-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Kupplungsvorrichtung.
-
STAND DER TECHNIK
-
Bei einem gewöhnlichen Handschaltgetriebe ist eine Kupplungsvorrichtung zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet, während ein Schalthebel eines Fahrersitzes und das Getriebe mechanisch über einen Verbindungsmechanismus, wie z. B. ein Steuergestänge, verbunden sind. Beim Schalten der Gänge wird der Schalthebel betätigt, während ein Kupplungspedal nach unten gedrückt wird, wobei die Kupplungsvorrichtung, die Übertragung von Leistung zwischen dem Motor und dem Getriebe abblockt. Daher werden diese Reihen von Betätigungen, wenn Gangschalten häufig erforderlich ist, zu einer großen Belastung für einen Fahrer.
-
Angesichts des oben Genannten wurden Automatikgetriebe zur Reduzierung einer Belastung des Fahrers aufgrund des Schaltvorganges vorgeschlagen, die einen Kupplungsaktuator vorsehen, der automatisch die Kupplungsvorrichtung einkuppelt/auskuppelt, wodurch ein Schaltvorgang ohne Herunterdrücken eines Kupplungspedals ausgeführt werden kann.
-
LITERATURLISTE
-
Patentliteratur
-
- PTL 1: UK-Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2313885 .
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Allgemein werden als Kupplungsvorrichtungen für die vorgenannten Automatikgetriebe normal-geschlossene Kupplungsvorrichtungen verwendet. In den vergangenen Jahren wurden jedoch auch Automatikgetriebe entwickelt, die eine normal-offene Kupplungsvorrichtung verwenden.
-
Im Fall des normal-offenen Typs ist die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt, wenn keine Betätigungskraft in die Kupplungsvorrichtung von einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung eingeleitet wird. Beim Einkuppeln der Kupplungsvorrichtung wird eine Druckplatte von einem Antriebsmechanismus durch einen Hebel gedrückt und eine Kupplungsscheibe ist zwischen der Druckplatte und einem Schwungrad angeordnet. Folglich wird Leistung an eine Antriebswelle eines Getriebes durch die Kupplungsscheibe übertragen.
-
Mit solch einer Anordnung hängt, anders als beim normal-geschlossenen Typ, bei der normal-offenen Kupplungsvorrichtung die Druckkraft, die auf die Kupplungsscheibe (Kupplungslast) wirkt, von der Betätigungskraft ab, die darauf von der Kupplungsbetätigungsvorrichtung übertragen wird.
-
Andererseits kann eine Kupplungslast-Charakteristik aufgrund individueller Unterschiede zwischen Kupplungsvorrichtungsprodukten variieren und dadurch kann eine Beziehung zwischen der Kupplungslast und der Betätigungskraft unter den Produkten variieren. Daher kann auch angenommen werden, dass die Last einer Antriebsquelle der Kupplungsbetätigungsvorrichtung ebenfalls aufgrund individueller Unterschiede unter den Produkten variiert und als Folge davon die Last der Antriebsquelle sich mehr als erwartet erhöht.
-
In Patentliteratur 1 wird ein Untersetzungsmechanismus vorgeschlagen, der ein Nockenelement zur Verminderung einer antreibenden Last verwendet.
-
Die in Patentliteratur 1 beschriebene Lehre kann jedoch nicht mit solchen individuellen Unterschieden unter den Produkten umgehen.
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ist eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung zu schaffen, die eine mit individuellen Unterschieden von Kupplungsvorrichtungsprodukten einhergehende Lasterhöhung verringert.
-
Eine erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplungsvorrichtung und umfasst ein Antriebsteil und ein Untersetzungsteil. Das Antriebsteil ist zum Erzeugen einer Antriebskraft ausgebildet. Das Untersetzungsteil ist ein Mechanismus, der zum Verstärken der Antriebskraft, durch Reduzieren eines Antriebsausmaßes, das von dem Antriebsteil in ihn eingeleitet wird, und zum Umwandeln der verstärkten Antriebskraft in eine Betätigungskraft der Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist. Das Untersetzungsteil hat eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik, die sich bei einem Übergang von einem Kraft- oder Leistungsblockierungszustand zu einem Kraft- oder Leistungsübertragungszustand der Kupplungsvorrichtung allmählich erhöht. Das Untersetzungsteil ist zum Anpassen der Untersetzungsverhältnis-Charakteristik entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung fähig.
