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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lamellenkupplungsvorrichtung,
die mit einem Kupplungskolben versehen ist, der durch Öl,
das zu einer Öldruckkammer geliefert wird, zu einer Einkupplungsseite
verschoben werden kann, um antreibende Kupplungsscheiben und angetriebene
Kupplungsscheiben miteinander in einen Druckkontakt zu bringen,
um eine Antriebskraft eines Eingangselements zu einem Ausgangselement
zu übertragen, und durch Ablassen des Öls in der Öldruckkammer
auch zu einer Auskupplungsseite zurückgeführt
werden kann, um die antreibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben
voneinander zu trennen, um die Übertragung der Antriebskraft
vom Eingangselement zum Ausgangselement zu unterbrechen.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER
TECHNIK
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Es
gibt zwei Arten von Kraftübertragungsvorrichtungen zum
selektiven Übertragen oder Unterbrechen einer Kraft von
einem Motor zu oder von Rädern, wie etwa ein Schaltgetriebe
(manual transmission, MT), das die Geschwindigkeitsveränderung
eines Fahrzeugs manuell bewirkt, und ein Automatikgetriebe (automatic
transmission, AT), das die Geschwindigkeitsveränderung
automatisch bewirkt. Das AT kann die Tätigkeit der Geschwindigkeitsveränderung
leicht durchführen, doch ist es aufgrund seiner Kennlinien
eines Drehmomentwandlers hinsichtlich des Ansprechens in Betrieb
unterlegen. Das MT hingegen ist hinsichtlich des Ansprechens in
Betrieb überlegen, doch weist es einen Fehler auf, der dazu
neigt, bei seiner Geschwindigkeitsveränderungstätigkeit
Stöße zu verursachen.
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Im
Hinblick auf die Verringerung der Geschwindigkeitsveränderungsstöße
und die Verbesserung des Ansprechens der Geschwindigkeitsveränderung
wurde eine Lamellenkupplungsvorrichtung vorgeschlagen, die mit mehreren
Kupplungselementen versehen ist (siehe z. B. das nachstehende Patentdokument
1). Die Lamellenkupplungsvorrichtung des Stands der Technik weist
einen Kupplungskolben auf, der so angeordnet ist, dass seine eine
Fläche zu einer Öldruckkammer gerichtet ist und
die andere Fläche zu antreibenden Kupplungsscheiben oder
angetriebenen Kupplungsscheiben gerichtet ist. Bei einer derartigen
Lamellenkupplung kann die Steuerung der Kupplung automatisch gemäß einer
Geschwindigkeit des Fahrzeugs durchgeführt werden und kann daher
eine automatische Geschwindigkeitsveränderungstätigkeit
ausgeführt werden, ohne bei der Geschwindigkeitsveränderungstätigkeit
einen starken Stoß zu verursachen.
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Der
Kupplungskolben des Stands der Technik ist so aufgebaut, dass er
durch Öl, das zu einer Öldruckkammer geliefert
wird, zu einer Einkupplungsseite verschoben werden kann, um antreibende Kupplungsscheiben
und angetriebene Kupplungsscheiben miteinander in einen Druckkontakt
zu bringen, um eine Antriebskraft von einem Eingangselement zu einem
Ausgangselement zu übertragen, und durch Ablassen des Öls
in der Öldruckkammer auch zu einer Auskupplungsseite zurückgeführt
werden kann, um die antreibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben
voneinander zu trennen, um die Übertragung der Antriebskraft
vom Eingangselement zum Ausgangselement zu unterbrechen.
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Der
Kupplungskolben des Stands der Technik weist auch ein Rückschlagventil
(ein Ventilmittel) auf, das dazu geeignet ist, einen geschlossenen
Zustand einzunehmen, um das Öl daran zu hindern, von der Öldruckkammer
zur Seite der anderen Fläche des Kupplungskolbens zu fließen,
wenn die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist, und auch dazu geeignet
ist, einen offenen Zustand einzunehmen, um einen Fluss von Luft
von der Seite der anderen Fläche zur Öldruckkammer
zu gestatten, wenn die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist.
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Bezugspatentdokument:
Japanische Offenlegungsschrift
Nr. 341652/1992 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Probleme, die die Erfindung lösen
soll
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Doch
die Lamellenkupplungsvorrichtung des Stands der Technik weist die
nachstehend beschriebenen Probleme auf.
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In
letzer Zeit besteht der dringende Wunsch, das Gewicht der Lamellenkupplungsvorrichtung
zu verringern, um die Leistungsfähigkeit ihrer Kraftübertragung
zu verbessern, und daher wird das Gewicht des Kupplungskolbens verringert,
indem ein Teil des Materials, das den Kupplungskolben bildet, beseitigt wird.
