DE102013205140B4

DE102013205140B4 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013205140B4
Application number: DE102013205140.9A
Authority: DE
Inventors: Jun Miyazaki; Taito Kobayashi; Akira Tokito; Yoshinobu Shiomi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2033-03-23
Also published as: US9157488B2; US20130256082A1; ITTO20130245A1; DE102013205140A1

Abstract

Kupplungsvorrichtung (14A, 14B), die aufweist:ein Kupplungsaußenelement (17), das mit einem Eingangselement (16) verbunden und gekoppelt ist;ein Kupplungsinnenelement (18A, 18B), das mit einem Ausgangselement (11) verbunden und gekoppelt ist;eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben (19), die in das Kupplungsaußenelement (17) eingreifen;eine Vielzahl an angetriebenen Kupplungsscheiben (20), die mit den Antriebskupplungsscheiben (19) abwechselnd angeordnet sind und in die Kupplungsinnenelemente (18A, 18B) eingreifen;eine Drucklagerplatte (21A, 21B), die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben (19) und der angetriebenen Kupplungsscheiben (20) angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) angeordnet ist;eine Druckplatte (22A, 22B), die die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen sich und der Drucklagerplatte (21A, 21B) einschließt;eine Vielzahl an Kupplungsfedern (24, 25), um eine Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte (22A, 22B) auszuüben, um die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen der Druckplatte (22A, 22B) und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenzudrücken; undDruckkraftverstärkungsmittel (26) zum Verstärken der von den Kupplungsfedern (24, 25) auf die Druckplatte (22A, 22B) ausgeübten Vorspannkraft als Reaktion auf eine beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements (18A, 18B);wobei das Druckkraftverstärkungsmittel (26) ein bewegliches Federhaltermittel (39A, 39B), das die Kupplungsfedern (25) zwischen dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) und der Druckplatte (22A, 22B) unter Kompression hält, und einen Nockenmechanismus (50) enthält, der zwischen dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem Ausgangselement (11) angeordnet ist und als eine der Komponenten davon ein bewegliches Nockenelement (52) enthält, das vom Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) zur Bewegung entlang der Axialrichtung unabhängig vom Kupplungsinnenelement (18A, 18B) als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) separat ausgebildet ist;wobei das bewegliche Nockenelement (52) ein Eingriffselement (62A, 62B) zum Eingreifen mit dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) aufweist, wenn das bewegliche Nockenelement (52) sich entlang der Axialrichtung bewegt und das bewegliche Federhaltermittel (39A, 39B) in eine Richtung zum Zusammendrücken der Kupplungsfedern (25) bewegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE OFFENLEGUNGEN
Die vorliegende Anwendung beansprucht Priorität unter 35 USC 119 zur japanischen Patenanmeldung-Nr. 2012-075792 , die am 29. März 2012 eingereicht wurde, zur japanischen Patentanmeldung-Nr. 2012-075791 , die am 29. März 2012 eingereicht wurde, und zur japanischen Patentanmeldung-Nr. 2012-075793 , die am 29. März 2012 eingereicht wurde, deren gesamte Inhalte hierbei durch Referenz beinhaltet sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung mit einem Kupplungsaußenelement, das mit einem Eingangselement verbunden und gekoppelt ist, ein Kupplungsinnenelement, das mit einem Ausgangselement verbunden und gekoppelt ist, eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben (Drive Friction Plate), die in das Kupplungsaußenelement eingreifen, eine Vielzahl von angetriebenen Kupplungsscheiben (Driven Friction Plate), die mit den Antriebskupplungsscheiben abwechselnd angeordnet (Interleaved) sind und in das Kupplungsinnenelement eingreifen, eine Drucklagerplatte (Pressure Bearing Plate), die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben und einer der angetriebenen Kupplungsscheiben angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements angeordnet ist, eine Druckplatte (Presser Plate), die die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen sich und der Drucklagerplatte zusammenpresst, Kupplungsfedern zum Ausüben einer Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken, und ein Druckkraftverstärkungsmittel (Compressive Force Boosting Means) zum Verstärken der Vorspannkraft, die von den Kupplungsfedern auf die Druckplatte als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements ausgeübt wird.
Eine Vielzahl erster Kupplungsfedern kann zwischen einer ersten Federhalterung, die unbeweglich in Bezug zur Drucklagerplatte in der axialen Richtung ist, und der Druckplatte angeordnet sein, um die Druckplatte vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken. Darüber hinaus kann eine Vielzahl zweiter Kupplungsfedern zwischen einer zweiten Federhalterung, die beweglich in Bezug zur Drucklagerplatte in der axialen Richtung und nicht rotierbar in Bezug zur Druckplatte ist, und der Druckplatte angeordnet sein, um die Druckplatte vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken. Ein Druckkraftverstärkungsmittel kann mit einem Nockenmechanismus, der zwischen dem Kupplungsinnenelement und der Ausgangswelle angeordnet ist und ein bewegliches Nockenelement als eine der Komponenten davon besitzt, zum Betreiben der zweiten Federhalterung vorgesehen sein, um die Vorspannkräfte der zweiten Kupplungsfedern in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Nockenelements als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements zu verstärken.
Ein Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel (Back Torque Limiter Means) ist zum Bewegen der Druckplatte weg von der Drucklagerplatte vorgesehen, wenn eine Antriebskraft des Ausgangselements größer ist als die Antriebskraft des Eingangselements.
Beschreibung des Stands der Technik
US 2009 / 0 260 942 A1 zeigt eine Reibungskupplung umfassend einen Kupplungsnocken, der in Bezug auf einer Kupplungsnabe in Richtung der Mittelachse einer Getriebewelle beweglich ist. Der Kupplungsnocken weist eine Ausrückstange auf, die die Kupplungsnabe durchdringt und in Richtung der Druckplatte verlängert ist. Ein an der Druckplatte vorgesehener Einstellbolzen, der dazu ausgebildet ist einen Bewegungsbereich eines Kupplungsnockens in Mittelachsrichtung zu begrenzen, ist so angeordnet, dass er einem Endabschnitt der Ausrückstange zugewandt ist, der näher an der Druckplatte liegt.
DE 10 2009 032 862 A1 zeigt eine Mehrscheibenkupplung, wobei der Außenumfang einer Hilfsnocke mit dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts des Kupplungsinneren verkeilt ist, sodass die Hilfsnocke sich in der Axialrichtung relativ zu dem Kupplungsinneren bewegen kann. Der Außenumfang einer Gleitnocke ist mit dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts verkeilt, sodass wenigstens die axiale Bewegung der Gleitnocke relativ zu dem Kupplungsinneren weg von dem Plattenabschnitt begrenzt wird.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A legt eine bekannte Kupplungsvorrichtung mit Kupplungsfedern offen, die zwischen einer Federhalterung und einer Druckplatte, die an einem Kupplungsinnenelement befestigt sind, angeordnet sind, sodass die Federn Vorspannkräfte ausüben, um die Druckplatte in einem zusammengedrückten Zustand vorzuspannen, und einem Druckkraftverstärkungsmittel, das die Vorspannkraft verstärkt, die von den Kupplungsfedern auf die Druckplatte als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements ausgeübt wird, indem das Kupplungsinnenelement bewegt wird, sodass die Federhalterung sich in Richtung der Druckplatte bewegt. Das Druckkraftverstärkungselement enthält ein feststehenden Nockenelement und ein bewegliches Nockenelement, die miteinander in Eingriff stehende Schrägzähne aufweisen. Es ist schwierig, dass der bewegliche Nocken integral mit dem Kupplungsinnenelement ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung von Steifigkeit und Verarbeitbarkeit der eingreifenden Zähne angetrieben zu werden. Gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A ist das bewegliche Nockenelement, das von dem Kupplungsinnenelement eigenständig ausgebildet ist, am Kupplungsinnenelement durch Nieten befestigt.
Die in der offengelegten japanischen Patentanameldung JP 2011 - 190 885 A offenbarte Gestaltung, bei der das eigenständige bewegliche Nockenelement am Kupplungsinnenelement befestigt ist, benötigt Befestigungsmittel wie Nieten oder Ähnliches. Dadurch besteht die Gestaltung aus einer höheren Anzahl von Teilen.
Gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A kann eine Kupplungsvorrichtung eine Vielzahl von ersten Kupplungsfedern aufweisen, die zwischen einer ersten Federhalterung, die unbeweglich in Bezug zu einer Drucklagerplatte in einer axialen Richtung eines Kupplungsinnenelements ist, und einer Druckplatte angeordnet sind. Eine Vielzahl von zweiten Kupplungsfedern ist zwischen einer zweiten Federhalterung, die beweglich in Bezug zur Drucklagerplatte in der axialen Richtung und nicht rotierbar in Bezug zur Druckplatte ist, und der Druckplatte angeordnet. Ein Druckkraftverstärkungsmittel weist ein bewegliches Nockenelement zum Betätigen der zweiten Federhalterung auf, um die Vorspannkräfte der zweiten Kupplungsfedern als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements zu verstärken.
Das Druckkraftverstärkungsmittel enthält teilweise ein feststehendes Nockenelement und ein bewegliches Nockenelement, die miteinander in Eingriff stehende Schrägzähne aufweisen. Bei einer beschleunigten Rotation des Kupplungsinnenelements bewegt sich das bewegliche Nockenelement winkelig in Bezug zum feststehenden Nockelement und bewegt sich ebenso axial. Gemäß der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A offenbarten Kupplungsvorrichtung sind die Drucklagerplatte und das feststehende Nockenelement diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle gekoppelt, und das bewegliche Nockenelement ist am Kupplungsinnenelement befestigt. Eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen, die durch die Druckplatte verlaufen, weisen zugehörige Enden auf, die an der Drucklagerplatte befestigt sind, und die erste Federnhalterung ist an den zugehörigen anderen Enden der ersten Vorsprünge befestigt. Eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen, die durch die Druckplatte verlaufen, weisen zugehörige Enden auf, die an dem beweglichen Nockenelement befestigt sind, und die zweite Federnhalterung ist an den zugehörigen anderen Enden der zweiten Vorsprünge befestigt. Um zu verhindern, dass die ersten Vorsprünge und die Druckplatte miteinander in Konflikt kommen, wenn das bewegliche Nockenelement winkelförmig im Bezug zum festen Nockenelement bewegt wird, müssen die in der Druckplatte definierten Einfügeöffnungen zum Einfügen der ersten Vorsprünge dadurch eine längliche Form aufweisen. Die Anzahl der zur Fertigung der Druckplatte erforderlichen Mannstunden ist höher als wenn die Einfügeöffnungen kreisförmig sind, und es sind Beilagscheiben erforderlich, um nachteilige Wirkungen zu vermeiden, die durch den Reibungskontakt zwischen der Druckplatte und den ersten Kupplungsfedern verursacht werden, die Scherkräfte aufweisen, was zu einer Kostenerhöhung der Kupplungsvorrichtung führt.
Darüber hinaus ist gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A eine Kupplungsvorrichtung bekannt, die Kupplungsfedern, die zwischen den Federhalterungen an einem Kupplungsinnenelement angeordnet sind, und eine Druckplatte aufweist, um Vorspannkräfte zum Vorspannen der Druckplatte in einen zusammengedrückten Zustand auszuüben. Ein Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel zum Bewegen der Druckplatte weg von der Drucklagerplatte gegen die Vorspannkräfte von den Kupplungsfedern wird bereitgestellt, wenn eine Antriebskraft eines Ausgangselements größer ist als die Antriebskraft eines Eingangselements. Das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel presst das Kupplungsinnenelement mit der Druckplatte, an der ein bewegliches Nockenelement, das als Teil des Nockenmechanismus dient, befestigt ist.
Mit der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 190 885 A offenbarten Gestaltung, bei der die Druckplatte durch das Kupplungsinnenelement gedrückt wird, ist das Kupplungsinnenelement eine relativ große Komponente und weist eine hohe träge Masse auf. Wenn daher ein Rückdrehmoment erzeugt wird, da das bewegliche Nockenelement und das mit dem beweglichen Nockenelement gekoppelte Kupplungsinnenelement durch Kräfte bewegt werden, die von einer Nockenaktion des Nockenmechanismus erzeugt werden, kann die Zeitsteuerung der Anwendung der Druckkraft vom Kupplungsinnenelement auf die Druckplatte möglicherweise zu einer Verzögerung neigen. Daher ist es wünschenswert, die Reaktion des Rückdrehmoment-Begrenzungsmittels zu erhöhen, wenn ein Rückdrehmoment erzeugt wird.
