DE102011076542B4

DE102011076542B4 - Kupplungsvorrichtung und Doppelkupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011076542B4
Application number: DE102011076542.5A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki NEDACHI; Yoshiaki Tsukada; Takashi Ozeki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2031-05-27
Also published as: JP5461314B2; JP2011256916A; US20110297504A1; US8657091B2; DE102011076542A1; ITTO20110489A1

Abstract

Kupplungsvorrichtung, die Drehmoment überträgt, indem sie unter Verwendung eines Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76) zum Verbinden oder Trennen der Kupplung, das von einem elektrischen Aktuator (A1, A2, A) veranlasst wird, zu arbeiten, bewirkt, dass mehrere Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) ineinander eingreifen oder sich lösen, wobei die Kupplungsvorrichtung aufweist:ein erstes elastisches Element (29, 40; 77) zum Vorspannen der Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) in eine die Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) zueinander hin führende Einkuppelrichtung bzw. in eine die Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) voneinander weg führende Auskuppelrichtung;eine Positionserfassungseinrichtung (S1, S2, S) zum Erfassen einer Position des Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76); undeine Steuereinrichtung (64) zum Steuern eines Betriebs des elektrischen Aktuators (A1, A2, A) auf der Basis der von der Positionserfassungseinrichtung (S1, S2, S) erfassten Position des Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76), wobeiein zweites elastisches Element (34, 45, 81) zwischen dem Kupplungselement (36, 47, 84; 31, 42, 76) und den mehreren Reibungseingreifelementen (21, 24, 75) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, die ein Drehmoment überträgt, indem sie unter Verwendung eines Kupplungsverbindungs-/Trennelements, das durch einen elektrischen Aktuator dazu gebracht wird, zu arbeiten, bewirkt, dass mehrere Reibungseingreifelemente ineinander eingreifen.
Eine Doppelkupplung, wie nachstehend beschrieben, ist durch das nachstehend aufgelistete Patentdokument 1 öffentlich bekannt. Eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung sind jeweils an einer inneren Hauptwelle und einer äußeren Hauptwelle bereitgestellt, die in dem Doppelkupplungsautomatikgetriebe koaxial angeordnet sind. Das Einkuppeln und Auskuppeln der ersten und zweiten Kupplungen wird durch Aktuatoren durchgeführt, die jeweils aus einem Elektromotor ausgebildet sind.
[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2007 - 177 907 A
7 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems, in dem eine Einkupplungskapazität einer Kupplung durch eine Regelung unter Verwendung eines hydraulischen Aktuators 03, wie etwa eines Hydraulikzylinders, gesteuert wird. Ein linearer Elektromagnet 02 steuert einen Hydraulikdruck, der an den hydraulischen Aktuator 03 geliefert werden soll, basierend auf einem Befehlsstromwert von einer elektronischen Steuereinheit 01. Dann bewegt sich der hydraulische Aktuator 03 zu einer vorgegebenen Position, und ein Druckelement 04 drückt Reibungseingreifelemente einer Kupplung 05. Diese Kupplungsdruckkontaktkraft bewirkt, dass die Kupplung 05 mit einer vorgegebenen Kupplungskapazität eingekuppelt wird. Zu dieser Zeit haben der Befehlsstromwert, der Hydraulikdruck, die Position, die Kupplungsdruckkontaktkraft und die Kupplungskapazität eine lineare Beziehung zueinander. Somit kann die Kupplungskapazität genau gesteuert werden, indem der elektronischen Steuereinheit 01 eine Rückmeldung des von dem linearen Elektromagneten 02 ausgegebenen Hydraulikdrucks bereitgestellt wird.
8 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems, in dem wie in der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Erfindung eine Regelung einer Einkupplungskapazität einer Kupplung 09 unter Verwendung eines elektrischen Aktuators 07, wie etwa eines Elektromotors, durchgeführt wird. Wenn der Wert eines Stroms, der an den elektrischen Aktuator 07 geliefert werden soll, basierend auf dem Befehlsstromwert von einer elektronischen Steuereinheit 06 gesteuert wird, bewegt sich der elektrische Aktuator 07 zu einer vorgegebenen Position, und ein Druckelement 08 drückt Reibungseingreifelemente der Kupplung 09. Diese Kupplungsdruckkontaktkraft bewirkt, dass die Kupplung 09 durch eine vorgegebene Kupplungskapazität eingekuppelt wird. Zu dieser Zeit hat die Kupplungsdruckkontaktkraft eine lineare Beziehung mit der Kupplungskapazität. Allerdings hat die Position (der Bewegungsbetrag) des elektrischen Aktuators 07 keine lineare Beziehung mit der Kupplungskapazität. Daraus folgt, dass sogar dann, wenn die Position des elektrischen Aktuators 07 an die elektronische Steuereinheit 06 rückgekoppelt wird, es in manchen Fällen schwierig sein kann, die Kupplungskapazität zu steuern.
Der Teil (A) von 9 ist eine schematische Ansicht einer normalerweise geschlossenen Kupplung (Kupplung, die ausgekuppelt wird, wenn ein Aktuator arbeitet), und ein erstes Reibungseingreifelement 011 und ein zweites Reibungseingreifelement 012 sind einander in Eingriff bringbar zugewandt. Die Kupplung ist in Eingriff, wenn das erste Reibungseingreifelement 011 von einer Einkuppelfeder 013 in eine Richtung vorgespannt wird, in der es mit dem zweiten Reibungseingreifelement 012 in Eingriff gebracht werden soll. Wenn in diesem Zustand durch einen elektrischen Aktuator bewirkt wird, dass ein Druckelement 014 arbeitet, wird das erste Reibungseingreifelement 011 vom Druckelement 014 gedrückt, während die Einkuppelfeder 013 komprimiert wird, das erste Reibungseingreifelement 011 wird von dem zweiten Eingreifelement 012 weg bewegt, und die Kupplung wird ausgekuppelt.