-
Hierbei ist „Zustand einer Kupplungsvorrichtung” ein Konzept, das die Variation in einer Kupplungslast-Charakteristik umfasst, die mit individuellen Unterschieden zwischen den Produkten einhergeht, und in manchen Fällen die Variation einer Kupplungslast-Charakteristik umfassen kann, die mit Variationen durch Alterung einhergehen.
-
Weiter bezieht sich „Untersetzungsverhältnis” auf einen Wert, der durch Division des Eingangsantriebsausmaßes, die von dem Antriebsteil in das Untersetzungsteil geleitet wird, durch ein Ausgangsantriebsausmaß erhalten wird, das von dem Untersetzungsteil ausgegeben wird. „Untersetzungsverhältnis-Charakteristik” bedeutet eine Beziehung zwischen dem Ausgangsantriebsausmaß und dem Untersetzungsverhältnis und kann durch eine einzelne Linie in einem Diagramm dargestellt werden. Daher bedeutet „Anpassen der Untersetzungsverhältnis-Charakteristik” eine Veränderung der Beziehung zwischen dem Ausgangsantriebsausmaß und dem Untersetzungsverhältnis und bedeutet daher eine Formänderung der Linie im Diagramm.
-
Bei der vorliegenden Kupplungsbetätigungsvorrichtung ist das Untersetzungsteil dazu fähig, die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung anzupassen. Daher kann eine Lasterhöhung des Antriebsteils verringert werden, auch wenn die Kupplungslast-Charakteristik der Kupplungsvorrichtung aufgrund der individuellen Unterschiede zwischen den Produkten variiert.
-
Wie oben erklärt, ist das Untersetzungsteil bei der vorliegenden Kupplungsvorrichtung zum Anpassen an die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung fähig. Daher kann die Lasterhöhung des Antriebsteils verringert werden, auch wenn die Kupplungslast-Charakteristik der Kupplungsvorrichtung aufgrund der individuellen Unterschiede zwischen den Produkten variiert. Daher ist es entsprechend der vorliegenden Kupplungsbetätigungsvorrichtung möglich, die Lasterhöhung zu verringern, die mit individuellen Unterschieden zwischen Kupplungsvorrichtungsprodukten einhergeht.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Kupplungsvorrichtung und einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung (Kraft- oder Leistungsblockierungszustand);
-
2 zeigt eine schematische Zeichnung einer Kupplungsvorrichtung und einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung (Kraft- oder Leistungsübertragungszustand);
-
3 zeigt eine Zeichnung eines Untersetzungsmechanismus;
-
4 zeigt ein Diagramm mit einer Beziehung zwischen Hubweg, Referenzbetätigungskraft und Verbindungslänge;
-
5 zeigt ein Untersetzungsverhältnis-Charakteristik-Diagramm des Untersetzungsmechanismus;
-
6 zeigt ein Diagramm mit einer Beziehung zwischen Kupplungslast-Charakteristik und Motordrehmoment;
-
7 zeigt Anordnungsdiagramme (A) bis (C) eines Untersetzungsmechanismus (andere Ausführungsbeispiele);
-
GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Aufbau der Kupplungsvorrichtung
-
Wie in 1 gezeigt, ist eine Kupplungsvorrichtung 9 eine beispielhafte Vorrichtung zum Übertragen von Leistung von einem Motor (nicht in der Figur gezeigt) zu einem Getriebe (nicht in der Figur gezeigt) und ist beispielsweise an einem Schwungrad 91 des Motors befestigt. Die Kupplungsvorrichtung 9 ist eine sogenannte normal-offene Kupplungsvorrichtung. Daher wird eine Leistungs-/Kraftübertragung von dem Motor zu dem Getriebe verhindert, wenn eine Betätigungskraft nicht von einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 (wird noch beschrieben) an die Kupplungsvorrichtung 9 angelegt ist. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 wird unten genau beschrieben.
-
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kupplungsvorrichtung 9 einen Kupplungsdeckel 93, eine Druckplatte 92, eine Kupplungsscheibe 94, einen Druckhebel 96, ein Einrücklager 97 und einen Kupplungshebel 98.
-
Der Kupplungsdeckel 93 ist an dem Schwungrad 91 befestigt. Die Druckplatte 92 ist von dem Kupplungsdeckel 93 abgestützt, wobei sie einheitlich mit diesem drehbar und axial bewegbar ist. Die Druckplatte 92 ist an den Kupplungsdeckel 93 mittels einer Mehrzahl von Trägerplatten (nicht in den Figuren dargestellt) gekoppelt, wobei sie einheitlich mit diesen drehbar ist. Weiter ist die Druckplatte 92 mittels der Trägerplatten mit dem Kupplungsdeckel 93 in axialer Richtung elastisch gekoppelt.