ÜBERSICHT UND ZIELE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht. Es ist ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung vorzusehen, die ein unabhängig bewegliches Nockenelement enthält, das eine erhöhte Fertigbarkeit und ebenso ein höhere Freiheit bei der Wahl des Materials aus dem das bewegliche Nockenelement gefertigt ist, aufweist und mit dem eine Erhöhung der Teilzahl davon vermieden werden kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist in Übereinstimmung mit einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen mit einem Kupplungsaußenelement, das mit einem Eingangselement verbunden und gekoppelt ist, einem Kupplungsinnenelement, das mit einem Ausgangselement verbunden und gekoppelt ist, eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben, die in das Kupplungsaußenelement eingreifen, eine Vielzahl von angetriebenen Kupplungsscheiben, die mit den Antriebskupplungsscheiben abwechselnd angeordnet sind und in das Kupplungsinnenelement eingreifen, eine Drucklagerplatte, die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben und der angetriebenen Kupplungsscheiben angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements angeordnet ist, eine Druckplatte, die die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen sich und der Drucklagerplatte zusammenpresst, eine Vielzahl von Kupplungsfedern zum Ausüben einer Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken, und ein Druckkraftverstärkungsmittel zum Verstärken der Vorspannkraft, die von den Kupplungsfedern auf die Druckplatte in Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements ausgeübt wird. Das Druckkraftverstärkungsmittel enthält ein bewegliches Federhaltermittel, das die Kupplungsfedern unter Kompression zwischen dem beweglichen Federhaltermittel und der Druckplatte zurückhält. Ein Nockenmechanismus ist zwischen dem Kupplungsinnenelement und dem Ausgangselement angeordnet und enthält als eine der Komponenten davon ein bewegliches Nockenelement, das von dem Kupplungsinnelement und dem beweglichen Federhaltermittel eigenständig ausgebildet ist, zur Bewegung entlang der Axialrichtung unabhängig von dem Kupplungsinnenelement in Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements. Das bewegliche Nockenelement weist ein Eingriffselement zum Eingreifen mit dem beweglichen Federhaltermittel auf, wenn das bewegliches Nockenelement sich entlang der Axialrichtung bewegt und das bewegliche Federhaltermittel sich in eine Richtung bewegt, um die Kupplungsfedern zusammenzudrücken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das bewegliche Nockenelement die Form eines Hohlzylinders, der koaxial zum Kupplungsaußenelement angeordnet ist, wobei eine Außenumfangsfläche axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierend mit einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements verkeilt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das bewegliche Federhaltermittel eine Vielzahl an röhrenförmigen Vorsprüngen, die jeweils in die spiralenförmigen Kupplungsfedern eingesetzt sind, wobei eine ringförmige Platte die zugehörigen Enden der Vorsprünge integral koppelt. Eine Federnhalterung ist an den anderen Enden der Vorsprünge befestigt, die im Anschlag gegen die zugehörigen Enden der Kupplungsfedern gehalten werden, deren Enden im Anschlag gegen die Druckplatte gehalten werden. Das Eingriffselement zum Eingreifen in eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte ist an einer Innenumfangsfläche des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden beweglichen Nockenelements angeordnet und verläuft radial davon.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das bewegliche Federhaltermittel eine Vielzahl an röhrenförmigen Vorsprüngen, die jeweils in die spiralförmigen Kupplungsfedern eingefügt sind, eine ringförmige Platte, die die zugehörigen Ende der Vorsprünge koppelt und eine Federhalterung, die an den anderen Enden der Vorsprünge befestigt ist, die in Anschlag gegen die zugehörigen Enden der Kupplungsfedern gehalten werden, deren Enden in Anschlag gegen die Druckplatte gehalten werden. Das Eingriffselement zum Eingreifen in eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte ist ein flanschförmiges Eingriffselement, das von einem vollständigen Innenumfang des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden beweglichen Nockenelements radial nach innen hervorsteht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein feststehendes Nockenelement, das mit dem beweglichen Nockenelement bei der Bildung des Nockenmechanismus zusammenwirkt, axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit dem Ausgangselement an einer Position gekoppelt, die dem beweglichen Federhaltermittel zugewandt ist, um gegen das bewegliche Federhaltermittel anzustoßen, um den Hub der Bewegung des beweglichen Federhaltermittels in einer Richtung zu begrenzen, um die Kupplungsfedern zusammenzudrücken, wenn das Druckkraftverstärkungsmittel in Betrieb ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Blechelement aus einem anderen Material wie das Material der ringförmigen Platte zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels und dem Eingriffselement angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein austauschbares Abstandsblechelement zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels und dem Eingriffselement angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die anderen Enden der Vorsprünge des beweglichen Federhaltermittels durch eine einzelne Verbindungsplatte verbunden, die von den Vorsprüngen gemeinsam verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungsplatte, die als Federhalterung dient, an den anderen Enden der Vorsprünge durch Befestigungsmittel befestigt, die in den anderen Enden der Vorsprünge verschraubt sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Hauptwelle 11 dem Ausgangselement, das primäre angetriebene Zahnrad 16 entspricht dem Eingangselement, die zweiten Kupplungsfedern 25 entsprechen den Kupplungsfedern, das zweite Federhaltermittel 39A, 39B entspricht dem beweglichen Federhaltermittel, die zweiten Vorsprünge 40 entsprechen den Vorsprüngen, die zweite Verbindungsplatte 42 und die Verbindungsplatte 82 entsprechen der Federhalterung, und die Bolzen 43, 83 entsprechen den Befestigungsmitteln.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Druckverstärkungselement ein bewegliches Federhaltermittel, das die Kupplungsfedern zwischen dem beweglichen Federhaltermittel und der Druckplatte in Zusammenpressung hält. Ein Nockenmechanismus ist zwischen dem Kupplungsinnenelement und dem Ausgangselement angeordnet und hat als eine der Komponenten davon. Ein bewegliches Nockenelement ist von dem Kupplungsinnenelement und dem beweglichen Federhaltermittel zur Bewegung entlang der Axialrichtung unabhängig von dem Kupplungsinnenelement als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements eigenständig ausgebildet. Das bewegliche Nockenelement enthält ein Eingriffselement zum Eingreifen in das bewegliche Federhaltermittel und zum Bewegen des beweglichen Federhaltermittels. Dementsprechend, obwohl das bewegliche Nockenelement von dem Kupplungsinnenelement und dem beweglichen Federhaltermittel eigenständig ausgebildet ist, sind keine Befestigungsteile erforderlich, um das bewegliche Nockenelement am Kupplungsinnenelement zu befestigen, wodurch eine Erhöhung der Anzahl der Teile vermieden wird. Das unabhängige bewegliche Nockenelement weist eine verbesserte Fertigbarkeit auf und ebenso eine höhere Freiheit bei der Wahl des Materials, aus dem das bewegliche Nockenelement gefertigt werden soll. Es ist einfach, das Material des beweglichen Nockenelements zur Erhöhung der Steifigkeit davon zu verändern.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da das beweglichen Nockenelement, das die Form eines Hohlzylinders hat, eine Außenumfangsfläche aufweist, die axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements gekoppelt ist, wird die radiale Stärke des beweglichen Nockenelements reduziert, um zu verhindern, dass die Kupplungsvorrichtung einen höheren Gesamtaußendurchmesser aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Eingriffselement eine Vielzahl an Eingriffselementen zum Eingriff an einer Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels auf, die radial von einer Innenumfangsfläche des im Querschnitt kreisförmigen beweglichen Nockenelements verlaufen. Daher werden Belastungen, die auf die Eingriffselemente einwirken, auf die Eingriffselemente verteilt, wodurch es möglich wird, die Steifigkeit der Eingriffselemente zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Eingriffselement zum Eingriff an einer Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels ein flanschförmiges Eingriffselement, das radial von einem vollständigen Innenumfang des im Querschnitt kreisförmigen beweglichen Nockenelements radial nach innen hervorsteht. Daher werden Spannungen, die auf die Eingriffselemente einwirken, breiter verteilt, wodurch es möglich wird, die Steifigkeit des Eingriffselements zu erhöhen. Somit kann das Eingriffselement einfach ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, stößt ein feststehenden Nockenelement, das mit dem beweglichen Nockenelement bei der Bildung eines Nockenmechanismus zusammenwirkt, gegen das bewegliche Federhaltermittel, um den Hub der Bewegung des beweglichen Federhaltermittels in einer Richtung zu begrenzen, um die Kupplungsfeder zusammenzudrücken. In der Folge ist keine spezielle Stopperstruktur erforderlich, um den Hub der Bewegung des beweglichen Federhaltermittels zu begrenzen, und eine Erhöhung der Anzahl der Teile wird vermieden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Blechelement zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels und dem Eingriffselement angeordnet und ist aus einem anderen Material wie das Material der ringförmigen Platte gefertigt. Daher wird verhindert, dass die ringförmige Platte und das Eingriffselement aufgrund des direkten Kontakts miteinander verschlissen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein ersetzbares Abstandsblechelement zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte des beweglichen Federhaltermittels und dem Eingriffselement angeordnet. Daher kann der Abstand zwischen der ringförmigen Platte und dem Eingriffselement einfach angepasst werden, indem das Abstandsblechelement ersetzt wird, und der Betrag, in dem die Druckkräfte durch das Druckkraftverstärkungsmittel verstärkt werden, kann einfach durch Ersetzen des Abstandsblechelements angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die anderen Enden der Vorsprünge der beweglichen Federhaltermittel durch eine einzelne Verbindungsplatte verbunden, die von den Vorsprüngen gemeinsam verwendet wird. Daher wird die Steifigkeit der Vorsprünge erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient die Verbindungsplatte, die an den anderen Enden der Vorsprünge durch Befestigungsmittel befestigt ist, die in den anderen Enden der Vorsprünge eingeschraubt sind, um das bewegliche Federhaltermittel zu bilden, als Federhalterung. Daher wird die Steifigkeit der Vorsprünge durch die Federnhalterung erhöht.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht. Es ist ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung vorzusehen, die Vorsprünge mit einer ersten Federhalterung enthält und zusammen mit einer Druckplatte rotierbar sind, um die Anzahl der zur Fertigung der Teile erforderlichen Mannstunden zu reduzieren und ebenso, um die Kosten der Kupplungsvorrichtung zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Kupplungsvorrichtung ein Kupplungsaußenelement, das mit einem Eingangselement gekoppelt ist, ein Kupplungsinnenelement, das mit einer Ausgangswelle verbunden und gekoppelt ist, eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben, die in das Kupplungsaußenelement eingreifen, eine Vielzahl an angetriebenen Kupplungsscheiben, die mit den Antriebskupplungsscheiben abwechselnd angeordnet sind und in das Kupplungsinnenelement eingreifen und eine Drucklagerplatte, die in zugewandter Beziehung zu einer der Antriebskupplungsscheiben und der angetriebenen Kupplungsscheiben angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements angeordnet ist. Eine Druckplatte presst die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen sich und der Drucklagerplatte zusammen. Eine Vielzahl erster Kupplungsfedern sind zwischen einer ersten Federhalterung, die unbeweglich in Bezug zur Drucklagerplatte in der Axialrichtung ist, und der Druckplatte angeordnet, um die Druckplatte vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken. Eine Vielzahl zweiter Kupplungsfedern sind zwischen einer zweiten Federhalterung, die beweglich in Bezug zur Drucklagerplatte in der Axialrichtung und nicht rotierbar in Bezug zur Druckplatte ist, und der Druckplatte angeordnet, um die Druckplatte vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen Kupplungsscheiben zwischen der Druckplatte und der Drucklagerplatte zusammenzudrücken. Druckkraftverstärkungsmittel mit einem Nockenmechanismus, der zwischen dem Kupplungsinnenelement und der Ausgangswelle angeordnet ist und ein bewegliches Nockenelement als eine der Komponenten davon aufweist, sind zum Betätigen der zweiten Federhalterung vorgesehen, um die Vorspannkräfte der zweiten Kupplungsfedern in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Nockenelements als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements zu verstärken. Die Drucklagerplatte ist am Kupplungsinnenelement befestigt, das rotierbar in Bezug zur Ausgangswelle befestigt ist, wobei eine Vielzahl von Vorsprüngen durch die Druckplatte verlaufen, deren entsprechende Enden an der Drucklagerplatte befestigt sind, wobei die erste Federhalterung an den anderen Enden der Vorsprünge befestigt ist. Das bewegliche Nockenelement ist diesbezüglich nicht rotierbar und axial beweglich mit dem Kupplungsinnenelement verkeilt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine gemeinsame Verbindungsplatte, die die anderen Enden der Vorsprünge verbindet, an den anderen Enden der Vorsprünge befestigt, sodass sie eine erste Federhalterung bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein feststehendes Nockenelement, das mit dem beweglichen Nockenelement bei der Bildung des Nockenmechanismus zusammenwirkt, diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle gekoppelt, die Drucklagerplatte ist diesbezüglich rotierbar über dem feststehenden Nockenelement befestigt, wobei das feststehende Nockenelement eine ringförmige Lagerfläche aufweist, die einem Ende entlang der Axialrichtung zugewandt ist. Ein Vorspannelement zum Ausüben einer Vorspannkraft, um die Drucklagerplatte gegen die ringförmige Lagerfläche zu drücken, ist zwischen einer Lagerplatte an der Ausgangswelle und der Drucklagerplatte angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorspannkraft des Vorspannelements größer als die von den ersten und zweiten Kupplungsfedern ausgeübte Vorspannkraft.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das feststehende Nockenelement eine darin definierte Schmierölöffnung auf, um einer Aussparung zwischen einer Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements und einer Innenumfangsfläche der Drucklagerfläche Schmieröl zuzuführen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Drucklagerplatte einen Schmierölkanal zum Einleiten von Schmieröl in einen Keilungsbereich des Kupplungsinnenelements und des beweglichen Nockenelements auf. Das Vorspannelement, das eine koaxial zur Ausgangswelle angeordnete Tellerfeder ist, ist in einem Kanal zum Einleiten von Schmieröl aus der Ausgangswelle in den Schmierölkanal angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Drucklagerplatte eine kreisförmige Führung auf, die um das Vorspannelement an einem offenen Ende des Schmierölkanals nahe des Vorspannelements angeordnet ist, um das Schmieröl aus dem Vorspannelement zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein festes Nockenelement, das mit dem beweglichen Nockenelement bei der Bildung des Nockenmechanismus zusammenwirkt, diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle gekoppelt. Das feststehende Nockenelement weist darin definierte Öffnungen auf, durch die die Vorsprünge eingefügt werden, um einen gegenseitigen Konflikt zwischen den Vorsprüngen und dem feststehenden Nockenelement bei einer winkeligen Bewegung des beweglichen Nockenelements im Bezug zum feststehenden Nockenelement zu vermeiden.
