DE102018107426A1

DE102018107426A1 - Drehmomentbegrenzer

Info

Publication number: DE102018107426A1
Application number: DE102018107426.3A
Authority: DE
Inventors: Kuniaki Kuwahara
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: CN108691926A; JP2018168874A; JP6870168B2; CN108691926B; US20180283473A1; US10830292B2; DE102018107426B4

Abstract

Ein Drehmomentbegrenzer (90, 800) weist einen ersten Eingriffsabschnitt (52), der an einer Oberfläche (510) einer Eingangswelle (50), die eine Antriebskraft eines Motors überträgt, vorgesehen ist, welche Oberfläche sich mit einer axialen Richtung der Eingangswelle schneidet, und einen Tellerfederabschnitt (120), der einen zweiten Eingriffsabschnitt (110, 900), der so angeordnet ist, dass er dem ersten Eingriffsabschnitt in der axialen Richtung zugewandt ist, und der dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsabschnitt ineinanderzugreifen, aufweist, auf, welcher Tellerfederabschnitt mit einer Ausgangswelle (20), die koaxial mit der Eingangswelle vorgesehen ist und die relativ zu der Eingangswelle drehbar ist, integral drehbar ist, welcher Tellerfederabschnitt in einem Fall, wo eine Last gleich oder größer als ein festgelegter Wert auf den Tellerfederabschnitt ausgeübt wird, zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt ausgelenkt wird, während der zweite Eingriffsabschnitt in Richtung auf den ersten Eingriffsabschnitt vorgespannt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft allgemein einen Drehmomentbegrenzer.
HINTERGRUNDDISKUSSION
Ein bekannter Drehmomentbegrenzer, der in ein Differentialgetriebe eingebaut ist, ist in JP2014-052048A (die nachfolgend als Patentreferenz 1 bezeichnet wird) offenbart. Der Drehmomentbegrenzer, der in Patentreferenz 1 offenbart ist, weist ein erstes Drehbauteil, ein zweites Drehbauteil und einen Druckmechanismus auf, die in einem Differentialgehäuse, das um eine Achse einer Antriebswelle drehbar vorgesehen ist, angeordnet sind. Das erste Drehbauteil dreht sich durch eine Ausgabe eines Getriebes integral mit dem Differentialgehäuse. Das zweite Drehbauteil ist dem ersten Drehbauteil zugewandt und ist koaxial mit diesem so angeordnet, dass es damit in Eingriff bringbar ist. Der Druckmechanismus ist angrenzend an das erste Drehbauteil angeordnet und erzeugt durch eine Feder eine Druckkraft in einer Umfangsrichtung des Druckmechanismus.
Das erste Drehbauteil weist Zähne, die sich in einer radialen Richtung des ersten Drehbauteils erstrecken, an einer Oberfläche, die dem zweiten Drehbauteil zugewandt ist, auf. Das zweite Drehbauteil weist Zähne, die sich in einer radialen Richtung des zweiten Drehbauteils erstrecken, an einer Oberfläche, die dem ersten Drehbauteil zugewandt ist, auf. Das erste Drehbauteil und das zweite Drehbauteil kommen über die Zähne davon miteinander in Eingriff.
Das erste Drehbauteil, das so vorgesehen ist, dass es in einer axialen Richtung des ersten Drehbauteils gleitend verschiebbar ist, und der Druckmechanismus, der so vorgesehen ist, dass er in der Umfangsrichtung des Druckmechanismus gleitend verschiebbar ist, sind derart angeordnet, dass Neigungsoberflächen davon miteinander in Eingriff kommen. Dementsprechend wird das erste Drehbauteil über die Neigungsoberfläche mit der Druckkraft in der Umfangsrichtung als einer Druckkraft in der axialen Richtung belegt und gleitet dadurch und wird in Richtung auf das zweite Drehbauteil gedrückt.
In der zuvor genannten Ausgestaltung übertragen in einem Zustand, wo ein Drehmoment, das gleich oder geringer als ein maximales Drehmoment ist, an das Differentialgetriebe eingegeben wird, das erste Drehbauteil und das zweite Drehbauteil derartiges Drehmoment durch Aufrechterhalten des Eingriffs damit mit der Druckkraft, die durch den Druckmechanismus ausgeübt wird. Unterdessen trennen in einem Fall, wo ein Drehmoment, das gleich oder größer als ein vorherbestimmter Wert ist, an das Differentialgetriebe eingegeben wird, das erste Drehbauteil und das zweite Drehbauteil die Übertragung des Drehmoments durch das Außer-Eingriff-Bringen des ersten Drehbauteils und des zweiten Drehbauteils durch gleitendes Verschieben des ersten Drehbauteils in einer Richtung entgegengesetzt zu dem zweiten Drehbauteil entgegen der Druckkraft, die durch den Druckmechanismus ausgeübt wird.
Da jedoch der Drehmomentbegrenzer, der in Patentreferenz 1 offenbart ist, ein Gleitbauteil als einen erforderlichen Bestandteil zum Herstellen eines Betriebs, der die Übertragung des Drehmoments trennt (Trennungsbetrieb), verwendet, treten Probleme, die unten beschrieben werden, auf.
Zunächst kann, auch wenn der Drehmomentbegrenzer dazu ausgebildet ist, die Übertragung des Drehmoments zu trennen, wenn das vorherbestimmte Drehmoment eingegeben wird, in einem Fall, wo das vorherbestimmte Drehmoment tatsächlich eingegeben wird, die Übertragung des Drehmoments möglicherweise nicht getrennt werden, da das Gleitbauteil, das mit einem hohen Maß an Last belegt wird, entgegen einer Reibungskraft gleitet. Insbesondere ist es beabsichtigt, dass, wenn das zuvor genannte vorherbestimmte Drehmoment eingegeben wird, das erste Drehbauteil in einer Richtung weg von dem zweiten Drehbauteil entgegen der Druckkraft, die von dem Druckmechanismus ausgeübt wird, gleitet. Jedoch kann, da die Reibungskraft beispielsweise an einem Teil, wo die Neigungsoberfläche des ersten Drehbauteils und die Neigungsoberfläche des Druckmechanismus in Kontakt miteinander sind, und an einem Teil zwischen dem Druckmechanismus und einer Führungswand, die den Druckmechanismus umgibt, erzeugt wird, das erste Drehbauteil möglicherweise nicht wie beabsichtigt gleiten, und die Übertragung des Drehmoments kann möglicherweise nicht getrennt werden, auch wenn das zuvor genannte vorherbestimmte Drehmoment eingegeben wird. Dementsprechend kann in der Praxis die Übertragung des Drehmoments möglicherweise nicht getrennt werden, auch wenn das Drehmoment, das größer als das zuvor genannte vorherbestimmte Drehmoment ist, eingegeben wird. Somit kann ein Drehmoment (ein Lösedrehmoment), das von dem Drehmomentbegrenzer zum Herstellen des Trennungsbetriebs benötigt wird, abhängig von der Reibungskraft, die aus dem Gleitbauteil entsteht, zunehmen.
Außerdem kann sich in einem Fall, wo eine Hochfrequenzstoßlast eingegeben wird, das Gleitbauteil möglicherweise zu einem späteren Zeitpunkt als beabsichtigt bewegen (gleiten), da es eine große Trägheitsmasse aufweist. Dementsprechend kann in der Praxis die Übertragung des Drehmoments möglicherweise nicht getrennt werden, auch wenn das Drehmoment größer als das vorherbestimmte Drehmoment eingegeben wird. Somit kann das Lösedrehmoment möglicherweise abhängig von der Trägheitsmasse des Gleitbauteils zunehmen.
Wie oben, ist es erforderlich, wenn der Drehmomentbegrenzer entworfen wird, ein Leistungsübertragungssystem (Kraftübertragungssystem), wie beispielsweise den Drehmomentbegrenzer, das eine große Drehmomentfestigkeit aufweist, unter der Annahme, dass das Lösedrehmoment möglicherweise zunehmen kann, einzubeziehen. Somit ist es erforderlich, das Leistungsübertragungssystem zu vergrößern.
Somit besteht ein Bedarf an einem Drehmomentbegrenzer, der ein Lösedrehmoment daran hindert, zu variieren.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung weist ein Drehmomentbegrenzer einen ersten Eingriffsabschnitt (Ineinandergreifabschnitt, Einrückabschnitt, Verzahnungsabschnitt), der an einer Oberfläche einer Eingangswelle, die eine Antriebskraft eines Antriebsmotors überträgt, vorgesehen ist, welche Oberfläche sich mit einer axialen Richtung der Eingangswelle schneidet; und einen Tellerfederabschnitt mit einem zweiten Eingriffsabschnitt (Ineinandergreifabschnitt, Einrückabschnitt, Verzahnungsabschnitt), der dem ersten Eingriffsabschnitt in der axialen Richtung zugewandt angeordnet ist und der dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsabschnitt verzahnt zu sein (ineinanderzugreifen), auf, welcher Tellerfederabschnitt integral mit einer Ausgangswelle, die koaxial mit der Eingangswelle vorgesehen ist und die relativ zu der Eingangswelle drehbar ist, drehbar ist, welcher Tellerfederabschnitt in einem Fall, wo eine Last gleich oder größer als ein festgelegter Wert auf den Tellerfederabschnitt ausgeübt wird, zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt ausgelenkt wird, während der zweite Eingriffsabschnitt in Richtung auf den ersten Eingriffsabschnitt vorgespannt wird.
Dementsprechend wird der Tellerfederabschnitt in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. ein vorherbestimmtes Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt eingegeben wird, zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts, der an dem Tellerfederabschnitt vorgesehen ist, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, ausgelenkt. Infolgedessen wird eine Verzahnung zwischen den ersten Eingriffsabschnitt und dem zweiten Eingriffsabschnitt zum Unterbrechen von Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle gelöst. Der Drehmomentbegrenzer, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Drehmomentbegrenzer weist ferner einen Stützabschnitt, der integral mit dem Tellerfederabschnitt vorgesehen ist und eine rohrförmige Ausgestaltung aufweist, auf, welcher Stützabschnitt eine Mehrzahl erhöhter Abschnitte an einer Außenumfangsoberfläche aufweist, welche Mehrzahl erhöhter Abschnitte sich in der axialen Richtung erstreckt und voneinander in einer Umfangsrichtung beabstandet ist. Die Ausgangswelle weist ein Gleitbauteil auf, das in der axialen Richtung zwischen einer ersten Position, an der das Gleitbauteil innerhalb der Mehrzahl erhöhter Abschnitte positioniert ist, so dass der Tellerfederabschnitt integral mit der Ausgangswelle drehbar ist, und einer zweiten Position, an der das Gleitbauteil von der Mehrzahl erhöhter Abschnitte entfernt (beabstandet) ist, so dass der Tellerfederabschnitt relativ zu der Ausgangswelle drehbar ist, gleitet.
Dementsprechend erlaubt der Stützabschnitt, der integral mit dem Tellerfederabschnitt vorgesehen ist, eine Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, indem er mit dem Gleitbauteil, das an der Ausgangswelle so vorgesehen ist, dass es in der axialen Richtung gleitend verschiebbar ist, ineinandergreift (in Eingriff kommt), und verhindert die Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle durch Lösen des Eingriffs mit dem Gleitbauteil. Der Drehmomentbegrenzer, der eine Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Stützabschnitt ist darin eingeschränkt, sich in der axialen Richtung zu bewegen, indem er an der Eingangswelle befestigt ist.