Der Teil (B) von 9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Hub des Druckelements 014 und der Kupplungsdruckkontaktkraft in der vorstehend beschriebenen, normalerweise geschlossenen Kupplung zeigt. Die Kupplungsdruckkontaktkraft wird auf einem konstanten Wert gehalten, der durch die elastische Kraft der Einkuppelfeder 013 bestimmt wird, bis der Hub des Druckelements 014, ausgehend von null, L erreicht (Kupplungsberührpunkt). In dem Moment, in dem der Hub des Druckelements 014 L erreicht, fällt die Kupplungsdruckkontaktkraft abrupt auf null, und die Kupplung wird gelöst. Selbst wenn die Kupplungskapazität gesteuert wird, indem die Position des Druckelements 014 durch den elektrischen Aktuator geändert wird, gibt es folglich Fälle, in denen ihre hochgenaue Steuerung schwer durchzuführen ist, da sich die Kupplungsdruckkontaktkraft abrupt ändert.
Der Teil (A) von 10 ist eine schematische Ansicht einer normalerweise offenen Kupplung (Kupplung die eingekuppelt wird, wenn ein Aktuator arbeitet), und ein erstes Reibungseingreifelement 011 und ein zweites Reibungseingreifelement 012 sind einander in Eingriff bringbar zugewandt. Die Kupplung ist gelöst, wenn ein Druckelement 014 zum Drücken des zweiten Reibungseingreifelements 012 in eine Richtung, in der es mit dem ersten Reibungseingreifelement 011 eingreifen soll, von einer Auskuppelfeder 015 in eine Auskuppelrichtung vorgespannt wird. Wenn das Druckelement 014, das durch einen elektrischen Aktuator veranlasst wird, zu arbeiten, in diesem Zustand das zweite Reibungseingreifelement 012 drückt, während die Auskuppelfeder 015 komprimiert wird, kommt das zweite Reibungseingreifelement 012 in Kontakt mit dem ersten Reibungseingreifelement 011 und die Kupplung wird eingekuppelt.
Der Teil (B) von 10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Hub des Druckelements 014 und der Kupplungsdruckkontaktkraft in der vorstehend beschriebenen normalerweise offenen Kupplung zeigt. Die Kupplungsdruckkontaktkraft wird auf null gehalten, bis der Hub des Druckelements 014 von null L erreicht (Kupplungsberührpunkt). In dem Moment, in dem der Hub des Druckelements 014 L erreicht, steigt die Kupplungsdruckkontaktkraft abrupt, und die Kupplung wird eingekuppelt. Selbst wenn die Kupplungskapazität durch Ändern der Position des Druckelements 014 durch den elektrischen Aktuator gesteuert wird, gibt es folglich Fälle, in denen ihre hochgenaue Steuerung schwer durchzuführen ist, da die Kupplungsdruckkontaktkraft sich abrupt ändert.
Die Verwendung eines Sensors (Lastzelle) oder von ähnlichem, der eine Last direkt erfasst ist denkbar, um die Beziehung zwischen der Kupplungsdruckkontaktkraft und dem Hub näher an eine lineare Beziehung zu bringen. Jedoch führt ein derartiger Aufbau zu Problemen einer komplizierteren Konstruktion (kompliziertere Struktur) und erhöhten Kosten.
Eine Betätigungseinrichtung für die Betätigung einer Reibungskupplung ist in einer Ausführungsform in 1 der DE 197 16 600 A1 mit folgenden Merkmalen beschrieben:

- Kupplungsvorrichtung, die Drehmoment überträgt, indem sie unter Verwendung eines Kupplungsverbindungselements oder eines Kupplungstrennelements (48) bewirkt, dass
- mehrere Reibungseingreifelemente (10, 20, 12, 18) ineinander eingreifen bzw. sich lösen,
- wobei die Kupplungsvorrichtung aufweist:
- ein erstes elastisches Element (32) zum Vorspannen der Reibungseingreifelemente (10, 20, 12, 18) in eine die Reibungseingreifelemente zueinander hin führende Einkuppelrichtung.
- ein radial außen am Kupplungsgehäuse anliegendes weiteres elastisches Element (30) zum Vorspannen der Anpressplatte in Richtung zum Getriebe.

Von der DE 196 27 980 A1 ist eine mit einer Tellerfeder axial beaufschlagte Kupplungsvorrichtung mit automatisierter Betätigung bekannt.
Ein steuerbarer Antrieb für ein bewegliches.Ausrückorgan einer Reibungskupplung, bei dem ein Elektromotor über einen Servo-Kraftverstärker das bewegliche Ausrückorgan betätigt, wird in der DE 33 21 578 C2 beschrieben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kupplungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Drehmomentübertragungskapazität einer Kupplung durch einen elektrischen Aktuator genau gesteuert werden kann, ohneKomplikationen in der Konstruktion und eine Erhöhung der Kosten zu verursachen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
Beachten Sie, dass Druckelemente 31, 42, 76 und Nockenelemente 36, 47, 84 der Ausführungsformen dem Kupplungselement zum Verbinden oder Trennen der Kupplung der vorliegenden Erfindung entsprechen. Das Kupplungselement zum Verbinden oder Trennen der Kupplung wird in der Beschreibung ebenfalls als Kupplungsverbindungs-/Trennelement bezeichnet. Druckfedern 34, 45, 81 der Ausführungsformen entsprechen dem zweiten elastischen Element der vorliegenden Erfindung. Einkuppelfedern 29, 40 der Ausführungsformen entsprechen dem ersten elastischen Eingreifelement der vorliegenden Erfindung. Eine elektronische Steuereinheit 64 der Ausführungsformen entspricht der Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung. Eine Auskuppelfeder 77 der Ausführungsform entspricht dem ersten elastischen Element der vorliegenden Erfindung. Ein Hebel 86 der Ausführungsform entspricht dem Nockenstößelelement der vorliegenden Erfindung. Die Aktuatoren A1, A2, A der Ausführungsform entsprechen dem elektrischen Aktuator der vorliegenden Erfindung. Die Kupplungen C1, C2, C der Ausführungsformen entsprechend der Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Gemäß dem Aufbau des ersten Aspekts umfasst die Kupplungsvorrichtung, die das Drehmoment überträgt, indem sie unter Verwendung eines Kupplungselements zum Verbinden oder Trennen der Kupplung, das von einem elektrischen Aktuator veranlasst wird, zu arbeiten, bewirkt, dass mehrere Reibungseingreifelemente ineinander eingreifen oder sich lösen, ein erstes elastisches Element zum Vorspannen der Reibungseingreifelemente in eine die Reibungseingreifelemente zueinander hin führende Einkuppelrichtung bzw. in eine die Reibungseingreifelemente voneinander weg führende Auskuppelrichtung; eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Kupplungselements und eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs des elektrischen Aktuators auf der Basis der von der Positionserfassungseinrichtung erfassten Position des Kupplungselements, wobei ein zweites elastisches Element zwischen dem Kupplungselement und den mehreren Reibungseingreifelementen angeordnet ist. Folglich haben die Position des Kupplungselements (d.h. eine Hubgröße des zweiten elastischen Elements) und eine Drehmomentübertragungskapazität der Kupplungsvorrichtung eine lineare Beziehung zueinander. Folglich kann die Drehmomentübertragungskapazität der Kupplungsvorrichtung durch den elektrischen Aktuator genau gesteuert werden.