Die Hauptwelle 11 entspricht der Ausgangswelle, das primäre angetriebene Zahnrad 16 entspricht dem Eingangselement, die erste Verbindungsplatte 37 und die Federhalterungsplatte 81 entsprechen der ersten Federnhalterung, und die zweite Verbindungsplatte 42 und die Verbindungsplatte 82 entsprechen der zweiten Federnhalterung.
Gemäß dem ersten Merkmal einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Drucklagerplatte an dem Kupplungsinnenelement befestigt, das in Bezug zur Ausgangswelle rotierbar ist, wobei eine Vielzahl an durch die Druckplatte verlaufenden Vorsprüngen zugehörige Enden aufweisen, die an der Drucklagerplatte befestigt sind, wobei die ersten Federnhalterung an den anderen Enden der Vorsprünge befestigt ist. Das bewegliche Nockenelement befindet sich diesbezüglich nicht rotierbar und axial beweglich im Eingriff mit dem Kupplungsinnenelement. Daher sind das bewegliche Nockenelement und die Drucklagerplatte diesbezüglich nicht rotierbar. Wenn das bewegliche Nockenelement in Bezug zum festen Nockenelement gedreht wird, werden die Druckplatte, die Drucklagerplatte und die Vorsprünge gemeinsam miteinander gedreht. Es besteht keine Erfordernis von weiteren Maßnahmen, um zu verhindern, dass die Vorsprünge und die Druckplatte miteinander in Konflikt kommen, sodass die Anzahl der für die Fertigung der Komponenten benötigten Mannstunden gesenkt wird. Die Kosten werden ebenso gesenkt, da keine Beilagscheiben zwischen den ersten Kupplungsfedern und der Druckplatte eingefügt werden müssen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die anderen Enden der Vorsprünge durch eine Verbindungsplatte miteinander verbunden, die die erste Federnhalterung bereitstellt. Daher wird die Steifigkeit der Vorsprünge erhöht, und die Anzahl der verwendeten Teile wird reduziert, da kein Bedarf an einer Vielzahl spezieller Teile besteht, um die erste Federnhalterung für jeden der Vorsprünge zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein festes Nockenelement, das mit dem beweglichen Nockenelement bei der Bildung des Nockenmechanismus zusammenwirkt, diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle gekoppelt. Die Drucklagerplatte, die diesbezüglich rotierbar über dem feststehenden Nockenelement befestigt ist, wird gegen eine ringförmige Lagerfläche am feststehenden Nockenelement unter einer Vorspannkraft des Vorspannelements gepresst. Daher wird, selbst wenn es Abmessungsunterschiede aufgrund der Fertigungstoleranzen des Drucklagerelements und des feststehenden Nockenelements gibt, die Drucklagerplatte gegen das feststehende Nockenelement in Richtung der Druckplatte gepresst, um zu vermeiden, dass die Zeitsteuerung des Kupplungseingriffs variiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Vorspannkraft des Vorspannelements größer ist als die Vorspannkraft, die von den ersten und zweiten Kupplungsfedern ausgeübt ist, wird die Drucklagerplatte jederzeit gegen das feststehende Nockenelement gepresst, unabhängig von dem Betriebszustand des Druckkraftverstärkungsmittels, wobei verhindert wird, dass die Zeitsteuerung der Kupplungseingriffs variiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Schmieröl über eine im feststehenden Nockenelement definierte Schmierölöffnung einer Aussparung zwischen einer Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements und einer Innenumfangsfläche der Drucklagerfläche zugeführt. Daher weisen das feststehende Nockenelement und die Drucklagerplatte Gleitflächen auf, die gut geschmiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Vorspannelement eine koaxial zur Ausgangswelle angeordnete Tellerfeder, und die Tellerfeder ist in einem Kanal zum Einleiten von Schmieröl von der Ausgangswelle in die Schmierölöffnung angeordnet, die in der Drucklagerplatte zum Einleiten von Schmieröl in einen Eingriffsbereich des Kupplungsinnenelements und des beweglichen Nockenelements definiert ist. Das Schmieröl kann somit entlang einer abgeschrägten Außenumfangsfläche der Tellerfeder in den Schmierölkanal fließen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Drucklagerplatte eine kreisförmige um das Vorspannelement angeordnete Führung auf, um das Schmieröl vom Vorspannelement an ein offenes Ende des Schmierölkanals nahe dem Vorspannelement zu leiten. Daher kann das Schmieröl effizient von der Ausgangswelle zum Schmierölkanal geführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das feststehende Nockenelement darin definierte Öffnungen auf, durch die die Vorsprünge eingefügt werden, um einen gegenseitigen Konflikt zwischen den Vorsprüngen und dem feststehenden Nockenelement bei einer winkeligen Bewegung des beweglichen Nockenelements im Bezug zum feststehenden Nockenelement zu vermeiden. Das feststehende Nockenelement wird somit in einen Nockeneingriff mit dem beweglichen Nockenelement außerhalb der Vorsprünge gebracht, sodass das feststehende Nockelement und das zweite Nockenelement unabhängig von der Position der Vorsprünge ineinander eingreifen können.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme gemacht. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung mit einem Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel mit einer erhöhten Reaktion bereitzustellen.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird eine Kupplungsvorrichtung wie oben beschrieben zusammen mit einem Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel zum Bewegen der Druckplatte weg von der Drucklagerplatte bereitgestellt, wenn eine Antriebskraft des Ausgangselements größer ist als die Antriebskraft des Eingangselements. Das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel weist einen Nockenmechanismus auf, der zwischen dem Kupplungsinnenelement und dem Ausgangselement angeordnet ist und als eine Komponente davon ein bewegliches Nockenelement in Form eines Hohlzylinders besitzt, das sich in Richtung der Druckplatter unabhängig von dem Kupplungsinnenelement bewegt, wenn die Antriebskraft des Ausgangselements größer ist als die Antriebskraft des Eingangselements. Das bewegliche Nockenelement weist eine Hohlzylindererweiterung mit einer Druckfläche an einem distalen Ende davon auf, die wenn sich das bewegliche Nockenelement in Richtung der Druckplatte bewegt, gegen die Druckplatte anschlägt und die Druckplatte gegen die Vorspannkräfte der Kupplungsfedern von der Drucklagerplatte wegpresst.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das bewegliche koaxial zum Kupplungsinnenelement angeordnete Nockenelement eine Außenumfangsfläche auf, die axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements verkeilt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das bewegliche Nockenelement an einer Innenumfangsfläche davon Nockenzähne auf, die in Eingriff mit den Nockenzähnen stehen, die die Schrägzähne an einer Außenumfangsfläche eines feststehenden Nockenelements bilden, das diesbezüglich nicht rotierbar mit den Ausgangselement gekoppelt ist. Die Nockenzähne an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements weisen eine Axiallänge kleiner als die Axiallänge eines Keilungsbereichs der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements und der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements auf.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Druckplatte eine Vielzahl an röhrenförmigen Federhalterungen, die Kupplungsfedern darin halten und in Richtung des feststehenden Nockenelements hervorstehen, und Drucklagerflächen für den Anschlag gegen die Druckfläche der Erweiterung an einer Außenumfangsfläche der röhrenförmigen Federhalterungen auf, die in radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements verlaufen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements mit der Erweiterung Keilzähne auf, die in verkeiltem Eingriff mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements gehalten werden, wobei die Keilzähne zugehörige Außenflächen aufweisen, die bündig mit den Außenumfangskanten der Flansche an einem Ende der Erweiterung nahe der Druckplatte liegen, um eine Anpressfläche bereitzustellen, die flach ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Federnhalterungen zugehörige Aussparungen zum Einsetzen der Erweiterung darin auf, die in Außenumfangsflächen davon nahe dem feststehenden Nockenelement entlang der radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements definiert sind, wobei die Drucklagerflächen die Form von Stufen haben, die an den Außenumfangsflächen der Federhalterungen angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das bewegliche Nockenelement mit der Erweiterung darin definierte Schmierölöffnungen, die zwischen den Außen- und Innenumfangsflächen davon verlaufen, in einem Bereich auf, der mit dem Kupplungsinnenelement und dem Keilungsbereich des beweglichen Nockenelements ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wenigstens ein Teil der Schmierölöffnungen in dem beweglichen Nockenelement an Positionen definiert, die mit den Nockenzähnen an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements ausgerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewegt sich ein bewegliches Nockenelement, das als eine der Komponenten des Nockenmechanismus des Rückdrehmoment-Begrenzungsmittels dient, unabhängig vom Kupplungsinnenelement, wenn ein Rückdrehmoment erzeugt wird. Eine Hohlzylindererweiterung verläuft integral von dem beweglichen Nockenelement in Richtung der Druckplatte und presst die Druckplatte. Da das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel gestaltet ist, um das bewegliche Nockenelement, das über eine relativ kleine träge Masse verfügt, zu bewegen, wird die Reaktion auf das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel erhöht, wenn ein Rückdrehmoment erzeugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements in der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements verkeilt ist, kann Kraft vom Innenelement auf das Außenelement übertragen werden, und das bewegliche Nockenelement kann axial bewegt werden, wenn das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel in Betrieb ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die axiale Länge der Nockenzähne an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements kleiner als die axiale Länge des verteilten Bereichs der Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements und der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements. Wenn das bewegliche Nockenelement und das Kupplungsinnenelement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, dann weist der Keilungsbereich eine ausreichende Länge auf, und der Kontaktflächendruck des Keilungsbereichs ist reduziert, um den Keilungsbereich steif auszubilden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Vielzahl von röhrenförmigen Federhalterungen, die die Kupplungsfedern halten und in Richtung des feststehenden Nockenelements hervorstehen, an der Druckplatte befestigt. Die Druckfläche der Erweiterung des beweglichen Nockenelements stößt gegen die Drucklagerfläche an den Außenumfangsflächen der Federnhalterungen entlang der radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements an. Daher kann der Kontaktbereich der Druckplatte und der Drucklagerplatte für eine verbesserte Haltbarkeit erhöht werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Keilzähne, die bündig mit dem Außenumfang des Flansches an dem Ende der Erweiterung nahe der Druckplatte als der flachen Druckfläche liegen, an dem Außenumfang des beweglichen Nockenelements mit der Erweiterung angeordnet. Daher weist der als Druckfläche dienende Flansch eine erhöhte Steifigkeit auf.