Doch bei einer unsachgemäßen Beseitigung von Material
des Kupplungskolbens und daher einer unerwünschten Veränderung
der Gestaltung des Kupplungskolbens würde das Volumen der Öldruckkammer
verändert werden und würde daher auch die Ansprechzeit
in Betrieb des Kupplungskolbens verändert werden. Dies
würde eine Vergrößerung des Stoßes
während der Geschwindigkeitsveränderung des Fahrzeugs
verursachen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lamellenkupplungsvorrichtung
bereitzustellen, bei der das Gewicht eines Kupplungskolbens wesentlich
verringert werden kann, ohne das Volumen einer Öldruckkammer
zu verändern, und das Ansprechen des Kupplungskolbens verbessert werden
kann, während der Stoß während der Geschwindigkeitsveränderung
eines Fahrzeugs unterdrückt wird.
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Mittel zur Lösung
der Probleme
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Zur
Erfüllung der oben genannten Aufgabe wird nach der vorliegenden
Erfindung von Anspruch 1 eine Lamellenkupplungsvorrichtung, umfassend mehrere
antreibende Kupplungsscheiben, die durch Keilverzahnung axial gleitfähig
an einem Eingangselement, das durch eine Antriebsquelle gedreht
wird, angebracht sind; mehrere angetriebene Kupplungsscheiben, die
mit den antreibenden Kupplungsscheiben abwechselnd angeordnet sind
und durch Keilverzahnung axial gleitfähig an einem Ausgangselement angebracht
sind; einen Kupplungskolben mit einer Fläche, die zu einer Öldruckkammer
gerichtet ist, während die andere Fläche zu den
antreibenden Kupplungsscheiben oder den angetriebenen Kupplungsscheiben
gerichtet ist, der dazu geeignet ist, durch Liefern von Öl
zur Öldruckkammer zu einer Einkupplungsseite verschoben
zu werden, um die antreibenden Kupplungsscheiben und die angetriebenen
Kupplungsscheiben miteinander in einen Druckkontakt zu bringen,
um eine Antriebskraft vom Eingangselement zum Ausgangselement zu übertragen,
und auch dazu geeignet ist, durch Ablassen des Öls in der Öldruckkammer
zu einer Auskupplungsseite zurückgeführt zu werden,
um die antreibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben voneinander zu
trennen, um die Übertragung der Antriebskraft vom Eingangselement
zum Ausgangselement zu unterbrechen; und ein Ventilmittel, das so
gebildet ist, dass es durch die eine Fläche und die andere
Fläche des Kupplungskolbens verläuft, und dazu
geeignet ist, einen geschlossenen Zustand einzunehmen, um das Öl
daran zu hindern, von der Öldruckkammer zur Seite der anderen
Fläche des Kupplungskolbens zu fließen, wenn die
Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist, und auch dazu geeignet ist,
einen offenen Zustand einzunehmen, um einen Fluss von Luft von der Seite
der anderen Fläche zur Öldruckkammer zu gestatten,
wenn die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist; bereitgestellt,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass an der einen Fläche
des Kupplungskolbens an einer Position in der Nähe des
Außenumfangs „a”, die radial weiter außen
als das Ventilmittel liegt, eine Aussparung (oder Aussparungen)
zur Gewichtsverringerung gebildet ist (oder sind).
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Die
Erfindung von Anspruch 2 ist eine Lamellenkupplungsvorrichtung nach
Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aussparung
(oder Aussparungen) als eine lange Auskehlung (oder Auskehlungen)
entlang des Außenumfangs des Kupplungskolbens gebildet
ist (sind).
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Die
Erfindung von Anspruch 3 ist eine Lamellenkupplungsvorrichtung nach
Anspruch 1 oder 2, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aussparungen Aussparungen
beinhalten, die an einer Position angeordnet sind, welche dem Ventilmittel
diametral gegenüberliegt, wobei die Aussparungen zusätzlich
zur Verringerung des Gewichts des Kupplungskolbens die Gewichtsbalance
des Kupplungskolbens während seiner Drehung ausgleichen
sollen.
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Die
Erfindung von Anspruch 4 ist eine Lamellenkupplung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Ventilmittel eine Durchgangsöffnung; einen Ventilkörper,
der aus einer biegsamen Platte besteht und dazu geeignet ist, sich
zu verlagern und die Durchgangsöffnung zu schließen,
wenn die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist, und auch dazu geeignet
ist, seine ursprüngliche Gestaltung wiederzuerlangen und
die Durchgangsöffnung zu öffnen, wenn die Kupplungsvorrichtung
ausgekuppelt ist; und einen Gewichtsabschnitt, der am Ventilkörper
angebracht ist; umfasst.
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Wirkungen der Erfindung
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Da
nach der Erfindung von Anspruch 1 an der einen Fläche des
Kupplungskolbens an einer Position in der Nähe des Außenumfangs,
die radial weiter außen als das Ventilmittel liegt, eine
Aussparung (oder Aussparungen) zur Gewichtsverringerung gebildet
ist (oder sind), ist es möglich, das Gewicht eines Kupplungskolbens
wesentlich zu verringern, ohne das Volumen einer Öldruckkammer
zu verändern, und das Ansprechen des Kupplungskolbens zu verbessern,
während der Stoß während der Geschwindigkeitsveränderung
eines Fahrzeugs unterdrückt wird.