Gemäß dem Aufbau des zweiten Aspekts umfasst das Kupplungselement mehrere Elemente, und die Positionserfassungseinrichtung erfasst die Position eines der mehreren Elemente. Folglich kann der Freiheitsgrad in einer Einstellposition der Positionserfassungseinrichtung vergrößert werden.
Gemäß dem Aufbau des dritten Aspekts ist das eine Element ein Druckelement, das von einem Nockenelement angetrieben wird, das durch den elektrischen Aktuator veranlasst wird, zu arbeiten, wobei die Steuereinrichtung eine Hubgröße des zweiten elastischen Elements aus einer Position des Druckelements berechnet. Folglich kann die Kupplungskapazität unter Verwendung der allgemeinen Positionserfassungseinrichtung, wie etwa eines Drehwertgebers, genau gesteuert werden.
Gemäß dem Aufbau des vierten Aspekts erfasst die Positionserfassungseinrichtung die Position des Druckelements, das von dem Nockenelement angetrieben wird, welches von dem elektrischen Aktuator dazu gebracht wird, zu arbeiten, und die Steuereinrichtung berechnet die Hubgröße des zweiten elastischen Elements aus der Position des Druckelements. Folglich kann die Kupplungskapazität unter Verwendung der allgemeinen Positionserfassungseinrichtung, wie etwa eines linearen Wertgebers, genau gesteuert werden.
Gemäß dem Aufbau des fünften Aspekts werden die mehreren Reibungseingreifelemente miteinander in Eingriff gebracht, indem sie von dem ersten elastischen Einkuppelelement vorgespannt werden, und die mehreren Reibungseingreifelemente werden voneinander gelöst, wenn der Wert, der durch Multiplizieren der Federkonstante des zweiten elastischen Elements mit seiner Hubgröße erhalten wird, eine elastische Kraft des ersten elastischen Elements übersteigt. Folglich kann die Kupplungskapazität einer sogenannten normalerweise geschlossenen Kupplungsvorrichtung genau gesteuert werden.
Gemäß dem Aufbau des sechsten Aspekts sind das Nockenelement, das zweite elastische Element und das Druckelement in der Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung angeordnet. Folglich kann die Abmessung der Kupplungsvorrichtung in einer Radialrichtung kleiner gemacht werden.
Gemäß dem Aufbau der siebten Ausführungsform werden die mehreren Reibungseingreifelemente voneinander gelöst, indem sie von dem resten elastischen Elelement vorgespannt werden, und die mehreren Reibungseingreifelemente werden miteinander in Eingriff gebracht, wenn der Wert, der durch Multiplizieren der Federkonstante des zweiten elastischen Elements mit seiner Hubgröße erhalten wird, die elastische Kraft des elastischen Auskuppelelements übersteigt. Folglich kann die Kupplungskapazität einer sogenannten normalerweise offenen Kupplung genau gesteuert werden.
Gemäß dem Aufbau des achten Aspekts umfasst die Kupplungsvorrichtung ein Nockenstößelelement, das zwischen dem Nockenelement, welches das Kupplungselement ist und dem zweiten elastischen Element angeordnet ist und das die Antriebskraft des Nockenelements auf das zweite elastische Element überträgt, das Nockenelement und das zweite elastische Element sind in derartigen Positionen angeordnet, dass sie einander in der Radialrichtung der Kupplungsvorrichtung überlappen, und das Nockenfolgeelement ist in der Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung an ihrem Endabschnitt angeordnet, so dass die Längsrichtung des Nockenfolgeelements orthogonal zu der Axialrichtung ist. Folglich kann das Nockenelement in der Radialrichtung in einem offenen Raum auf der Außenseite des zweiten elastischen Elements angeordnet sein, ohne eine Vergrößerung der Abmessung der Kupplungsvorrichtung in der Axialrichtung zu bewirken.
Gemäß dem Aufbau des neunten Aspekts umfasst eine Doppelkupplungsvorrichtung zwei der beschriebenen Kupplungsvorrichtungen. Folglich kann die Kapazität der sogenannten Doppelkupplungsvorrichtung genau gesteuert werden.

1 ist eine vertikale Querschnittansicht eines Doppelkupplungsautomatikgetriebes. (Erste Ausführungsform)
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts 2 in 1. (Erste Ausführungsform)
3 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems einer Kupplung. (Erste Ausführungsform).
4 ist ein Diagramm zur Erklärung der Kapazitätssteuerung der Kupplung. (Erste Ausführungsform)
5 ist eine vertikale Querschnittansicht einer normalerweise offenen Kupplung. (Zweite Ausführungsform)
6 ist ein Diagramm zur Erklärung der Kapazitätssteuerung der Kupplung. (Zweite Ausführungsform)
7 ist ein Diagramm zur Erklärung der Kapazitätssteuerung einer Hydraulikkupplung. (Herkömmliches Beispiel)
8 ist ein Diagramm zur Erklärung der Kapazitätssteuerung einer elektrischen Kupplung. (Herkömmliches Beispiel)
9 ist ein Diagramm zur Erklärung von Problemen einer elektrischen normalerweise geschlossenen Kupplung. (Herkömmliches Beispiel)
10 ist ein Diagramm zur Erklärung von Problemen einer elektrischen normalerweise offenen Kupplung. (Herkömmliches Beispiel)

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend basierend auf 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Automatikgetriebe T von einem sogenannten Doppelkupplungstyp, das vorzugsweise auf ein Motorrad angewendet wird, eines, das eine Antriebskraft einer Kurbelwelle eines Motors auf ein Antriebsrad überträgt, während die Geschwindigkeit geändert wird. Das Automatikgetriebe umfasst: eine innere Hauptwelle 13, die von einem Getriebegehäuse 11 über ein Kugellager 12 gehalten wird; eine äußere Hauptwelle 15, die koaxial auf einen Außenumfang der inneren Hauptwelle 13 montiert ist und von dem Getriebegehäuse 11 über ein Kugellager 14 gehalten wird; und eine Gegenwelle 18, die von dem Getriebegehäuse 11 über ein Paar Kugellager 16, 17 gehalten wird.