Gemäß dem sechsten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Erweiterung in den Aussparungen angeordnet, die in den Außenumfangsflächen der Enden der Federnhalterungen nahe dem festen Nockenelement entlang radialer Richtungen des Kupplungsinnenelements angeordnet sind, und die Aussparung stellen Drucklagerflächen in der Form von Stufen bereit. In der Folge wird verhindert, dass die Druckplatte mit den Federhalterungen in Konflikt kommt, und das bewegliche Nockenelement weist eine höhere Stärke für eine erhöhte Steifigkeit auf.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Schmierölöffnungen, die im beweglichen Nockenelement mit der Erweiterung definiert sind und zwischen den Außen- und Innenumfangsflächen davon verlaufen, wirksam, um den Keilungsbereich des beweglichen Nockenelements und des Kupplungsinnenelements gut zu schmieren, wodurch das bewegliche Nockenelement reibungslos funktionieren kann.
Da gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Teil der Schmierölöffnungen in dem beweglichen Nockenelement an Positionen definiert ist, die mit den Nockenzähnen an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements ausgerichtet sind, wird das Eingriffsteil des Nockenmechanismus mit Schmieröl versorgt, um die reibungslose Funktion des Nockenmechanismus zu ermöglichen.
Ein weiterer Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der im Folgenden ausgeführten detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich aber, dass die detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur der Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen im Rahmen des Geistes und des Umfangs der Erfindung für Fachleute aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich sein werden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird durch die im Folgenden ausgeführte detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung dienen und daher die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen, umfassender verständlich, wobei:

1 eine Querschnittsansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1 ist;
3 eine Querschnittansicht entlang der Linie 3-3 von 1 ist;
4 eine Querschnittansicht entlang der Linie 4-4 von 1 ist;
5 eine vergrößerte Ansicht eines durch den Pfeil 5 in 1 angegebenen Bereichs ist;
6 eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Nockenelements ist;
7 eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Nockenelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
8 eine Querschnittsansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, sind ein primärer Drehzahlminderer 12, eine Dämpfungsfeder 13 und eine Kupplungsvorrichtung 14a zwischen einer nicht dargestellten Kurbelwelle eines beispielsweise an einem Motorrad befestigten Motors, und einer Hauptwelle 11 eines nicht dargestellten Getriebes angeordnet. Der primäre Drehzahlminderer 12 enthält ein nicht dargestelltes an der Kurbelwelle angebrachtes primäres Antriebszahnrad und ein primäres angetriebenes Zahnrad 16, das in Eingriff mit dem primären Antriebszahnrad gehalten wird. Das primäre angetriebene Zahnrad 16 wird diesbezüglich rotierbar an der Hauptwelle 11 gehalten.
Die Kupplungsvorrichtung 14A, die von einem Mehrplattentyp ist, weist ein Kupplungsaußenelement 17 auf, das mit dem primären angetrieben Zahnrad 16 verbunden und gekoppelt ist, das über die Dämpfungsfeder 13 als ein Eingangselement dient, ein Kupplungsinnenelement 18A, das mit der Hauptwelle 11 verbunden und gekoppelt ist, die als ein Ausgangselement dient, eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben 19, die diesbezüglich nicht rotierbar in das Kupplungsaußenelement 17 eingreifen, eine Vielzahl von angetriebenen Kupplungsscheiben 20, die mit den Antriebskupplungsscheiben 19 abwechselnd angeordnet sind und diesbezüglich nicht rotierbar in das Kupplungsinnenelement 18A eingreifen, eine Drucklagerplatte 21A, die in zugewandter Beziehung zu einer der Antriebskupplungsscheiben 19 und der angetriebenen Kupplungsscheiben 20 angeordnet ist, d. h., einer Antriebskupplungsscheibe 19, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A angeordnet ist, eine Druckplatte 22A, die die Antriebskupplungsscheiben 19 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 20 zwischen sich und der Drucklagerplatte 21A zusammenpresst, eine Vielzahl an Kupplungsfedern, wie die drei ersten Kupplungsfedern 24 und die drei zweiten Kupplungsfedern 25, um eine Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte 22A auszuüben, um die Antriebskupplungsscheiben 19 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 20 zwischen der Druckplatte 22A und der Drucklagerplatte 21A zusammenzudrücken, ein Druckkraftverstärkungsmittel 26 zum Verstärken der Vorspannkraft, die von den ersten Kupplungsfedern 24 und den zweiten Kupplungsfedern 25 auf die Druckplatte 22A als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements 18A ausgeübt wird, und ein Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27, um die Druckplatte 22A von der Drucklagerplatte 21A wegzubewegen, wenn ein Rückdrehmoment erzeugt wird, wobei eine Antriebskraft von der Hauptwelle 11 größer ist als eine Antriebskraft von dem primären angetriebenen Zahnrad 16.
Eine Buchse 28 in Form eines Hohlzylinders mit einer bestimmten Länge entlang einer Axialrichtung der Hauptwelle 11 ist über einer Außenumfangsfläche der Hauptwelle 11 angebracht, die mit dem primären Drehzahlminderer 12 ausgerichtet ist. Ein Nadellager 29 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Buchse 28 und der Innenumfangsfläche des primären angetriebenen Zahnrads 16 angeordnet.
Das Kupplungsaußenelement 17 weist eine Kelchform auf, die abgewandt vom primären angetriebenen Zahnrad geöffnet ist, und ist mit dem primären angetriebenen Zahnrad 16 über die Dämpfungsfeder 13 gekoppelt. Die Antriebskupplungsscheiben 19 weisen entsprechende Außenumfangskanten auf, die axial beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar in die Innenumfangsfläche des Kupplungsaußenelements 17 eingreifen.
Das Kupplungsinnenelement 18A hat die Form eines Hohlzylinders, der koaxial zum Kupplungsaußenelement 17 angeordnet ist. Die angetriebenen Kupplungsscheiben 20 besitzen zugehörige Innenumfangskanten, die axial beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar in die Außenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18a eingreifen. Die Drucklagerplatte 21A ist an einer Position angeordnet, die zwischen dem Kupplungsaußenelement 17 und dem Kupplungsinnenelement 18A liegt. Das Kupplungsinnenelement 18A verfügt über ein Ende, das integral mit der Drucklagerplatte 21A verbunden ist.
Die Kupplungsvorrichtung 14A ist mit einer Motorabdeckung 30 des Motors abgedeckt. Eine Schaltwelle 31 (Operating Shaft) ist mit einem Ende axial beweglich in der Motorabdeckung 30 befestigt und mit einem anderen Ende axial verschiebbar in der Hauptwelle 11 befestigt. Die Druckplatte 22A weist eine Innenumfangsfläche auf, die mit einem Zwischenabschnitt der Schaltwelle 31 durch ein Kupplungslager 32 gekoppelt ist. Eine Steuerwelle 33 zum selektiven Eingreifen und Lösen des Eingriffs der Kupplungsvorrichtung 14A wird winkelig beweglich in der Motorabdeckung 30 gehalten. Die Steuerwelle 33 weist ein Ende auf, das von der Motorabdeckung 30 hervorsteht und mit einem Hebel 34 verbunden ist. Das Ende der Schaltwelle 31, das in der Motorabdeckung 30 befestigt ist, ist betriebsfähig mit einem inneren Ende der Steuerwelle 33 gekoppelt, sodass die Schaltwelle 31 sich axial bewegt, wenn die Steuerwelle 33 um die eigene Achse gedreht wird.
Wie in 2 und 3 ebenso dargestellt, sind die drei ersten Kupplungsfedern 24, die winkelig in gleichen Abständen am Umfang entlang des Kupplungsinnenelements 18A beabstandet sind, spiralförmige Federn, die unter Kompression zwischen einem ersten Federhaltermittel 35A und der Druckplatte 22A angeordnet sind. Das erste Federhaltermittel 35A weist erste Vorsprünge 36 auf, die nach innen angeordnet sind und parallel zum Kupplungsinnenelement 18A verlaufen und deren zugehörigen Enden integral mit der Drucklagerplatte 21A an den jeweils drei Positionen verbunden sind, die winkelig in gleichen Abständen am Umfang beabstandet sind, und eine einzelne gemeinsame erste Verbindungsplatte 37, die an den beiden anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 befestigt ist. Die ersten Vorsprünge 36 werden durch die Druckplatte 22A in die ersten Kupplungsfedern 24 eingefügt. Die erste Verbindungsplatte 37 wird an den anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 durch Bolzen 38 befestigt, wobei eine erste Federnhalterung bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass sich das Kupplungsinnenelement 18A axial in Bezug zur Drucklagerplatte 21A bewegt.
Die drei zweiten Kupplungsfedern 25, die mittig zwischen jeder ersten Kupplungsfeder 24 positioniert sind und winkelig in gleichen Abständen um den Umfang entlang des Kupplungsinnenelements 18A positioniert sind, sind spiralförmige Federn, die zwischen einem zweiten Federhaltermittel 39A und der Druckplatte 22A unter Kompression angeordnet sind. Das zweite Federhaltermittel 39A weist zweite röhrenförmigen Vorsprünge 40 auf, die nach innen angeordnet sind und parallel zum Kupplungsinnenelement 18A verlaufen, eine ringförmige Platte 41, die integral die zugehörigen Enden der zweiten Vorsprünge 40 koppelt, und eine einzelne gemeinsame zweite Verbindungsplatte 42, die an den zugehörigen anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 befestigt ist. Die zweiten Vorsprünge 40 werden durch die Druckplatte 22A in die zweiten Kupplungsfedern 25 eingefügt. Die zweite Verbindungsplatte 42 verläuft um die erste Verbindungsplatte 37 und ist an den anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 durch Bolzen 43 befestigt, die eine zweite Federhalterung bereitstellen, um zu ermöglichen, dass sich das Kupplungsinnenelement 18A axial in Bezug zur Drucklagerplatte 21A bewegt.
Die Druckplatte 22A weist eine Vielzahl an unteren röhrenförmigen Federhalterungen 44 auf, die integral davon in Richtung der Drucklagerplatte 21A an sechs Positionen hervorstehen, die winkelig an gleichen Umfangsabständen beabstandet sind. Die Federhalterung 44 weisen zugehörige Einfügeöffnungen 46 auf, die in den zugehörigen geschlossenen Enden davon definiert sind. Drei der sechs Federhalterungen 44 nehmen darin die ersten Kupplungsfedern 24 auf, die zwischen den geschlossenen Enden der Federhalterungen 44 und der ersten Verbindungsplatte 37 zusammengedrückt sind, und die restlichen drei Federhalterungen 44 nehmen darin die zweiten Kupplungsfedern 25 auf, die zwischen den geschlossenen Enden dieser Federhalterungen 44 und der zweiten Verbindungsplatte 42 zusammengedrückt sind. Die ersten Vorsprünge 36 verlaufen durch die Einfügeöffnungen 46 der Federhalterungen 44, die die ersten Kupplungsfedern 24 aufnehmen, und die zweiten Vorsprünge 40 verlaufen durch die Einfügeöffnungen 46 der Federhalterungen 44, die die zweiten Kupplungsfedern 25 aufnehmen.
Die Druckplatte 22A weist ebenso eine ringförmige Verbindung 48 auf, die gemeinsam die distalen Enden der Federhalterungen 44 verbindet. Die ringförmige Verbindung 48 ist mittig in die ringförmige Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39A eingefügt.
Wie auch in 4 und 5 dargestellt, ist ein Nockenmechanismus 50 zwischen dem Kupplungsinnenelement 18A und der Hauptwelle 11 angeordnet. Der Nockenmechanismus 50 enthält ein an der Hauptwelle 11 befestigtes feststehendes Nockenelement 51 und weist Nockenzähne 53 in Form von Schrägzähnen an einer Außenumfangsfläche davon auf, und ein bewegliches Nockenelement 52 mit Nockenzähnen 54 an der Innenumfangsfläche davon, die mit den Nockenzähnen 53 in Eingriff stehen, wodurch es in Eingriff mit dem festen Nockenelement 51 gehalten wird.
Das feststehende Nockenelement 51 enthält einen in der Hauptwelle 11 verkeilten Hohlzylinder 51a und eine integral mit dem Hohlzylinder 51 ausgebildete Ringplatte 51b und verläuft von einem axialen Zwischenabschnitt des Hohlzylinders 51a radial nach außen. Das feststehende Nockenelement 51 ist an der Hauptwelle 11 mit einer Mutter 57 befestigt, die an das Ende der Hauptwelle 11 angeschraubt ist, wobei eine ringförmige Lagerplatte 55, der Hohlzylinder 51a und eine Beilagscheibe 56 zwischen der Mutter 57 und der Buchse 28 und dem primären angetriebenen Zahnrad 16 eingesetzt sind.