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Das
heißt, da die Aussparung in einem im Wesentlichen radial äußersten
Bereich entlang des Außenumfangs des Kupplungskolbens gebildet
ist, kann die Aussparung stets mit Öl gefüllt
sein, das durch die Wirkung der Zentrifugalkraft radial auswärts
bewegt wird, wenn der Kupplungskolben durch Ablassen des Öls
von der Öldruckkammer zur Auskupplungsseite zurückgeführt
wird. Demgemäß ist es möglich, das Gewicht
des Kupplungskolbens zu verringern und dadurch sein Ansprechen zu
verbessern, ohne das Volumen der Öldruckkammer trotz der
Bereitstellung der Aussparung zur Gewichtsverringerung des Kupplungskolbens
wesentlich zu verändern.
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Da
zudem die Aussparung an einer Position gebildet ist, die radial
außerhalb einer Position liegt, an der das Ventilmittel
eingerichtet ist, ist es möglich, die Trägheit
und dadurch die Ansprechzeit des Kupplungskolbens wirksamer als
im Fall einer Bildung der Aussparung an einer Position radial einwärts
des Ventilmittels zu verringern.
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Da
die Aussparung nach der Erfindung von Anspruch 2 als eine lange
Auskehlung entlang des Außenumfangs des Kupplungskolbens
gebildet ist, ist es möglich, die Wirkung der Gewichtsverringerung zu
erhöhen und auch die Gewichtsbalance während der
Drehung des Kupplungskolbens leicht auszugleichen.
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Da
die Aussparungen nach der Erfindung von Anspruch 3 Aussparungen
beinhalten, die an einer Position angeordnet sind, welche dem Ventilmittel
diametral gegenüberliegt, und die Aussparungen zusätzlich
zur Verringerung des Gewichts des Kupplungskolbens die Gewichtsbalance
des Kupplungskolbens während seiner Drehung ausgleichen
sollen, ist es möglich, gleichzeitig die Gewichtsverringerung und
den Ausgleich der Gewichtsbalance des Kupplungskolbens zu erreichen.
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Da
das Ventilmittel nach der Erfindung von Anspruch 4 eine Durchgangsöffnung;
einen Ventilkörper, der aus einer biegsamen Platte besteht
und dazu geeignet ist, sich zu verlagern und die Durchgangsöffnung
zu schließen, wenn die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt
ist, und auch dazu geeignet ist, seine ursprüngliche Gestaltung
wiederzuerlangen und die Durchgangsöffnung zu öffnen,
wenn die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist; und einen Gewichtsabschnitt,
der am Ventilkörper angebracht ist; umfasst, ist es möglich,
das Öffnen und Schließen des Ventilmittels unabhängig
von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit durchzuführen
und den Kupplungskolben sanft zu betätigen.
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DIE BESTE WEISE ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird eine bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben
werden.
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Eine
Lamellenkupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung soll eine
Antriebskraft einer Kraftquelle (eines Motors) eines Fahrzeugs zu
oder von Antriebsrädern übertragen oder unterbrechen. Wie
in 1 bis 5 gezeigt, ist die Lamellenkupplung
als Kombinationstyp aus einer Vorlaufkupplung 2 und einer
Rücklaufkupplung 3 gebildet und umfasst hauptsächlich
eine Eingangswelle 1 und Kupplungsaußenteile 4, 12,
die ein Eingangselement bilden, Kupplungsinnenteile 5, 13,
die ein Ausgangselement bilden, und Kupplungskolben 8, 16.
Die Eingangswelle 1 wird durch die Antriebsquelle (den
Motor) gedreht, und darin sind Öldurchgänge Y,
Y1, Y2 usw. gebildet, die später ausführlicher
beschrieben werden.
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Die
Vorlaufkupplung 2 umfasst hauptsächlich den Kupplungsaußenteil
(das Eingangselement) 4, der über die Eingangswelle 1 durch
die Antriebskraft eines Motors angetrieben wird, den Kupplungsinnenteil
(das Ausgangselement) 5, der mit den Antriebsrädern
(nicht gezeigt) eines Fahrzeugs verbunden ist, mehrere antreibende
Kupplungsscheiben 6, mehrere angetriebene Kupplungsscheiben 7 und den
Kupplungskolben 8. In den Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 9 eine
Tellerfeder, und bezeichnet ein Bezugszeichen 10 eine Rückholfeder, die
zwischen einem Federsitz 11 und dem Kupplungskolben 8 angeordnet
ist.
