DE10254213B4

DE10254213B4 - Kupplung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10254213B4
Application number: DE10254213A
Authority: DE
Inventors: Masaru Yamasaki; Kenichiro Tokuo; Hiroshi Kuroiwa; Naoyuki Ozaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: US6790161B2; JP2003254349A; US20030166433A1; DE10254213A1; JP3885612B2; ITMI20022441A1

Abstract

Kupplung für Kraftfahrzeuge, mit
einer ersten Platte (2), die in Verbindung mit einer Welle (1) drehfest angeordnet ist;
einer zweiten Platte (3), die koaxial zu der ersten Platte (2) angeordnet ist;
einem schrägverzahnten Zahnrad (4), das koaxial zu der zweiten Platte (3) angeordnet ist, wobei das schrägverzahnte Zahnrad (4) mit einem zweiten schrägverzahnten Zahnrad (7) auf einer zweiten Welle (8) kämmt;
einem Aktuator (9A) zum Steuern eines Kontaktzustands zwischen der ersten und zweiten Platte (2, 3);
wobei
die zweite Platte (3) an dem schrägverzahnten Zahnrad (4) drehfest angeordnet ist;
ein Anschlag (5) an einer Trommel (10) vorgesehen ist, die die erste Platte (2) hält;
der Anschlag (5) eine Bewegung der ersten und zweiten Platte (2, 3) in axialer Richtung beschränkt;
gekennzeichnet, durch
ein Axiallager (6), das das schrägverzahnte Zahnrad (4) mit dem Anschlag (5) in Eingriff bringt, wodurch ein...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung, die in Getrieben von Kraftfahrzeugen verwendet wird, um einen Kraftübertragungsverlauf auszuwählen.
In einem Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge werden eine Gangwechselkupplung und eine Anfahrkupplung entsprechend einer Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges und eines Ausgangsdrehmoments einer Maschine betätigt, um eine Drehzahl auf ein gewünschtes Drehzahlniveau zu ändern. Die Kupplungen weisen einen Mechanismus auf, um antriebsseitige Platten gegen abtriebsseitige Platten zu drücken, um eine Reibungskraft zwischen den Platten zu erzeugen und somit zwischen diesen eine Kraft zu übertragen. Zum Zweck der Verbesserung der Geräuschdämpfungseigenschaft und zur Verbesserung der Festigkeit wird hierbei ein schrägverzahntes Zahnrad als Zahnrad zum Übertragen von Kraft von einer Kupplung verwendet, wodurch aufgrund der Verdrehung der Zähne zum Zeitpunkt der Kraftübertragung eine Schubkraft erzeugt wird. Eine solche Schubkraft hat Einfluß auf eine Druckkraft in einer Kupplung und beeinflußt somit die übertragene Kraft. Es wurde daher ein System entwickelt, in welchem ein Stoßdämpfungselement vorgesehen ist, das der Schubkraft entgegenwirkt.
Aus JP 2001-99186 A ist eine Kupplung bekannt, die ein schrägverzahntes Zahnrad, das drehbar auf einer Welle montiert ist, und einen Kupplungsmechanismus, der auf der Welle vorgesehen ist, um das schrägverzahnte Zahnrad mit der Welle in Eingriff zu bringen und von dieser zu lösen, umfasst, wobei ein Stoßdämpfungselement, das einer Schubkraft entgegenwirkt, an einem Schublagerabschnitt vorgesehen ist, um das schrägverzahnte Zahnrad in einer vorgegebenen Position auf der Welle in Axialrichtung drehbar zu halten. Gemäß einer solchen Kupplung verhindert das Stoßdämpfungselement in dem Fall, in welchem das schrägverzahnte Zahnrad dazu neigt, durch eine Schubkraft, die erzeugt wird, wenn das schrägverzahnte Zahnrad Kraft überträgt, axial verschoben zu werden, eine Bewegung des schrägverzahnten Zahnrades, um Schwingungen und eine Neigung des schrägverzahnten Zahnrades zu verhindern, wodurch die Funktion der Kupplung stabil gemacht wird.
Bei der obigen Kupplung ist es möglich, Schwingungen und eine Neigung des schrägverzahnten Zahnrades zu dämpfen, jedoch erhält die Kupplung eine Schubkraft, die sich entsprechend der vom schrägverzahnten Zahnrad übertragenen Kraft ändert. Während die Kupplung die übertragene Kraft in Abhängigkeit von den Druckkräften zwischen den Übertragungselementen regelt, werden die Druckkräfte durch die variierende Schubkraft beeinflußt, wodurch die übertragene Kraft in bestimmten Fällen verändert wird. Es ist somit erforderlich, die Kupplung zu veranlassen, so zu arbeiten, dass solche Einflüsse eliminiert werden.
Die US 5 931 275 A betrifft eine Kupplungseinrichtung mit feststehendem Zylinder. Die Kupplungseinrichtung weist einen Satz Kupplungselemente auf, der Reibscheiben und zwischen den Reibscheiben Trennscheiben enthält. Zur Verminderung einer Streuung im Hubbetrag wegen Produktionsfehlern lehrt diese Druckschrift die Verwendung einer Regulierungseinrichtung, um einen Abstand zwischen einem Druckelement und einem Reaktionskraftelement auf einen vorbestimmten Wert zu beschränken.
Aus der DE 100 37 401 A1 ist eine Schalteinrichtung bekannt mit mindestens einem verschiebbaren Schaltelement, das mit einem ersten Getriebeelement drehfest verbunden und über mindestens einen ersten und einen zweiten Kupplungskörper mit mindestens einem ersten und einem zweiten Getriebeelement kuppelbar ist. Bei der Verwendung von Losrädern mit Schrägverzahnung entstehen im Betrieb unter Last Axialkräfte. Diese Axialkräfte können über Axialnadellager oder über Gleitlager an eine die Losräder tragende Welle abgestützt weden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, bei der eine Streuung der Kupplungsbewegung reduziert werden kann und eine übertragene Kraft immer mit dem gleichen Zeitverlauf ansteigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kupplung für Kraftfahrzeuge, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungs formen gerichtet.
