezeichnet.
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Das
Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 unmittelbar
bevor eine Hydraulikdrucklast aufgebracht wird, ist H1. Wenn eine
Hydraulikdrucklast aufgebracht wird, wird die Kraft, die von der
Hydraulikdruckkammer 16 auf die Reibplatten 13 und 14 aufgebracht
wird, zu der Rückplatte 121 und
dem Sicherungsring 31 übertragen.
Zu dieser Zeit winkelt sich die Innenumfangsseite der Rückplatte 121,
die die Kraft von den Reibplatten 13 und 14 aufnimmt,
in den Sicherungsring 31 (d.h., neigt sich in Richtung
diesem). Der Sicherungsring 31 neigt sich dann zusammen
mit der Rückplatte 121,
während
der Eckabschnitt E auf der Fläche
der Rückplatte 121 gleitet.
Infolgedessen scheint die Position des Eckabschnitts E in der radialen
Richtung um die Mittelachse 201 versetzt zu werden, in
der Sicherungsring 31 aus der Nut 41 gleiten würde (nachstehend
wird diese radiale Richtung auch als die „Abhebungsrichtung des Sicherungsrings 31" oder einfach
als „Abhebungsrichtung" bezeichnet), wie
es durch den Pfeil 211 in 8 gezeigt
ist.
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Nachdem
die Hydraulikdrucklast gelöst
wurde, kehrt die Rückplatte 121 von
der in den Sicherungsring 31 angewinkelten Position zurück in ihre Ursprungsposition.
Zu dieser Zeit kehrt der Sicherungsring 31 auch zu seiner
Ursprungsposition zusammen mit der Rückplatte 121 zurück, wobei
der Eckabschnitt E an der Fläche
der Rückplatte 121 durch
die Reibung zwischen dem Sicherungsring 31 und der Rückplatte 121 befestigt
ist. Infolgedessen wird der Sicherungsring 31 in die Abhebungsrichtung gezogen,
wenn die Hydraulikdrucklast gelöst
wird. Nachdem der Hydraulikdruck abgebaut wurde, ist das Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 H2, die kleiner
als H1 ist. Gemäß dieser
Art von Mechanismus tritt ein Phänomen
auf, bei dem das Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 schrittweise
abnimmt, wenn die Hydraulikdrucklast wiederholtermaßen aufgebracht
und abgebaut wird.
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9 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings am
Anfang, während
des Aufbringens einer Hydraulikdrucklast und nachdem die Hydraulikdrucklast
abgebaut wurde, in der Stützstruktur
der in 2 gezeigten Bremse zeigt. 10 ist
eine Schnittansicht, die die Zustände des Sicherungsrings am
Anfang, während
eines Aufbringens einer Hydraulikdrucklast und nachdem die Hydraulikdrucklast
abgebaut wurde, übereinander
gelegt zeigt, die in 9 gezeigt sind. 11 ist
eine Schnittansicht, die die Kraft zeigt, die auf den Sicherungsring während eines
Aufbringens einer Hydraulikdrucklast aufgebracht wird, wie es in 9 gezeigt
ist. Diese Zeichnungen zeigen einen Querschnitt des Sicherungsrings 31 bei θ = ± 135° in 5,
wo die Spalte 36q und 36q zwischen der Außenumfangsfläche 31d des
Sicherungsrings 31 und der Bodenfläche 41d der Nut 41 am
größten sind.
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Im
Folgenden wird der Betrieb beschrieben, der durch die Stützstruktur
der in 2 gezeigten Bremse gemäß diesem Ausführungsbeispiel
erreicht wird.
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Bezugnehmend
auf die 9 bis 11, wenn
eine Hydraulikdrucklast aufgebracht wird, wird die Kraft, die von
der Hydraulikdruckkammer 16 auf die Reibplatten 13 und 14 aufgebracht
wird, zu der Rückplatte 21 und
dem Sicherungsring 31 bei dem Stützaufbau einer Bremse gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ebenfalls übertragen.
Zu dieser Zeit wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel die Federkraft von
der Rückstellfeder 18 in
großem
Maße auf
die Rückplatte 21 und
den Sicherungsring 31 in den Phasen, bei denen die Spalte 36p und 36q zwischen
der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d am
größten sind.
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Folglich
nimmt die Reaktionskraft P zu, die der Sicherungsring 31 von
der Rückplatte 21 aufnimmt,
wodurch die Reibungskraft F zunimmt, die zwischen der Rückplatte 21 und
dem Sicherungsring 31 erzeugt wird. Wenn eine Hydraulikdrucklast
aufgebracht wird, wird der Eckabschnitt E durch die Rückplatte 21 gezogen
und der Sicherungsring 31 neigt sich zusammen mit der Rückplatte 21.