Da der Tellerfederabschnitt und der Stützabschnitt integral miteinander vorgesehen sind und der Stützabschnitt an der Eingangswelle in einem Zustand befestigt ist, wo der Stützabschnitt darin eingeschränkt ist, sich in der axialen Richtung zu bewegen, werden der Tellerfederabschnitt und der Stützabschnitt im Wesentlichen daran gehindert, eine Reibungskraft zu erzeugen, die sich aus einem gleitenden Verschieben mit anderen Bestandteilen, wie beispielsweise der Eingangswelle, ergeben kann. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer, der ein Schwankung oder Variation von Lösedrehmoment beschränkt, erhalten werden.
Der erste Eingriffsabschnitt weist eine Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte auf, die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken. Der zweite Eingriffsabschnitt weist eine Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte auf, die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken.
Dementsprechend kann der erste Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte aufweist, sicher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte aufweist, verzahnt sein. Der Drehmomentbegrenzer, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte ist an einer Referenzoberfläche in einem ringförmigen Bereich des Tellerfederabschnitts vorgesehen, von denen jeder der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte eine Hauptoberfläche, die sich in einer radialen Richtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende parallel zu der Referenzoberfläche in Richtung auf einen Außenumfangsrand des ringförmigen Bereichs erstreckt, eine ersten Neigungsoberfläche, die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche und der Referenzoberfläche verbindet, und eine zweite Neigungsoberfläche, die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche und der Referenzoberfläche verbindet, während sie die Hauptoberfläche mit der ersten Neigungsoberfläche sandwichartig umgibt, aufweist.
Da die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte, die den zweiten Eingriffsabschnitt darstellen, mit der Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte, die den ersten Eingriffsabschnitt darstellen, über die erste Neigungsoberfläche und die zweite Neigungsoberfläche verzahnt ist, wird der zweite Eingriffsabschnitt (oder der erste Eingriffsabschnitt) in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. das vorherbestimmte Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt eingegeben wird, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt (oder dem zweiten Eingriffsabschnitt) gedrückt. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, somit erhalten werden.
Jeder der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte weist eine dritte Neigungsoberfläche auf, die sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende der Hauptoberfläche in Richtung auf eine Mittelachse des Tellerfederabschnitts erstreckt und in Richtung auf die Referenzoberfläche geneigt ist. Die dritte Neigungsoberfläche bildet einen Winkel relativ zu der Referenzoberfläche aus, welcher Winkel kleiner als ein Winkel ist, der durch jede der ersten Neigungsoberfläche und der zweiten Neigungsoberfläche relativ zu der Referenzoberfläche ausgebildet wird.
Da jeder der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte, die den zweiten Eingriffsabschnitt darstellen, die dritte Neigungsoberfläche aufweist, die sich in der radialen Richtung in Richtung auf die Mittelachse des Tellerfederabschnitts erstreckt, wird eine Situation, wo Drehmoment lokal auf einen inneren Bereich jedes der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte des zweiten Eingriffsabschnitts ausgeübt wird, beschränkt (verhindert).
Der Tellerfederabschnitt weist in einem Zustand, wo eine externe Kraft daran gehindert wird, auf den Tellerfederabschnitt ausgeübt zu werden, einen Radius auf, der von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende abnimmt, welcher Tellerfederabschnitt eine Durchgangsbohrung (ein Durchgangsloch) an dem zweiten Ende aufweist.
Dementsprechend wird in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. das vorherbestimmte Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt eingegeben wird, der Tellerfederabschnitt zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts, der an dem Tellerfederabschnitt vorgesehen ist, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, ausgelenkt. Infolgedessen wird eine Verzahnung zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt und dem zweiten Eingriffsabschnitt zum Unterbrechen von Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle gelöst. Der Drehmomentbegrenzer, der eine Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der zweite Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte aufweist, ist an einer Oberfläche des Tellerfederabschnitts vorgesehen, welche Oberfläche dem ersten Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte aufweist, zugewandt ist. Einer der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte und der andere (ein anderer) der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte, die aneinander angrenzen, in/aus der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte definieren dazwischen ein Intervall, und einer der Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte ist dazu ausgebildet, an/in dem Intervall angeordnet zu sein.
Dementsprechend kann der erste Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte aufweist, sicher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt, der die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte aufweist, verzahnt sein. Der Drehmomentbegrenzer, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Stützabschnitt weist einen Radius auf, der von einem ersten Ende zu einem Zwischenabschnitt des Stützabschnitts zunimmt, welcher Radius von dem Zwischenabschnitt zu einem zweiten Ende des Stützabschnitts konstant ist.
Dementsprechend erlaubt der Stützabschnitt, der integral mit dem Tellerfederabschnitt vorgesehen ist, eine Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, indem er mit dem Gleitbauteil, das an der Ausgangswelle so vorgesehen ist, dass es in der axialen Richtung gleitend verschiebbar ist, ineinandergreift, und verhindert die Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle durch Lösen des Eingriffs mit dem Gleitbauteil. Der Drehmomentbegrenzer, der eine Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Figurenliste
Die vorhergehenden und zusätzlichen Merkmale und Kennzeichen dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, offensichtlicher, von denen:

1 ein Blockschaubild ist, das eine grundlegende Ausgestaltung eines Antriebsstrangs, bei dem ein Drehmomentbegrenzer gemäß einer Ausführungsform, die hier offenbart wird, montiert ist, darstellt;
2 eine schematische Ansicht ist, die eine Ausgestaltung einer Motoreinheit, die in 1 dargestellt ist, darstellt, welche Motoreinheit darin den Drehmomentbegrenzer gemäß der Ausführungsform aufweist;
3 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch teilweise vergrößerte Ausgestaltungen des Drehmomentbegrenzers, der in 2 dargestellt ist, wo eine Drehmomentübertragung erlaubt ist, und von Bestandteilen, die mit dem Drehmomentbegrenzer in Zusammenhang stehen, darstellt;
4 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch die teilweise vergrößerten Ausgestaltungen des Drehmomentbegrenzers, der in 2 dargestellt ist, wo die Drehmomentübertragung unterbrochen ist, und der Bestandteile, die mit dem Drehmomentbegrenzer in Zusammenhang stehen, darstellt;
5 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch Ausgestaltungen eines Vorgelegeabtriebszahnrads, das in 3 und 4 dargestellt ist, und einer Tellerfedereinheit, die an dem Vorgelegeabtriebszahnrad befestigt ist, darstellt;
6 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch die Ausgestaltung der Tellerfedereinheit, die in 3 bis 5 dargestellt ist, darstellt;
7 ein Schaubild ist, das schematisch eine Ausgestaltung jedes Zahns eines Tellerfederabschnitts der Tellerfedereinheit, die in 6 dargestellt ist, von einem Außenumfangsrand des Tellerfederabschnitts in Richtung auf eine Mittelachse betrachtet darstellt;
8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F schematische Ansichten sind, von denen jede einen Betrieb des Drehmomentbegrenzers, der in 3 dargestellt ist, erläutert;
9 eine Seitenansicht ist, die schematisch die Ausgestaltung des Tellerfederabschnitts der Tellerfedereinheit, die in dem Drehmomentbegrenzer gemäß einer anderen Ausführungsform, die hier offenbart wird, enthalten ist, darstellt;
10 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch eine Ausgestaltung jedes Zahns, der an dem Tellerfederabschnitt, der in 9 dargestellt ist, von/in einer X-X-Ebene betrachtet darstellt; und
11 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch teilweise vergrößerte Ausgestaltungen des Drehmomentbegrenzers gemäß noch einer anderen Ausführungsform und von Bestandteilen, die mit dem Drehmomentbegrenzer in Zusammenhang stehen, darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen in dieser Offenbarung werden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen tragen dieselben oder ähnliche Bestandteile dieselben Bezugszeichen. Zudem können einige der Bestandteile, die in einer oder mehreren der Zeichnungen dargestellt sind, in den anderen der Zeichnungen beispielsweise zum Zweck der Erläuterung weggelassen werden. Ferner kann ein Verkleinerungsmaßstab in den Zeichnungen möglicherweise nicht genau sein.
Ein Drehmomentbegrenzer in dieser Offenbarung ist beispielsweise an einem Fahrzeug montiert, das ein Teilzeitvierradantriebsystem einsetzt, wo das Fahrzeug unter einer gewöhnlichen Bedingung (in einem normalen Zustand) in einem Vorderradantriebsmodus angetrieben wird und unter einer optionalen Bedingung (in einem optionalen Zustand) in einem Vierradantriebsmodus angetrieben wird. Der Drehmomentbegrenzer in dieser Offenbarung ist auch auf ein Fahrzeug anwendbar, das irgendein Antriebssystem einschließlich beispielsweise eines Vorderradantriebssystems (d.h. ein Frontmotor-Vorderradantrieb-Anordnungs-(FF-)Fahrzeug), eines Hinterradantriebssystems (d.h. ein Frontmotor-Hinterradantrieb-Anordnungs-(FR-)Fahrzeug, ein Mittelmotor-Hinterradantrieb-Anordnungs-(MR-)Fahrzeug und ein Heckmotor-Hinterradantrieb-Anordnungs-(RR-)Fahrzeug) und eines Vollzeit-/Teilzeit-Vierradantriebssystems einsetzt.
Ein Aufbau eines Antriebsstrangs, wo der Drehmomentbegrenzer montiert ist, wird in Bezug auf 1 erläutert.
Wie in 1 dargestellt ist, weist ein Fahrzeug 1 als einen Vorderradantriebsstrang hauptsächlich einen Motor (Verbrennungsmotor, ENG) 2, der eine Antriebskraft erzeugt, ein Getriebe (T/M) 3, das die Antriebskraft des Motors 2 überträgt, und ein Vorderraddifferentialgetriebe (Fr-Differential) 4, das dazu ausgebildet ist, die Antriebskraft, die von dem Getriebe 3 übertragen wird, auf ein linkes Vorderrad 5a und ein rechtes Vorderrad 5b zu übertragen, auf. Das Vorderraddifferentialgetriebe 4 arbeitet in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 nach vorne angetrieben wird, zum Angleichen (Gleichmachen) einer Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen) des linken Vorderrads 5a und einer Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen) des rechten Vorderrads 5b und in einem Fall, wo sich das Fahrzeug 1 nach rechts oder links wendet (nach rechts oder links abbiegt bzw. um die Kurve fährt), zum Anpassen der Drehzahl des linken Vorderrads 5a und der Drehzahl des rechten Vorderrads 5b an respektive geeignete Zahlen.
Zudem weist das Fahrzeug 1 als einen Hinterradantriebsstrang hauptsächlich eine Batterie (einen Akku) 6, die eine elektrische Leistung (elektrischen Strom) zuführt, eine Steuerungsvorrichtung 7, die eine Motoreinheit 8 mit der elektrischen Leistung, die von der Batterie 6 zugeführt wird, steuert, und die Motoreinheit 8, die durch die Steuerungsvorrichtung 7 gesteuert wird, zum Drehen eines linken Hinterrads 9a und eines rechten Hinterrads 9b auf. Die Motoreinheit 8 weist einen Motor (Antriebsmotor), der eine Antriebskraft erzeugt, eine Verlangsamungsvorrichtung (Engl.: „decelerator“), die die Antriebskraft des Motors überträgt, und ein Hinterraddifferentialgetriebe (Rr-Differential), das dazu ausgebildet ist, die Antriebskraft, die von der Verlangsamungsvorrichtung übertragen wird, auf das linke Hinterrad 9a und das rechte Hinterrad 9b zu übertragen, auf. Das Hinterraddifferentialgetriebe arbeitet in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 nach vorne angetrieben wird, zum Angleichen (Gleichmachen) einer Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen) des linken Hinterrads 9a und einer Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen) des rechten Hinterrads 9b und in einem Fall, wo sich das Fahrzeug nach rechts oder links wendet (nach rechts oder links abbiegt bzw. um die Kurve fährt), zum Anpassen der Drehzahl des linken Hinterrads 9a und der Drehzahl des rechten Hinterrads 9b an respektive geeignete Zahlen.