Eine erste Kupplung C1, die eingekuppelt werden soll, wenn irgendeiner der ungeradzahligen Gänge (erster Gang, dritter Gang, fünfter Gang) eingerichtet ist, ist an einem Wellenende der inneren Hauptwelle 13 angeordnet. Eine zweite Kupplung C2, die eingekuppelt werden soll, wenn irgendeiner der geradzahligen Gänge (zweiter Gang, vierter Gang, sechster Gang) eingerichtet ist, ist an einem Wellenende der äußeren Hauptwelle 15 angeordnet. Von den ersten und zweiten Kupplungen C1, C2 ist die zweite Kupplung C2 in einer derartigen Weise radial auswärts von der ersten Kupplung C1 angeordnet, dass sie die Außenseite der ersten Kupplung C1 umgibt.
Die erste Kupplung C1 umfasst: ein inneres Kupplungselement 19, das an der inneren Hauptwelle 13 befestigt ist; ein äußeres Kupplungselement 20, das koaxial mit einem Außenumfang des inneren Kupplungselements 19 angeordnet ist; und mehrere Reibungseingreifelemente 21, die zwischen dem inneren Kupplungselement 19 und dem äußeren Kupplungselement 20 angeordnet sind. Die zweite Kupplung C2 umfasst: ein inneres Kupplungselement 22, das an der äußeren Hauptwelle 15 befestigt ist; ein äußeres Kupplungselement 23, das koaxial mit einem Außenumfang des inneren Kupplungselements 22 angeordnet ist; und mehrere Reibungseingreifelemente 24, die zwischen dem inneren Kupplungselement 22 und dem äußeren Kupplungselement 23 angeordnet sind.
Ein angetriebenes Zahnrad 25 wird relativ drehbar auf einem Außenumfang der äußeren Hauptwelle 15 gelagert. Die äußeren Kupplungselemente 20, 23 der ersten und zweiten Kupplungen sind über einen Dämpfer 26 an dem angetriebenen Zahnrad 25 befestigt. Ein Antriebszahnrad 27, das auf der nicht gezeigten Kurbelwelle des Motors bereitgestellt ist, verzahnt mit dem angetriebenen Zahnrad 25. Folglich wird die Antriebskraft der Kurbelwelle des Motors über das Antriebszahnrad 27, das angetriebene Zahnrad 25 und den Dämpfer 26 auf die äußeren Kupplungselemente 20, 23 der ersten und zweiten Kupplungen C1, C2 übertragen.
Die erste Kupplung C1 umfasst: eine Druckplatte 28, die mit dem linken Ende der Reibungseingreifelemente 21, in den Zeichnungen in Kontakt gebracht wird; eine Einkuppelfeder 29, die die Druckplatte 28 in Richtung der Reibungseingreifelemente 21, d.h. in den Zeichnungen nach rechts, vorspannt; eine Schubstange 30, die in einer Axialrichtung ins Innere des inneren Kupplungselements 19 eindringt; ein Druckelement 31, das in Kontakt mit dem
rechten Ende der Schubstange 30 in den Zeichnungen gebracht wird; ein Übertragungselement 33, das über ein Kugellager 32 mit dem Druckelement 31 verbunden ist; eine Druckfeder 34, deren linkes Ende in den Zeichnungen in Kontakt mit dem Übertragungselement 33 gebracht wird; einen Nöckenstößel 35, der mit dem rechten Ende der Druckfeder 34 in den Zeichnungen in Kontakt gebracht wird; ein spiralförmiges Nockenelement 36, das in Kontakt mit dem Nockenstößel 35 gebracht wird; und einen ersten Aktuator A1, der aus einem Elektromotor ausgebildet ist, der über ein Radgetriebe 38 mit einer Drehwelle 37 des Nockenelements 36 verbunden ist.
Die erste Kupplung C1 ist eine normalerweise geschlossene Kupplung, die durch die elastische Kraft der Einkuppelfeder 29 im Eingriff ist, wenn der erste Aktuator A1 nicht arbeitet. Wenn der erste Aktuator A1 arbeitet und das Nockenelement 36 über den Getriebezug 38 und die Drehwelle 37 dreht, wird die Bewegung des Nockenstößels 35 über die Druckfeder 34, das Übertragungselement 33, das Kugellager 32, das Druckelement 31 und die Schubstange 30 auf die Druckplatte 28 übertragen. Die Druckplatte 28 komprimiert dabei die Einkuppelfeder 29 und bewegt sich in der Zeichnung nach links. Folglich wird die erste Kupplung C1 gelöst.
Die zweite Kupplung C2 umfasst: eine Druckplatte 39, die mit dem linken Ende der Reibungseingreifelemente 24, in den Zeichnungen in Kontakt gebracht wird; eine Einkuppelfeder 40, die die Druckplatte 39 in Richtung der Reibungseingreifelemente 24, d.h. in den Zeichnungen nach rechts, vorspannt; eine Schubstange 41, die in der Axialrichtung ins Innere des inneren Kupplungselements 22 und des äußeren Kupplungselements 20 eindringt; ein Druckelement 42, das in Kontakt mit dem rechten Ende der Schubstange 41 in den Zeichnungen gebracht wird; ein Übertragungselement 44, das über ein Kugellager 43 mit dem Druckelement 42 verbunden ist; eine Druckfeder 45, deren linkes Ende in den Zeichnungen in Kontakt mit dem Übertragungselement 44 gebracht wird; einen Nockenstößel 46, der mit dem rechten Ende der Druckfeder 45 in den Zeichnungen in Kontakt gebracht wird; ein spiralförmiges Nockenelement 47, das in Kontakt mit dem Nockenstößel 46 gebracht wird; und einen zweiten Aktuator A2, der aus einem Elektromotor ausgebildet ist, der über einen Getriebezug 49 mit einer Drehwelle 48 des Nockenelements 47 verbunden ist. Beachten Sie, dass die Schubstange 41 mit einem Axialdrucklager 50 dazwischen in zwei Teile unterteilt ist, um zuzulassen, dass das innere Kupplungselement 22 und das äußere Kupplungselement 20 sich relativ zueinander drehen.