Die Drucklagerplatte 21A, die zwischen der Lagerplatte 55 und der Ringplatte 51b angeordnet ist, weist einen Innenumfangsfläche auf, die diesbezüglich rotierbar über dem Hohlzylinder 51a des festen Nockenelements 51 befestigt ist. Eine Tellerfeder 59, die als Vorspannelement zum Drücken des Drucklagerelements 21A gegen eine ringförmige Lagerfläche 58 an einem Innenumfangsabschnitt der Ringplatte 51b dient, die in einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A zugewandt ist, ist zwischen der Lagerplatte 55 und der Drucklagerplatte 21A angeordnet, wobei ein Ende der Tellerfeder 59 mit einem größeren Durchmesser im Anschlag gegen die Drucklagerplatte 21A gehalten wird.
Die Vorspannkraft der Tellerfeder 59 ist größer als die Vorspannkraft, die von den ersten und zweiten Kupplungsfedern 14, 25 ausgeübt wird.
Die Ringplatte 51b des feststehenden Nockenelements 51 weist darin an zugehörigen Positionen definierte Öffnungen 60 auf, die winkelig an gleichen Umfangsabständen beabstandet sind. Die ersten Vorsprünge 36 des ersten Federhaltermittels 35A werden jeweils in drei der Öffnungen 60 eingesetzt.
Die Nockenzähne 53 des feststehenden Nockenelements 51 sind an der Außenumfangsfläche der Ringplatte 51b des feststehenden Nockenelements 51 angeordnet. Das bewegliche Nockenelement 52 hat die Form eines Hohlzylinders, der eigenständig vom Kupplungsinnenelement 18A und der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39A ist, und ist koaxial zum Kupplungsinnenelement 18A angeordnet. Das bewegliche Nockenelement 52 weist auf der Innenumfangsfläche davon die Nockenzähne 54 auf, die in Eingriff mit den Nockenzähnen 53 des feststehenden Nockenelements 51 gehalten werden. Die Nockenzähne 53, 54 sind Schrägzähne, um das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A (nach links in 1) als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements 18A zu bewegen.
Die Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 ist mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A für eine axiale diesbezügliche Bewegung aber gegen eine diesbezügliche Rotation um die Achse davon verkeilt. Bei der beschleunigten Rotation des Kupplungsinnenelements 18A bewegt der Nockenmechanismus 50 das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A unabhängig vom Kupplungsinnenelement 18A. Die Nockenzähne 54 an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 weisen eine kleinere Axiallänge als die Axiallänge des Keilungsbereichs 61 des beweglichen Nockenelements 52 und des Kupplungsinnenelements 18A auf.
Wie ebenso in 6 dargestellt, enthält das Druckkraftverstärkungsmittel 26 den Nockenmechanismus 50 und Eingriffselemente 62A an dem beweglichen Nockenelement 52, das als Teil des Nockenmechanismus 50 fungiert. Die Eingriffselemente 62A sind an einer Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 an dem Ende davon angeordnet, das der Druckplatte 22A zugeordnet ist. Wenn sich das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A in Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements 18A bewegt, greifen die Eingriffselemente 62A in eine Außenumfangskante der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39A ein und bewegen das zweite Federhaltermittel 39B in eine Richtung, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken.
Die Eingriffselemente 62A sind an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 angeordnet, um so radial von der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 an jeweiligen Positionen in Ausrichtung mit den Nockenzähnen 54 an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 zu verlaufen.
Darüber hinaus ist die ringförmige Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39A aus einem Leichtmetall wie einer Aluminiumlegierung oder Ähnlichem hergestellt, wohingegen das bewegliche Nockenelement 52 aus einem Metall auf Eisenbasis hergestellt ist. Ein aus einem anderen Material als das Material der ringförmigen Platte 41 hergestellte Blechelement 63 ist zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte 41 und den Eingriffselementen 62A eingefügt. Gemäß der ersten Ausführungsform ist das ringförmige Blechelement 63 an dem Außenumfangsabschnitt der ringförmigen Platte 41 verbunden (bzw. angeklebt, bonded).
Wenn das Druckkraftverstärkungsmittel 26 in Betrieb ist, bewegt es die ringförmige Platte 41 in Richtung des feststehenden Nockenelements 51, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken. Der Hub der Bewegung der ringförmigen Platte 11, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken, wird begrenzt, wenn die ringförmige Platte 41 gegen das feststehende Nockenelement 51 anschlägt, das an der Hauptwelle 11 an einer Position befestigt ist, die der ringförmigen Platte 41 zugewandt ist.
Im Nockenmechanismus 50 ist das bewegliche Nockenelement 52 in Bezug zum feststehenden Nockenelement 51 winkelig beweglich. Als Reaktion auf diese relative winkelige Bewegung des beweglichen Nockenelements 52 können die zweiten Vorsprünge 40 der zweiten Federhaltermittel 39A möglicherweise winkelig um die Achse der Hauptwelle 11 in einem Winkel bewegt werden, der von dem Winkel abhängt, in dem das bewegliche Nockenelement 52 winkelig bewegt wird. Die Öffnungen 60 des feststehenden Nockenelements 51, wobei die zweiten Vorsprünge 40 durch einige der Öffnungen 60 eingefügt werden, sind ausreichend größer als der Außendurchmesser der zweiten Vorsprünge 40, sodass die zweiten Vorsprünge 40 und das feststehende Nockenelement 51 nicht miteinander in Konflikt kommen, wenn das bewegliche Nockenelement 52 winkelig in Bezug zum feststehenden Nockenelement 51 bewegt wird.
Der Hohlzylinder 51a des feststehenden Nockenelements 51 weist eine darin definierte Schmierölöffnung 64 auf, um der Aussparung zwischen der Außenumfangsfläche des Hohlzylinder 51a und der Innenumfangsfläche der Drucklagerplatte 21A Schmieröl zuzuführen. Die Hauptwelle 11 weist einen darin koaxial definierten Schmieröl-Zuleitungskanal 65 und eine Vielzahl von hierin in axial beabstandeten Abständen definierten Ölöffnungen 66 auf. Die Ölöffnungen 66 verfügen über innere Enden, die in den Schmieröl-Zuleitungskanal 65 offen sind, und äußere Enden, die an der Außenumfangsfläche der Hauptwelle 11 offen sind. Schmieröl, das von einer der Ölöffnungen 66 in den Abstand zwischen der Innenumfangsfläche des Hohlzylinders 51a und der Außenumfangsfläche der Hauptwelle 11 eingeleitet wird, wird durch die Schmierölöffnung 64 in die Aussparung zwischen der Außenumfangsfläche des Hohlzylinders 51a und der Innenumfangsfläche der Drucklagerplatte 21A eingeleitet.
Die Drucklagerplatte 21A weist einen darin definierten Schmierölkanal 67 zum Einleiten von Schmieröl in den Keilungsbereich 61 des beweglichen Nockenelements 52 und des Kupplungsinnenelements 18A auf. Schmieröl von der Hauptwelle 11 wird in den Schmierölkanal 67 über die Aussparung zwischen der Innenumfangsfläche der Buchse 28 und der Außenumfangfläche der Hauptwelle 11, der Aussparung zwischen der Lagerplatte 55 und der Buchse 28 und dem primären angetriebenen Zahnrad 16, einer Endseite der Drucklagerplatte 21A und einem Kanal 68 eingeleitet. Die Tellerfeder 59 ist im Kanal 68 koaxial zur Hauptwelle 11 angeordnet.
Die Drucklagerplatte 21A weist eine kreisförmige Führung 69 auf, die um die Tellerfeder 59 an einem offenen Ende des Schmierölkanals 67 an der Seite des Vorspannelements zum Leiten des Schmieröls von der Tellerfeder 59 angeordnet ist.
Wenn ein Rückdrehmoment generiert wird, wobei die Antriebskraft der Hauptwelle 11 größer ist als eine Antriebskraft von dem primären angetriebenen Zahnrad 16, bewegt der Nockenmechanismus 50 das bewegliche Nockenelement 52 in Richtung der Druckplatte 22A in einer abgewandten Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A (nach rechts in 1). Das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 weist ein bewegliches Nockenelement 52 und eine Hohlzylindererweiterung 71 auf, die integral von dem beweglichen Nockenelement 52 in Richtung der Druckplatte 22A verlaufen. Die Erweiterung 71 weist einen Flansch 72 an einem Ende davon näher zur Druckplatte 22A auf. Der Flansch 72 weist eine flache Druckfläche 73 auf, die, wenn das bewegliche Nockenelement 52 sich in Richtung der Druckplatte 22A bewegt, die Druckplatte 22A berührt und presst, um die Druckplatte 22A von der Drucklagerplatte 21A gegen die Federkräfte der ersten und zweiten Kupplungsfedern 24, 25 weg zu bewegen.
Die Druckplatte 22A enthält Drucklagerflächen 74 zum Anschlag gegen die Druckfläche 73 an Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Federnhalterungen 44, die in radialen Richtungen an dem Kupplungsinnenelement 18A verlaufen.
Die Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 mit der Erweiterung 71 weist Keilzähne 75 auf, die in verkeiltem Eingriff mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A gehalten werden. Die Keilzähne 75 weisen zugehörige Enden nahe der Druckplatte 22A auf, die bündig mit den Außenumfangskanten der Flansche 72 liegen.
Die Federnhalterungen 44 weisen entsprechende Aussparungen 76 zum Einsetzen der Erweiterung 71 darin auf, die in Außenumfangsflächen davon definiert sind, die dem feststehenden Nockenelement 52 entlang der radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements 18A zugewandt sind, wobei die Drucklagerflächen 74 die Form von Stufen haben, die an den Außenumfangsflächen der Federhalterungen 44 angeordnet sind.
Das bewegliche Nockenelement 52 und die Erweiterung 71 weisen eine Vielzahl an darin definierten Schmierölöffnungen 77 auf, die zwischen den Außenumfangs- und Innenumfangsflächen davon in einem Bereich verlaufen, der mit dem Kupplungsinnenelement 18A und dem Keilungsbereich 61 des beweglichen Nockenelements 52 und der Erweiterung 71 ausgerichtet ist. Wenigstens ein Teil der Schmierölöffnungen 77 sind in dem beweglichen Nockenelement 52 an Positionen definiert, die mit den Nockenzähnen 54 an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 ausgerichtet sind. Das Kupplungsinnenelement 18A weist eine Vielzahl an Schmierölöffnungen 78 auf, die darin an axial beabstandeten Positionen definiert sind.
Vorteile der ersten Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben. Das Druckkraftverstärkungsmittel 26 enthält das zweite Federhaltermittel 39A, das die zweiten Kupplungsfedern 25, die unter Kompression zwischen diesem und der Druckplatte 22A angeordnet sind, zurückhält, und einen Nockenmechanismus 50, der zwischen dem Kupplungsinnenelement 18A und der Hauptwelle 11 angeordnet ist und als eine der Komponenten davon das bewegliche Nockenelement 52 aufweist, das eigenständig vom Kupplungsinnenelement 18A und dem zweiten Federhaltermittel 39A für eine Bewegung entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A unabhängig vom Kupplungsinnenelement 18A in Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements 18A ausgebildet ist. Das bewegliche Nockenelement 52 weist Eingriffselemente 62A auf, die in die zweiten Federhaltermittel 39A eingreifen, und bewegt das zweite Federhaltermittel 39A in eine Richtung, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken, wenn das bewegliche Nockenelement 52 sich entlang der Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A bewegt. Dementsprechend sind, obwohl das bewegliche Nockenelement 52 von dem Kupplungsinnenelement 18A und dem zweiten Federhaltermittel 39A eigenständig ausgebildet ist, keine Befestigungsteile erforderlich, um das bewegliche Nockenelement 52 am Kupplungsinnenelement 18a zu befestigen. Das unabhängige bewegliche Nockenelement 52 weist eine verbesserte Fertigbarkeit auf und ebenso eine höhere Freiheit bei der Wahl des Materials, aus dem das bewegliche Nockenelement 52 gefertigt werden soll. Es ist einfach, das Material des beweglichen Nockenelements 52 zur Erhöhung der Steifigkeit davon zu verändern.
Die Außenumfangsfläche des koaxial zum Kupplungsinnenelement 18A angeordneten beweglichen Nockenelements 52, das die Form eine Hohlzylinders hat, ist mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A für eine axiale relative Bewegung aber gegen eine relative Rotation um die Achse davon verkeilt. In der Folge wird die radiale Stärke des beweglichen Nockenelements 52 reduziert, um zu verhindern, dass die Kupplungsvorrichtung 14 einen erhöhten Gesamtaußendurchmesser aufweist.