Das Fahrzeug 1 mit dem zuvor genannten Antriebsstrang wird unter der gewöhnlichen Bedingung in dem Vorderradantriebsmodus betrieben, so dass die Antriebskraft einfach durch den Vorderradantriebsstrang auf das linke Vorderrad 5a und das rechte Vorderrad 5b übertragen wird. Zudem wird das Fahrzeug 1 unter der optionalen Bedingung, d.h., wenn das Fahrzeug beispielsweise auf einer verschneiten Straße gefahren wird, durch eine Betätigung eines Fahrers des Fahrzeugs oder die Steuerung der Steuerungsvorrichtung 7 in dem Vierradantriebsmodus betrieben, so dass die Antriebskraft nicht nur auf das linke Vorderrad 5a und das rechte Vorderrad 5b, sondern auch auf das linke Hinterrad 9a und das rechte Hinterrad 9b übertragen wird.
Die Motoreinheit 8 beinhaltet darin den Drehmomentbegrenzer gemäß einer Ausführungsform, wie unten erläutert wird.
Ein grundlegender Aufbau der Motoreinheit 8, wo der Drehmomentbegrenzer montiert ist, wird in Bezug auf 2 erläutert.
Die Motoreinheit 8 weist als Hauptwellen eine Motorantriebswelle 10 in einer hohlen Ausgestaltung, eine Vorgelegewelle (Zwischenwelle, Gegenwelle, engl.: „counter shaft“) 20, eine Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und eine Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b auf. Die Motorantriebswelle 10 ist durch ein Lager 12 drehbar gelagert. Ein Rotor 16, der so vorgesehen ist, dass er einem Stator 14 gegenüberliegt, ist an einem Außenumfang der Motorantriebswelle 10 montiert. Die Vorgelegewelle 20 ist parallel zu der Motorantriebswelle 10 angeordnet und ist durch ein Lager 22 drehbar gelagert. Die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a durchdringt die Motorantriebswelle 10, so dass sie innerhalb der Motorantriebswelle 10 positioniert ist und koaxial mit der Motorantriebswelle 10 angeordnet ist. Die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a, an der das linke Hinterrad 9a befestigt ist, ist durch ein Lager 32 drehbar gelagert. Die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b ist koaxial mit der Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a angeordnet. Die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b, an der das rechte Hinterrad 9b befestigt ist, ist durch ein Lager 34 drehbar gelagert. Es kann möglicherweise in Betracht gezogen werden, dass beispielsweise hauptsächlich der Stator 14, der Rotor 16 und die Motorantriebswelle 10 den Motor darstellen.
Die Motoreinheit 8 weist als Hauptzahnräder ein Vorgelegeantriebszahnrad (Gegenantriebszahnrad, engl.: „counter drive gear“) 40, ein Vorgelegeabtriebszahnrad (Gegenabtriebszahnrad, engl.: „counter driven gear“) 50, ein Endantriebszahnrad 60, ein Endabtriebszahnrad 70 und ein Hinterraddifferentialgetriebe (Rr-Differential) 80 auf. Das Vorgelegeantriebszahnrad 40 ist an der Motorantriebswelle 10 so angeordnet, dass es sich integral damit dreht. Das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 ist an der Vorgelegewelle 20 angeordnet und ist in einem Zustand, in dem es mit dem Vorgelegeantriebszahnrad 40 ineinandergreift, relativ zu der Vorgelegewelle 20 drehbar. Das Endantriebszahnrad 60 ist an der Vorgelegewelle 20 so angeordnet, dass es sich integral damit dreht. Das Endabtriebszahnrad 70 ist an der Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a in einem Zustand, in dem es mit dem Endantriebszahnrad 60 ineinandergreift, angeordnet. Das Hinterraddifferentialgetriebe 80 ist zwischen der Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und der Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b angeordnet. Es kann in Betracht gezogen werden, dass beispielsweise hauptsächlich das Vorgelegeabtriebszahnrad 50, die Vorgelegewelle 20, das Endantriebszahnrad 60 und das Endabtriebszahnrad 70 die Verlangsamungsvorrichtung darstellen.
Die Motoreinheit 8 weist ferner einen Drehmomentbegrenzer 90, der mit sowohl dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 als auch der Vorgelegewelle 20 in Eingriff bringbar ist, zum Steuern von Drehmomentübertragung dazwischen auf.
Der Drehmomentbegrenzer 90 weist eine erste Plankurve (engl.: „face cam“) 52 (siehe 4), die an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 vorgesehen ist, und eine Tellerfedereinheit 100, die integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar ist und die eine zweite Plankurve (engl.: „face cam“) 110 (siehe 4), die dazu ausgebildet ist, mit der ersten Plankurve 52 zu verzahnen oder ineinanderzugreifen, aufweist, auf. Die Tellerfedereinheit 100 ist dazu ausgebildet, in einem Fall, wo eine Last gleich oder größer als ein festgelegter Wert (d.h. ein vorherbestimmtes Drehmoment) auf die Tellerfedereinheit 100 ausgeübt wird, so ausgelenkt oder verbogen zu werden, dass die zweite Plankurve 110 in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52, d.h. in einer Richtung weg von der ersten Plankurve 52, versetzt wird, während die zweite Plankurve 110 zu der ersten Plankurve 52 vorgespannt wird. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer 90 eine Funktion zum Steuern (insbesondere Erlauben und Unterbrechen) der Drehmomentübertragung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 erfüllen. Die zuvor genannte Funktion des Drehmomentbegrenzers 90 wird nachfolgend für den Zweck der Erläuterung als eine „Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion“ bezeichnet.
Insbesondere ist die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion eine Funktion zum Erlauben von Übertragung von Drehmoment in einem Fall, wo derartiges Drehmoment, das an den Drehmomentbegrenzer 90 eingegeben wird, kleiner als ein Lösedrehmoment ist, und zum Verhindern von Übertragung von Drehmoment in einem Fall, wo derartiges Drehmoment, das an den Drehmomentbegrenzer 90 eingegeben wird, gleich oder größer als das Lösedrehmoment ist.
Der Drehmomentbegrenzer 90 kann zusätzlich eine Nabe 200, die an einem Außenumfang der Vorgelegewelle 20 vorgesehen ist, eine Hülse 300, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand, in dem sie in Eingriff mit der Nabe 200 ist, in einer axialen Richtung der Vorgelegewelle 20 zwischen einer ersten Position P1, an der die Hülse 300 über ein Keilwellenprofil (Keilwellennute, Keilprofil, engl.: „spline“) mit der Tellerfedereinheit 100 verbunden ist, und einer zweiten Position P2, an der die Hülse 300 von der Tellerfedereinheit 100 getrennt (d.h. entfernt/beabstandet) ist, zu gleiten, und ein Solenoid 400, das das Gleiten der Hülse 300 steuert, aufweisen. Die Hülse 300 dient als ein Gleitbauteil. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer 90 zusätzlich eine Funktion zum Steuern (insbesondere Erlauben und Unterbrechen) von Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 aufweisen. Die zuvor genannte Funktion des Drehmomentbegrenzers 90 wird zum Zweck der Erläuterung nachfolgend als eine „Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion“ bezeichnet.
Insbesondere ist die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion eine Funktion zum Erlauben der Übertragung der Antriebskraft von dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 auf die Vorgelegewelle 20 in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 in dem Vierradantriebsmodus angetrieben wird, und zum Verhindern der Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 in dem Vorderradantriebsmodus angetrieben wird, so dass beispielsweise ein Schleppdrehmoment (Widerstandsdrehmoment), das innerhalb der Motoreinheit 8 erzeugt wird, beschränkt wird.
Die Motoreinheit 8, die den zuvor genannten Aufbau aufweist, wird wie unten betätigt/betrieben. In einem Fall, wo das Fahrzeug 1 in dem Vierradantriebsmodus angetrieben wird, wird die Antriebskraft des Motors (der Motorantriebswelle 10) über das Vorgelegeantriebszahnrad 40 und das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 auf die Vorgelegewelle 20 übertragen. Die Antriebskraft, die auf die Vorgelegewelle 20 übertragen wird, wird ferner über das Endantriebszahnrad 60 auf das Endabtriebszahnrad 70 übertragen. Die Antriebskraft, die auf das Endabtriebszahnrad 70 übertragen wird, wird über das Hinterraddifferentialgetriebe 80 auf die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b übertragen. Das Hinterraddifferentialgetriebe 80 überträgt in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 nach vorne angetrieben wird (fährt), die Antriebskraft so auf die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b, dass sich die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b bei derselben Drehzahl (selben Anzahl von Umdrehungen) drehen. Das Hinterraddifferentialgetriebe 80 überträgt auch in einem Fall, wo sich das Fahrzeug 1 nach rechts oder links wendet (um die Kurve fährt), die Antriebskraft so auf die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b, dass sich die Linkes-Hinterrad-Antriebswelle 30a und die Rechtes-Hinterrad-Antriebswelle 30b bei jeweiligen Drehzahlen (jeweiligen Anzahlen von Umdrehungen) geeignet drehen.
In einem Fall, wo das Drehmoment kleiner als das Lösedrehmoment an den Drehmomentbegrenzer 90 eingegeben wird, arbeitet der Drehmomentbegrenzer 90 zum Erlauben der Drehmomentübertragung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20. Insbesondere wird die zweite Plankurve 110 der Tellerfedereinheit 100 in Richtung auf die erste Plankurve 52, die an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 vorgesehen ist, so vorgespannt, dass sie mit der ersten Plankurve 52 verzahnt ist. Infolgedessen erlaubt der Drehmomentbegrenzer 90 die Drehmomentübertragung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20.
Andererseits arbeitet in einem Fall, wo das Drehmoment gleich oder größer als das Lösedrehmoment an den Drehmomentbegrenzer 90 eingegeben wird, der Drehmomentbegrenzer 90 zum Unterbrechen oder Blockieren der Drehmomentübertragung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20. Insbesondere ist die Tellerfedereinheit 100 dazu ausgebildet, so ausgelenkt oder verbogen zu werden, dass die zweite Plankurve 110 in der Richtung weg von der ersten Plankurve 52 versetzt wird. Der Drehmomentbegrenzer 90 unterbricht somit die Drehmomentübertragung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 durch Lösen von Verzahnung (Eingriff) zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110.
In einem Fall, wo das Fahrzeug 1 in dem Vorderradantriebsmodus angetrieben wird, arbeitet der Drehmomentbegrenzer 90 zum Unterbrechen der Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20, so dass er eine Erzeugung des Schleppdrehmoments innerhalb der Motoreinheit 8 beschränkt. Insbesondere gleitet die Hülse 300, die durch das Solenoid 400 gesteuert wird, von der ersten Position P1, an der die Hülse 300 während des Vierradantreibens des Fahrzeugs 1 mit der Tellerfedereinheit 100 über ein Keilwellenprofil verbunden ist, zu der zweiten Position P2, an der die Hülse 300 von der Tellerfedereinheit 100 in einem Zustand, in dem sie mit der Nabe 200 ineinandergreift, entfernt/beabstandet ist, so dass sie dadurch den Eingriff zwischen der Tellerfedereinheit 100 und der Vorgelegewelle 20 löst. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer 90 die Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 unterbrechen. Alternativ kann der Drehmomentbegrenzer 90 selbst in einem Fall, wo das Fahrzeug 1 in dem Vorderradantriebsmodus angetrieben wird, nach Bedarf zum Erlauben der Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 arbeiten. In diesem Fall gleitet die Hülse 300, die durch das Solenoid 400 gesteuert wird, zu der ersten Position P1, an der die Hülse 300 in einem Zustand, in dem sie mit der Nabe 200 ineinandergreift, mit der Tellerfedereinheit 100 über ein Keilwellenprofil verbunden ist. Die Tellerfedereinheit 100 und die Vorgelegewelle 20 sind miteinander in Eingriff, so dass der Drehmomentbegrenzer 90 die Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 erlauben kann.