Die zweite Kupplung C2 ist eine normalerweise geschlossene Kupplung, die durch die elastische Kraft der Einkuppelfeder 40 in Eingriff ist, wenn der zweite Aktuator A2 nicht arbeitet. Wenn der zweite Aktuator A2 arbeitet und das Nockenelement 47 über den Getriebezug 49 und die Drehwelle 48 dreht, wird die Bewegung des Nockenstößels 46 über die zweite Druckfeder 45, das Übertragungselement 44, das Kugellager 43, das Druckelement 42 und die Schubstange 41 auf die Druckplatte 39 übertragen. Die Druckplatte 39 komprimiert dabei die Einkuppelfeder 40 und bewegt sich in der Zeichnung nach links. Folglich wird die zweite Kupplung C2 gelöst.
Die innere Hauptwelle 13 hält ein erstes Antriebszahnrad 51, ein drittes Antriebszahnrad 53 und ein fünftes Antriebszahnrad 55. Die äußere Hauptwelle 15 hält ein zweites Antriebszahnrad 52, ein viertes Antriebszahnrad 54 und ein sechstes Antriebszahnrad 56. Die Gegenwelle 18 hält ein erstes angetriebenes Zahnrad 57, das mit dem ersten Antriebszahnrad 51 verzahnt, ein zweites angetriebenes Zahnrad 58, das mit dem zweiten Antriebszahnrad 52 verzahnt, ein drittes angetriebenes Zahnrad 59, das mit dem dritten Antriebszahnrad 53 verzahnt, ein viertes angetriebenes Zahnrad 60, das mit dem vierten Antriebszahnrad verzahnt 54, ein fünftes angetriebenes Zahnrad 61, das mit dem fünften Antriebszahnrad 55 verzahnt, und ein sechstes angetriebenes Zahnrad 62, das mit dem sechsten Antriebszahnrad 56 verzahnt.
Folglich können der erste Gang, der dritte Gang und der fünfte Gang selektiv eingerichtet werden, indem die innere Hauptwelle 13 und die Gegenwelle 18
jeweils durch Paare der ersten Zahnräder, der dritten Zahnräder und der fünften Zahnräder miteinander verbunden werden. Der zweite Gang, der vierte Gang und der sechste Gang können selektiv eingerichtet werden, indem die äußere Hauptwelle 15 und die Gegenwelle 18 jeweils durch Paare der zweiten Zahnräder, der vierten Zahnräder und der sechsten Zahnräder verbunden werden.
Ein Antriebsritzel 63 ist an dem linken Ende der Gegenwelle 18 in der Zeichnung bereitgestellt und ist über eine Kette und ein angetriebenes Ritzel, die nicht dargestellt sind, mit dem Antriebsrad verbunden.
Als nächstes wird ein Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem vorstehenden Aufbau beschrieben.
Wenn in einem Zustand, in dem die innere Hauptwelle 13 und die Gegenwelle 18 durch das erste Antriebszahnrad 51 und das erste angetriebene Zahnrad 57 verbunden sind, die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 eingekuppelt wird, und die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der ersten Kupplung C1, der inneren Hauptwelle 13, des ersten Antriebszahnrads 51, des ersten angetriebenen Zahnrads 57, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der erste Gang eingerichtet.
Wenn in einem Zustand, in dem die äußere Hauptwelle 15 und die Gegenwelle 18 durch das zweite Antriebszahnrad 52 und das zweite angetriebene Zahnrad 58 verbunden sind, die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 eingekuppelt wird, und die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der zweiten Kupplung C2, der äußeren Hauptwelle 15, des zweiten Antriebszahnrads 52, des zweiten angetriebenen
Zahnrads 58, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der zweite Gang eingerichtet.
Wenn in einem Zustand, in dem die innere Hauptwelle 13 und die Gegenwelle 18 durch das dritte Antriebszahnrad 53 und das dritte angetriebene Zahnrad 59 verbunden sind, die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 eingekuppelt wird, und die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der ersten Kupplung C1, der inneren Hauptwelle 13, des dritten Antriebszahnrads 53, des dritten angetriebenen Zahnrads 59, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der dritte Gang eingerichtet.
Wenn in einem Zustand, in dem die äußere Hauptwelle 15 und die Gegenwelle 18 durch das vierte Antriebszahnrad 54 und das vierte angetriebene Zahnrad 60 verbunden sind, die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 eingekuppelt wird, und die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der zweiten Kupplung C2, der äußeren Hauptwelle 15, des vierten Antriebszahnrads 54, des vierten angetriebenen Zahnrads 60, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der vierte Gang eingerichtet.
Wenn in einem Zustand, in dem die innere Hauptwelle 13 und die Gegenwelle 18 durch das fünfte Antriebszahnrad 55 und das fünfte angetriebene Zahnrad 61 verbunden sind, die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 eingekuppelt wird, und die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der ersten Kupplung C1, der inneren Hauptwelle 13, des fünften Antriebszahnrads 55, des fünften angetriebenen Zahnrads 61, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der fünfte Gang eingerichtet.
Wenn in einem Zustand, in dem die äußere Hauptwelle 15 und die Gegenwelle 18 durch das sechste Antriebszahnrad 56 und das sechste angetriebene Zahnrad 62 verbunden sind, die zweite Kupplung C2 von dem zweiten Aktuator A2 eingekuppelt wird, und die erste Kupplung C1 von dem ersten Aktuator A1 gelöst wird, wird die Antriebskraft des Motors E über einen Weg des Antriebszahnrads 27, des angetriebenen Zahnrads 25, der zweiten Kupplung C2, der äußeren Hauptwelle 15, des sechsten Antriebszahnrads 56, des sechsten angetriebenen Zahnrads 62, der Gegenwelle 18, des Antriebsritzels 63, der Kette und des angetriebenen Ritzels auf das Antriebsrad übertragen. Folglich ist der sechste Gang eingerichtet.