Das zweite Federhaltermittel 39A weist die zweiten röhrenförmigen Vorsprünge 40, die jeweils in die spiralförmigen Kupplungsfedern 25 eingefügt sind, die ringförmige Platte 41, die die zugehörigen Enden der zweiten Vorsprünge 40 integral koppelt, und die zweite Verbindungsplatte 42 auf, die an den zugehörigen anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 befestigt ist, die in Anschlag gegen die zugehörigen zweiten Kupplungsfedern 25 gehalten werden, deren Enden in Anschlag gegen die Druckplatte 22A gehalten werden. Die Eingriffselemente 62A zum Eingreifen in eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte 41 sind an der Innenumfangsfläche des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden beweglichen Nockenelements 52 angeordnet und verlaufen radial davon. Die Steifigkeit der Eingriffselemente 62A wird erhöht, da die auf die Eingriffselemente 62A einwirkenden Belastungen auf die Eingriffselemente 62A verteilt werden.
Das feststehende Nockenelement 51, das mit dem beweglichen Nockenelement 52 bei der Bildung des Nockenmechanismus 50 zusammenwirkt, ist axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit der Hauptwelle 11 an einer Position gekoppelt, die dem zweiten Federhaltermittel 39A zugewandt ist, um gegen die ringförmige Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39A anzustoßen, um den Hub der Bewegung des zweiten Federhaltermittels 39A in einer Richtung zu begrenzen, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken, wenn das Druckkraftverstärkungsmittel 26 in Betrieb ist. Dadurch muss keine spezielle Stopperstruktur zum Einschränken der Bewegung des zweiten Federhaltermittels 39A bereitgestellt werden. Somit kann die Anzahl der Teile reduziert werden.
Das Blechelement 63, das aus einem anderen Material als das Material der ringförmigen Platte 41 hergestellt ist, ist zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittel 39A und den Eingriffselementen 62A eingefügt. Dies verhindert, dass die ringförmige Platte 41 und das Eingriffselement 62 aufgrund des direkten Kontakts miteinander verschlissen werden.
Da die anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 der zweiten Federhaltermittel 39A über die von den zweiten Vorsprüngen 40 gemeinsam genutzte zweite Verbindungsplatte verbunden werden, sind die zweiten Vorsprünge 40 von erhöhter Steifigkeit. Da die zweite Verbindungsplatte 42 an den anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 durch Bolzen 43 befestigt ist, um die zweite Federhalterung zu bilden, wird die Steifigkeit der zweiten Vorsprünge 40 durch die zweite Federhalterung erhöht.
Die Drucklagerplatte 21A ist an dem Kupplungsinnenelement 18A befestigt, das in Bezug zur Hauptwelle 11 rotierbar ist. Die ersten Vorsprünge 36, die durch die Druckplatte 22A verlaufen, weisen entsprechende Enden auf, die an der Drucklagerplatte 21A befestigt sind. Die erste Verbindungsplatte 37 als erste Federhalterung ist an den anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 befestigt, und das bewegliche Nockenelement 52 wird diesbezüglich nicht rotierbar und axial beweglich in Eingriff mit den Kupplungsinnenelement 18A gehalten. Daher sind das bewegliche Nockenelement 52 und die Drucklagerplatte 21A diesbezüglich nicht rotierbar. Wenn das bewegliche Nockenelement 52 in Bezug zum feststehenden Nockenelement 51 gedreht wird, werden die Druckplatte 22A, die Drucklagerplatte 21A und die ersten Vorsprünge 36 gemeinsam miteinander gedreht. Es besteht keine Erfordernis von weiteren Maßnahmen, um zu verhindern, dass die ersten Vorsprünge 36 und die Druckplatte 22A miteinander in Konflikt geraten, sodass die Anzahl der für die Fertigung der Komponenten benötigten Mannstunden reduziert wird. Die Kosten werden ebenso gesenkt, da keine Beilagscheiben zwischen den ersten Kupplungsfedern 24 und der Druckplatte 22A eingefügt werden müssen.
Die gemeinsame erste Verbindungsplatte 37, die die anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 verbindet, ist an den anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 befestigt, um die erste Federhalterung zu bilden. Daher wird die Steifigkeit der ersten Vorsprünge 36 erhöht, und die Anzahl der verwendeten Teile wird reduziert, da kein Bedarf an einer Vielzahl spezieller Teile besteht, um die erste Federnhalterung für die zugehörigen ersten Vorsprünge 36 zu bilden.
Die Drucklagerplatte 21A ist diesbezüglich rotierbar über dem feststehenden Nockenelement 51 befestigt, das mit dem beweglichen Nockenelement 52 bei der Bildung des Nockenelements 50 zusammenwirkt und das diesbezüglich nicht rotierbar mit der Hauptwelle 11 gekoppelt ist. Das feste Nockenelement 51 weist eine ringförmige Lagerfläche 58 an einem Ende davon auf, die in die Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18A zeigt, und die Tellerfeder 59, die als Vorspannelement zum Pressen des Drucklagerelements 21A gegen die ringförmige Lagerfläche 58 dient, ist zwischen der Lagerpatte 55 und der Drucklagerplatte 21A angeordnet, die an der Hauptwelle 11 befestigt sind. Daher wird, selbst wenn es Dimensionsunterschiede aufgrund der Fertigungstoleranzen des Drucklagerelements 21A und des feststehenden Nockenelements 51 gibt, die Drucklagerplatte 21A gegen das feststehende Nockenelement 51 in Richtung der Druckplatte 22A gedrückt, um zu vermeiden, dass die Zeitsteuerung des Kupplungseingriffs variiert wird.
Da die Vorspannkraft der Tellerfeder 59 größer ist als die Vorspannkraft, die von den ersten und zweiten Kupplungsfedern 24, 25 ausgeübt wird, wird die Drucklagerplatte 21A jederzeit gegen das feststehende Nockenelement 51 gedrückt, unabhängig von dem Betriebszustand des Druckkraftverstärkungsmittels 26, wobei verhindert wird, dass die Zeitsteuerung der Kupplungseingriffs variiert wird.
Das feststehende Nockenelement 51 weist eine darin definierte Schmierölöffnung 64 auf, um der Aussparung zwischen der Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements 51 und der Innenumfangsfläche der Drucklagerplatte 21A Schmieröl zuzuleiten. Schmieröl wird von der Schmierölöffnung 64 an die Aussparung zwischen der Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements 51 und der Innenumfangsfläche der Drucklagerplatte 21A für eine verbesserte Schmierung der Gleitflächen des feststehenden Nockenelements 51 und der Drucklagerplatte 21A zugeführt.
Die Drucklagerplatte 21A weist den darin definierten Schmierölkanal 67 zum Einleiten von Schmieröl in den Keilungsbereich 61 des beweglichen Nockenelements 52 und des Kupplungsinnenelements 18A auf. Schmieröl von der Hauptwelle 11 wird in den Schmierölkanal 67 über den Kanal 68 eingeleitet, wobei die Tellerfeder 59 dazu koaxial zur Hauptwelle 11 angeordnet ist. Das Schmieröl kann somit entlang einer abgeschrägten Außenumfangsfläche der Tellerfeder 59 in den Schmierölkanal 67 fließen.
Die Drucklagerplatte 21A weist eine kreisförmige Führung 69 auf, die um die Tellerfeder 59 an einem offene Ende des Schmierölkanals 68 nahe der Tellerfeder 59 zum Leiten des Schmieröls aus der Tellerfeder 59 angeordnet ist. Daher kann das Schmieröl von der Ausgangswelle 11 effizient in den Schmierölkanal geführt werden.
Die Öffnungen 60, durch die die ersten Vorsprünge 36 eingefügt werden, sind im feststehenden Nockenelement 51 definiert, um einen gegenseitigen Konflikt zwischen den ersten Vorsprüngen 36 und dem feststehenden Nockenelement 51 bei einer winkeligen Bewegung des beweglichen Nockenelements 52 in Bezug zum feststehenden Nockenelement 51 zu vermeiden. Das feststehende Nockenelement 51 wird somit in einen Nockeneingriff mit dem beweglichen Nockenelement 52 außerhalb der ersten Vorsprünge 36 gebracht, sodass das feststehende Nockelement 51 und das zweite Nockenelement 52 unabhängig von der Position der ersten Vorsprünge 36 ineinander eingreifen können.
Das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 weist einen Nockenmechanismus 50 auf, der zwischen dem Kupplungsinnenelement 18A und der Hauptwelle 11 angeordnet ist und als eine Komponente davon das bewegliche Nockenelement 52 in Form eines Hohlzylinders besitzt, das sich in Richtung der Druckplatte 22A unabhängig vom Kupplungsinnenelement 18A bewegt, wenn die Antriebskraft der Hauptwelle 11 größer ist als die Antriebskraft des primären angetriebenen Zahnrads 16. Das bewegliche Nockenelement 52 weist die Hohlzylindererweiterung 71 auf, die integral von dem beweglichen Nockenelement 52 in Richtung der Druckplatte 22A verläuft und an einem Ende davon die Druckplatte 73 hat, die, wenn sich das bewegliche Nockenelement 52 sich in Richtung der Druckplatte 22A bewegt, gegen die Druckplatte 22A anschlägt, um die Druckplatte 22A weg von der Drucklagerplatte 21A gegen die Federkräfte der ersten und zweiten Kupplungsfedern 24, 25 zu bewegen. Demgemäß ist das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 so gestaltet, um das bewegliche Nockenelement 52, das über eine relativ kleine träge Masse verfügt, zu bewegen. Somit kann das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 mit einer höheren Reaktion arbeiten, wenn ein Rückdrehmoment erzeugt wird.
Die Außenumfangsfläche des koaxial zum Kupplungsinnenelement 18A angeordneten beweglichen Nockenelements 52 ist mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A für eine diesbezügliche axiale Bewegung aber gegen eine diesbezügliche Rotation um die Achse davon verkeilt. Daher kann Kraft von dem primären angetriebenen Zahnrad 16 auf die Hauptwelle 11 übertragen werden, und wenn das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 in Betrieb ist, kann das bewegliche Nockenelement 52 sich axial bewegen.
Das bewegliche Nockenelement 52 verfügt über Nockenzähne 54 an der Innenumfangsfläche davon, die in Eingriff mit den Nockenzähnen 53 gehalten werden, in Form von Schrägzähnen an der Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements 51, das diesbezüglich nicht rotierbar mit der Hauptwelle 11 gekoppelt ist, und die axiale Länge der Nockenzähne 54 ist an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 kleiner als die axiale Länge des Keilungsbereichs 61 der Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 und der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A. Wenn daher das bewegliche Nockenelement 52 und das Kupplungsinnenelement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, dann weist der Keilungsbereich 61 eine ausreichende Länge aus, und der Kontaktflächendruck des Keilungsbereichs 61 wird reduziert, um die Steifigkeit des Keilungsbereichs sicherzustellen.
Die Druckplatte 22A weist röhrenförmige Federhalterungen 44 auf, die erste und zweite Kupplungsfedern 24, 25 aufnehmen und die davon in Richtung des feststehenden Nockenelements 51 hervorstehen. Die Druckplatte 22A enthält Drucklagerflächen 74 zum Anschlag gegen die Druckfläche 73 der Erweiterung 71 an den Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Federnhalterungen 44, die in radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements 18A verlaufen. Die Kontaktbereiche der Druckplatte 73 und der Drucklagerflächen 74 können so für eine verbesserte Haltbarkeit erhöht werden.
Die Keilzähne 75, deren Außenflächen bündig mit der Außenumfangsfläche des Flansches 72 liegen, der an einem Ende der Erweiterung 71 nahe der Druckplatte 22A angeordnet ist, um die flache Druckfläche 73 bereitzustellen, sind an der Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 mit der Erweiterung 71 angeordnet und werden in verkeiltem Eingriff mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements 18A gehalten. Die Steifigkeit des Flansches 72, der die Druckfläche 73 bildet, wird dadurch erhöht.
Die Aussparungen 76 zum Einsetzen der Erweiterung 71 darin sind in den Außenumfangsflächen der Federhalterungen 44 an den Enden davon nahe dem feststehenden Nockenelement 51 entlang der radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements 18A definiert, wobei die in Form von Stufen ausgebildeten Drucklagerflächen 74 an den Außenumfangsflächen der Federhalterungen 44 angeordnet sind. In der Folge ist das bewegliche Nockenelement 52 von einer höheren Stärke für eine höhere Steifigkeit, während bei der Druckplatte 22A kein Konflikt mit den Federhalterungen 44 auftritt.