-
Die Kupplungsscheibe 94 ist zwischen dem Schwungrad 91 und der Druckplatte 92 angeordnet und, wenn die Kupplungsvorrichtung 9 eingekuppelt ist, axial zwischen dem Schwungrad 91 und der Druckplatte 92 eingefügt. Die Kupplungsscheibe 94 hat eine Pufferplatte. Der Druckhebel 96 ist eine etwa ringförmige Platte und ist von dem Kupplungsdeckel 93 abgestützt, wobei er in der axialen Richtung elastisch verformbar ist. Der Druckhebel 96 weist eine kleine elastische Kraft auf, und es wird eine relativ kleine Kraft benötigt, um den Druckhebel 96 elastisch zu verformen. Das innere Umfangsteil des Druckhebels 96 kann mittels des Einrücklagers 97 axial nach innen gedrückt werden.
-
Das Einrücklager 97 nimmt die Drehdifferenz zwischen dem Kupplungshebel 98 und dem Druckhebel 96 auf. Wenn die Kupplungsvorrichtung 9 eingekuppelt ist, drückt das Einrücklager 97 durch den Druckhebel 96 die Druckplatte 92 in axialer Richtung. Das Einrücklager 97 wird von der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 durch den Kupplungshebel 98 in axialer Richtung angetrieben. Bei der Kupplungsvorrichtung 9 ist die durch den Druckhebel 96 und die Druckplatte 92 auf die Kupplungsscheibe 94 wirkende Druckkraft dazu ausgebildet, in Übereinstimmung mit der Verschiebung des Einrücklagers 97 (dem Betätigungsausmaß der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1) zu variieren. Der Kupplungshebel 98 ist durch ein Gehäuse (in den Figuren nicht dargestellt) drehbar gehalten.
-
Aufbau der Kupplungsbetätigungsvorrichtung
-
Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplungsvorrichtung 9 und schaltet die Kupplungsvorrichtung 9 beispielsweise basierend auf einem Betätigungssignal, das von einem Getriebe-Steuergerät 89 ausgegeben wird, entweder in einen Kraft- oder Leistungsübertragungszustand oder einen Kraft- oder Leistungsblockierungszustand. Dabei bedeutet Kraft- oder Leistungsblockierungszustand einen Zustand, der die Übertragung von Leistung durch die Kupplungsvorrichtung 9 vollständig blockiert, wohingegen der Kraft- oder Leistungsübertragungszustand einen Zustand bedeutet, bei dem die Übertragung von Leistung durch die Kupplungsvorrichtung 9 ausgeführt wird. Im Kraft- oder Leistungsübertragungszustand ist die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades 91 und die Drehgeschwindigkeit einer Antriebswelle 99 des Getriebes dieselbe.
-
Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 kann bei verschiedenen Kupplungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Spezifikationen angewandt werden. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 wird hierin jedoch anhand einer beispielhaften vorgenannten Kupplungsvorrichtung 9 als Betätigungsziel der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 beschrieben.
-
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 einen Antriebsmechanismus 2 (Beispiel für ein Antriebsteil), einen Untersetzungsmechanismus 3 (Beispiel für ein Untersetzungsteil) und eine Steuereinheit 8.
-
Der Antriebsmechanismus 2 ist eine Antriebsquelle zum Antreiben des Kupplungshebels 98 der Kupplungsvorrichtung 9 und legt eine Schubkraft durch den Untersetzungsmechanismus 3 an den Kupplungshebel 98 an. Dabei ist die Kraft, die in den Untersetzungsmechanismus 3 von dem Antriebsmechanismus 2 eingeleitet wird, als Antriebskraft F1 (Beispiel für eine Antriebskraft des Antriebsteils) definiert, während die Kraft, die von dem Untersetzungsmechanismus 3 ausgegeben wird als Betätigungskraft F2 (Beispiel für eine Betätigungskraft der Kupplungsvorrichtung) definiert wird. Die Antriebskraft F1 und die Betätigungskraft F2 variieren entsprechend der bei der Kupplungsvorrichtung benötigten Kraft.