Gemäß der Erfindung kann eine Kupplung für Kraftfahrzeuge vorgesehen sein, die
ein erstes Übertragungselement, das auf einer Welle drehfest montiert ist;
ein zweites Übertragungselement, das koaxial zu dem ersten Übertragungselement angeordnet ist;
ein schrägverzahntes Zahnrad, das koaxial zu dem zweiten Übertragungselement angeordnet ist und auf dem das zweite Übertragungselement drehfest montiert ist;
einen Aktuator zum Steuern eines Kontaktzustands zwischen den ersten und zweiten Übertragungselementen; und/oder
einen Anschlag, der die Positionen der ersten und zweiten Übertragungselemente in einer Axialrichtung beschränkt enthalten kann, wobei
ein erster Übertragungsverlauf vorgesehen ist, der von einem zweiten Übertragungsverlauf, gebildet aus dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement, verschieden ist, und aber den eine Schubkraft, die am schrägverzahnten Zahnrad erzeugt wird oder eine Axialbewegung des schrägverzahnten Zahnrads auf den Anschlag übertragen wird.
Weiterhin kann der Anschlag fest auf dem schrägverzahnten Zahnrad vorgesehen sein.
Weiterhin können das schrägverzahnte Zahnrad und der Anschlag einteilig ausgebildet sein, wodurch ein Übertragungsverlauf durch das einteilig ausgebildete Element, das das schrägverzahnte Zahnrad und den Anschlag umfasst, definiert ist.
Weiterhin kann der Anschlag so konstruiert sein, dass er als zweites Übertragungselement dient.
Weitere Neuerung Vorteile der werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung mit einer Kupplung gemäß der Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht, die den Zeitablauf zeigt, mit dem die von einer Kupplung übertragene Kraft ansteigt, im Vergleich zu dem Zeitablauf, mit dem die von einer Kupplung des Standes der Technik übertragene Kraft ansteigt;
3 eine Ansicht, die schematisch eine artverwandte Antriebsvorrichtung mit einer Kupplung zeigt;
4 eine Ansicht, die schematisch eine artverwandte Antriebsvorrichtung mit einer Kupplung zeigt;
5 eine Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge mit einer Kupplung gemäß der Erfindung zeigt;
6 eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Kraftfahrzeuges zeigt, das ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer Kupplung verwendet; und
7 eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeuges mit einer Kupplung zeigt.
Im folgenden wird mit Bezug auf die 1 und 2 eine Ausführungsform der eng beschrieben.
1 zeigt eine Kupplung in Querschnitt. Ein schrägverzahntes Zahnrad 4 ist auf einer Kraftübertragungswelle 1 (oder einer ersten Welle) mittels eines Nadellagers 4B unterstützt, so daß es in einer Drehrichtung frei ist, und kämmt mit einem Zahnrad 7, das auf einer Nebenwelle 8 (oder einer zweiten Welle) verzahnt ist. Eine Trommel 10 ist so montiert, daß sie mit Keilnuten auf der Kraftübertragungswelle 1 kämmt (in Eingriff steht), wobei die Kraftübertragungswelle 1 und die Trommel 10 gemeinsam rotieren.
Auf einer Innenfläche der Trommel 10 sind Zähne ausgebildet, die die ersten Übertragungselemente 2 unterstützen. Die ersten Übertragungselemente umfassen eine scheibenförmige Platte, die in ihrer Mitte mit einem Loch versehen ist, wobei auf einer äußeren Umfangsoberfläche dieser Platte Zähne ausgebildet sind, die dafür ausgelegt sind, mit der Trommel 10 zu kämmen, wobei die Platte innerhalb der Trommel 10 montiert ist. Das heißt, die Zähne auf der Trommel 10 und die Zähne auf den ersten Übertragungselementen 2 kämmen miteinander, wobei die ersten Übertragungselemente 2 in einem Zustand gehalten werden, in welchem sie relativ zur Trommel 10 in Axialrichtung frei beweglich sind, jedoch in Drehrichtung der Trommel eingeschränkt sind.
Die zweiten Übertragungselemente 3 umfassen eine scheibenförmige Platte, die in ihrer Mitte mit einem Loch versehen ist, wobei auf beiden Seiten der Platte ein Reibungsmaterial aufgebracht ist und die Platte an ihrer Innenumfangsoberfläche mit Zähnen versehen ist, die dafür ausgelegt sind, mit den am schrägverzahnten Zahnrad 4 ausgebildeten Zähnen zu kämmen. Das heißt, die Zähne des schrägverzahnten Zahnrades 4 und die Zähne der zweiten Übertragungselemente 3 kämmen miteinander, wobei die zweiten Übertragungselemente 3 in einem Zustand gehalten werden, indem sie relativ zum schrägverzahnten Zahnrad 4 in einer Axialrichtung frei beweglich sind, jedoch in Drehrichtung eingeschränkt sind.
Während außerdem in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrscheibenkupplung vorgesehen ist, die vier erste Übertragungselemente 2 und drei zweite Übertragungselemente 3 verwendet, ist eine beliebige Anzahl von jeweiligen Übertragungselementen möglich.
Eine Nut, die sich über einen gesamten Umfang der Trommel erstreckt, ist an den Enden der Zähne der Trommel 10 ausgebildet, welche die ersten Übertragungselemente 2 hält, wobei ein ringförmiger Anschlag 5 in die Nut eingesetzt ist, um eine Axialbewegung der ersten Übertragungselemente 2 zu beschränken. Eine Nut, die sich über einen gesamten Umfang des schrägverzahnten Zahnrades erstreckt, ist an den Enden der Zähne des schrägverzahnten Zahnrades 4 ausgebildet, welches die zweiten Übertragungselemente 3 hält, wobei ein Ring 6D in die Nut eingesetzt ist. Hierbei ist ein Kopplungsmittel 6, das einen Verbindungsring 6A, einen Schubring 6B und eine Beilagscheibe 6C umfaßt, zwischen dem Anschlag 5 und dem Ring 6D vorgesehen.
Eine Kraft, die dazu tendiert, das schrägverzahnte Zahnrad aufgrund einer Schubkraft F, die beim Kämmen des schrägverzahnten Zahnrades mit dem Zahnrad 7 erzeugt wird, wenn das schrägverzahnte Zahnrad 4 Kraft überträgt, zu bewegen, wird vom Kopplungsmittel 6 auf den Anschlag 5 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Anschlag 5 in einer solchen Weise montiert, dass er eine Kraft vom Kopplungsmittel 6 aufnimmt, so dass er in Richtung eines Ortes gerichtet wird, an dem er in dem Fall angeordnet sein sollte, in dem die Kupplung in einen Zustand der Kraftübertragung versetzt ist.