Als Nächstes werden Beispiele bestimmter Ausgestaltungen des zuvor genannten Drehmomentbegrenzers 90 und von Bestandteilen, die damit in Zusammenhang stehen, in Bezug auf 3 und 4 erläutert.
Der Drehmomentbegrenzer 90 weist die erste Plankurve 52, die an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50, das die Antriebskraft des Motors überträgt, vorgesehen ist, und die Tellerfedereinheit 100, die integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar ist und die zweite Plankurve 110 aufweist, auf, welche zweite Plankurve 110 der ersten Plankurve 52 zugewandt ist und dazu ausgebildet ist, mit der ersten Plankurve 52 zu verzahnen. Die zweite Plankurve 110 ist dazu ausgebildet, in Richtung auf die erste Plankurve 52 vorgespannt zu werden. Die erste Plankurve 52 dient als ein erster Eingriffsabschnitt und die zweite Plankurve 110 dient als ein zweiter Eingriffsabschnitt.
Ferner kann der Drehmomentbegrenzer 90 zusätzlich die Nabe 200, die Hülse 300 und das Solenoid 400 aufweisen, wie oben erwähnt wurde.
Ein Beispiel einer bestimmten Ausgestaltung des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 wird in Bezug auf 5 zusätzlich zu 3 und 4 erläutert.
Wie in 5 dargestellt ist, ist das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 als Ganzes ein ringförmig ausgebildetes Bauteil, während es eine Durchgangsbohrung (ein Durchgangsloch) 51 entlang einer Mittelachse des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 aufweist. Das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 ist aus Metall, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminiumlegierung und/oder Titanlegierung, gemacht. Das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 weist Zähne 54 an einer Außenumfangsoberfläche auf, welche Zähne 54 mit Zähnen, die an dem Vorgelegeantriebszahnrad 40 vorgesehen sind, ineinandergreifen.
Ein Gehäusehohlraum 53, der sich als Ganzes ringförmig erstreckt, ist an einem inneren Abschnitt des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 vorgesehen. Der Gehäusehohlraum 53 kann beispielsweise einen ersten Hohlraum 53a, der sich ringförmig erstreckt, einen zweiten Hohlraum 53b, der mit dem ersten Hohlraum 53a verbunden ist und sich ringförmig erstreckt, und einen dritten Hohlraum 53c, der mit dem zweiten Hohlraum 53b verbunden ist und sich ringförmig erstreckt, aufweisen. Der erste Hohlraum 53a ist von einer ersten Außenumfangswand 53d, die einen ersten Durchmesser aufweist und sich ringförmig erstreckt, und von einer ersten Innenumfangswand 53a1, die einen zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, aufweist und sich ringförmig erstreckt, umgeben. Der zweite Hohlraum 53b ist von der ersten Außenumfangswand 53d und von einer zweiten Innenumfangswand 53b1, die einen dritten Durchmesser, der kleiner als der zweite Durchmesser ist, aufweist und sich ringförmig erstreckt, umgeben. Der dritte Hohlraum 53c ist von der ersten Außenumfangswand 53d und von einer dritten Innenumfangswand 53c1, die einen vierten Durchmesser, der kleiner als der dritte Durchmesser ist, aufweist und sich ringförmig erstreckt, umgeben.
Eine Scheibe 500, die sich ringförmig erstreckt, so dass sie den ersten Hohlraum 53a füllt, ist in dem ersten Hohlraum 53a untergebracht und befestigt. Die Scheibe 500 ist aus Metall, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminiumlegierung und/oder Titanlegierung, gemacht. Die erste Plankurve 52 ist an einer Oberfläche 510 der Scheibe 500, die der Tellerfedereinheit 100 zugewandt ist, vorgesehen. Die Oberfläche 510 dient als eine Oberfläche des Vorgelegeabtriebszahnrads 50, welche Oberfläche sich mit einer axialen Richtung des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 schneidet. Die erste Plankurve 52 weist mehrere Zähne 520 auf, die als erste vorstehende Abschnitte dienen, die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken.
Das Vorgelegeabtriebszahnrad 50, das in 5 dargestellt ist, ist in einem Zustand, wo die Vorgelegewelle 20 durch die Durchgangsbohrung 51 dringt, so dass sie darin positioniert ist, wie in 3 und 4 dargestellt ist, relativ zu der Vorgelegewelle 20 drehbar oder integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar.
Zum Verbessern einer relativen Drehung zwischen dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und der Vorgelegewelle 20 ist ein Freiraum 29 in einem Bereich der Vorgelegewelle 20 ausgebildet, wie in 3 und 4 dargestellt ist, welcher Bereich sich in einer Umfangsrichtung erstreckt und der Durchgangsbohrung 51 des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 zugewandt ist. In dem Freiraum 29 können mehrere Lager (Nadellager) 24 so angeordnet sein, dass sie voneinander beabstandet sind. Jedes der mehreren Lager ist so vorgesehen, dass es um eine Mittelachse, die sich parallel zu einer Mittelachse der Vorgelegewelle 20 erstreckt, drehbar ist.
Im Vergleich zwischen 5 und 3 (oder 4) weist der Gehäusehohlraum 53 in 5 den ersten Hohlraum 53a, den zweiten Hohlraum 53b und den dritten Hohlraum 53c auf, während der Gehäusehohlraum 53 in 3 (oder 4) als ein einzelner Hohlraum dient, der sich ringförmig erstreckt. In dieser Offenbarung sind der Gehäusehohlraum 53, der in 5 dargestellt ist, und der Gehäusehohlraum 53, der in 3 (oder 4) dargestellt ist, beide anwendbar.
In 5 ist die erste Plankurve 52 an der Scheibe 500 (insbesondere an der Oberfläche 510 der Scheibe 500, die der Tellerfedereinheit 100 zugewandt ist) ausgebildet und vorgesehen. Andererseits ist in 3 (oder 4) die erste Plankurve 52 direkt an einer Oberfläche des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 ausgebildet und vorgesehen, welche Oberfläche den Gehäusehohlraum 53 umgibt und der Tellerfedereinheit 100 zugewandt ist. In dieser Offenbarung sind die erste Plankurve 52, die in 5 dargestellt ist, und die erste Plankurve 52, die in 3 (oder 4) dargestellt ist, beide anwendbar.
Ein Beispiel einer bestimmten Ausgestaltung der Tellerfedereinheit 100 wird in Bezug auf 6 zusätzlich zu 3 bis 5 erläutert. In 5 und 6 wird eine externe Kraft nicht auf die Tellerfedereinheit 100 ausgeübt (wird keine externe Kraft ausgeübt).
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, ist die Tellerfedereinheit 100 aus Metall mit Flexibilität, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminiumlegierung und/oder Titanlegierung, gemacht. Die Tellerfedereinheit 100 weist hauptsächlich einen Tellerfederabschnitt 120 in einer ringförmigen Ausgestaltung und einen Stützabschnitt 140 in einer rohrförmigen Ausgestaltung, der integral und koaxial mit dem Tellerfederabschnitt 120 ausgebildet und vorgesehen ist, auf.
In einem Fall, wo die externe Kraft nicht auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, erstreckt sich der Tellerfederabschnitt 120 als einen Radius aufweisend, der von einem ersten Ende 122 zu einem zweiten Ende 124 des Tellerfederabschnitts 120 abnimmt, wie in 5 dargestellt ist. Der Tellerfederabschnitt 120 weist eine Durchgangsbohrung (ein Durchgangsloch) 125 an dem zweiten Ende 124 auf. Die zweite Plankurve 110 ist an einer Oberfläche 126 (einer Referenzoberfläche) des Tellerfederabschnitts 120, die dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 zugewandt ist, vorgesehen. Die zweite Plankurve 110 weist mehrere Zähne 128 (zweite vorstehende Abschnitte), die so vorgesehen sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken, auf. Ein geeignetes Intervall (Abstand) ist zwischen einem der Zähne 128 und dem anderen der Zähne 128, die aneinander angrenzen, vorgesehen oder definiert, so dass der entsprechende Zahn 520 der ersten Plankurve 52 zwischen den zuvor genannten angrenzenden Zähnen 128 angeordnet ist. D.h., ein geeignetes Intervall ist zwischen einem der Zähne 520 und dem anderen der Zähne 520 der ersten Plankurve 52, die aneinander angrenzen, vorgesehen oder definiert, so dass der entsprechende Zahn 128 der zweiten Plankurve 110 zwischen den zuvor genannten angrenzenden Zähnen 520 angeordnet ist.
Der Stützabschnitt 140 erstreckt sich als einen Radius aufweisend, der zunimmt, von einem ersten Ende 142 zu einem Zwischenabschnitt 144 des Stützabschnitts 140 und erstreckt sich als im Wesentlichen denselben Radius aufweisend von dem Zwischenabschnitt 144 zu einem zweiten Ende 146 des Stützabschnitts 140. D.h., der Stützabschnitt 140 weist den Radius auf, der von dem ersten Ende 142 zu dem Zwischenabschnitt 144 zunimmt, welcher Radius von dem Zwischenabschnitt 144 zu dem zweiten Ende 146 im Wesentlichen konstant ist. Der Stützabschnitt 140 weist eine Durchgangsbohrung (ein Durchgangsloch) 143 an dem ersten Ende 142 auf. Der Stützabschnitt 140 ist an dem ersten Ende 142 integral mit dem zweiten Ende 124 des Tellerfederabschnitts 120 verbunden. Dementsprechend ist die Durchgangsbohrung 143 des Stützabschnitts 140 mit der Durchgangsbohrung 125 des Tellerfederabschnitts 120 verbunden.
Der Stützabschnitt 140 weist mehrere erhöhte Abschnitte 148 an einer Außenumfangsoberfläche auf, welche erhöhten Abschnitte 148 so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und sich in der axialen Richtung erstrecken.
Die Tellerfedereinheit 100, die in 5 und 6 dargestellt ist, ist an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 in einem Zustand montiert, wo der Stützabschnitt 140 (d.h. zum Beispiel das zweite Ende 146 davon) an der zweiten Innenumfangswand 53b1 befestigt ist. Insbesondere sind die zweite Innenumfangswand 53b1 und die dritte Innenumfangswand 53c1 des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 in die Durchgangsbohrung 125 des Tellerfederabschnitts 120 und die Durchgangsbohrung 143 des Stützabschnitts 140 eingefügt. Der Tellerfederabschnitt 120 wird gegen die Scheibe 500 gedrückt, bis die Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 im Wesentlichen vertikal zu der Mittelachse des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 wird, so dass der Tellerfederabschnitt 120 innerhalb des zweiten Hohlraums 53b angeordnet ist. D.h., das zweite Ende 124 des Tellerfederabschnitts 120 und das erste Ende 142 des Stützabschnitts 140 stellen Kontakt mit der zweiten Innenumfangswand 53b1 her.