Während in einem Zustand gefahren wird, in dem der ungeradzahlige Gang (erster Gang, dritter Gang oder fünfter Gang) eingerichtet ist und die erste Kupplung C1 eingekuppelt ist, wird im Voraus eine Vorschaltung in den geradzahligen Gang (zweiten Gang, vierten Gang oder sechsten Gang) durchgeführt. Wenn dann die erste Kupplung gelöst wird und die zweite Kupplung eingekuppelt wird, kann ein Gangwechsel durchgeführt werden, ohne eine Unterbrechung der Antriebskraft zu bewirken. Ähnlich wird während des Fahrens in einem Zustand, in dem der geradzahlige Gang eingerichtet ist und die zweite Kupplung C2 eingekuppelt ist, im Voraus eine Vorschaltung auf den ungeradzahligen Gang durchgeführt. Wenn dann die zweite Kupplung gelöst wird und die erste Kupplung eingekuppelt wird, kann ein Gangwechsel durchgeführt werden, ohne eine Unterbrechung der Antriebskraft zu bewirken.
3 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für eine Kupplungskapazität der ersten oder zweiten Kupplung C1, C2 dieser Ausführungsform. Wenn der Wert eines Stroms, der an den ersten oder zweiten Aktuator A1, A2 geliefert wird, basierend auf einem Befehlsstromwert von einer elektronischen Steuerschaltung 64 gesteuert wird, bewegt sich der erste oder zweite Aktuator A1, A2 zu einer vorgegebenen Position, während die Druckfeder 34 oder 45 komprimiert wird, und treibt dadurch das Druckelement 31 oder 42 an. Die Position (der Drehwinkel) des ersten oder zweiten Aktuators A1, A2 wird zu dieser Zeit von einer ersten oder zweiten Positionserfassungseinrichtung S1, S2 (siehe 2), wie etwa einem Potentiometer, erfasst.
Wie in dem Teil (A) von 4 schematisch gezeigt, wird die Druckfeder 34 oder 45 komprimiert und das Druckelement 31 oder 42 wird von einem Axialdruck, der der Kompressionsmenge entspricht, angetrieben. Folglich wird von dem Druckelement 31 oder 42 gegen die elastische Kraft der Einkuppelfeder 29 oder 40 eine Kupplungsdruckkontaktkraft auf die Reibungseingreifelemente 21 oder 24 der ersten oder zweiten Kupplung C1, C2 angewendet. Die erste oder zweite Kupplung C1, C2 kuppelt mit einer Kupplungskapazität ein, die dieser Kupplungsdruckkontaktkraft entspricht. Die erste oder zweite Kupplung C1, C2 dieser Ausführungsform ist eine normalerweise geschlossene Kupplung. Folglich nimmt die Kupplungsdruckkontaktkraft einen negativen Wert an, das heißt, die Kupplungsdruckkontaktkraft wird in eine Auskupplungsrichtung angewendet.
Der Teil (B) von 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Hub der Druckfeder 34 oder 45 (d.h. der Position des ersten oder zweiten Aktuators A1, A2) und der Kupplungsdruckkontaktkraft zeigt. Wenn die Druckfeder 34 oder 45 komprimiert wird, steigt der Hub des Druckelements 31 oder 42 allmählich von null und erreicht L1 (Kupplungsberührpunkt). Wenn der Hub L1 erreicht, beginnt die Einkuppelfeder 29 oder 40 komprimiert zu werden, und die Kupplungsdruckkontaktkraft nimmt allmählich ab. Die Kupplungsdruckkontaktkraft ist null, nachdem der Hub L2 erreicht, und die erste oder zweite Kupplung C1, C2 wird vollständig gelöst.
Zu dieser Zeit wird unter der Annahme, dass eine Solllast (Vorspannkraft) der Druckfeder 34 oder 45 null ist, die folgende Beziehung zwischen der Kupplungsdruckkontaktkraft, der Arbeitslast der Einkuppelfeder 29 oder 40, der Federkonstante der Druckfeder 34 oder 45 und dem Hub der Druckfeder 34 oder 45 (d.h. der Position des ersten oder zweiten Aktuators A1, A2) hergestellt:

Kupplungsdruckkontaktraft = Arbeitslast der Einkuppelfeder - (Federkonstante der Druckfeder x Hub).

34

45

Als ein Ergebnis wird eine abrupte Änderung in der Kupplungsdruckkontaktkraft, die lediglich durch einen kleinen Antrieb des ersten oder zweiten Aktuators A1, A2 bewirkt wird, verhindert, und die Kupplungsdruckkontaktkraft kann fein und genau gesteuert werden, indem eine Rückkopplung der Position des ersten oder zweiten Aktuators A1, A2 bereitgestellt wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Druckfeder 34, 45 gemäß dieser Ausführungsform zwischen dem Nockenstößel 35 oder 46 und dem Übertragungselement 33, 44 angeordnet. Folglich wird eine lineare Beziehung zwischen der Position des Nockenelements 36 oder 47 (d.h. der Hubgröße der Druckfeder 34, 45) und der Drehmomentübertragungskapazität der ersten und zweiten Kupplung C1, C2 aufgebaut. Folglich kann die Drehmomentübertragungskapazität der ersten oder zweiten Kupplung C1, C2 mit dem ersten oder zweiten Aktuator A1, A2 genau gesteuert werden.
Außerdem sind das Nockenelement 36 oder 47, der Nockenstößel 35 oder 46, die Druckfeder 34, 45, das Druckelement 31, 42 und die mehreren Reibungseingreifelemente 21, 24, in der Axialrichtung der ersten oder zweiten Kupplung C1, C2 angeordnet. Folglich können die erste oder zweite Kupplung C1, C2 in ihrer Radialrichtung eine kleinere Abmessung haben.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes basierend auf 5 und 6 beschrieben.
Während die ersten und zweiten Kupplungen C1, C2 der ersten Ausführungsform normalerweise geschlossene Kupplungen sind, ist eine Kupplung C der zweiten Ausführungsform eine normalerweise offene Kupplung.