Das Kopplungsmittel 6 ist ein Eingriffelement, das aus mehreren Kopplungselementen, einem Verbindungsring 6A, einem Schubring 6B, einer Beilagscheibe 6C und dem Ring 6D, für einen Eingriff mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 und dem Anschlag 5 besteht, und definiert einen ersten Übertragungsverlauf, der von einem zweiten Übertragungsverlauf, gebildet aus den ersten und zweiten Übertragungselementen 2, 3 verschieden ist, und dient zum Übertragen einer Schubkraft oder einer Axialbewegung des schrägverzahnten Zahnrades 4 auf den Aufschlag 5, wobei die Schubkraft am schrägverzahnten Zahnrad 4 erzeugt wird.
Um eine Kraftübertragung zwischen den ersten Übertragungselementen 2 und den zweiten Übertragungselementen 3 zu bewerkstelligen, ist ein torusförmiger Hydraulikkolben 9A in der Trommel 10 montiert, um als Betätigungsmittel (Aktuator) zum Zusammendrücken dieser Elemente zu dienen.
Wenn ein Hochdruckarbeitsöl einer Arbeitskammer 9B zugeführt wird, die durch den Hydraulikkolben 9A und eine Innenseite der Trommel 10 definiert wird, wird der Hydraulikkolben 9A in Richtung zu den ersten Übertragungselementen 2 bewegt, um eine Kraft zum Drücken auf die ersten Übertragungselemente 2 zu erzeugen. Eine Rückholfeder 9C ist zwischen einem Rückholfederhaltemechanismus 9D und dem Hydraulikkolben 9A montiert, um den Hydraulikkolben in einer Richtung von den ersten Übertragungselementen weg zurückzuschieben, wenn der Arbeitskammer 9B kein Hochdruckarbeitsöl zugeführt wird.
Das Hochdruckarbeitsöl wird von einem (nicht gezeigten) Hydraulik druckzuführungsmittel über einen Hydraulikdruckdurchlaß 9E, der in der Kraftübertragungswelle 1 ausgebildet ist, zuführt.
Es folgt eine Erläuterung einer Bewegung der Kupplung.
Zuerst, wenn der Arbeitskammer 9B am Hydraulikkolben 9A kein Hochdruckarbeitsöl zugeführt wird, übertragen die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertragungselemente 3 aufgrund der Reibung zwischen diesen eine bestimmte Kraft zwischen sich, jedoch weist die Kraft ein vernachlässigbares Niveau auf. Dementsprechend wird zwischen der Trommel 10, die relativ zu den ersten Übertragungselementen 2 in einer Drehrichtung fixiert ist, und der Kraftübertragungswelle 1, und dem schrägverzahnten Zahnrad 4, das relativ zu den zweiten Übertragungselementen 3 in einer Drehrichtung fixiert ist, keine Kraft übertragen, um der Kraftübertragungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4 zu erlauben, relativ zueinander frei zu rotieren, wobei somit zwischen der Nebenwelle 8 mit dem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 keine Kraft übertragen wird.
Wenn der Arbeitskammer 9B ein Hochdruckarbeitsöl zugeführt wird, wird der Hydraulikkolben 9A mit einer Kraft beaufschlagt, die durch den Hydraulikdruck erzeugt wird, um sich in Richtung zu den ersten Übertragungselementen 2 zu bewegen und gegen die ersten Übertragungselemente 2 zu drücken. Der Anschlag 5 ist an einer dem Hydraulikkolben 9A gegenüberliegenden Seite der ersten Übertragungselemente 2 montiert, um ein Bewegungsmaß der ersten Übertragungselemente zu beschränken (die Axialposition wird beschränkt), so dass die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertra gungselemente 3 zwischen dem Hydraulikkolben 9A und dem Anschlag 5 eingesetzt sind, um dazwischen die Kontaktkraft zu erhöhen.
Wenn die Kontaktkraft zwischen den ersten Übertragungselementen und den zweiten Übertragungselementen erhöht wird, beginnt eine Kraftübertragung zwischen den ersten Übertragungselementen und den zweiten Übertragungselementen, so dass zwischen der Kraftübertragungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4, die relativ zu den ersten und zweiten Übertragungselementen jeweils in Drehrichtung fixiert sind, Kraft übertragen wird. Auf diese Weise wird zwischen der Nebenwelle 8 mit dem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 Kraft übertragen.
Hierbei wird in einer Anfangsphase der Kraftübertragung die übertragene Kraft allmählich erhöht, nachdem das Drücken durch den Hydraulikkolben 9A beginnt. In dieser Phase, in der die übertragene Kraft allmählich erhöht wird, wird eine Schubkraft F, die durch die Kraftübertragung über das schrägverzahnte Zahnrad erzeugt wird, mittels des Kopplungsmittels 6 auf den Anschlag 5 übertragen, um in einer solchen Weise zu wirken, dass der Anschlag 5 zu einer vorgegebenen Position gedrückt wird. Dies bewirkt eine Reduzierung der Dispersion der Bewegungen der ersten Übertragungselemente und der zweiten Übertragungselemente, die zwischen dem Anschlag 5 und dem Hydraulikkolben 9A eingesetzt sind, durch Drücken des Anschlags zu der vorgegebenen Position in der Anfangsphase der Kraftübertragung, da der Anschlag 5 aufgrund der Bearbeitungsgenauigkeit und der Montagegenauigkeit des Anschlags 5 selbst oder dergleichen eine unsichere Position aufweist.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass dann, wenn eine Kraft von der Kraftübertragungswelle 1 auf die Nebenwelle 8 übertragen wird, um die Nebenwelle 8 in Drehung zu versetzen, die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertragungselemente 3 in einen im wesentlichen eingerückten Zustand versetzt werden, und dass dann, wenn eine übertragene Kraft vernachlässigbar ist, die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertragungselemente 3 in einen Zustand (nicht eingerückter Zustand) versetzt werden, der gegenüber dem eingerückten Zustand im wesentlichen ausgerückt ist.