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, kann die Tellerfedereinheit 100 an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 durch einen Sprengring S, der zwischen einem Ausschnitt, der an dem zweiten Ende 146 Stützabschnitts 140 vorgesehen ist, indem er sich ringförmig in der Umfangsrichtung erstreckt, und einer Nut, die an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 vorgesehen ist, indem sie sich ringförmig in der Umfangsrichtung erstreckt, so dass sie dem Ausschnitt zugewandt ist, angeordnet ist, befestigt sein. Infolgedessen wird der Stützabschnitt 140 darin eingeschränkt, sich in einer Richtung weg von der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung (d.h. in einer rechten Richtung in 3 und 4) zu bewegen.
Die Tellerfedereinheit 100 ist an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 in der zuvor genannten Weise befestigt. In dem Zustand, wo die Tellerfedereinheit 100 an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 befestigt ist, ist die zweite Plankurve 110, die an der Tellerfedereinheit 100 vorgesehen ist, der ersten Plankurve 52, die an den Vorgelegeabtriebszahnrad 50 vorgesehen ist, zugewandt, wie in 3 und 4 dargestellt ist.
Im Vergleich zwischen 5 und 3 (oder 4) erstreckt sich der Stützabschnitt 140 der Tellerfedereinheit 100 in 5 als den Radius aufweisend, der zunimmt, von dem ersten Ende 142 in Richtung auf den Zwischenabschnitt 144 und erstreckt sich als im Wesentlichen denselben Radius aufweisend von dem Zwischenabschnitt 144 in Richtung auf das zweite Ende 146. Andererseits erstreckt sich der Stützabschnitt 140 in 3 (oder 4) als im Wesentlichen denselben (d.h. konstanten) Radius aufweisend von dem ersten Ende 142 zu dem zweiten Ende 146. In dieser Offenbarung sind der Stützabschnitt 140, der in 5 dargestellt ist, und der Stützabschnitt 140, der in 3 (oder 4) dargestellt ist, beide anwendbar.
Die zweite Plankurve 110, die an dem Tellerfederabschnitt 120 vorgesehen ist, wird unten erläutert. Wie in 6 dargestellt ist, sind die mehreren Zähne 128 (vorstehenden Abschnitte), die die zweite Plankurve 110 darstellen, an der ringförmig ausgebildeten Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 vorgesehen. Jeder der Zähne 128 weist eine Hauptoberfläche 606, eine erste Neigungsoberfläche 608, eine zweite Neigungsoberfläche 610, eine dritte Neigungsoberfläche 612 und eine vierte Neigungsoberfläche 614 auf. Die Hauptoberfläche 606 erstreckt sich in einer radialen Richtung von einem ersten Ende 602 zu einem zweiten Ende 604 parallel zu der Oberfläche 126 in Richtung auf einen Außenumfangsrand der Oberfläche 126. Die erste Neigungsoberfläche 608 erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Oberfläche 126 verbindet. Die zweite Neigungsoberfläche 610 erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Oberfläche 126 verbindet, während sie die Hauptoberfläche 606 mit der ersten Neigungsoberfläche 608 sandwichartig umgibt. Die dritte Neigungsoberfläche 612 erstreckt sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende 602 der Hauptoberfläche 606 in Richtung auf die Mittelachse des Tellerfederabschnitts 120 und ist in Richtung auf die Oberfläche 126 geneigt. Die vierte Neigungsoberfläche 614 erstreckt sich in der radialen Richtung von dem zweiten Ende 604 der Hauptoberfläche 606 in Richtung auf den Außenumfangsrand des Tellerfederabschnitts 120 und ist in Richtung auf die Oberfläche 126 geneigt. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Hauptoberfläche 606 eine Breite auf, die von dem ersten Ende 602 zu dem zweiten Ende 604 zunimmt. Alternativ kann die Hauptoberfläche 606 beispielsweise eine Breite, die von dem ersten Ende 602 zu dem zweiten Ende 604 abnimmt, oder im Wesentlichen dieselbe Breite von dem ersten Ende 602 zu dem zweiten Ende 604 aufweisen.
7 stellt schematisch die Ausgestaltung jedes der Zähne 128 von dem Außenumfangsrand des Tellerfederabschnitts 120, der in 6 dargestellt ist, in Richtung auf die Mittelachse betrachtet dar. Ein Winkel α1, der durch die erste Neigungsoberfläche 608 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, ist in einem Bereich von null Grad (ausschließlich) bis 45 Grad (einschließlich) auswählbar (d.h. 0<α1≤45). Ein Winkel α2, der durch die zweite Neigungsoberfläche 610 relativ zur Oberfläche 126 ausgebildet wird, ist ebenfalls in einem Bereich von null Grad (ausschließlich) bis 45 Grad (einschließlich) auswählbar (d.h. 0<α2≤45). Zudem ist ein Winkel α3 (der in 7 nicht dargestellt ist), der durch die dritte Neigungsoberfläche 612 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, ebenfalls in einem Bereich von null Grad (ausschließlich) bis 45 Grad (einschließlich) auswählbar (d.h. 0<α3≤45). In derselben Weise ist ein Winkel α4 (der in 7 nicht dargestellt ist), der durch die vierte Neigungsoberfläche 614 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, in einem Bereich von null Grad (ausschließlich) bis 45 Grad (einschließlich) auswählbar (d.h. 0<α4≤45). In der Ausführungsform ist jeder der Winkel α1 bis α4 zu 45 Grad angegeben (spezifiziert). Alternativ sind die Winkel α1 bis α4 nicht notwendigerweise dieselben (identisch) und können verschieden voneinander angegeben (ausgewählt) sein.
In einen Zustand, wo die erste Plankurve 52 und die zweite Plankurve 110 miteinander in Eingriff sind (d.h. einem Zustand, der in 3 dargestellt ist), ist einer der Zähne 520 der ersten Plankurve 52 an/in einem Bereich zwischen zwei angrenzenden Zähnen 128 der zweiten Plankurve 110 angeordnet. Das heißt, einer der Zähne 128 der zweiten Plankurve 110 ist an/in einem Bereich zwischen zwei angrenzenden Zähnen 520 der ersten Plankurve 52 angeordnet. Somit weist jeder der Zähne 520 der ersten Plankurve 52 wünschenswerterweise eine solche Ausgestaltung auf, dass jeder der Zähne 520 geeignet an/in dem Bereich zwischen den zwei angrenzenden Zähnen 128 der zweiten Plankurve 110 angeordnet ist und dass jeder der Zähne 520 geeignet mit den zwei angrenzenden Zähnen 128 ineinandergreift. In der Ausführungsform kann jeder der Zähne 520 der ersten Plankurve 52 dieselbe Ausgestaltung wie jeder der Zähne 128 der zweiten Plankurve 110 aufweisen. Insbesondere kann jeder der Zähne 520 eine Hauptoberfläche, eine erste Neigungsoberfläche, eine zweite Neigungsoberfläche, eine dritte Neigungsoberfläche und eine vierte Neigungsoberfläche aufweisen. Die Hauptoberfläche erstreckt sich in einer radialen Richtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende parallel zu der Oberfläche 510 (siehe 5) in Richtung auf einen Außenumfangsrand der Oberfläche 510. Die erste Neigungsoberfläche erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche und der Oberfläche 510 verbindet. Die zweite Neigungsoberfläche erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche und der Oberfläche 510 verbindet, während sie die Hauptoberfläche mit der ersten Neigungsoberfläche sandwichartig umgibt. Die dritte Neigungsoberfläche erstreckt sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende der Hauptoberfläche in Richtung auf die Mittelachse des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 und ist in Richtung auf die Oberfläche 510 geneigt. Die vierte Neigungsoberfläche erstreckt sich in der radialen Richtung von dem zweiten Ende der Hauptoberfläche in Richtung auf den Außenumfangsrand des Vorgelegeabtriebszahnrads 50. In einem Zustand, wo die erste Plankurve 52 und die zweite Plankurve 110 miteinander in Eingriff sind, ist die erste Neigungsoberfläche des Zahns 520 der ersten Neigungsoberfläche 608 des Zahns 128 zugewandt oder stellt Kontakt mit dieser her, und die zweite Neigungsoberfläche des Zahns 520 ist der zweiten Neigungsoberfläche 610 des Zahns 128 zugewandt oder stellt Kontakt mit dieser her. Somit sind ein Winkel, der durch die erste Neigungsoberfläche des Zahns 520 relativ zu der Oberfläche 510 ausgebildet wird, und ein Winkel, der durch die zweite Neigungsoberfläche des Zahns 520 relativ zur Oberfläche 510 ausgebildet wird, wünschenswerterweise gleich dem Winkel α1, der durch die erste Neigungsoberfläche 608 ausgebildet wird, bzw. dem Winkel α2, der durch die zweite Neigungsoberfläche 610 des Zahns 128 ausgebildet wird.
Ein Beispiel einer bestimmten Ausgestaltung des Drehmomentbegrenzers 90 zum Ausüben der Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion wird unten erläutert. Wie in 3 und 4 dargestellt ist, ist die Nabe 200 an einer Außenumfangsoberfläche der Vorgelegewelle 20 vorgesehen. Die Nabe 200 weist mehrere Keilwellenprofile (Keilwellennute, Keilprofile), die als eine Klauenkupplung dienen und so vorgesehen sind, dass sie voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, entlang der Außenumfangsoberfläche der Vorgelegewelle 20 auf. In 3 und 4 ist eines der Keilwellenprofile in/aus den mehreren Keilwellenprofilen der Nabe 200 dargestellt. Die Nabe 200 kann aus Metall, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminiumlegierung und/oder Titanlegierung, gemacht sein.
Die Hülse 300 ist so vorgesehen, dass sie in einem Zustand, in dem sie mit der Nabe 200 in Eingriff ist, in der axialen Richtung der Vorgelegewelle 20 gleitend verschiebbar ist. Die Hülse 300 weist mehrere Keilwellenprofile, die als eine Klauenkupplung dienen und die so vorgesehen sind, dass sie in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, entlang der Außenumfangsoberfläche der Vorgelegewelle 20 auf. In 3 und 4 ist eines der Keilwellenprofile in/aus den mehreren Keilwellenprofilen der Hülse 300 dargestellt. Die Hülse 300 ist mit der Nabe 200 in einem Zustand, wo die mehreren Keilwellenprofile der Hülse 300 mit den mehreren Keilwellenprofilen der Nabe 200 verzahnt (in Eingriff) sind, in Eingriff. Die Hülse 300 kann ebenfalls aus Metall, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminiumlegierung und/oder Titanlegierung, gemacht sein.
Jedes der Keilwellenprofile der Hülse 300 gleitet in der axialen Richtung zwischen der ersten Position P1, an der das Keilwellenrofil zwischen zwei angrenzenden erhöhten Abschnitten 148, die an dem Stützabschnitt 140 der Tellerfedereinheit 100 vorgesehen sind, positioniert (d.h. durch Keilwellenprofile damit verbunden) ist, so dass die Tellerfedereinheit 100 integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar ist, und der zweiten Position P2, an der sich das Keilwellenprofil von den zuvor genannten zwei angrenzenden erhöhten Abschnitten 148 löst und trennt, so dass die Tellerfedereinheit 100 relativ zu der Vorgelegewelle 20 drehbar ist.
Das zuvor genannte Gleiten (gleitende Verschieben) der Hülse 300 (insbesondere jedes der Keilwellenprofile davon) zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 ist durch das Solenoid 400, das als ein Beispiel eines Stellglieds (Aktors) dient, erreichbar.