Infolgedessen bewegt sich der Sicherungsring 31 in der
entgegengesetzten Richtung zu der Abhebungsrichtung.
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Auf
diese Weise gibt es einen Unterschied bei dem Verhalten des Sicherungsrings 31 während der
Aufbringung einer Hydraulikdrucklast zwischen dem Stützaufbau
einer Vergleichsbremse, wie sie in 6 gezeigt
ist, und dem Stützaufbau
einer Bremse gemäß diesem
Ausführungsbeispiel.
Aus diesem Unterschied beim Verhalten wird mit dem Stützaufbau einer
Bremse gemäß diesem
Ausführungsbeispiel das
Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 nachdem die
Hydraulikdrucklast abgebaut wurde H3, was größer ist als H2 in 8 des Stützaufbaus
einer Vergleichsbremse.
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Die
Stützstruktur
der Bremse 11, die die Reibungsaufbringungsvorrichtung
bei diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist, hat den Sicherungsring 31, die Reibplatten 13 und 14,
die Rückplatte 21, die
als ein Plattenbauteil dient, und die Rückstellfedern 18A und 18B,
die als das erste und zweite elastische Bauteil dienen. Der Sicherungsring 31 ist
in der Nut 41 angeordnet, die sich kreisförmig um
die Mittelachse 201 erstreckt, die eine vorbestimmte Achse
ist. Der Sicherungsring 31 beschränkt die Bewegung der Reibplatten 13 und 14 in
der axialen Richtung der Mittelachse 201. Die Reibplatten 13 und 14 greifen mittels
Reibung ineinander, wenn sie in Richtung des Sicherungsrings 31 in
der axialen Richtung der Mittelachse 201 gedrückt werden.
Die Rückplatte 21 ist zwischen
dem Sicherungsring 31 und den Reibplatten 13 und 14 angeordnet.
Die Rückstellfedern 18A und 18B drücken die
Rückplatte 21 gegen
den Sicherungsring 31. Der Sicherungsring 31 hat
ein Paar Angrenzungen 33q und 33p, die einander über einen Spalt 35 in
der Umfangsrichtung zugewandt sind. Die Rückstellfeder 18A ist
zwischen θ = –180° und θ = –90° angeordnet,
d.h., innerhalb eines Bereichs von –90° hinsichtlich der Mitte des
Spalts 35 um die Mittelachse 201. Die Rückstellfeder 18B ist
zwischen θ =
+180° und θ = +90° angeordnet,
d.h., innerhalb eines Bereichs von +90° hinsichtlich der Mitte des Spalts 35 um
die Mittelachse 201.
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Der
Spalt 36q ist als ein erster Spalt zwischen dem Sicherungsring 31 und
der Bodenfläche 41d der
Nut 41 angrenzend an die Angrenzung 33q ausgebildet.
Der Spalt 36p ist als ein zweiter Spalt zwischen dem Sicherungsring 31 und
der Bodenfläche 41d der
Nut 41 angrenzend an die Angrenzung 33p ausgebildet.
Die Rückstellfeder 18A ist
bei θ = –135° angeordnet,
was die Phase ist, bei der der Spalt 36p um die Mittelachse 201 am
größten ist.
Die Rückstellfeder 18B ist
bei θ =
+135° angeordnet,
welches die Phase ist, bei der der Spalt 36q um die Mittelachse 201 am
größten ist.
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Gemäß diesem
Stützaufbau
der Bremse 11 bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
welches wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist es möglich, dass
ein ausreichendes Einrastabmaß zwischen
dem Sicherungsring 31 und der Nut 41 entlang dem
gesamten Umfang um die Mittelachse 201 sichergestellt ist.
Infolgedessen kann der Betrieb des Planetengetriebesatzes durch
die Bremse 11 sichergestellt werden, was die Zuverlässigkeit
des Automatikgetriebes 10 verbessert.
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Im
Folgenden wird nun ein Test zum Überprüfen des
Verhaltens des Sicherungsrings 31 bei der Stützstruktur
einer Bremse beschrieben, die in 2 gezeigt
ist. Bei diesem Test wurde das Verhalten des Eckabschnitts E des
Sicherungsrings 31 am Anfang (d.h., vor dem Aufbringen
der Hydraulikdrucklast), während
eines Aufbringens der Hydraulikdrucklast, und nachdem die Hydraulikdrucklast
abgebaut wurde, erhalten, indem der Gehäusekörper 12, die Reibplatten 13 und 14,
die Rückplatte 21,
der Sicherungsring 31 und die Rückstellfedern 18 und
dergleichen des Stützaufbaus
einer in 2 gezeigten Bremse modelliert
wurden und dann eine CAE-Analyse durchgeführt wurde. Zum Vergleich wurde
die gleiche Analyse auf den Stützaufbau
einer Vergleichsbremse, die in 6 gezeigt
ist, durchgeführt.