2 zeigt eine Variation der Kraftübertragung, die von der Kupplung in einer Anfangsphase bewirkt wird. In dem Fall, indem das Kopplungsmittel 6 nicht vorgesehen ist und der Anschlag 5 nicht bis zu einer vorgegebenen Position gedrückt wird, weist der Anschlag 5 eine unsichere Position auf, wodurch der Zeitpunkt, zu dem die übertragene Kraft in einer Anfangsphase ansteigt, aus der Reihe fällt (22, 23), und wobei die übertragene Kraft übermäßig ansteigt und in einem stationären Zustand (24) pulsiert. Im Gegensatz hierzu wird in dem Fall, in dem das Kopplungsmittel 6 vorgesehen ist und der Anschlag 5 zu einer vorgegebenen Position gedrückt wird, der Zeitpunkt, zu dem die übertragene Kraft in einer Anfangsphase ansteigt, konstant und gerät nicht aus der Reihe, wobei die übertragene Kraft nicht übermäßig ansteigt (21).
Wie oben beschrieben worden ist, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, eine Kupplung mit guter Steuerbarkeit zu bilden, in der eine am schrägverzahnten Zahnrad 4 erzeugte Schubkraft genutzt wird, um das Kopplungsmittel 6 zu veranlassen, den Anschlag 5 zu einer vorgegebenen Position zu drücken, wodurch eine Dispersion der Bewegung der Kupplung reduziert werden kann und die übertragene Kraft immer mit dem gleichen Zeitverlauf ansteigt.
Es folgt eine Erläuterung einer weiteren Ausführung mit Bezug auf 3.
3 zeigt im Querschnitt eine Kupplung. Ein schrägverzahntes Zahnrad 4 ist auf einer Kraftübertragungswelle 1 mittels eines Nadellagers 4B unterstützt, um in einer Drehrichtung frei zu sein, und kämmt mit einem Zahnrad 7, das auf einer Nebenwelle 8 verkeilt ist. Eine Nabe 11 ist montiert, um mit den auf der Kraftübertragungswelle 1 ausgebildeten Keilnuten zu kämmen, wobei die Kraftübertragungswelle 1 und die Nabe 11 gemeinsam rotieren. Auf der Nabe 11 sind Zähne ausgebildet, die die ersten Übertragungselemente 2 unterstützen.
Die ersten Übertragungselemente umfassen eine scheibenförmige Platte, in deren Mitte ein Loch ausgebildet ist, wobei ein Reibungsmaterial auf beiden Seiten der Platte aufgebracht ist, und wobei die Platte an ihrer Innenumfangsoberfläche mit Zähnen versehen ist, die dafür ausgelegt sind, mit der Nabe 11 zu kämmen, und auf der Nabe 11 montiert ist. Das heißt, die Zähne der Nabe 11 und die Zähne der ersten Übertragungselemente 2 kämmen miteinander, wobei die ersten Übertragungselemente 2 in einem Zustand gehalten werden, in welchem sie relativ zur Nabe 11 in Axialrichtung frei beweglich sind, jedoch in Drehrichtung der Nabe eingeschränkt sind.
Die zweiten Übertragungselemente 3 umfassen eine scheibenförmige Platte, die in ihrer Mitte mit einem Loch versehen ist, wobei an einer Außenumfangsoberfläche der Platte Zähne ausgebildet sind, die dafür, ausgelegt sind, mit den auf der Trommel 10 ausgebildeten Zähnen in Eingriff. Das heißt, die Zähne auf der Trommel 10 und die Zähne auf den zweiten Übertragungselementen 3 stehen miteinander in Eingriff wobei die zweiten Übertragungselemente 3 in einem Zustand gehalten werden, in welchem sie relativ zur Trommel 10 in Axialrichtung frei beweglich sind, jedoch in Drehrichtung der Trommel eingeschränkt sind.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrscheibenkupplung vorgesehen ist, die drei erste Übertragungselemente 2 und vier zweite Übertragungselemente verwendet, ist eine beliebige Anzahl von jeweiligen Übertragungselementen möglich.
Die Trommel 10 ist zusammen mit einem Kopplungsmittel 6 an das schrägverzahnte Zahnrad 4 geschweißt, um relativ zur Kraftübertragungswelle 1 zusammen mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 frei zu rotieren. Ferner ist das Kopplungsmittel mit einem Vorsprung versehen, der einen Anschlag 5 zum Beschränken der Axialbewegung der ersten Übertragungselemente bildet.
Wenn eine Schubkraft F, die erzeugt wird, wenn das schrägverzahnte Zahnrad 4 Kraft überträgt, dazu tendiert, das schrägverzahnte Zahnrad 4 zu veranlassen, sich zu bewegen, sind das Kopplungsmittel 6 und der Anschlag 5 miteinander vereint, um sich somit gleichzeitig zu bewegen, wobei der Anschlag 5 so beschaffen ist, dass er in Richtung zu einem Ort gerichtet wird, wo er in dem Fall positioniert sein sollte, in dem die Kupplung in einen Zustand der Kraftübertragung versetzt ist.
Um eine Kraftübertragung zwischen den ersten Übertragungsele menten 2 und den zweiten Übertragungselementen 3 zu bewerkstelligen, ist ein torusförmiger Hydraulikkolben 9A in einem Gehäuse 12 montiert, um als ein Betätigungsmittel (Aktuator) zum Gegeneinanderdrücken dieser Elemente zu dienen. Wenn ein Hochdruckarbeitsöl einer Arbeitskammer 9B zugeführt wird, die vom Hydraulikkolben 9A und dem Gehäuse 12 definiert wird, wird der Hydraulikkolben 9A in Richtung zu den zweiten Übertragungselementen 3 bewegt, um eine Kraft zum Drücken auf die zweiten Übertragungselemente 3 zu erzeugen. Eine Rückholfeder 9C ist zwischen einem Rückholfederhaltemechanismus 9D und dem Hydraulikkolben 9A montiert, um den Hydraulikkolben in einer Richtung von den zweiten Übertragungselementen 3 weg zurückzudrücken, wenn der Arbeitskammer 9B kein Hochdruckarbeitsöl zugeführt wird. Das Hochdruckarbeitsöl wird von einem (nicht gezeigten) Hydraulikdruckzuführungsmittel über einen Hydraulikdruckdurchlaß 9E zugeführt, der im Gehäuse 12 ausgebildet ist.