In einem Zustand, wo jedes der Keilwellenprofile der Hülse 300 an der ersten Position P1 angeordnet ist, wie mit einer durchgezogene Linie in 3 und 4 dargestellt ist, veranlasst die Drehung des Vorgelegeabtriebszahnrads 50 die erhöhten Abschnitte 148, die an dem Stützabschnitt 140 der Tellerfedereinheit 100 vorgesehen sind, mit den entsprechenden Keilwellenprofilen der Hülse 300 Kontakt herzustellen, so dass die erhöhten Abschnitte 148 in der Umfangsrichtung auf die entsprechenden Keilwellenprofile der Hülse 300 drücken. Dementsprechend ist die Tellerfedereinheit 100 (das Vorgelegeabtriebszahnrad 50) integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar.
Andererseits werden in einem Zustand, wo jedes der Keilwellenprofile der Hülse 300 an der zweiten Position P2 angeordnet ist, wie mit einer gepunkteten (gestrichelten) Linie in 3 und 4 dargestellt ist, die erhöhten Abschnitte 148, die an dem Stützabschnitt 140 der Tellerfedereinheit 100 vorgesehen sind, daran gehindert, Kontakt mit den entsprechenden Keilwellenprofilen der Hülse 300 herzustellen. Dementsprechend ist die Tellerfedereinheit 100 (das Vorgelegeabtriebszahnrad 50) relativ zu der Vorgelegewelle 20 drehbar.
Als Nächstes wird der Betrieb des Drehmomentbegrenzers 90 mit der zuvor genannten Ausgestaltung in einem Fall, wo der Drehmomentbegrenzer 90 die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion ausübt, in Bezug auf 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F erläutert.
Eine Positionsbeziehung zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110 vor einem Abschluss einer Montage der Tellerfedereinheit 100 an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 (d.h. in einem freien Zustand des Drehmomentbegrenzers 90 während eines Zusammenbauvorgangs des Tellerfederabschnitts 120 auf dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50) ist in 8A dargestellt. Eine Positionsbeziehung zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110 in einen Zustand, wo die Tellerfedereinheit 100 an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 montiert ist (d.h. in einem normalen Zustand des Drehmomentbegrenzers 90), ist in 8C dargestellt. Eine Positionsbeziehung zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110 in einem Zustand, wo das Lösedrehmoment an die zweite Plankurve 110 (oder die erste Plankurve 52) eingegeben wird, ist in 8E dargestellt. Jede der Kurven in 8B, 8D und 8F zeigt eine Beziehung zwischen einer Last, die auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, und einem Hub (einem Betrag/Ausmaß eines Versatzes) des Tellerfederabschnitts 120 entsprechend jeder der Positionsbeziehungen zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110, die in 8A, 8C und 8E dargestellt sind.
In dem freien Zustand des Drehmomentbegrenzers 90, wo die äußere Kraft nicht auf den Tellerfederabschnitt 120 der Tellerfedereinheit 100 ausgeübt wird, wie in 8A dargestellt ist, ist die Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 so geneigt, dass das erste Ende 122 näher an der ersten Plankurve 52 positioniert ist als das zweite Ende 124. In dem zuvor genannten Zustand ist, da keine Last auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, der Hub des Tellerfederabschnitts 120 null, wie in 8B dargestellt ist.
In dem Zustand, wo die Tellerfedereinheit 100 an dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50 montiert ist, wie in 8C dargestellt ist, wird die Last auf den Tellerfederabschnitt 120 in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 ausgeübt. Somit erstreckt sich die Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Richtung. In einem derartigen Zustand wird eine Last L1 auf den Tellerfederabschnitt 120 entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung ausgeübt, so dass ein Hub D1 des Tellerfederabschnitts 120 erhalten wird.
Wie in 8E dargestellt ist, wird das Lösedrehmoment an die zweite Plankurve 110 (oder die erste Plankurve 52) eingegeben. In einem Fall, wo Drehmoment in der Umfangsrichtung auf die zweite Plankurve 110 oder die erste Plankurve 52 ausgeübt wird, nimmt jeder der Zähne 128 eine Kraft (eine Last) entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung auf, da jeder der Zähne 128 der zweiten Plankurve 110 und jeder der Zähne 520 der ersten Plankurve 52 über die geneigten Oberflächen (d.h. die erste Neigungsoberfläche 608 und die zweite Neigungsoberfläche 610 jedes der Zähne 128 und die ersten und zweiten Neigungsoberflächen jedes der Zähne 520) Kontakt miteinander herstellen. Wenn das Drehmoment, das an die zweite Plankurve 110 oder die erste Plankurve 52 eingegeben wird, das Lösedrehmoment erreicht, wird die Last L1 auf den Tellerfederabschnitt 120 entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung so ausgeübt, wie in 8F dargestellt ist, dass ein Hub D2 des Tellerfederabschnitts 120 erhalten wird. Dementsprechend ist die Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 so geneigt, dass das erste Ende 122 weiter als das zweite Ende 124 von der ersten Plankurve 52 entfernt positioniert ist. Die erste Plankurve 52 und die zweite Plankurve 110 lösen sich voneinander zum Unterbrechen der Drehmomentübertragung zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110.
Wie in 8B, 8D und 8F dargestellt ist, ist der Betrag des Hubs, der mit einer Zunahme von Last um einen bestimmten Betrag (festen Betrag) zunimmt, in einem Bereich, wo die Last, die auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, null bis L1 ist, relativ klein. Andererseits ist in einem Bereich, wo die Last, die auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, L1 bis L2 ist, der Betrag eines Hubs, der mit einer Zunahme von Last um den bestimmten Betrag (festen Betrag) zunimmt, relativ groß. Mit dem Tellerfederabschnitt 120, der die zuvor genannten Kennzeichen aufweist, hält die zweite Plankurve 110 den Eingriff mit der ersten Plankurve 52, bis ein Eingangsdrehmoment das Lösedrehmoment erreicht, und der Eingriff zwischen der zweiten Plankurve 110 und der ersten Plankurve 52 kann zu der Zeit, zu der das Drehmoment gleich oder größer als das Lösedrehmoment eingegeben wird, unmittelbar gelöst werden.
Die Tellerfedereinheit 100, die die zuvor genannte Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion durchführt, ist dazu ausgebildet, so ausgelenkt oder verbogen zu werden, dass die zweite Plankurve 110 in der Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 versetzt wird. Somit arbeitet die Tellerfedereinheit 100 zum Lösen des Eingriffs zwischen der zweiten Plankurve 110 und der ersten Plankurve 52. Der Tellerfederabschnitt 120 der Tellerfedereinheit 100 ist integral mit dem Stützabschnitt 140, der darin beschränkt ist, in der Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung zu gleiten, ausgebildet und vorgesehen. Somit existiert in der gesamten Tellerfedereinheit 100 lediglich/kaum ein Abschnitt, der relativ zu den anderen Bestandteilen, insbesondere dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50, gleitet (d.h. ein Gleitabschnitt). Das Lösedrehmoment wird daher darin eingeschränkt, aufgrund einer Größe von Reibungskraft, die sich aus dem Gleitabschnitt in der Tellerfedereinheit 100 ergeben kann, zu variieren oder zu fluktuieren.
Da die Tellerfedereinheit 100 im Wesentlichen keinen Abschnitt aufweist, der relativ zu den anderen Bestandteilen gleitet, wie oben erwähnt wurde, weist die Tellerfedereinheit 100 ebenfalls im Wesentlichen kein Gleitbauteil mit einer großen Trägheitsmasse auf. Somit kann, selbst wenn eine Hochfrequenzstoßlast an die Tellerfedereinheit 100 eingegeben wird, die Tellerfedereinheit 100 den Eingriff zwischen der zweiten Plankurve 110 und der ersten Plankurve 52 sicher lösen. Das Lösedrehmoment ist darin eingeschränkt, aufgrund einer Größe von Reibungskraft, die sich aus dem Gleitabschnitt in der Tellerfedereinheit 100 ergeben kann, zu variieren oder zu fluktuieren.
Die zweite Plankurve 110 und der Tellerfederabschnitt 120 sind integral ausgebildet, d.h., die zweite Plankurve 110 ist an dem Tellerfederabschnitt 120 selbst ausgebildet, so dass dadurch die Anzahl von Bestandteilen verringert wird. Zudem ist der Stützabschnitt 140, der den Tellerfederabschnitt 120 abstützt, ebenfalls integral zusätzlich zu der zweiten Plankurve 110 und dem Tellerfederabschnitt 120 ausgebildet, so dass dadurch die Anzahl von Bestandteilen weiter verringert wird. Eine Kostenreduzierung kann zum Erhalten des Drehmomentbegrenzers erreicht werden.
In einem Fall, wo der Tellerfederabschnitt 120 zum Lösen der Drehmomentübertragung arbeitet (d.h., einen Drehmomentlösebetrieb durchführt), lösen ein radial äußerer Bereich und ein radial innerer Bereich der zweiten Plankurve 110 den Eingriff relativ zu der ersten Plankurve 52 in dem Auslenkungsvorgang des Tellerfederabschnitts 120, an den das Drehmoment eingegeben wird, so dass die zweite Plankurve 110 in der Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 versetzt wird, in der erwähnten Reihenfolge. Der zuvor genannte Zustand wird im Vergleich zwischen dem Tellerfederabschnitt 120 in Figur 8C und dem Tellerfederabschnitt 120 in 8E deutlich verstanden. Mit dem Drehmomentlösebetrieb durch den Tellerfederabschnitt 120 bewegt sich die Drehmomentübertragung zwischen der ersten Plankurve 52 und der zweiten Plankurve 110 zum Verringern übertragbaren Drehmoments auf die Innendurchmesserseite. Dementsprechend kann eine Drehmomentzunahme von dem Start zu dem Ende des Drehmomentlösebetriebs reduziert werden. Während die Drehmomentübertragung, die vor dem Start des Drehmomentlösebetriebs erforderlich ist, sichergestellt ist, kann das Lösedrehmoment reduziert werden.
Wie oben erwähnt wurde, lösen der radial äußere Bereich und der radial innere Bereich der zweiten Plankurve 110 in dem Auslenkungsvorgang des Tellerfederabschnitts 120, an den das Drehmoment eingegeben wird, so dass die zweite Plankurve 110 in der Richtung entgegengesetzt zu der ersten Plankurve 52 versetzt wird, den Eingriff relativ zu der ersten Plankurve 52 in der erwähnten Reihenfolge. Somit ist in einem Moment, unmittelbar bevor die zweite Plankurve 110 den Eingriff mit der ersten Plankurve 52 vollständig löst, lediglich der Innendurchmesserbereich der zweiten Plankurve 110 mit der ersten Plankurve 52 in Eingriff. In diesem Fall kann der Innendurchmesserbereich der zweiten Plankurve 110 möglicherweise lokal ein großes Drehmoment aufnehmen.
Zum Beseitigen der zuvor genannten Möglichkeit kann der Tellerfederabschnitt 120 eine zweite Plankurve 900, wie sie in 9 und 10 dargestellt ist, gemäß einer anderen Ausführungsform aufweisen.
Ein Unterschied der zweiten Plankurve 900, die als der zweite Eingriffsabschnitt dient, zu der zweiten Plankurve 110, die in 5 und 6 dargestellt ist, wird unten erläutert.