Wie in 5 gezeigt, überträgt die Kupplung C die Drehung eines Eingangszahnrads 71 auf eine Ausgangswelle 72, die sich darin befindet. Mehrere Reibungseingreifelemente 75 sind zwischen einem äußeren Kupplungselement 73, das integral mit dem Eingangszahnrad 71 bereitgestellt ist, und einem inneren Kupplungselement 74, das fest an der Ausgangswelle 72 bereitgestellt ist, angeordnet. Ein Druckelement 76 wird in einer in einer Axialrichtung verschiebbaren Weise von einem Außenumfang des inneren Kupplungselements 74 gehalten. Eine Auskuppelfeder 77, die das innere Kupplungselement 74 in eine Auskuppelrichtung (Richtung, in der die Reibungseingreifelemente 75... voneinander weg bewegt werden) vorspannt, ist zwischen dem inneren Kupplungselement 74 und dem Druckelement 76 angeordnet. Ein Nockenstößel 80 wird durch ein Zwischenelement 79, das über ein Kugellager 78 mit dem Druckelement 76 verbunden ist und das von einem Außenumfang der Ausgangswelle 72 in einer in der Axialrichtung verschiebbaren Weise gehalten. Eine Druckfeder 81 ist zwischen dem Zwischenelement 79 und dem Nockenstößel 80 angeordnet. Ein Nockenelement 84 ist über ein Getriebezug 82 und eine Drehwelle 83 mit einem Aktuator A verbunden, der durch einen Elektromotor ausgebildet ist und wird mit einem Ende eines Hebels 86 in Kontakt gebracht, der an seiner Mitte über eine Haltewelle 85 von einem Gehäuse schwenkbar gehalten wird. Das andere Ende des Hebels 86 wird in Kontakt mit dem Nockenstößel 80 gebracht.
In dem vorstehenden Aufbau wird die Kupplung C gelöst, wenn der Aktuator A nicht arbeitet, da das innere Kupplungselement 74 von der Auskuppelfeder 77 in die Auskuppelrichtung vorgespannt wird. Wenn der Aktuator A dazu gebracht wird, in diesem Zustand anzutreiben, wird seine Antriebskraft auf den Getriebezug 82, die Drehwelle 83, das Nockenelement 84, den Hebel 86, den Nockenstößel 80, die Druckfeder 81, das Zwischenelement 79, das Kugellager 78 und das Druckelement 76 übertragen. Dann komprimiert das Druckelement 76 die Auskuppelfeder 77 und bringt die Reibungseingreifelemente 75 in Kontakt miteinander. Folglich werden das äußere Kupplungselement 73 und das innere Kupplungselement 74 verbunden, und die Kupplung C wird eingekuppelt. Beachten Sie, dass die Position des Nockenelements 84 ähnlich der ersten Ausführungsform durch die Positionserfassungseinrichtung S erfasst wird und eine elektronische Steuereinheit 64 den Betrieb des Aktuators A basierend auf der erfassten Position steuert.
Wie in dem Teil (A) von 6 schematisch gezeigt, wird die Druckfeder 81 von dem Nockenstößel 80 komprimiert, wenn der Aktuator A arbeitet. Wenn die elastische Kraft der Druckfeder 81 die elastische Kraft der Auskuppelfeder 77 übersteigt, wird das Druckelement 76 durch eine Axialdruckkraft angetrieben, die der Kompressionsmenge der Druckfeder 81 entspricht. Folglich wird von dem Druckelement 76 eine Kupplungsdruckkontaktkraft auf die Reibungseingreifelemente 75 der Kupplung C angewendet, und die Kupplung wird mit einer Kupplungskapazität eingekuppelt, die der Kupplungsdruckkontaktkraft entspricht. Die Kupplung C dieser Ausführungsform ist eine normalerweise offene Kupplung. Folglich nimmt die Kupplungsdruckkontaktkraft einen positiven Wert an, das heißt, die Kupplungsdruckkontaktkraft wird in eine Einkuppelrichtung angewendet.
Der Teil (B) von 6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Hub de Druckfeder 81 (d.h. der Position des Aktuators A) und der Kupplungsdruckkontaktkraft zeigt. Wenn die Druckfeder 81 komprimiert wird, nimmt der Hub des Druckelements 76 allmählich von null zu und erreicht L1 (Kupplungsberührpunkt). Wenn der Hub L1 erreicht, beginnt die Auskuppelfeder 77 komprimiert zu werden, und die Kupplungsdruckkontaktkraft nimmt allmählich zu. Nachdem der Hub L2 erreicht, werden die Reibungseingreifelemente 75 vollständig in engen Kontakt miteinander gebracht, und die Kupplungsdruckkontaktkraft nimmt abrupt zu. Folglich wird die Kupplung C vollständig eingekuppelt.
Zu dieser Zeit wird unter der Annahme, dass eine Solllast (Vorspannkraft) der Druckfeder 81 null ist, die folgende Beziehung zwischen der Kupplungsdruckkontaktkraft, der Federkonstante der Druckfeder 81, dem Hub der Druckfeder 81 (d.h. der Position des Aktuators A) und einem Gegenhub (Hub, der erforderlich ist, um den Kupplungsberührpunkt zu erreichen: konstant) der Druckfeder 81 hergestellt: $Kupplungsdruckkontaktraft = Federkonstante der Druckfeder \times (Hub - Gegenhub) .$
Folglich kann die Kupplungsdruckkontaktkraft entsprechend dem Hub der Druckfeder 81 linear geändert werden.
Als ein Ergebnis wird eine abrupte Änderung in der Kupplungsdruckkontaktkraft, die lediglich durch einen kleinen Antrieb des Aktuators A bewirkt wird, verhindert, und die Kupplungsdruckkontaktkraft kann fein und genau gesteuert werden, indem eine Rückkopplung der Position des Aktuators A bereitgestellt wird.
Überdies sind das Nockenelement 84 und die Druckfeder 81 an derartigen Positionen bereitgestellt, dass sie sich in einer Radialrichtung der Kupplung C gegenseitig überlappen. Außerdem ist der Hebel 86 an einem Endabschnitt der Kupplung C in der Axialrichtung in einer Weise angeordnet, dass die Längsrichtung des Hebels 86 orthogonal zu der Axialrichtung ist. Folglich wird die Abmessung der Kupplung C in der Axialrichtung nicht vergrößert, und das
Nockenelement 84 wird in einem offenen Raum auf der Außenseite der Druckfeder 81 in der Radialrichtung angeordnet.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Jedoch können vielfältige Änderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel kann die Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf jede andere Anwendung als das Automatikgetriebe T angewendet werden.
Überdies ist das Kupplungsverbindungs-/Trennelement der vorliegenden Erfindung nicht auf das Nockenelement 36, 47, 84 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann jedes Element (zum Beispiel Druckelement 31, 42, 76) sein, das zwischen dem Aktuator A1, A2, A und den Reibungseingreifelementen 21,24, 75, angeordnet ist und das die Antriebskraft des Aktuators A1, A2, A auf die Reibungseingreifelemente 21, 24, 75 überträgt. Beachten Sie, dass das Kupplungsverbindungs-/Trennelement sich an einer Position näher an dem Aktuator A1, A2, A als die Druckfeder 34, 45, 81 befinden muss.