Es folgt eine Erläuterung einer Bewegung der Kupplung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Zuerst, wenn kein Hochdruckarbeitsöl der Arbeitskammer 9B des Hydraulikkolbens 9A zugeführt wird, übertragen die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertragungselemente 3 eine gewisse Kraft zwischen sich aufgrund einer Reibung zwischen diesen, jedoch weist die Kraft ein vernachlässigbares Niveau auf. Dementsprechend wird zwischen der Nabe 11, die relativ zu den ersten Übertragungselementen 2 in einer Drehrichtung fixiert ist, und der Kraftübertragungswelle 1, sowie zwischen der Trommel 10, die relativ zu den zweiten Übertragungselementen 3 in einer Drehrichtung fixiert ist und dem schrägverzahnten Zahnrad 4 keine Kraft übertra gen, um der Kraftübertragungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4 zu erlauben, relativ zueinander frei zu rotieren, so daß zwischen der Nebenwelle 8 mit dem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 keine Kraft übertragen wird.
Wenn ein Hochdruckarbeitsöl der Arbeitskammer 9B zugeführt wird, wird der Hydraulikkolben 9A mit einer Kraft beaufschlagt, die durch den Hydraulikdruck erzeugt wird, um sich in Richtung zu den zweiten Übertragungselementen 3 zu bewegen und gegen die zweiten Übertragungselemente 3 zu drücken. Der Anschlag 5 ist an einer dem Hydraulikkolben 9A gegenüberliegenden Seite der ersten Übertragungselemente montiert, um ein Bewegungsmaß der ersten Übertragungselemente zu beschränken, so daß die ersten Übertragungselemente und die zweiten Übertragungselemente zwischen dem Hydraulikkolben 9A und dem Anschlag eingesetzt sind, um zwischen diesen eine Kontaktkraft zu erhöhen. Wenn die Kontaktkraft zwischen den ersten Übertragungselementen 2 und den zweiten Übertragungselementen 3 erhöht wird, beginnt eine Kraftübertragung zwischen den ersten Übertragungselementen 2 und den zweiten Übertragungselementen 3, so daß zwischen der Kraftübertragungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4, welche relativ zu den ersten und zweiten Übertragungselementen jeweils in Drehrichtung fixiert sind, eine Kraft übertragen wird.
Auf diese Weise wird zwischen der Nebenwelle 8 mit dem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 Kraft übertragen. Hierbei wird in einer Anfangsphase der Kraftübertragung die übertragene Kraft allmählich erhöht, nachdem das Drücken durch den Hydraulikkolben 9A begonnen hat.
In dieser Phase, in der die übertragene Kraft allmählich erhöht wird, wirkt die Schubkraft F, die durch die Übertragung der Kraft über das schrägverzahnte Zahnrad erzeugt wird, so, daß der Anschlag 5 zu einer vorgegebenen Position gedrückt wird, wenn das schrägverzahnte Zahnrad sich in Richtung zur vorgegebenen Position bewegt, da das schrägverzahnte Zahnrad, das Kopplungsmittel 6 und der Anschlag 5 vereint sind.
Dies führt zu einer Reduktion der Dispersion des Anstiegs der Kraft, die über die ersten Übertragungselemente 2 und die zweiten Übertragungselemente 3 übertragen wird, welche zwischen dem Anschlag 5 und dem Hydraulikkolben 9A eingesetzt sind.
Gemäß der Ausführungsform ist es möglich, eine Kupplung mit guter Steuerbarkeit zu bilden, in der das Kopplungsmittel 6, der Anschlag 5 und das schrägverzahnte Zahnrad 4 vereint sind, wobei eine am schrägverzahnten Zahnrad 4 erzeugte Schubkraft genutzt wird, um den Anschlag 5 zu einer vorgegebenen Position zu drücken, wodurch die Dispersion der Bewegung der Kupplung reduziert werden kann und die übertragene Kraft immer mit dem gleichen Zeitverlauf ansteigt.
Es folgt eine Erläuterung einer weiteren Ausführung mit Bezug auf 4.
4 zeigt im Querschnitt eine Kupplung. Ein schrägverzahntes Zahnrad 4 ist auf einer Kraftübertragungswelle mittels eines Nadellagers 4B unterstützt, um in einer Drehrichtung frei zu sein, und kämmt mit einem Zahnrad 7, das auf einer Nebenwelle 8 verkeilt ist. Eine Nabe 11 ist montiert, um mit den Keilnuten zu kämmen, die auf der Kraftübertragungswelle 1 ausgebildet sind, wobei die Kraftübertragungswelle 1 und die Nabe 11 gemeinsam rotieren.
Ferner sind Keilnuten auf einer Außenumfangsoberfläche der Nabe 11 ausgebildet, wobei eine torusförmige Hülse 9H montiert ist, um mit den Keilnuten zu kämmen. Hierbei erlauben die Keilnuten der Nabe 11 und der Hülse 9H, daß die Hülse 9H sich frei axial bewegen kann.
Ein erstes Übertragungselement 2 ist zwischen dem schrägverzahnten Zahnrad 4 und der Nabe 11 montiert, wobei Keilnuten auf einer Außenumfangsoberfläche des ersten Übertragungselements 2 ausgebildet sind, um mit den Keilnuten auf der Hülse 9H zu kämmen. Hierbei ist ein Kontaktabschnitt 2B des ersten Übertragungselements 2, der dafür ausgelegt ist, die Hülse 9H zu berühren, so geformt, daß Axialbewegungen der beiden Elemente eingeschränkt werden, so daß dann, wenn sich die Hülse 9H in Richtung zum ersten Übertragungselement 2 bewegt, der Kontaktabschnitt 2B damit in Kontakt kommt und sich somit die Hülse 9H und das erste Übertragungselement 2 gemeinsam bewegen.
Die Hülse 9H kann von einer Stange 9G operativ axial bewegt werden. Ferner ist auf einer Kontaktoberfläche des schrägverzahnten Zahnrades 4, die zum Berühren des ersten Übertragungselements 2 ausgelegt ist, ein zweites Übertragungselement 3 integral mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 ausgebildet. Das heißt, das zweite Übertragungselement 3 und das schrägverzahnte Zahnrad 4 sind auf dem gleichen (einen) Element ausgebildet.
Da ferner das zweite Übertragungselement 3 auf dem gleichen (einen) Element wie das schrägverzahnte Zahnrad 4 ausgebildet ist, wird auch ein Anschlag 5 in der obigen Ausführungsform auf dem gleichen (einen) Element ausgebildet wie das schrägverzahnte Zahnrad 4, wobei in diesem Fall ein Übertragungsverlauf zum Übertragen einer Schubkraft oder einer Bewegung des schrägverzahnten Zahnrades 4 auf den Anschlag 5 in einem Element definiert ist, das das schrägverzahnte Zahnrad 4 bildet.