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Die
antreibenden Kupplungsscheiben 6 umfassen mehrere ringförmige
Plattenelemente, die durch eine Keilverzahnung am Kupplungsaußenteil 4 angebracht
sind und diesen in einer Achsenrichtung (in 1 den Richtungen
nach rechts und links) entlang gleiten können. Die angetriebenen
Kupplungsscheiben 7 umfassen mehrere ringförmige
Plattenelemente, die mit den antreibenden Kupplungsscheiben 6 abwechselnd
angeordnet sind und durch eine Keilverzahnung am Kupplungsinnenteil 5 angebracht sind
und diesen in einer Achsenrichtung (in 1 den Richtungen
nach rechts und links) entlang gleiten können. Da die antreibenden
Kupplungsscheiben 6 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 7 einander
abwechselnd in einem geschichteten Aufbau angeordnet sind, ist es
möglich, sie in einen Druckkontaktzustand (in 2 gezeigt)
und in einen getrennten Zustand (in 1 gezeigt)
zu verschieben. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „getrennter
Zustand” nicht nur einen physisch getrennten Zustand, sondern
auch einen Zustand, in dem der Druckkontaktzustand aufgehoben ist.
Im Druckkontaktzustand kann die Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 4 zum
Kupplungsinnenteil 5 übertragen werden, und im
Gegensatz dazu kann die Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 4 im
getrennten Zustand nicht zum Kupplungsinnenteil 5 übertragen
werden.
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Der
Kupplungskolben 8 umfasst ein ringförmiges Element
und ist so angeordnet, dass seine eine Fläche 8a zu
einer Öldruckkammer S1 (2) gerichtet
ist, und die andere Fläche 8b zu den antreibenden
Kupplungsscheiben 6 oder den angetriebenen Kupplungsscheiben 7 gerichtet
ist. Der Kupplungskolben 8 kann durch Liefern von Öl über
die Öldurchgänge Y, Y1 zur Öldruckkammer
S1 gegen eine Stellkraft der Rückholfeder 10 zu
einer Einkupplungsseite (der linken Seite in 1) verschoben
werden, um die antreibenden Kupplungsscheiben 6 und die angetriebenen
Kupplungsscheiben 7 miteinander in einen Druckkontakt zu
bringen, um eine Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 4 zum
Kupplungsinnenteil 5 zu übertragen. Im Gegensatz
dazu kann der Kupplungskolben 8 durch Ablassen des Öls
in der Öldruckkammer S1 über die Öldurchgänge
Y1, Y durch die Stellkraft der Rückholfeder 10 zu
einer Auskupplungsseite (der rechten Seite in 1)
zurückführt werden, um die antreibenden und die
angetriebenen Kupplungsscheiben 6, 7 voneinander
zu trennen, um die Übertragung der Antriebskraft vom Kupplungsaußenteil 4 zum
Kupplungsinnenteil 5 zu unterbrechen.
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Demgegenüber
umfasst die Rücklaufkupplung 3 hauptsächlich
den Kupplungsaußenteil (das Eingangselement) 12,
der über die Eingangswelle 1 durch die Antriebskraft
eines Motors angetrieben wird, den Kupplungsinnenteil (das Ausgangselement) 13,
der mit den Antriebsrädern (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs
verbunden ist, mehrere antreibende Kupplungsscheiben 14,
mehrere angetriebene Kupplungsscheiben 15 und den Kupplungskolben 16.
In den Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 17 eine
Tellerfeder, und bezeichnet ein Bezugszeichen 18 eine Rückholfeder,
die zwischen einem Federsitz 19 und dem Kupplungskolben 16 angeordnet
ist.
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Die
antreibenden Kupplungsscheiben 14 umfassen mehrere ringförmige
Plattenelemente, die durch eine Keilverzahnung am Kupplungsaußenteil 12 angebracht
sind und diesen in einer Achsenrichtung (in 1 den Richtungen
nach rechts und links) entlang gleiten können. Die angetriebenen
Kupplungsscheiben 15 umfassen mehrere ringförmige Plattenelemente,
die mit den antreibenden Kupplungsscheiben 14 abwechselnd
angeordnet sind und durch eine Keilverzahnung am Kupplungsinnenteil 13 angebracht
sind und diesen in einer Achsenrichtung (in 1 den Richtungen
nach rechts und links) entlang gleiten können. Da die antreibenden
Kupplungsscheiben 14 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 15 einander
abwechselnd in einem geschichteten Aufbau angeordnet sind, ist es
möglich, sie in einen Druckkontaktzustand (in 2 gezeigt) und
in einen getrennten Zustand (in 1 gezeigt) zu
verschieben. Wie vorher beschrieben bedeutet der Ausdruck „getrennter
Zustand” nicht nur einen physisch getrennten Zustand, sondern
auch einen Zustand, in dem der Druckkontaktzustand aufgehoben ist.
Im Druckkontaktzustand kann die Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 12 zum
Kupplungsinnenteil 13 übertragen werden, und im
Gegensatz dazu kann die Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 12 im
getrennten Zustand nicht zum Kupplungsinnenteil 13 übertragen
werden.