Das bewegliche Nockenelement 52 enthält die Erweiterung 71 an einem Abschnitt davon, der dem Keilungsbereich 61 entspricht, an dem das bewegliche Nockenelement 52 mit dem Kupplungsinnenelement 18A verkeilt ist, und das bewegliche Nockenelement 52 ist mit den Schmierölöffnungen 77 versehen, die zwischen den Außenumfangs- und Innenumfangsflächen davon verlaufen. Daher ist der Keilungsbereich 61 des Kupplungsinnenelements 18A und des beweglichen Nockenelements 52 gut für einen reibungslosen Betrieb des beweglichen Nockenelements 52 geschmiert.
Wenigstens ein Teil der Schmierölöffnungen 77 sind in dem beweglichen Nockenelement 52 an Positionen definiert, die mit den Nockenzähnen 54 an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 ausgerichtet sind. Daher wird den Eingriffsbereichen des Nockenmechanismus 50 Schmieröl zugeleitet, um dem Nockenmechanismus 50 den reibungslosen Betrieb zu ermöglichen.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezugnahme auf 7 beschrieben. Diejenigen Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden durch identische Bezugszeichen angegeben und werden im Folgenden nicht näher beschrieben.
Das bewegliche Nockenelement 52 weist ein flanschförmiges Eingriffselement 62B am vollständigen Umfang auf, das radial nach innen hervorsteht. Das Eingriffselement 62B kann in die Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte 41b des zweiten Federhaltermittel 39A eingreifen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden auf das Eingriffselement 62B einwirkenden Belastungen breitgefächert verteilt, um die Steifigkeit des Eingriffselements 62B zu erhöhen, und das Eingriffselement 62B kann einfach ausgebildet werden.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Folgenden mit Bezugnahme auf 8 beschrieben. Diejenigen Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden durch identische Bezugszeichen angegeben und werden im Folgenden nicht näher beschrieben.
Eine Kupplungsvorrichtung 14B gemäß der dritten Ausführungsform enthält ein Kupplungsinnenelement 18B in Form eines Hohlzylinders, der koaxial zum Kupplungsaußenelement 17 angeordnet ist. Das Kupplungsinnenelement 18B verfügt über ein Ende, das integral mit der Drucklagerplatte 21 B verbunden ist.
Die ersten Kupplungsfedern 24 sind spiralförmige Federn, die unter Kompression zwischen einem ersten Federhaltermittel 35B und einer Druckplatte 22B angeordnet sind. Das erste Federhaltermittel 35B weist erste Vorsprünge 36 auf, deren zugehörige Enden integral mit der Drucklagerplatte 21B an den jeweiligen drei Positionen davon verbunden sind, die winkelig an gleichen Abständen am Umfang beabstandet sind, und Federhalterungsplatten 81, die einzeln an den anderen Enden der ersten Vorsprünge 36 durch Bolzen 80 befestigt sind. Die ersten Vorsprünge 36 werden durch die Druckplatte 22B in die ersten Kupplungsfedern 24 eingesetzt und bilden eine erste Federhalterung aus, um zu verhindern, dass das Kupplungsinnenelement 18B sich axial in Bezug zur Drucklagerplatte 21B bewegt.
Die zweiten Kupplungsfedern 25 sind spiralförmige Federn, die unter Kompression zwischen einem zweiten Federhaltermittel 39B und einer Druckplatte 22B angeordnet sind. Das zweite Federhaltermittel 39B weist zweite röhrenförmige Vorsprünge 40, die nach innen angeordnet sind und parallel zum Kupplungsinnenelement 18B verlaufen, eine ringförmige Platte 41, die integral die zugehörigen Enden der zweiten Vorsprünge 40 koppelt, und eine einzelne gemeinsame zweite Verbindungsplatte 82 auf, die an den zugehörigen anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 befestigt ist. Die zweiten Vorsprünge 40 werden durch die Druckplatte 22B in die zweiten Kupplungsfedern 25 eingefügt. Die Verbindungsplatte 82 ist an den anderen Enden der zweiten Vorsprünge 40 durch Bolzen 83 befestigt, die eine zweite Federhalterung bereitstellen, um zu ermöglichen, dass sich das Kupplungsinnenelement 18B axial in Bezug zur Drucklagerplatte 21B bewegt.
Die Druckplatte 22B weist röhrenförmige Federhalterungen 44 auf, die erste und zweite Kupplungsfedern 24, 25 aufnehmen und die integral davon in Richtung der Drucklagerplatte 21B hervorstehen. Die Federhalterungen 44 weisen zugehörige Einfügeöffnungen 46 auf, die in den zugehörigen geschlossenen Enden davon definiert sind. Die ersten Vorsprünge 36 verlaufen durch die Einfügeöffnungen 46 der Federhalterungen 44, die die ersten Kupplungsfedern 24 aufnehmen, und die zweiten Vorsprünge 40 verlaufen durch die Einfügeöffnungen 46 der Federhalterungen 44, die die zweiten Kupplungsfedern 25 aufnehmen.
Der Nockenmechanismus 50, der zwischen dem Kupplungsinnenmechanismus 18B und der Hauptwelle 11 angeordnet ist, besteht aus dem feststehenden Nockenelement 51, das an der Hauptwelle 11 befestigt ist, und dem beweglichen Nockenelement 52, das in das feststehende Nockenelement 51 eingreift und mit dem Kupplungsinnenelement 18B verkeilt ist. Bei der beschleunigten Rotation des Kupplungsinnenelements 18B bewegt der Nockenmechanismus 50 das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18B (nach links in 8). Wenn ein Rückdrehmoment generiert wird, bewegt der Nockenmechanismus 50 das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer entgegengesetzten Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18B (nach rechts in 8).
Das Druckkraftverstärkungsmittel 26 enthält ein Eingriffselement 62B an dem beweglichen Nockenelement 52, das als Teil des Nockenmechanismus 50 dient. Das Eingriffselement 62B ist an einer Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements 52 an dem Ende davon angeordnet, das der Druckplatte 22B zugewandt ist. Wenn sich das bewegliche Nockenelement 52 entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements 18B in Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements 18B bewegt, greift das Eingriffselement 62B in eine Außenumfangskante der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39B ein und bewegt das zweite Federhaltermittel 39B in eine Richtung, um die zweiten Kupplungsfedern 25 zusammenzudrücken.
Ein austauschbares ringartiges Abstandsblechelement 84 ist zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39B und dem Eingriffselement 62B eingefügt. Das Abstandsblechelement 84 wird beispielsweise von der ringförmigen Platte 41 gehalten, indem es in einer ringförmigen Aussparung 85 befestigt ist, die in der Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte 41 definiert ist.
Das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel 27 ist auf dieselbe Weise gestaltet wie in der ersten Ausführungsform, um die Druckfläche 73 am distalen Ende der Hohlzylindererweiterung 71 integral mit dem beweglichen Nockenelement 52 in Anschlag gegen die Drucklagerfläche 74 an den Außenumfangsflächen der Federhalterungen 44 an der Druckplatte 22B zu bringen, die in radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements 18B verlaufen.
Da gemäß der dritten Ausführungsform das Abstandsblechelement 84 zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte 41 des zweiten Federhaltermittels 39B und dem Eingriffselement 62B eingefügt ist, kann der Abstand zwischen der ringförmigen Platte 41 und dem Eingriffselement 62B einfach angepasst werden, indem das Abstandsblechelement 84 ersetzt wird, und das Ausmaß, in dem die Kompressionskräfte durch das Druckkraftverstärkungsmittel 26 verstärkt werden, können einfach durch Ersetzen des Abstandblechelements 84 angepasst werden.
Wenngleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können verschiedene Änderungen an der Gestaltung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen beschrieben, abzuweichen.
Zum Beispiel verstärkt in den obigen Ausführungsformen das Druckkraftverstärkungsmittel 26 die Vorspannkräfte der zweiten Kupplungsfedern 25 aus den ersten und zweiten Kupplungsfedern 24, 25. Das Druckkraftverstärkungsmittel 26 kann auch die Vorspannkräfte aller Kupplungsfedern verstärken, die die Druckplatte vorspannen.
Bei der so beschriebenen Erfindung ist es offensichtlich, dass dasselbe auf viele Arten variiert werden kann. Diese Variationen sollen nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung betrachtet werden, und alle Modifikationen, wie sie für Fachleute offensichtlich sind, sollen im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sein.

Claims

Kupplungsvorrichtung (14A, 14B), die aufweist: ein Kupplungsaußenelement (17), das mit einem Eingangselement (16) verbunden und gekoppelt ist; ein Kupplungsinnenelement (18A, 18B), das mit einem Ausgangselement (11) verbunden und gekoppelt ist; eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben (19), die in das Kupplungsaußenelement (17) eingreifen; eine Vielzahl an angetriebenen Kupplungsscheiben (20), die mit den Antriebskupplungsscheiben (19) abwechselnd angeordnet sind und in die Kupplungsinnenelemente (18A, 18B) eingreifen; eine Drucklagerplatte (21A, 21B), die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben (19) und der angetriebenen Kupplungsscheiben (20) angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) angeordnet ist; eine Druckplatte (22A, 22B), die die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen sich und der Drucklagerplatte (21A, 21B) einschließt; eine Vielzahl an Kupplungsfedern (24, 25), um eine Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte (22A, 22B) auszuüben, um die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen der Druckplatte (22A, 22B) und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenzudrücken; und Druckkraftverstärkungsmittel (26) zum Verstärken der von den Kupplungsfedern (24, 25) auf die Druckplatte (22A, 22B) ausgeübten Vorspannkraft als Reaktion auf eine beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements (18A, 18B); wobei das Druckkraftverstärkungsmittel (26) ein bewegliches Federhaltermittel (39A, 39B), das die Kupplungsfedern (25) zwischen dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) und der Druckplatte (22A, 22B) unter Kompression hält, und einen Nockenmechanismus (50) enthält, der zwischen dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem Ausgangselement (11) angeordnet ist und als eine der Komponenten davon ein bewegliches Nockenelement (52) enthält, das vom Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) zur Bewegung entlang der Axialrichtung unabhängig vom Kupplungsinnenelement (18A, 18B) als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) separat ausgebildet ist; wobei das bewegliche Nockenelement (52) ein Eingriffselement (62A, 62B) zum Eingreifen mit dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) aufweist, wenn das bewegliche Nockenelement (52) sich entlang der Axialrichtung bewegt und das bewegliche Federhaltermittel (39A, 39B) in eine Richtung zum Zusammendrücken der Kupplungsfedern (25) bewegt.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 1, wobei das bewegliche Nockenelement (52), das in Form eines Hohlzylinders (51a) koaxial im Kupplungsinnenelement (18A, 18B) angeordnet ist, eine Außenumfangsfläche aufweist, die axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) verkeilt ist.