Obwohl außerdem in der vorliegenden Ausführungsform eine Einscheibenkupplung vorgesehen ist, die ein erstes Übertragungselement 2 und ein zweites Übertragungselement verwendet, ist eine beliebige Anzahl jeweiliger Übertragungselemente möglich, vorausgesetzt, daß das zweite Übertragungselement 3, das dem schrägverzahnten Zahnrad 4 am nächsten ist, integral mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 ausgebildet ist. Ferner wird die Stange 9G durch ein (nicht gezeigtes) Steuermittel betätigt.
Es folgt eine Erläuterung einer Bewegung der Kupplung.
Zuerst, wenn die Stange 9G nicht betätigt wird, übertragen das erste Übertragungselement 2 und das zweite Übertragungselement 3 aufgrund einer Reibung zwischen diesen eine gewisse Kraft zwischen sich, jedoch weist die Kraft ein vernachlässigbares Niveau auf. Dem entsprechend wird zwischen der Hülse 9, die relativ zum ersten Übertragungselement 2 in einer Drehrichtung fixiert ist, der Nabe 11 und der Kraftübertragungswelle 1, und dem schrägverzahnten Zahnrad 4, das relativ zum zweiten Übertragungselement 3 in einer Drehrichtung fixiert ist, keine Kraft übertragen, um der Kraftübertra gungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4 zu ermöglichen, relativ zueinander frei zu rotieren, wobei somit zwischen einer Nebenwelle 8 mit einem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 keine Kraft übertragen wird.
Wenn die Stange 9G betätigt wird, um die Hülse 9H in Richtung zum schrägverzahnten Zahnrad 4 zu drücken, wird das erste Übertragungselement 2 durch die Hülse 9H verschoben, um mit dem zweiten Übertragungselement 3 in Kontakt zu kommen, wodurch eine Kontaktkraft zwischen diesen erhöht wird. Wenn die Kontaktkraft zwischen dem ersten Übertragungselement 2 und dem zweiten Übertragungselement 3 erhöht wird, wird eine Kraft zwischen dem ersten Übertragungselement 2 und dem zweiten Übertragungselement 3 übertragen, so daß zwischen der Kraftübertragungswelle 1 und dem schrägverzahnten Zahnrad 4 Kraft übertragen wird, die relativ zu den ersten und zweiten Übertragungselementen jeweils in Drehrichtung fixiert sind. Auf diese Weise wird zwischen der Nebenwelle 8 mit dem Zahnrad 7, das mit dem schrägverzahnten Zahnrad 4 kämmt, und der Kraftübertragungswelle 1 Kraft übertragen.
Hierbei wird in einer Anfangsphase der Kraftübertragung die übertragene Kraft allmählich erhöht, nachdem das Drücken durch die Stange 9G begonnen hat. In dieser Phase, in der die übertragene Kraft allmählich zunimmt, wirkt eine Schubkraft F, die durch die über das schrägverzahnte Zahnrad übertragene Kraft erzeugt wird, so, daß das zweite Übertragungselement 3 zu einer vorgegebenen Position gedrückt wird, wenn sich das schrägverzahnte Zahnrad in Richtung zu der vorgegebenen Position bewegt, da das schrägverzahnte Zahnrad und das zweite Übertragungselement 3 eine Einheit bilden. Dies bewirkt eine Reduktion der Dispersion des Anstiegs der übertragenen Kraft durch den Kontakt zwischen dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement 3.
Es folgt eine Erläuterung einer weiteren Ausführungsform mit Bezug auf 5.
5 zeigt ein Konfigurationsbeispiel, in welchem die Kupplung für eine Kupplung mit variabler Drehzahl in einem Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge verwendet wird.
Die Ausgangsleistung einer Maschine 31 wird auf eine Anfahrkupplung 32 übertragen, wobei die Ausrück- und Einrückbewegungen der Anfahrkupplung 32 von einem (nicht gezeigten) Aktuator gesteuert werden. Wenn die Anfahrkupplung 32 in einen eingerückten Zustand versetzt wird, wird die Ausgangsleistung der Maschine 31 auf eine Antriebswelle SI eines Getriebes 33 übertragen. Im Getriebe 33 sind eine Gegenwelle SC und eine Hauptwelle SM angeordnet, wobei von der Hauptwelle SM Kraft abgegeben wird, um (nicht gezeigte) Räder eines Kraftfahrzeuges anzutreiben.
Eine Drehung der Antriebswelle SI wird durch einen Untersetzungsgetriebesatz (WC, GC) innerhalb des Getriebes auf eine Gegenwelle SC übertragen, wobei Kraft von der Gegenwelle über Getriebesätze (D1-G1, D2-G2, D3-G3, D4-G4), die eine Drehzahlreduktion (Drehzahlerhöhung) entsprechend den jeweiligen Drehzahlniveaus bewirken, auf die Hauptwelle übertragen wird.
Die Getriebesätze, die an jeweilige Drehzahlniveaus angepaßt sind, sind so montiert, daß sie fähig sind, entweder auf der Gegenwelle SC oder auf der Hauptwelle SM frei zu laufen, wobei die Kupplungen (C1, C2, C3, C4) gemäß der Erfindung verwendet werden, um die Kraftübertragung zwischen freilaufenden Zahnrädern und einer zugehörigen Welle zu steuern. Ein von einer (nicht gezeigten) Hydrauliksteuereinheit zugeführtes Arbeitsöl betätigt Hydraulikkolben, um die von den jeweiligen Kupplungen übertragene Kraft zu steuern. Hier sind die Zahnräder für die Rückwärtsfahrt, die Zahnräder für den vierten und höhere Gänge, und die Kraftübertragungsverläufe nicht gezeigt.
Es folgt eine Erläuterung einer Bewegung der Kupplung die wie oben konstruiert ist. Da die Kupplungen C1 bis C4 die gleiche Bewegung ausführen, wird jedoch nur eine Bewegung für den Fall beschrieben, in welchem vom ersten Gang in den zweiten Gang gewechselt wird.
Wenn mit dem ersten Gang gefahren wird, ist die Kupplung C1 für den ersten Gang in einen eingerückten Zustand versetzt, wobei die Kraft der Maschine 31 über einen Weg übertragen wird, der über die Anfahrkupplung 32, die Antriebswelle SI, den Untersetzungsgetriebesatz (DC, GC), die Gegenwelle SC, den Erster-Gang-Untersetzungsgetriebesatz (D1-G1), die Erster-Gang-Kupplung C1 und die Hauptwelle SM führt.