Überdies ist in den Ausführungsformen das Kupplungsverbindungs-/Trennelement das Nockenelement 36, 47, 84, das sich dreht, und seine Position wird von dem Drehwertgeber erfasst. In einem Fall, in dem das Kupplungsverbindungs-/Trennelement ein Element ist, das sich wie das Druckelement 31, 42, 76 hin und her bewegt, kann ein Positionssensor, wie etwa ein linearer Wertgeber, als die Positionserfassungseinrichtung S1, S2, S verwendet werden. In beiden Fällen kann die Position des Kupplungsverbindungs-/Trennelements genau erfasst werden, während eine allgemeine und kostengünstige Positionserfassungseinrichtung verwendet wird.
Wenn das Kupplungsverbindungs-/Trennelement überdies aus mehreren Elementen, wie etwa einem Getriebezug, einem Nockenelement, einem Nockenfolger, einem Zwischenelement und einem Druckelement, ausgebildet ist, ist es nur notwendig, dass die Positionserfassungseinrichtung ab einem beliebigen der Elemente bereitgestellt ist. Folglich kann der Installationsraum für die Positionserfassungseinrichtung leicht sichergestellt werden, und die Freiheit in der Konstruktion kann vergrößert werden.

21, 24, 75: Reibungseingreifelement
29, 40: Einkuppelfeder (erstes elastisches Element)
31, 42, 76: Druckelement (zweite elastisches Element)
34, 45, 81: Druckfeder (elastisches Element)
36, 47, 84: Nockenelement (Kupplungsverbindungs-/Trennelement)
64: elektronische Steuereinheit (Steuereinrichtung)
77: Auskuppelfeder (erstes elastisches Elelement)
86: Hebel (der Nocke folgendes Element)
A1, A2, A: Aktuator (elektrischer Aktuator)
C1, C2, C: Kupplung (Kupplungsvorrichtung)
S1, S2, S: Positionserfassungseinrichtung

Claims

Kupplungsvorrichtung, die Drehmoment überträgt, indem sie unter Verwendung eines Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76) zum Verbinden oder Trennen der Kupplung, das von einem elektrischen Aktuator (A1, A2, A) veranlasst wird, zu arbeiten, bewirkt, dass mehrere Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) ineinander eingreifen oder sich lösen, wobei die Kupplungsvorrichtung aufweist: ein erstes elastisches Element (29, 40; 77) zum Vorspannen der Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) in eine die Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) zueinander hin führende Einkuppelrichtung bzw. in eine die Reibungseingreifelemente (21, 24, 75) voneinander weg führende Auskuppelrichtung; eine Positionserfassungseinrichtung (S1, S2, S) zum Erfassen einer Position des Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76); und eine Steuereinrichtung (64) zum Steuern eines Betriebs des elektrischen Aktuators (A1, A2, A) auf der Basis der von der Positionserfassungseinrichtung (S1, S2, S) erfassten Position des Kupplungselements (36, 47, 84; 31, 42, 76), wobei ein zweites elastisches Element (34, 45, 81) zwischen dem Kupplungselement (36, 47, 84; 31, 42, 76) und den mehreren Reibungseingreifelementen (21, 24, 75) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kupplungselement (36, 47, 84; 31, 42, 76) mehrere Elemente umfasst, und die Positionserfassungseinrichtung (S1, S2, S) eine Position eines der mehreren Elemente erfasst.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das eine Element ein Nockenelement (36, 47, 84) ist, das von dem elektrischen Aktuator (A1, A2, A) dazu gebracht wird, zu arbeiten, und die Steuereinrichtung (64) eine Hubgröße des zweiten elastischen Elements (34, 45, 81) aus einer Position des Nockenelements (36, 47; 84) berechnet.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das eine Element ein Druckelement (31, 42, 76) ist, das von einem Nockenelement (36, 47, 84) angetrieben wird, das durch den elektrischen Aktuator (A1, A2, A) veranlasst wird, zu arbeiten, und die Steuereinrichtung (64) eine Hubgröße des zweiten elastischen Elements (34, 45, 81) aus einer Position des Druckelements (31, 42, 76) berechnet.
Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mehreren Reibungseingreifelemente (21, 24) miteinander in Eingriff gebracht werden, indem sie von dem ersten elastischen Element (29, 40) vorgespannt werden, und die mehreren Reibungseingreifelemente (21, 24) voneinander gelöst werden, wenn ein Wert, der durch Multiplizieren einer Federkonstante des zweiten elastischen Elements (34, 45) mit seiner Hubgröße erhalten wird, eine elastische Kraft des ersten elastischen Elements (29, 40) übersteigt.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Nockenelement (36,47), das zweite elastische Element (34,45) und das Druckelement (31, 42) in einer Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung (C1, C2) angeordnet sind.
Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 4, wobei: die mehreren Reibungseingreifelemente (75) voneinander gelöst werden, indem sie von dem ersten elastischen Element (77) vorgespannt werden, und die mehreren Reibungseingreifelemente (75) miteinander in Eingriff gebracht werden, wenn ein Wert, der durch Multiplizieren einer Federkonstante des zweiten elastischen Elements (81) mit seiner Hubgröße erhalten wird, eine elastische Kraft des ersten elastischen Elements (77) übersteigt.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Kupplungselement (36, 47, 84; 31, 42, 76) ein Nockenelement (84) ist, die Kupplungsvorrichtung ein Nockenstößelelement (86) umfasst, das zwischen dem Nockenelement (84) und dem zweiten elastischen Element (81) angeordnet ist und das eine Antriebskraft des Nockenelements (84) auf das zweite elastische Element (81) überträgt, das Nockenelement (84) und das zweite elastische Element (81) in derartigen Positionen angeordnet sind, dass sie sich in einer Radialrichtung der Kupplungsvorrichtung (C) überlappen, und das Nockenstößelelement (86) in einer Axialrichtung der Kupplungsvorrichtung (C) an einem Endabschnitt von ihr in einer derartigen Weise angeordnet ist, dass eine Längsrichtung des Nockenstößelelements (86) orthogonal zu der Axialrichtung ist.
Doppelkupplungsvorrichtung, die eine erste Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst und eine zweite Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.