Wie in 9 und 10 dargestellt ist, weist die zweite Plankurve 900 mehrere Zähne 910 (zweite vorstehende Abschnitte) auf, die so vorgesehen sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken. Jeder der Zähne 910 weist die Hauptoberfläche 606, die erste Neigungsoberfläche 608, die zweite Neigungsoberfläche 610, eine dritte Neigungsoberfläche 912 und die vierte Neigungsoberfläche 614 auf. Die Hauptoberfläche 606 erstreckt sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende 602 zu dem zweiten Ende 604 parallel zu der Oberfläche 126 in Richtung auf den Außenumfangsrand der Oberfläche 126. Die erste Neigungsoberfläche 608 erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Oberfläche 126 verbindet. Die zweite Neigungsoberfläche 610 erstreckt sich in der radialen Richtung, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Oberfläche 126 verbindet, während sie die Hauptoberfläche 606 mit der ersten Neigungsoberfläche 608 sandwichartig umgibt. Die dritte Neigungsoberfläche 912 erstreckt sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende 602 der Hauptoberfläche 606 in Richtung auf die Mittelachse des Tellerfederabschnitts 120 und ist in Richtung auf die Oberfläche 126 geneigt. Die vierte Neigungsoberfläche 614 erstreckt sich in der radialen Richtung von dem zweiten Ende 604 der Hauptoberfläche 606 in Richtung auf den Außenumfangsrand des Tellerfederabschnitts 120 und ist in Richtung auf die Oberfläche 126 geneigt.
Ein Winkel β3, der durch die dritte Neigungsoberfläche 912 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, ist als kleiner als der Winkel α1, der durch die erste Neigungsoberfläche 608 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, der Winkel α2, der durch die zweite Neigungsoberfläche 610 relativ zur Oberfläche 126 ausgebildet wird, und der Winkel α4, der durch die vierte Neigungsoberfläche 614 relativ zu der Oberfläche 126 ausgebildet wird, spezifiziert. Somit weist jeder der Zähne 910 eine Dicke auf, die von dem zweiten Ende 604 zu einem mittleren Abschnitt konstant ist und die von dem mittleren Abschnitt in Richtung auf die Mittelachse des Tellerfederabschnitts 120 abnimmt. In dem Moment, unmittelbar bevor die zweite Plankurve 900 den Eingriff mit der ersten Plankurve 52 vollständig löst, kann eine Situation, wo lediglich der Innendurchmesserbereich der zweiten Plankurve 900 mit der ersten Plankurve 52 in Eingriff ist, daran gehindert werden, aufzutreten. Ein großes Drehmoment wird davon abgehalten, lokal auf einen Innendurchmesserbereich der zweiten Plankurve 900 ausgeübt zu werden.
In den zuvor genannten Ausführungsformen weist der Drehmomentbegrenzer sowohl die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion als auch die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion auf. Da der Drehmomentbegrenzer nicht notwendigerweise die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion aufweist, kann die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion weggelassen werden.
Ein Unterschied des Drehmomentbegrenzers gemäß noch einer anderen Ausführungsform, die in 11 dargestellt ist, zu dem Drehmomentbegrenzer, der in 3 dargestellt ist, wird unten erläutert.
Eine Tellerfedereinheit 700, die in einem Drehmomentbegrenzer 800, der in 11 dargestellt ist, enthalten ist, ist mit mehreren vorstehenden Abschnitten 28, die an der Vorgelegewelle 20 in einer Weise, dass sie voneinander beabstandet sind, entlang des Außenumfangs der Vorgelegewelle 20 vorgesehen sind, über ein Keilwellenprofil (Keilwellenprofile) verbunden, so dass das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 und die Vorgelegewelle 20 so verbunden sind, dass sie integral miteinander drehbar sind. Insbesondere weist die Tellerfedereinheit 700 den Tellerfederabschnitt 120, der dieselbe Ausgestaltung wie der Tellerfederabschnitt 120, der in 3, 5 und 6 dargestellt ist, aufweisen kann, und einen Stützabschnitt 710, der integral mit dem Tellerfederabschnitt 120 verbunden ist, auf. Der Stützabschnitt 710 weist eine rohrförmige Ausgestaltung in derselben Weise wie der zuvor genannte Stützabschnitt 140 auf und weist mehrere vertiefte Abschnitte 714 an einem Endabschnitt auf, welche vertieften Abschnitte 714 so angeordnet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Stützabschnitts 710 voneinander beabstandet sind. Jeder der vertieften Abschnitte 714 greift mit dem entsprechenden vorstehenden Abschnitt 28 in/aus den mehreren vorstehenden Abschnitten 28, die an der Vorgelegewelle 20 vorgesehen sind, ineinander. Dementsprechend stellen die vorstehenden Abschnitte 28, die an der Vorgelegewelle 20 vorgesehen sind, wenn sich das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 dreht, Kontakt mit den jeweiligen vertieften Abschnitten 714, die an dem Stützabschnitt 710 der Tellerfedereinheit 700 vorgesehen sind, her, so dass sie auf die jeweiligen vertieften Abschnitte 714 drücken. Infolgedessen ist die Tellerfedereinheit 700 (das Vorgelegeabtriebszahnrad 50) integral mit der Vorgelegewelle 20 drehbar.
Wie in 11 dargestellt ist, ist der Stützabschnitt 710 der Tellerfedereinheit 700 durch den Sprengring S in derselben Weise wie der Stützabschnitt 140, der in 3 dargestellt ist, darin beschränkt, sich in einer Richtung weg von der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung (d.h. in einer rechten Richtung in 11) zu bewegen. Somit ist auch in dem Drehmomentbegrenzer 800, der in 11 dargestellt ist, der Tellerfederabschnitt 120 der Tellerfedereinheit 700 integral mit dem Stützabschnitt 710, der darin beschränkt ist, sich in der Richtung entgegengesetzt zu (d.h. weg von) der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung zu bewegen, ausgebildet und vorgesehen. Somit existiert in der gesamten Tellerfedereinheit 700 lediglich/kaum ein Abschnitt, der relativ zu den anderen Bestandteilen, insbesondere dem Vorgelegeabtriebszahnrad 50, gleitet (d.h. ein Gleitabschnitt). In einem Fall, wo das Lösedrehmoment, wie zu der Zeit eines Entwerfens des Drehmomentbegrenzers 800 beabsichtigt, tatsächlich an die Tellerfedereinheit 700 eingegeben wird, kann die Tellerfedereinheit 700 den Eingriff zwischen der zweiten Plankurve 110 und der ersten Plankurve 52 sicher lösen.
Wie oben erwähnt wurde, ist der Stützabschnitt 710 der Tellerfedereinheit 700 durch den Sprengring S darin beschränkt, sich in der Richtung weg von der ersten Plankurve 52 entlang der axialen Richtung zu bewegen. Somit gleiten jeder der vorstehenden Abschnitte 28, die an der Vorgelegewelle 20 vorgesehen sind, und jeder der vertieften Abschnitte 714, die an dem Stützabschnitt 710 vorgesehen sind, kaum zueinander in der axialen Richtung.
In dem Drehmomentbegrenzer gemäß den zuvor genannten Ausführungsformen, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion (und die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion) zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle durchführt, wird das Vorgelegeabtriebszahnrad 50 als die Eingangswelle eingesetzt und die Vorgelegewelle 20 wird als die Ausgangswelle eingesetzt. Zu dieser Zeit ist eine technische Überlegung in dieser Offenbarung auch in einem Fall anwendbar, wo die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion (und die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion) zwischen einer beliebigen Eingangswelle und einer beliebigen Ausgangswelle, die eine Antriebskraft eines Verbrennungsmotors oder eines Motors (Elektromotors) übertragen, erhalten wird.
Gemäß den zuvor genannten Ausführungsformen weist der Drehmomentbegrenzer 90, 800 den ersten Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der an der Oberfläche 510 der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50, die die Antriebskraft des Motors überträgt, vorgesehen ist, welche Oberfläche 510 sich mit einer axialen Richtung der Eingangswelle 50 schneidet, und den Tellerfederabschnitt 120, der den zweiten Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900, der dem ersten Eingriffsabschnitt 52 in der axialen Richtung zugewandt angeordnet ist und der dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsabschnitt 52 zu verzahnen, aufweist, auf, welcher Tellerfederabschnitt 120 mit der Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20, die koaxial mit der Eingangswelle 50 vorgesehen ist und die relativ zu der Eingangswelle 50 drehbar ist, integral drehbar ist, welcher Tellerfederabschnitt 120 in einem Fall, wo eine Last gleich oder größer als ein festgelegter Wert auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt wird, zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts 110, 900 in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt 52 ausgelenkt wird, während der zweite Eingriffsabschnitt 110, 900 in Richtung auf den ersten Eingriffsabschnitt 52 vorgespannt ist.
Dementsprechend wird in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. ein vorherbestimmtes Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt 120 eingegeben wird, der Tellerfederabschnitt 120 zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts (zweite Plankurve) 110, 900, der an dem Tellerfederabschnitt 120 vorgesehen ist, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der an der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 vorgesehen ist, ausgelenkt. Infolgedessen wird eine Verzahnung zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt 52 und dem zweiten Eingriffsabschnitt 110, 900 zum Unterbrechen von Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle 50 und der Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20 gelöst. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Drehmomentbegrenzer 90, 800 weist ferner den Stützabschnitt 140, 710, der integral mit dem Tellerfederabschnitt 120 vorgesehen ist und eine ringförmige Ausgestaltung aufweist, auf, welcher Stützabschnitt 140, 710 die mehreren erhöhten Abschnitte 148 an einer Außenumfangsoberfläche aufweist, welche mehreren erhöhten Abschnitte 148 sich in der axialen Richtung erstrecken und voneinander in einer Umfangsrichtung beabstandet sind. Die Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20 weist das Gleitbauteil (Hülse) 300 auf, das in der axialen Richtung zwischen der ersten Position P1, an der das Gleitbauteil 300 innerhalb der mehreren erhöhten Abschnitte 148 positioniert ist, so dass der Tellerfederabschnitt 120 integral mit der Ausgangswelle 20 drehbar ist, und der zweiten Position P2, an der das Gleitbauteil 300 von den mehreren erhöhten Abschnitten 148 entfernt (beabstandet) ist, so dass der Tellerfederabschnitt 120 relativ zu der Ausgangswelle 20 drehbar ist, gleitet.
Dementsprechend erlaubt der Stützabschnitt 140, 710, der integral mit der Tellerfedereinheit 120 vorgesehen ist, eine Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 und der Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20 durch Ineinandergreifen mit dem Gleitbauteil (Hülse) 300, das an der Ausgangswelle 20 so vorgesehen ist, dass es in der axialen Richtung gleitend verschiebbar ist, und verhindert die Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle 50 und der Ausgangswelle 20 durch Lösen des Eingriffs mit dem Gleitbauteil 300. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Stützabschnitt 140, 710 ist darin beschränkt, sich in der axialen Richtung zu bewegen, indem er an der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 befestigt ist.
Da der Tellerfederabschnitt 120 und der Stützabschnitt 140, 710 integral miteinander vorgesehen sind und der Stützabschnitt 140, 710 an der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 in einem Zustand befestigt ist, wo der Stützabschnitt 140, 710 darin beschränkt ist, sich in der axialen Richtung zu bewegen, werden der Tellerfederabschnitt 120 und der Stützabschnitt 140, 710 im Wesentlichen daran gehindert, eine Reibungskraft zu erzeugen, die sich aus einem gleitenden Verschieben mit anderen Bestandteilen, wie beispielsweise der Eingangswelle 50, ergeben kann. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der eine Fluktuation oder Variation von Lösedrehmoment beschränkt, erhalten werden.
Der erste Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52 weist die mehreren ersten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 520, die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken, auf. Der zweite Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900 weist die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910, die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken, auf.