Wenn in den zweiten Gang gewechselt wird, wird die Zweiter-Gang-Kupplung C1 in einen eingerückten Zustand versetzt, während die Erster-Gang-Kupplung C1 ausgerückt wird, wobei ein Weg für die Kraftübertragung allmählich zu einem Weg verschoben wird, der über die Anfahrkupplung 32, die Antriebswelle SI, den Untersetzungsgetriebesatz (DC, GC), die Gegenwelle SC, den Zweiter-Gang-Unterset zungsgetriebesatz (D2-G2), die Zweiter-Gang-Kupplung C2 und die Hauptwelle SM führt.
Im wesentlichen wird bei einem Gangwechsel der Weg für die Kraftübertragung verschoben, indem die Zweiter-Gang-Kupplung C2 zu einem Zeitpunkt in einen eingerückten Zustand versetzt wird, zu dem die Erster-Gang-Kupplung C1 ausgerückt wird. Wenn hierbei der Zeitpunkt für das Einrücken der Zweiter-Gang-Kupplung nicht angemessen ist, werden ein blockierter Zustand, in welchem die Zahnräder des ersten Gangs und des zweiten Gangs eine gleichzeitige Verzahnung bewirken, und ein Unterbrechungszustand hervorgerufen, in welchem der Weg zur Kraftübertragung aufgrund eines gleichzeitigen Ausrückens unterbrochen ist, wodurch die von der Hauptwelle SM abgegebene Kraft stark variiert, was die Gangwechselleistungsfähigkeit eines zugehörigen Automatikgetriebes stark beeinträchtigt.
Da die Verwendung der Kupplung ermöglicht, einen Einrückzeitpunkt einer Zweiter-Gang-Kupplung bis zu einem vorgegebenen Niveau zu unterdrücken, ist es möglich, einen blockierten Zustand aufgrund einer gleichzeitigen Verzahnung und einen Unterbrechungszustand eines Kraftübertragungsverlaufes aufgrund eines gleichzeitigen Ausrückens zu verhindern.
Wie oben beschrieben worden ist, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, einen Einrückzeitpunkt einer Kupplung bis zu einem vorgegebenen Niveau zu unterdrücken, so daß es möglich ist, eine Variation der von der Hauptwelle SM ausgegebenen Kraft zu verhindern und ein Automatikgetriebe mit hoher Qualität für Kraftfahrzeuge zu bilden.
Es folgt eine Erläuterung einer weiteren Ausführungsform mit Bezug auf die 6 und 7.
6 zeigt ein Konfigurationsbeispiel, in welchem die Kupplung für eine Kupplung mit variabler Drehzahl in einem Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge verwendet wird.
Die Ausgangsleistung einer Maschine 31 wird auf eine Anfahrkupplung 32 übertragen, wobei die Ausrück- und Einrück-Bewegungen der Anfahrkupplung 32 von einem (nicht gezeigten) Aktuator gesteuert werden. Wenn die Anfahrkupplung 32 in einen eingerückten Zustand versetzt wird, wird die Ausgangsleistung der Maschine 31 zu einer Antriebswelle SI eines Getriebes 33 übertragen.
Im Getriebe 33 sind eine Gegenwelle SC und eine Hauptwelle SM angeordnet, wobei von der Hauptwelle SM Kraft an die (nicht gezeigten) Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges abgegeben wird. Die Drehung der Antriebswelle SI wird mittels eines Untersetzungsgetriebesatzes (DC, GC) innerhalb des Getriebes auf die Gegenwelle SC übertragen, wobei Kraft von der Gegenwelle über Getriebesätze (D1-G1, D2-G2, D3-G3, D4-G4), die eine Drehzahlreduktion (Drehzahlerhöhung) entsprechend den jeweiligen Drehzahlniveaus bewirken, auf die Hauptwelle übertragen wird.
Die an die jeweiligen Drehzahlniveaus angepaßten Getriebesätze sind so montiert, daß sie fähig sind, entweder auf der Gegenwelle SC oder auf der Hauptwelle SM frei zu laufen, wobei eine Erster-Gang-Kupplung HC1 und eine Zweiter-Gang-Kupplung HC2 verwendet werden, um selektiv das Einrücken und Ausrücken der Kraftübertragung zwischen freilaufenden Zahnrädern und zugehörigen Wellen zu steuern. Die Erster-Gang-Kupplung HC1 und die Zweiter-Gang-Kupplung HC2 werden von (nicht gezeigten) Aktuatoren betätigt. Ferner ist ein Hilfsgetriebesatz (DA-GA) so angeordnet, daß er Kraft von der Gegenwelle zur Hauptwelle überträgt, wobei das Zahnrad DA auf einer Gegenwellenseite auf der Gegenwelle drehbar gehalten wird, und wobei eine Kupplung CA verwendet wird, um die zwischen der Gegenwelle und dem Zahnrad DA übertragene Kraft einzustellen.
Ein von einer (nicht gezeigten) Hydrauliksteuereinheit zugeführtes Arbeitsöl betätigt einen Hydraulikkolben der Kupplung CA, um die von der Kupplung übertragene Kraft zu steuern. Hierbei sind die Zahnräder für die Rückwärtsfahrt, die Zahnräder für den vierten oder höhere Gänge und die Kraftübertragungsverläufe nicht gezeigt.
7 zeigt eine Art, in der die Kupplung eines Kraftfahrzeuges belastet wird. Der Ausgang des Getriebes 33 wird über eine Antriebswelle 41 auf ein Schlußzahnrad 42 übertragen, um in der Richtung geändert zu werden und auf die Antriebsräder 43 übertragen zu werden, um das Kraftfahrzeug 40 zu beschleunigen oder zu verzögern.
Es folgt eine Erläuterung der Bewegung der Kupplung, die in der obigen Weise konstruiert ist. Da die Gangwechselbewegung gleich ist, wird jedoch nur eine Bewegung für den Fall beschrieben, in dem vom ersten Gang in den zweiten Gang gewechselt wird.