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Der
Kupplungskolben 16 umfasst ein ringförmiges Element
und ist so angeordnet, dass seine eine Fläche 16a zu
einer Öldruckkammer S2 (2) gerichtet
ist, und die andere Fläche 16b zu den antreibenden
Kupplungsscheiben 14 oder den angetriebenen Kupplungsscheiben 15 gerichtet
ist. Der Kupplungskolben 16 kann durch Liefern von Öl über die Öldurchgänge
Y, Y2 zur Öldruckkammer S2 gegen eine Stellkraft der Rückholfeder 18 zu
einer Einkupplungsseite (der rechten Seite in 1)
verschoben werden, um die antreibenden Kupplungsscheiben 14 und
die angetriebenen Kupplungsscheiben 15 miteinander in einen
Druckkontakt zu bringen, um eine Antriebskraft des Kupplungsaußenteils 12 zum Kupplungsinnenteil 13 zu übertragen.
Im Gegensatz dazu kann der Kupplungskolben 16 durch Ablassen des Öls
in der Öldruckkammer S2 über die Öldurchgänge
Y2, Y durch die Stellkraft der Rückholfeder 18 zu
einer Auskupplungsseite (der linken Seite in 1) zurückführt
werden, um die antreibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben 14, 15 voneinander
zu trennen, um die Übertragung der Antriebskraft vom Kupplungsaußenteil 12 zum
Kupplungsinnenteil 13 zu unterbrechen.
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Die
Kupplungskolben 8, 16 werden nachstehend ausführlicher
beschrieben werden. Da die Kupplungskolben 8, 16 den
gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, wird die Beschreibung nur
auf den Kupplungskolben 8 bezogen werden. Wie in 3 bis 5 gezeigt,
ist der Kupplungskolben 8 mit einem Ventilmittel 20 versehen,
das so gebildet ist, dass es durch die eine Fläche 8a und
die andere Fläche 8b des Kupplungskolbens 8 verläuft, und
dazu geeignet ist, einen geschlossenen Zustand einzunehmen, um das Öl
daran zu hindern, von der Öldruckkammer S1 zur Seite der
anderen Fläche 8b des Kupplungskolbens 8 zu
fließen, wenn die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist,
und auch dazu geeignet ist, einen offenen Zustand einzunehmen, um einen
Fluss von Luft von der Seite der anderen Fläche 8b zur Öldruckkammer
S1 zu gestatten, wenn die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist.
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Genauer
umfasst das Ventilmittel 20 eine Durchgangsöffnung 21;
einen Ventilkörper 22, der einer biegsamen Platte
besteht und dazu geeignet ist, sich zu verlagern und die Durchgangsöffnung 21 zu schließen,
wenn die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist, und auch dazu geeignet
ist, seine ursprüngliche Gestaltung wiederzuerlangen und
die Durchgangsöffnung 21 zu öffnen, wenn
die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist; und einen Gewichtsabschnitt 23,
der an einer Spitze des Ventilkörpers 22 angebracht
ist.
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Das
Basisende (das untere Ende in 3 bis 5)
des Ventilkörpers 22 ist durch einen Niet R1 am
Kupplungskolben 8 befestigt, und der Kupplungskolben 8 ist
mit einer aufnehmenden Ausnehmung 25 zum Aufnehmen des
Gewichts 23, das an der Spitze des Ventilkörpers 22 angebracht
ist, wenn der Ventilkörper 22 verlagert ist, ausgeführt.
Der Ventilkörper 22 wird durch eine Niederhalteplatte 24,
die durch Niete R2, R3 am Kupplungskolben 8 befestigt sind,
niedergehalten, um zu verhindern, dass der Ventilkörper 22 zu
einer Seite, die zur Durchgangsöffnung 21 entgegengesetzt
ist, verlagert wird. Ein Bezugszeichen R4 bezeichnet einen Niet
zum Befestigen des Gewichts 23 an der Spitze des Ventilkörpers 22.
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Da
die Öldruckkammer S1 mit Öl versorgt wird und
der Druck in der Druckkammer S1 erhöht wird, wenn die Kupplungsvorrichtung
in den Einkupplungszustand betätigt wird, kann der Ventilkörper 22 um
den Niet R1 herum zur Durchgangsöffnung 21 verlagert
werden und diese verschließen. Dies ermöglicht
es, zu verhindern, dass das in die Öldruckkammer S1 gelieferte Öl
zum Ausfließen durch die Durchgangsöffnung 21 gebracht
wird, und dadurch den Kupplungskolben 8 schnell zu den
antreibenden und den angetriebenen Kupplungsscheiben 6, 7 zu verschieben,
um sie zu verbinden.
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Da
das Öl in der Druckkammer S1 hingegen abgelassen wird,
wenn die Kupplungsvorrichtung in den Auskupplungszustand betätigt
wird, kann der Ventilkörper 22 in seine ursprüngliche
Gestaltung zurückgestellt werden, um die Durchgangsöffnung 21 zu öffnen.
Die Lieferung von Luft über die Durchgangsöffnung 21 zusätzlich
zum Ablassen des Öls ermöglicht, dass der Kupplungskolben 8 schnell
in seine anfängliche Stellung (eine den antreibenden und
angetriebenen Kupplungsscheiben 6, 7 gegenüberliegende
Stellung) zurückgeführt wird.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist der Kupplungskolben 8 an
der einen Fläche 8a des Kupplungskolbens 8 an
einer Position in der Nähe des Außenumfangs „a”,
die radial weiter außen als das Ventilmittel 20 liegt,
mit Aussparungen 26 zur Gewichtsverringerung ausgeführt.