Kupplungsvorrichtung (14A) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das bewegliche Federhaltermittel (39A) eine Vielzahl von röhrenförmigen Vorsprüngen (40) enthält, die jeweils in die spiralenförmigen Kupplungsfedern (25) eingesetzt sind, eine ringförmige Platte (41), die integral die zugehörigen Enden der Vorsprünge (40) kuppelt, und eine Federhalterung (42, 82), die an den anderen Enden der Vorsprünge (40) angebracht ist, die im Anschlag gegen die zugehörigen Enden der Kupplungsfedern (25) gehalten werden, deren andere Enden in Anschlag gegen die Druckplatte (22A) gehalten werden, und das Eingriffselement (62A) zum Eingreifen in eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte (41) eine Vielzahl an Eingriffselementen (62A) enthält, die an einer Innenumfangsfläche des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden beweglichen Nockenelements (52) angeordnet sind und davon radial verlaufen.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das bewegliche Federhaltermittel (39A, 39B) eine Vielzahl an röhrenförmigen Vorsprüngen (40) enthält, die jeweils in die spiralenförmigen Kupplungsfedern (25) eingesetzt sind, eine ringförmige Platte (41), die integral die zugehörigen Enden der Vorsprünge (40) koppelt, und eine Federhalterung (42, 82), die an den anderen Enden der Vorsprünge (40) angebracht ist, die in Anschlag gegen die zugehörigen Enden der Kupplungsfedern (25) gehalten werden, deren andere Enden in Anschlag gegen die Druckplatte (22A, 22B) gehalten werden, und das Eingriffselement (62B) zum Eingreifen in eine Außenumfangsfläche der ringförmigen Platte (41) ein flanschförmiges Eingriffselement (62B) ist, das von einem vollständigen Innenumfang des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden beweglichen Nockenelements (52) radial nach innen hervorsteht.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein feststehendes Nockenelement (51), das mit dem beweglichen Nockenelement (52) bei der Bildung des Nockenmechanismus (50) zusammenwirkt, axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit dem Ausgangselement (11) an einer Position gekoppelt ist, die dem beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) zugewandt ist, um gegen das bewegliche Federhaltermittel (39A, 39B) anzustoßen, um den Hub der Bewegung des beweglichen Federhaltermittel (39A, 39B) in einer Richtung zu begrenzen, um die Kupplungsfedern (25) zusammenzudrücken, wenn das Druckkraftverstärkungsmittel (26) in Betrieb ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Blechelement (63) aus einem anderen Material als das Material der ringförmigen Platte (41) zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte (41) des beweglichen Federhaltermittels (39A, 39B) und des Eingriffselements (62A, 62B) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei ein austauschbares Abstandsblechelement (84) zwischen den zugewandten Flächen der ringförmigen Platte (41) des beweglichen Federhaltermittels (39A, 39B) und dem Eingriffselement (62A, 62B) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die anderen Enden der Vorsprünge (40) des beweglichen Federhaltermittels (39A, 39B) durch eine einzelne Verbindungsplatte (42, 82), die von beiden Vorsprüngen (40) gemeinsam verwendet wird, verbunden sind.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 8, wobei die Verbindungsplatte (42, 82), die als Federhalterung (42, 82) dient, an den anderen Enden der Vorsprünge (40) durch Befestigungsmittel (43, 83) befestigt ist, die in den anderen Enden der Vorsprünge (40) verschraubt sind.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B), die aufweist: ein Kupplungsaußenelement (17), das mit einem Eingangselement (16) gekoppelt ist; ein Kupplungsinnenelement (18A, 18B), das mit einer Ausgangswelle (11) verbunden und gekoppelt ist; eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben (19), die in das Kupplungsaußenelement (17) eingreifen; eine Vielzahl an angetriebenen Kupplungsscheiben (20), die mit den Antriebskupplungsscheiben (19) abwechselnd angeordnet sind und in die Kupplungsinnenelemente (18A, 18B) eingreifen; eine Drucklagerplatte (21A, 21B), die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben (19) und der angetriebenen Kupplungsscheiben (20) angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) angeordnet ist; ein Druckplatte (22A, 22B), die die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebene Kupplungsscheiben (20) zwischen sich und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenpresst; eine Vielzahl erster Kupplungsfedern (24), die zwischen einer ersten Federhalterung (37, 81) unbeweglich in Bezug zur Drucklagerplatte (21A, 21B) in der axialen Richtung und der Druckplatte (22A, 22B) angeordnet sind, um die Druckplatte (22A, 22B) vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen der Druckplatte (22A, 22B) und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenzudrücken; eine Vielzahl zweiter Kupplungsfedern (25), die zwischen einer zweiten Federhalterung (42, 82), die beweglich in Bezug zur Drucklagerplatte (21A, 21B) in der axialen Richtung und nicht rotierbar in Bezug zur Druckplatte (22A, 22B) ist, und der Druckplatte (22A, 22B)_-angeordnet sind, um die Druckplatte (22A, 22B) vorzuspannen, um die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen der Druckplatte (22A, 22B) und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenzudrücken; und Druckkraftverstärkungsmittel (26) mit einem Nockenmechanismus (50), der zwischen dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und der Ausgangswelle (11) angeordnet ist und ein bewegliches Nockenelement (52) als eine der Komponenten davon besitzt, zum Betätigen der zweiten Federhalterung (42, 82), um die Vorspannkräfte der zweiten Kupplungsfedern (25) in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Nockenelements (52) als Reaktion auf die beschleunigte Rotation des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) zu verstärken; wobei die Drucklagerplatte (21A, 21B) am Kupplungsinnenelement (18A, 18B) befestigt ist, das in Bezug zur Ausgangswelle (11) rotierbar ist, wobei bei einer Vielzahl von durch die Druckplatte (22A, 22B) verlaufenden Vorsprüngen (36, 40) die zugehörigen Enden an der Drucklagerplatte (21A, 21B) befestigt sind, wobei die erste Federhalterung (37, 81) an den anderen Enden der Vorsprünge (36) befestigt ist und das bewegliche Nockenelement (52) diesbezüglich nicht rotierbar und axial beweglich mit dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) verkeilt ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 10, wobei eine gemeinsame Verbindungsplatte (37, 81), die die anderen Enden der Vorsprünge (36, 40) verbindet, an den anderen Enden der Vorsprünge (36) verbunden ist, sodass sie eine erste Federhalterung (37, 81) bilden.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei ein feststehendes Nockenelement (51), das mit dem beweglichen Nockenelement (52) bei der Bildung des Nockenmechanismus (50) zusammenwirkt, diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle (11) verbunden ist, wobei die Drucklagerplatte (21A, 21B) diesbezüglich rotierbar über dem feststehenden Nockenelement (51) befestigt ist, wobei das feststehende Nockenelement (51) eine ringförmige Lagerfläche (58) aufweist, die einem Ende entlang der Axialrichtung zugewandt ist, und ein Vorspannelement (59) zum Ausüben einer Vorspannungskraft, um die Drucklagerplatte (21A, 21B) gegen die ringförmige Lagerfläche (58) zu pressen, ist zwischen einer Lagerplatte (55) an der Ausgangswelle und der Drucklagerplatte (21A, 21B) angeordnet.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 12, wobei die Vorspannkraft des Vorspannelements (59) größer ist als die durch die ersten und zweiten Kupplungsfedern (24, 25) ausgeübte Vorspannkraft.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei das feststehende Nockenelement (51) eine darin definierte Schmierölöffnung (64) aufweist, um einer Aussparung zwischen einer Außenumfangsfläche des feststehenden Nockenelements (51) und einer Innenumfangsfläche der Drucklagerfläche Schmieröl zuzuführen.
Kupplungsvorrichtung (14A) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Drucklagerplatte (21A) einen Schmierölkanal (67) aufweist, um das Schmieröl in einen Keilungsbereich (61) des Kupplungsinnenelements (18A) und des beweglichen Nockenelements (52) einzuleiten, und das Vorspannelement (59), das eine koaxial zur Ausgangswelle (11) angeordnete Tellerfeder (59) ist, ist in einem Kanal (68) zum Einleiten des Schmieröls von der Ausgangswelle (11) in den Schmierölkanal (67) angeordnet.
Kupplungsvorrichtung (14A) gemäß Anspruch 15, wobei die Drucklagerplatte (21A) eine kreisförmige Führung (69) aufweist, die um das Vorspannelement (59) an einem offenen Ende des Schmierölkanals (67) nahe dem Vorspannelement (59) zum Leiten des Schmieröls aus dem Vorspannelement (59) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei ein feststehendes Nockenelement (51), das mit einem beweglichen Nockenelement (52) bei der Bildung des Nockenmechanismus (50) zusammenwirkt, diesbezüglich nicht rotierbar mit der Ausgangswelle (11) gekoppelt ist, wobei das feststehende Nockenelement (51) über darin definierte Öffnungen (60) verfügt, durch die die Vorsprünge (36) eingefügt werden, um eine gegenseitige Beeinträchtigung zwischen den Vorsprüngen (36) und dem feststehenden Nockenelement (51) bei einer winkeligen Bewegung des beweglichen Nockenelements (52) in Bezug zu dem feststehenden Nockenelement (51) zu vermeiden.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B), die aufweist: ein Kupplungsaußenelement (17), das mit einem Eingangselement (16) gekoppelt ist; ein Kupplungsinnenelement (18A, 18B), das mit einem Ausgangselement (11) verbunden und gekoppelt ist; eine Vielzahl an Antriebskupplungsscheiben (19), die in das Kupplungsaußenelement (17) eingreifen; eine Vielzahl an angetriebenen Kupplungsscheiben (20), die mit den Antriebskupplungsscheiben (19) abwechselnd angeordnet sind und in die Kupplungsinnenelemente (18A, 18B) eingreifen; eine Drucklagerplatte (21A, 21B), die in gegenüberstehender Weise zu einer der Antriebskupplungsscheiben (19) und der angetriebenen Kupplungsscheiben (20) angeordnet ist, die an einem Ende entlang einer Axialrichtung davon angeordnet ist; ein Druckplatte (22A, 22B), die die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebene Kupplungsscheiben (20) zwischen sich und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenpresst; Kupplungsfedern (24, 25) zum Ausüben einer Vorspannkraft zum Vorspannen der Druckplatte (22A, 22B), um die Antriebskupplungsscheiben (19) und die angetriebenen Kupplungsscheiben (20) zwischen der Druckplatte (22A, 22B) und der Drucklagerplatte (21A, 21B) zusammenzudrücken; und Rückdrehmoment-Begrenzungsmittels (27) zum Bewegen der Druckplatte (22A) weg von der Drucklagerplatte (21A, 21B), wenn eine Antriebskraft des Ausgangselements (11) größer ist als die Antriebskraft des Eingangselements (16); wobei das Rückdrehmoment-Begrenzungsmittel (27) einen Nockenmechanismus (50) aufweist, der zwischen dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem Ausgangselement (11) angeordnet ist und als eine der Komponenten davon ein bewegliches Nockenelement (52) in Form eines Hohlzylinder (51a) aufweist, der in Richtung der Druckplatte (22A, 22B) unabhängig vom Kupplungsinnenelement (18A, 18B) bewegbar ist, wenn die Antriebskraft des Ausgangselements (11) größer ist als die Antriebskraft des Eingangselements (16), und das bewegliche Nockenelement (52) eine Hohlzylindererweiterung (71) mit einer Druckfläche (73) an einem distalen Ende davon aufweist, die, wenn sich das bewegliche Nockenelement (52) in Richtung der Druckplatte (22A, 22B) bewegt, gegen die Druckplatte (22A, 22B) anschlägt, und die Druckplatte (22A, 22B) gegen die Vorspannkräfte der Kupplungsfedern (24, 25) von der Drucklagerplatte (21A, 21B) wegbewegt.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 18, wobei das bewegliche Nockenelement (52), das koaxial zum Kupplungsinnenelement (18A, 18B) angeordnet ist, eine Außenumfangsfläche aufweist, die axial diesbezüglich beweglich und diesbezüglich nicht rotierbar mit einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) verkeilt ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 19, wobei das bewegliche Nockenelement (52) an einer Innenumfangsfläche davon Nockenzähne (54) aufweist, die im Eingriff mit Nockenzähnen (53) gehalten werden, in der Form von Schrägzähnen an einer Außenumfangsfläche eines feststehenden Nockenelements (51), das diesbezüglich nicht rotierbar mit dem Ausgangselement (11) gekoppelt ist, und die Nockenzähne (54) an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements (52) eine axiale Länge aufweisen, die kleiner ist als die axiale Länge eines Keilungsbereichs (61) der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements (52) und der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements (18A, 18B).
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 20, wobei die Druckplatte (22A, 22B) eine Vielzahl an röhrenförmigen Federhalterungen (44), die die Kupplungsfedern (24, 25) darin halten und die in Richtung des feststehenden Nockenelements (51) hervorstehen, und Drucklagerflächen (74) zum Anschlag gegen die Druckfläche (73) der Erweiterung an Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Federhalterungen (44), die in radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) verlaufen, enthält.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Außenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements (52) mit der Erweiterung (71) über Keilzähne (75) verfügt, die in verkeiltem Eingriff mit der Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) gehalten werden, wobei die Keilzähne (75) zugehörige Außenflächen aufweisen, die bündig mit den Außenumfangskanten der Flansche (72) an einem Ende der Erweiterung (71) nahe der Druckplatte (22A, 22B) liegen, um eine Druckfläche (73) bereitzustellen, die flach ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei die Federhalterungen (44) über entsprechende Aussparungen (76) zum Einsetzen der Erweiterung (71) darin verfügen, die in Außenumfangsflächen davon nahe dem feststehenden Nockenelement (51) entlang der radialen Richtungen des Kupplungsinnenelements (18A, 18B) definiert sind, wobei die in Form von Stufen ausgebildeten Drucklagerflächen (74) an den Außenumfangsflächen der Federhalterungen (44) angeordnet sind.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das bewegliche Nockenelement (52) mit der Erweiterung (71) über darin definierte Schmierölöffnungen (77), die zwischen den Außen- und Innenumfangsflächen davon verlaufen, in einem Bereich verfügt, der mit dem Kupplungsinnenelement (18A, 18B) und dem Keilungsbereich (61) des beweglichen Nockenelements (52) ausgerichtet ist.
Kupplungsvorrichtung (14A, 14B) gemäß Anspruch 24, wobei wenigstens ein Teil der Schmierölöffnungen (77) in dem beweglichen Nockenelement (52) an Positionen definiert ist, die mit den Nockenzähnen (54) an der Innenumfangsfläche des beweglichen Nockenelements (52) ausgerichtet sind.