Dementsprechend kann der erste Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der die mehreren ersten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 520 aufweist, sicher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900, der die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910, aufweist, verzahnt werden. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910 sind an der Referenzoberfläche (Oberfläche) 126 in einem ringförmigen Bereich des Tellerfederabschnitts 120 vorgesehen, von denen jeder der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte 128, 910 die Hauptoberfläche 606, die sich in einer radialen Richtung von dem ersten Ende 602 zu dem zweiten Ende 604 parallel zu der Referenzoberfläche 126 in Richtung auf einen Außenumfangsrand des ringförmigen Bereichs erstreckt, die erste Neigungsoberfläche 608, die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Referenzoberfläche 126 verbindet, und die zweite Neigungsoberfläche 610, die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche 606 und der Referenzoberfläche 126 verbindet, während sie die Hauptoberfläche 606 mit der ersten Neigungsoberfläche 608 sandwichartig umgibt, aufweist.
Da die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910, die den zweiten Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900 darstellen, mit den mehreren ersten vorstehenden Abschnitten (Zähnen) 520, die den ersten Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52 darstellen, über die erste Neigungsoberfläche 608 und die zweite Neigungsoberfläche 610 verzahnt sind, wird der zweite Eingriffsabschnitt 110, 900 (oder der erste Eingriffsabschnitt 52) in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. das vorherbestimmte Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt 120 eingegeben wird, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt 52 (oder dem zweiten Eingriffsabschnitt 110, 900) gedrückt. Dementsprechend kann der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, somit erhalten werden.
Jeder der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 910 weist die dritte Neigungsoberfläche 912, die sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende 602 der Hauptoberfläche 606 in Richtung auf eine Mittelachse des Tellerfederabschnitts 120 erstreckt und in Richtung auf die Referenzoberfläche 126 geneigt ist, auf. Die dritte Neigungsoberfläche 912 bildet den Winkel β3 relativ zu der Referenzoberfläche 126 aus, welcher Winkel β3 kleiner als der Winkel α1, α2 ist, der durch jede der ersten Neigungsoberfläche 608 und der zweiten Neigungsoberfläche 610 relativ zu der Referenzoberfläche 126 ausgebildet wird.
Da jeder der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte 910, der den zweiten Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 900 darstellt, die dritte Neigungsoberfläche 912, die sich in der radialen Richtung in Richtung auf die Mittelachse des Tellerfederabschnitts 120 erstreckt, aufweist, wird eine Situation, wo Drehmoment lokal auf einen inneren Bereich jedes der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte 910 des zweiten Eingriffsabschnitts 900 ausgeübt wird, eingeschränkt (verhindert).
Der Tellerfederabschnitt 120 weist in einem Zustand, wo eine externe Kraft daran gehindert wird, auf den Tellerfederabschnitt 120 ausgeübt zu werden (wo keine externe Kraft auf den Tellerfederabschnitt ausgeübt wird), den Radius auf, der von dem ersten Ende 122 zu dem zweiten Ende 124 abnimmt, welcher Tellerfederabschnitt 120 die Durchgangsbohrung 125 an dem zweiten Ende 124 aufweist.
Dementsprechend wird in einem Fall, wo die Last gleich oder größer als der festgelegte Wert (d.h. ein vorherbestimmtes Drehmoment) an den Tellerfederabschnitt 120 eingegeben wird, der Tellerfederabschnitt 120 zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts (zweite Plankurve) 110, 900, der an dem Tellerfederabschnitt 120 vorgesehen ist, in der Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der an der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 vorgesehen ist, ausgelenkt. Infolgedessen wird eine Verzahnung zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt 52 und dem zweiten Eingriffsabschnitt 110, 900 zum Unterbrechen von Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle 50 und der Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20 gelöst. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der zweite Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900, der die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910 aufweist, ist an der Oberfläche 126 des Tellerfederabschnitts 120 vorgesehen, welche Oberfläche 126 dem ersten Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der die mehreren ersten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 520 aufweist, zugewandt ist. Einer der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte 128, 910 und der andere der mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte 128, 910, die aneinander angrenzen, in/unter den mehreren zweiten vorstehenden Abschnitten 128, 910 definieren ein Intervall dazwischen, und einer der mehreren ersten vorstehenden Abschnitte 520 ist dazu ausgebildet, an/in dem Intervall angeordnet zu sein.
Dementsprechend kann der erste Eingriffsabschnitt (erste Plankurve) 52, der die mehreren ersten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 520 aufweist, sicher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (zweite Plankurve) 110, 900, der die mehreren zweiten vorstehenden Abschnitte (Zähne) 128, 910 aufweist, verzahnt sein. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Drehmomentverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Der Stützabschnitt 140, 710 weist den Radius auf, der von dem ersten Ende 142 zu dem Zwischenabschnitt 144 des Stützabschnitts 140, 710 zunimmt, welcher Radius von dem Zwischenabschnitt 144 zu dem zweiten Ende 146 des Stützabschnitts 140, 710 konstant ist.
Dementsprechend erlaubt der Stützabschnitt 140, 710, der integral mit dem Tellerfederabschnitt 120 vorgesehen ist, eine Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle (Vorgelegeabtriebszahnrad) 50 und der Ausgangswelle (Vorgelegewelle) 20 durch Ineinandergreifen mit dem Gleitbauteil (Hülse) 300, das an der Ausgangswelle 20 so vorgesehen ist, dass es in der axialen Richtung gleitend verschiebbar ist, und verhindert die Übertragung der Antriebskraft zwischen der Eingangswelle 50 und der Ausgangswelle 20 durch Lösen des Eingriffs mit dem Gleitbauteil 300. Der Drehmomentbegrenzer 90, 800, der die Antriebskraftverbindungs-/-trennungsfunktion realisiert, kann somit erhalten werden.
Es wird explizit erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, dazu bestimmt sind, separat und unabhängig voneinander sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart zu werden. Es wird explizit erklärt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Objekten jeden möglichen Zwischenwert oder jedes mögliche dazwischen liegende Objekt sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung, insbesondere zur Bestimmung der Grenzen von Wertebereichen offenbaren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014052048 A [0002]

Claims

Drehmomentbegrenzer (90, 800) mit: einem ersten Eingriffsabschnitt (52), der an einer Oberfläche (510) einer Eingangswelle (50), die dazu ausgebildet ist, eine Antriebskraft eines Antriebsmotors zu übertragen, vorgesehen ist, welche Oberfläche (510) sich mit einer axialen Richtung der Eingangswelle (50) schneidet; und einem Tellerfederabschnitt (120), der einen zweiten Eingriffsabschnitt (110, 900), der so angeordnet ist, dass er dem ersten Eingriffsabschnitt (52) in der axialen Richtung zugewandt ist, und der der dazu ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsabschnitt (52) ineinanderzugreifen, aufweist, welcher Tellerfederabschnitt (120) mit einer Ausgangswelle (20), die koaxial mit der Eingangswelle (50) vorgesehen ist und die relativ zu der Eingangswelle (50) drehbar ist, integral drehbar ist, welcher Tellerfederabschnitt (120) dazu ausgebildet ist, in einem Fall, wo eine Last gleich oder größer als ein festgelegter Wert auf den Tellerfederabschnitt (120) ausgeübt wird, zum Versetzen des zweiten Eingriffsabschnitts (110, 900) in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Eingriffsabschnitt (52) ausgelenkt zu werden, während der zweite Eingriffsabschnitt (110, 900) in Richtung auf den ersten Eingriffsabschnitt (52) vorgespannt ist.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach Anspruch 1, ferner mit einem Stützabschnitt (140, 710), der integral mit dem Tellerfederabschnitt (120) vorgesehen ist und eine rohrförmige Ausgestaltung aufweist, welcher Stützabschnitt (140, 710) eine Mehrzahl erhöhter Abschnitte (148) an einer Außenumfangsoberfläche aufweist, welche Mehrzahl erhöhter Abschnitte (148) sich in der axialen Richtung erstreckt und in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet ist, bei dem die Ausgangswelle (20) ein Gleitbauteil (300) aufweist, das dazu ausgebildet ist, in der axialen Richtung zwischen einer ersten Position (P1), an der das Gleitbauteil (300) innerhalb der Mehrzahl erhöhter Abschnitte (148) positioniert ist, so dass der Tellerfederabschnitt (120) mit der Ausgangswelle (20) integral drehbar ist, und einer zweiten Position (P2), an der das Gleitbauteil (300) von der Mehrzahl erhöhter Abschnitte (148) beabstandet ist, so dass der Tellerfederabschnitt (120) relativ zu der Ausgangswelle (20) drehbar ist, zu gleiten.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach Anspruch 2, bei dem der Stützabschnitt (140, 710) darin beschränkt ist, sich in der axialen Richtung zu bewegen, indem er an der Eingangswelle (50) befestigt ist.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der erste Eingriffsabschnitt (52) eine Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte (520), die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken, aufweist, der zweite Eingriffsabschnitt (110, 900) eine Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910), die so angeordnet sind, dass sie voneinander beabstandet sind, und die sich radial erstrecken, aufweist.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach Anspruch 4, bei dem die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910) an einer Referenzoberfläche (126) in einem ringförmigen Bereich des Tellerfederabschnitts (120) vorgesehen ist, bei denen jeder der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910) eine Hauptoberfläche (606), die sich in einer radialen Richtung von einem ersten Ende (602) zu einem zweiten Ende (604) parallel zu der Referenzoberfläche (126) in Richtung auf einen Außenumfangsrand des ringförmigen Bereichs erstreckt, eine erste Neigungsoberfläche (608), die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche (606) und der Referenzoberfläche (126) verbindet, und eine zweite Neigungsoberfläche (610), die sich in der radialen Richtung erstreckt, indem sie zwischen der Hauptoberfläche (606) und der Referenzoberfläche (126) verbindet, während sie die Hauptoberfläche (606) mit der ersten Neigungsoberfläche (608) sandwichartig umgibt, aufweist.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach Anspruch 5, bei dem jeder der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (910) eine dritte Neigungsoberfläche (912), die sich in der radialen Richtung von dem ersten Ende (602) der Hauptoberfläche (606) in Richtung auf eine Mittelachse des Tellerfederabschnitts (120) erstreckt und in Richtung auf die Referenzoberfläche (126) geneigt ist, aufweist, die dritte Neigungsoberfläche (912) einen Winkel (β3) relativ zu der Referenzoberfläche (126) ausbildet, welcher Winkel (β3) kleiner als ein Winkel (α1, α2) ist, der durch jede der ersten Neigungsoberfläche (608) und der zweiten Neigungsoberfläche (610) relativ zu der Referenzoberfläche (126) ausgebildet wird.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Tellerfederabschnitt (120) in einem Zustand, wo eine externe Kraft daran gehindert wird, auf den Tellerfederabschnitt (120) ausgeübt zu werden, einen Radius aufweist, der von einem ersten Ende (122) zu einem zweiten Ende (124) abnimmt, welcher Tellerfederabschnitt (120) ein Durchgangsloch (125) an dem zweiten Ende (124) aufweist.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem der zweite Eingriffsabschnitt (110, 900), der die Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910) aufweist, an einer Oberfläche (126) des Tellerfederabschnitts (120) vorgesehen ist, welche Oberfläche (126) dem ersten Eingriffsabschnitt (52), der die Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte (520) aufweist, zugewandt ist, einer der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910) und ein anderer der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910), die aneinander angrenzen, in der Mehrzahl zweiter vorstehender Abschnitte (128, 910) ein Intervall dazwischen definieren, und einer der Mehrzahl erster vorstehender Abschnitte (520) dazu ausgebildet ist, in dem Intervall angeordnet zu sein.
Drehmomentbegrenzer (90, 800) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem der Stützabschnitt (140, 710) einen Radius aufweist, der von einem ersten Ende (142) zu einem Zwischenabschnitt (144) des Stützabschnitts (140, 710) zunimmt, welcher Radius von dem Zwischenabschnitt (144) zu einem zweiten Ende (146) des Stützabschnitts (140, 710) konstant ist.