Wie in 3 gezeigt, ist jede der Aussparungen 26 durch
Beseitigen eines Teils des Materials, das den Kupplungskolben bildet,
während oder nach der Bildung des Kupplungskolbens 8 als
ringförmige Bogenauskehlung entlang des Außenumfangs „a” des
Kupplungskolbens 8 gebildet. Das heißt, das Gewicht
des Kupplungskolbens 8 kann durch die Aussparungen 26 verringert
werden.
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Obwohl
die Aussparungen 26 an einer Position in der Nähe
des Außenumfangs „a”, die radial weiter
außen als die Durchgangsöffnung 21 liegt,
gebildet sind, umfassen sie die folgenden drei Fälle, d. h.,
i) Aussparungen 26, die wie in 6 gezeigt,
an einer Position gebildet sind, die radial außerhalb eines
koaxialen Kreises A liegt, der in der Mitte des Kupplungskolbens 8 zentriert
ist und durch einen radial äußersten Teil der
Durchgangsöffnung 21 verläuft, ii) Aussparungen 26',
die wie in 7 gezeigt, an einer Position
gebildet sind, die radial außerhalb eines koaxialen Kreises
B liegt, der in der Mitte des Kupplungskolbens 8 zentriert
ist und durch eine Mitte der Durchgangsöffnung 21 verläuft,
und iii) Aussparungen 26'', die wie in 8 gezeigt,
an einer Position gebildet sind, die radial außerhalb eines
koaxialen Kreises C liegt, der in der Mitte des Kupplungskolbens 8 zentriert
ist und durch einen radial innersten Teil der Durchgangsöffnung 21 verläuft.
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Zusätzlich
umfassen die Aussparungen Aussparungen 27, die an einer
Position angeordnet sind, welche dem Ventilmittel 20 diametral
gegenüberliegt. Die Aussparungen 27 sollen zusätzlich
zur Verringerung des Gewichts des Kupplungskolbens 8 die
Gewichtsbalance des Kupplungskolbens 8 während
seiner Drehung ausgleichen. Die Größe, die Gestaltung oder
die Anzahl der Aussparungen 27 ist so bestimmt, dass die
Gewichtsbalance des Kupplungskolbens 8, der durch die Bereitstellung
des Ventilmittels 20 lokal unausgewogen sein könnte,
korrigiert und ausgeglichen wird. In der veranschaulichten Ausführungsform
von 3 sind 3 (drei) Aussparungen 27 gebildet.
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Da
nach der vorliegenden Erfindung an der einen Fläche 8a des
Kupplungskolbens 8 an einer Position in der Nähe
des Außenumfangs „a”, die radial weiter
außen als das Ventilmittel 20 (genauer weiter
außen als die Durchgangsöffnung 21) liegt,
Aussparungen 26 (einschließlich der Aussparungen 26', 26'' usw.)
zur Gewichtsverringerung gebildet sind, ist es möglich,
das Gewicht eines Kupplungskolbens 8 zu verringern, ohne
das Volumen einer Öldruckkammer S1 wesentlich zu verändern,
und das Ansprechen (die Ansprechleistungsfähigkeit) des
Kupplungskolbens 8 zu verbessern, während der
Stoß während der Geschwindigkeitsveränderung
eines Fahrzeugs unterdrückt wird.
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Das
heißt, da die Aussparung 26 an einem im Wesentlichen
radial äußersten Teil entlang des Außenumfangs „a” des
Kupplungskolbens 8 gebildet ist, kann die Aussparung 26 stets
mit Öl gefüllt sein, das durch die Wirkung der
Zentrifugalkraft radial auswärts bewegt wird, wenn der
Kupplungskolben 8 durch Ablassen des Öls von der Öldruckkammer
S1 zur Auskupplungsseite zurückgeführt wird. Demgemäß ist
es möglich, das Gewicht des Kupplungskolbens 8 zu
verringern und dadurch sein Ansprechen zu verbessern, ohne das Volumen
der Öldruckkammer S1 trotz der Bereitstellung der Aussparung 26 zur
Gewichtsverringerung des Kupplungskolbens 8 wesentlich
zu verändern.
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Da
zudem die Aussparung 26 an einer Position gebildet ist,
die radial außerhalb einer Position liegt, an der das Ventilmittel 20 eingerichtet
ist, ist es möglich, die Trägheit und dadurch
die Ansprechzeit des Kupplungskolbens 8 wirksamer als im
Fall einer Bildung der Aussparung an einer Position radial einwärts
des Ventilmittels 20 zu verringern.
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Die
Aussparungen beinhalten Aussparungen 27, die an einer Position
angeordnet sind, welche dem Ventilmittel 20 diametral gegenüberliegt.