Zum Zeitpunkt des Fahrens mit dem ersten Gang ist die Erster-Gang-Kupplung HC1 mit dem Erster-Gang-Zahnrad G1 verbunden, so daß die Kraft der Maschine 31 über eine Weg übertragen wird, der über die Anfahrkupplung 32, die Antriebswelle SI, dem Untersetzungsgetriebesatz (DC, GC), die Gegenwelle SC, den Erster-Gang-Untersetzungsgetriebesatz (D1-G1), die Erster-Gang-Kupplung HC1 und die Hauptwelle SM führt.
Wenn der Wechsel in den zweiten Gang bewerkstelligt wird, wird die Kupplung CA in einem halbeingerückten Zustand gehalten, um die von der Erster-Gang-Kupplung HC1 übertragene Kraft auf einen niedrigeren Wert einzustellen. Wenn die von der Erster-Gang-Kupplung HC1 übertragene Kraft einen ausreichend niedrigeren Wert angenommen hat, wird die Erster-Gang-Kupplung HC1 betätigt, um das Erster-Gang-Zahnrad G1 auszurücken.
Anschließend wird der halbeingerückte Zustand der Kupplung CA angepaßt, so daß die Drehzahl der Antriebswelle SI relativ zur Drehzahl der Hauptwelle SM eingestellt wird, um derjenigen zu entsprechen, die im zweiten Gang verwendet wird. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle SI sich ausreichend derjenigen genähert hat, die im zweiten Gang verwendet wird, relativ zur Drehzahl der Hauptwelle SM, wird die Erster-Gang-Kupplung HC1 betätigt, um mit dem Zweiter-Gang-Zahnrad G2 gekoppelt zu werden. Nachdem die Erster-Gang-Kupplung HC1 vollständig mit dem Zweiter-Gang-Zahnrad G2 gekoppelt worden ist, wird die Kupplung CA ausgerückt.
Wenn hierbei die Steuerbarkeit der Kupplung CA nicht angemessen ist, wird die Anpassung des halbeingerückten Zustands unter Verwendung der Kupplung CA nicht sanft ausgeführt, wobei die von der Hauptwelle SM ausgegebene Kraft stark variiert, was die Gangwechselleistungsfähigkeit eines zugehörigen Automatikgetriebes stark beeinträchtigt. Die Verwendung der Kupplung ermöglicht, eine sanfte Anpassung des halbeingerückten Zustands unter Verwendung der Kupplung CA durchzuführen und eine Variation der von der Hauptwelle SM ausgegebenen Kraft zu verhindern.
Wie oben beschrieben worden ist, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, die Steuerbarkeit der Kupplung zu verbessern, so daß es möglich ist, eine Variation der von der Hautwelle SM ausgegebenen Kraft zu verhindern und ein Automatikgetriebe mit hoher Qualität für Kraftfahrzeuge zu bilden.
Wenn ferner eine Kupplung in einem Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge eine Dispersion der Antwort aufweist, wird eine Verzögerung des Zeitablaufs der Kraftübertragung erzeugt, die als ein Nachteil, wie z. B. ein Stoß beim Gangwechsel oder dergleichen, erscheint. Es ist daher erwünscht, das Spiel eines Mechanismus zu beseitigen, der für die Dispersion in der Antwort einer Kupplung verantwortlich ist, jedoch ist es schwierig, ein solches Spiel zu beseitigen, da viele Teile der Kupplung rotierende Elemente sind, die so ausgebildet sind, daß sie ein Spiel für Drehbewegungen erfordern. Da eine Kupplung in einer Weise wirkt, die das Spiel in einer Anfangsphase der Wirkung eliminiert, kann die Kupplung eine Antwort zum gleichen Zeitpunkt sicherstellen und somit ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge bilden, in der ein Stoß beim Gangwechsel bis auf ein geringes Maß unterdrückt wird. Ferner ist es möglich, Kraftfahrzeuge zu bilden, die mit einem Automatikgetriebe ausgestattet sind.
Gemäß der Neuerung wird eine von einem schrägverzahnten Zahnrad erzeugte Schubkraft durch ein Kopplungsmittel in einer Anfangs phase des Einrückens einer Kupplung auf einen Anschlag übertragen, um zu bewirken, daß das Spiel in der Kupplung eliminiert wird. Somit ist es möglich, das Spiel in der Kupplung zu beseitigen, um einen Zeitpunkt konstant zu halten, zu dem eine übertragene Kraft ansteigt und der eine durch Spiel hervorgerufene Dispersion aufweisen würde. Dementsprechend ist es möglich, eine Kupplungsvorrichtung mit einfacher Konstruktion und hoher Steuerbarkeit zu bilden.

Claims

Kupplung für Kraftfahrzeuge, mit einer ersten Platte (2), die in Verbindung mit einer Welle (1) drehfest angeordnet ist; einer zweiten Platte (3), die koaxial zu der ersten Platte (2) angeordnet ist; einem schrägverzahnten Zahnrad (4), das koaxial zu der zweiten Platte (3) angeordnet ist, wobei das schrägverzahnte Zahnrad (4) mit einem zweiten schrägverzahnten Zahnrad (7) auf einer zweiten Welle (8) kämmt; einem Aktuator (9A) zum Steuern eines Kontaktzustands zwischen der ersten und zweiten Platte (2, 3); wobei die zweite Platte (3) an dem schrägverzahnten Zahnrad (4) drehfest angeordnet ist; ein Anschlag (5) an einer Trommel (10) vorgesehen ist, die die erste Platte (2) hält; der Anschlag (5) eine Bewegung der ersten und zweiten Platte (2, 3) in axialer Richtung beschränkt; gekennzeichnet, durch ein Axiallager (6), das das schrägverzahnte Zahnrad (4) mit dem Anschlag (5) in Eingriff bringt, wodurch ein Übertragungsverlauf vorgesehen ist, der sich von dem Übertragungsverlauf über die erste und zweite Platte (2, 3) unterscheidet und durch den eine Schubkraft (F), die an dem schrägverzahnten Zahnrad (4) erzeugt wird, auf den Anschlag (5) übertragen wird.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (6) den Anschlag (5) in Richtung einer vorgegebenen Position richtet durch die Übertragung einer Schubkraft (F), die beim Kämmen des schrägverzahnten Zahnrades (4) erzeugt wird, wobei das Axiallager (6) einen ringförmigen Verbindungsring (6A) aufweist, durch den die Übertragung einer Schubkraft (F) gedämpft wird.
Kraftfahrzeug, das mit einer Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2 versehen ist.