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12 ist
eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Koordinatenwert θ und einem
Koordinatenwert R bei dem Stützaufbau
einer Bremse zeigt, die in 2 gezeigt
ist. 13 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen dem Koordinatenwert O und dem Koordinatenwert R bei dem
Stützaufbau
einer in 6 gezeigten Vergleichsbremse
zeigt. In den Zeichnungen wird die Position des Eckabschnitts E
durch den Koordinatenwert R angezeigt. Die Position, bei der der
Eckabschnitt E die Bodenfläche 41d der
Nut 41 berührt,
ist R = 0, und die Bewegung in der Abhebungsrichtung des Eckabschnitts
E wird als ein Versatz zu der negativen Seite ausgedrückt.
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Bezugnehmend
auf die 12 und 13 haben
die Ergebnisse der CAE-Analyse bestätigt, dass die Spalte zwischen
der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d zwischen
den Bereichen von θ =
+180° bis θ = +90° und θ = –180° bis θ = –90° am größten waren.
Auch, wenn man das Verhalten des Sicherungsrings 31 bei θ = +135° betrachtet,
war der Versatz in der Abhebungsrichtung des Eckabschnitts E während einer
Zeitdauer von einem Zeitpunkt, als die Hydraulikdrucklast aufgebracht wurde,
bis zu einem Zeitpunkt, als die Hydraulikdrucklast abgebaut wurde,
mit der Stützstruktur
einer Vergleichsbremse, die in 6 gezeigt
ist, h2. Im Gegensatz dazu war mit der Stützstruktur einer in 2 gezeigten
Bremse der Versatz h1, der kleiner ist als h2. Somit wurde bestätigt, dass
die Stützstruktur
einer in 2 gezeigten Bremse eine Bewegung des
Sicherungsrings 31 in der Abhebungsrichtung bei den Phasen
unterdrückt,
bei denen die Spalte zwischen der Außenumfangsfläche 31d und
der Bodenfläche 41d am
größten sind.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
verwendet die beschriebene Bremse 11 den Sicherungsring 31, der
in den Innendurchmesser passt (d.h., den Sicherungsring 31,
der in eine Innendurchmessernut passt). Alternativ kann die Erfindung
jedoch auch bei einer Bremse angewandt werden, die einen Sicherungsring,
der an einen Außendurchmesser
passt, verwendet (d.h., einen Sicherungsring, der in eine Außendurchmessernut
passt). In diesem Fall ist die Abheberichtung des Sicherungsrings
die Richtung von der Innendurchmesserseite in Richtung der Außendurchmesserseite
in der radialen Richtung um die Achse, um die die Nut ausgebildet
ist. Auch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, bei nur einer Bremse angewandt
zu werden, sondern kann auch bei einer Kupplung eines Automatikgetriebes
angewandt werden. Ferner kann die Erfindung auch bei einem stetig
variablen Getriebe angewandt werden.
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Die
hierin offenbarten Ausführungsbeispiele sind
in allen Bezügen
nur Beispiele und sollten nicht als einschränkend herangezogen werden.
Der Schutzbereich der Erfindung wird nicht durch die vorangegangene
Beschreibung angegeben, sondern durch den Anwendungsbereich der
Patentansprüche und
zielt darauf ab, alle Abwandlungen einzuschließen, die innerhalb des Anwendungsbereichs
und äquivalenter
Bedeutungen des Schutzbereichs der Patentansprüche liegen.
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Ein
Stützaufbau
einer Bremse (11) hat einen Sicherungsring (31),
Reibplatten (13, 14), eine Rückplatte (21) und
Rückstellfedern
(18A, 18B). Der Sicherungsring (31) ist
in einer Nut (41) angeordnet, die sich kreisförmig um
eine vorbestimmte Achse erstreckt. Die Rückstellfedern (18A, 18B)
drücken
die Rückplatte
(21) gegen den Sicherungsring (31). Der Sicherungsring
(31) hat ein Paar Angrenzungen, die einander über einen
Spalt in der Umfangsrichtung zugewandt sind. Die Rückstellfeder
(18A) ist innerhalb eines Bereichs von +90° hinsichtlich
der Mitte des Spalts zwischen dem Paar Angrenzungen um die vorbestimmte
Achse angeordnet. Die Rückstellfeder (18)
ist innerhalb eines Bereichs von –90° hinsichtlich der Mitte des
Spalts zwischen dem Paar Angrenzungen um die vorbestimmte Achse
angeordnet.