Da die Aussparungen 27 zusätzlich zur Verringerung
seines Gewichts die Gewichtsbalance des Kupplungskolbens 8 während
seiner Drehung ausgleichen sollen, ist es möglich, gleichzeitig
die Gewichtsverringerung und den Ausgleich der Gewichtbalance der
Kupplungsvorrichtung zu erreichen. Obwohl in 3 3 (drei)
Aussparungen 27, die jeweils eine kreisförmige Gestaltung
aufweisen, veranschaulicht sind, können andere Formen der
Aussparungen 27 verwendet werden, wie etwa die von zwei
oder mehr als drei mit kreisförmiger Gestaltung, rechteckiger
Gestaltung oder länglicher Gestaltung.
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Da
zudem das Ventilmittel 20 eine Durchgangsöffnung 21;
einen Ventilkörper 22, der aus einer biegsamen
Platte besteht und dazu geeignet ist, sich zu verlagern und die
Durchgangsöffnung 21 zu schließen, wenn
die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt ist, und auch dazu geeignet
ist, seine ursprüngliche Gestaltung wiederzuerlangen und
die Durchgangsöffnung 21 zu öffnen, wenn
die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist; und einen Gewichtsabschnitt 23,
der an einer Spitze des Ventilkörpers 22 angebracht
ist; umfasst, ist es möglich, die Öffnungs- und
Schließtätigkeit des Ventilmittels 20 genau durchzuführen
und dadurch unabhängig von der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
einen sanften Betrieb des Kupplungskolbens 8 durchzuführen.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können Aussparungen zur Gewichtsverringerung
verwendet werden, die sich von den veranschaulichten länglichen Auskehlungen
unterscheiden. Zum Beispiel können, wie in 9 gezeigt,
jene verwendet werden, die mehrere kreisförmige Aussparungen 28 umfassen. Auch
in diesem Fall ist es nötig, die Aussparungen 28 an
einer Position anzuordnen, die radial weiter außen als
das Ventilmittel 20 und in der Nähe des Außenumfangs „a” des
Kupplungskolbens 8 liegt. Zusätzlich kann die
Aussparung, wie in 10 gezeigt, als eine längliche
Auskehlung 29 gebildet sein, die ohne jegliche zusätzliche
Aussparung wie die Aussparungen 27 an einer Position, die
dem Ventilmittel 20 diametral gegenüberliegt,
mit Ausnahme des Bereichs, in dem das Ventilmittel 20 eingerichtet
ist, um den Außenumfang „a” des Kupplungskolbens 8 herum
gebildet ist. Darüber hinaus ist es, wie in 11 gezeigt, auch
möglich, an einer Position, die dem anfänglich eingerichteten
Ventilmittel 20 des Kupplungskolbens 8 diametral
gegenüberliegt, anstelle der Bereitstellung jeglicher Aussparungen,
um den Gewichtsausgleich des Ventilkolbens 8 zu erreichen,
ein anderes Ventilmittel 20 bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben. Das Ventilmittel 20 kann
beispielsweise zu einem in 12 und 13 gezeigten
anderen Ventilmittel 30 mit einem Aufbau, der eine Durchgangsöffnung 31,
die sich zwischen einer Fläche 8a und der anderen
Fläche 8b des Kupplungskolbens 8 erstreckt,
und eine Metallkugel 32, die die Durchgangsöffnung 31 verschließen
kann, umfasst, abgewandelt werden, das dazu geeignet ist, die Durchgangsöffnung 31 durch
die Kugel 32 zu verschließen, wenn die Kupplungsvorrichtung
eingekuppelt ist, und die Durchgangsöffnung 31 durch
Wegbewegen der Kugel 32 von der Durchgangsöffnung 31 zu öffnen, wenn
die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist. Die Kugel 32 kann
z. B. durch einen verstemmten Abschnitt 33 an ihrer Stelle
gehalten werden. Zusätzlich können die Aussparungen 26 (ebenso
wie die Aussparungen 26', 26'' und 27)
durch Schmieden oder Schneiden einer Fläche des Kupplungskolbens 8 gleichzeitig
mit der Bildung des Kupplungskolbens 8 gebildet werden.
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Obwohl
in 4 gezeigt ist, dass die Aussparungen 26 (ebenso
wie die Aussparungen 26', 26'' und 27)
einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen, können
bei der vorliegenden Erfindung andere Querschnittgestaltungen der
Aussparungen verwendet werden, z. B. eine rechteckige Gestaltung mit
abgerundeten Ecken (14), eine dreieckige Gestaltung
(15), eine rechteckige Gestaltung (16),
eine trapezförmige Gestaltung (17) usw.
Zusätzlich können auch Aussparungen 26 mit einem „M”-förmigen
Querschnitt (mit einer zur Außenseite vorspringenden Mitte) (18)
verwendet werden. Dies ermöglicht insbesondere beim Schmieden
eine leichte Bildung der Aussparungen 26.
-
Obwohl
gezeigt ist, dass die vorliegende Erfindung auf eine Einheitskupplung
angewendet wird, die die Vorlaufkupplung 2 und die Rücklaufkupplung 3 umfasst,
ist es möglich, die vorliegende Erfindung auf eine Kupplung
anzuwenden, in der mehrere unterschiedliche Stufen (z. B. eine Viergangkupplung oder
eine Fünfgangkupplung) vereinigt sind. Natürlich
kann die vorliegende Erfindung auf eine Einzelkupplung angewendet
werden.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Die
Lamellenkupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf
jene angewendet werden, die bauliche Bestandteile von unterschiedlicher Gestaltung
und zusätzliche Funktionen aufweisen, wenn sie an einer
Position, die radial weiter außen als ein Ventilmittel,
das an einer Fläche eines Kupplungskolbens eingerichtet
ist, liegt, mit Aussparungen zur Gewichtsverringerung versehen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine längsgeschnittene Ansicht einer Lamellenkupplungsvorrichtung
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Einkupplungszustand);
-
2 ist
eine längsgeschnittene Ansicht einer Lamellenkupplungsvorrichtung
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Auskupplungszustand);
-
3 ist
eine vordere Aufrissansicht eines Kupplungskolbens, der in der Lamellenkupplungsvorrichtung
von 1 verwendet wird;
-
4 ist
eine quergeschnittene seitliche Aufrissansicht entlang einer Linie
IV-IV von 3;
-
5 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Ventilmittels
des Kupplungskolbens;
-
6 ist
eine schematische Ansicht, die eine Position von Aussparungen, die
am Kupplungskolben gebildet sind, zeigt;
-
7 ist
eine schematische Ansicht, die eine andere Position von Aussparungen,
die am Kupplungskolben gebildet sind, zeigt;
-
8 ist
eine schematische Ansicht, die eine weitere Position von Aussparungen,
die am Kupplungskolben gebildet sind, zeigt;
-
9 ist
eine vordere Aufrissansicht, die einen Kupplungskolben einer von
anderen Ausführungsformen zeigt;
-
10 ist
eine vordere Aufrissansicht, die einen Kupplungskolben einer von
anderen Ausführungsformen zeigt;
-
11 ist
eine vordere Aufrissansicht, die einen Kupplungskolben einer von
anderen Ausführungsformen zeigt;
-
12 ist
eine vordere Aufrissansicht, die einen Kupplungskolben einer von
anderen Ausführungsformen zeigt;
-
13 ist
eine quergeschnittene seitliche Aufrissansicht entlang einer Linie
XIII-XIII von 12;
-
14 ist
eine schematische Ansicht, die eine Querschnittgestaltung (rechteckige
Gestaltung mit abgerundeten Ecken) einer Aussparung in einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
15 ist
eine schematische Ansicht, die eine Querschnittgestaltung (dreieckige
Gestaltung) einer Aussparung in einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
16 ist
eine schematische Ansicht, die eine Querschnittgestaltung (rechteckige
Gestaltung) einer Aussparung in einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
17 ist
eine schematische Ansicht, die eine Querschnittgestaltung (trapezförmige
Gestaltung) einer Aussparung in einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
-
18 ist
eine schematische Ansicht, die eine Querschnittgestaltung („M”-förmige
Gestaltung) einer
-
- 1
- Eingangswelle
(Eingangselement)
- 2
- Vorlaufkupplungselement
- 3
- Rücklaufkupplungselement
- 4
- Kupplungsaußenteil
(Eingangselement)
- 5
- Kupplungsinnenteil
(Ausgangselement)
- 6
- antreibende
Kupplungsscheibe
- 7
- angetriebene
Kupplungsscheibe
- 8
- Kupplungskolben
- 8a
- eine
Fläche des Kupplungskolbens
- 8b
- die
andere Fläche des Kupplungskolbens
- 9
- Tellerfeder
- 10
- Rückholfeder
- 11
- Federsitz
- 12
- Kupplungsaußenteil
(Eingangselement)
- 13
- Kupplungsinnenteil
(Ausgangselement)
- 14
- antreibende
Kupplungsscheibe
- 15
- angetriebene
Kupplungsscheibe
- 16
- Kupplungskolben
- 16a
- eine
Fläche des Kupplungskolbens
- 16b
- die
andere Fläche des Kupplungskolbens
- 17
- Tellerfeder
- 18
- Rückholfeder
- 19
- Federsitz
- 20
- Ventilmittel
- 21
- Durchgangsöffnung
- 22
- Ventilkörper
- 23
- Gewichtsabschnitt
- 24
- Niederhalteplatte
- 25
- aufnehmende
Ausnehmung
- 26,
26', 26''
- Aussparung
(zur Gewichtsverringerung)
- 27
- Aussparung
(zusätzlich zur Gewichtsverringerung zum Ausgleichen der
Gewichtsbalance während der Drehung)
- 28
- Aussparung
(zur Gewichtsverringerung)
- 29
- Aussparung
- 30
- Ventilmittel
- 31
- Durchgangsöffnung
- 32
- Kugel
- 33
- verstemmter
Abschnitt
- a
- Außenumfang
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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