-
Der Antriebsmechanismus 2 erzeugt die Antriebskraft F1 zum Antreiben der Kupplungsvorrichtung 9. Der Antriebsmechanismus 2 umfasst insbesondere einen Antriebsmotor 23 und eine Kugelumlaufspindel 22. Der Antriebsmotor 23 ist beispielsweise ein bürstenloser Motor und umfasst eine Antriebswelle 21 zum Ausgeben einer Drehantriebskraft. Die Kugelumlaufspindel 22 wandelt eine Drehbewegung der Antriebswelle 21 in eine lineare Bewegung um. Ein Außengewinde ist auf der Antriebswelle 21 gebildet, während in der Kugelumlaufspindel 22 ein Innengewinde gebildet ist. Die Antriebswelle 21 ist in die Kugelumlaufspindel 22 geschraubt. Wenn die Antriebswelle 21 gedreht wird, wird die Kugelumlaufspindel 22 axial bewegt. Dementsprechend wird eine Drehantriebskraft, die von dem Antriebsmotor 23 erzeugt wird, in eine axiale Antriebskraft F1 umgewandelt. Die Antriebskraft F1 wird durch die Kugelumlaufspindel 22 auf den Untersetzungsmechanismus 3 übertragen.
-
Der Untersetzungsmechanismus 3 wandelt die Antriebskraft F1, die von dem Antriebsmechanismus 2 erzeugt wird, in die Betätigungskraft F2 um. Genauer gesagt, wandelt der Untersetzungsmechanismus 3 die Antriebskraft F1 durch Verstärken der Antriebskraft F1 durch Verringern des Antriebsausmaßes (des Hubwegs der Kugelumlaufspindel 22), die darin von dem Antriebsmechanismus eingeleitet wird, in die Betätigungskraft F2 der Kupplungsvorrichtung 9 um. Das Prinzip eines sogenannten Kniehebelmechanismus wird auf den Untersetzungsmechanismus 3 angewandt, und der Untersetzungsmechanismus 3 weist eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik auf, bei der das Untersetzungsverhältnis allmählich beim Übergang vom Kraft- oder Leistungsblockierungszustand (siehe 1) in den Kraft- oder Leistungsübertragungszustand (siehe 2) der Kupplungsvorrichtung erhöht wird. Der Untersetzungsmechanismus 3 wird unten genauer beschrieben.
-
Die Steuereinheit 8 umfasst eine Steuervorrichtung 83, einen ersten Drehsensor 81, einen zweiten Drehsensor 84 und einen Hubwegsensor 82. Die Steuervorrichtung 83 steuert den Antriebsmotor 23 entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs. Speziell steuert die Steuervorrichtung 83 den Antriebsmotor 23 basierend auf einem Betätigungssignal, das von dem Getriebe-Steuergerät 89 (siehe 1) ausgegeben wird.
-
Der erste Drehsensor 81 erfasst die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades 91. Der zweite Drehsensor 84 erfasst die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 99, die einheitlich mit der Kupplungsscheibe 94 drehbar ist. Der Hubwegsensor 82 erfasst einen Hubweg S (eine absolute Position) des Kupplungshebels 98. Die Steuervorrichtung 83 ist elektrisch mit dem ersten Drehsensor 81, dem zweiten Drehsensor 84 und dem Hubwegsensor 82 verbunden. Die Erfassungssignale des ersten Drehsensors 81, des zweiten Drehsensors 84 und des Hubwegsensors 82 werden zu vorbestimmten Zeiten in die Steuervorrichtung eingegeben. Die Steuervorrichtung 83 steuert die Wirkung des Antriebsmotors 23 unter Verwendung der jeweiligen Erfassungssignale.
-
Beispielsweise steuert die Steuervorrichtung 83 beim Lösen der Kupplung, wenn ein Betätigungssignal von dem Getriebe-Steuergerät 89 ausgegeben wird, den Antrieb des Antriebsmotors 23 so, dass der Kupplungshebel 98 in eine vorbestimmte Lösestellung gedreht wird. Die Steuervorrichtung 83 ermittelt, basierend auf dem Erfassungssignal des Hubwegsensors 82, ob sich der Kupplungshebel 98 in einer vorbestimmten Position befindet oder nicht.
-
Andererseits steuert die Steuervorrichtung 83 beim Einkuppeln der Kupplung den Antrieb des Antriebsmotors 23 so, dass der Kupplungshebel 98 in eine Eingriffsposition gedreht wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Eingriffsposition des Kupplungshebels 98 basierend auf der Gleichheit der Drehgeschwindigkeit des Schwungrades 91 und der Antriebswelle 99 ermittelt. Genauer gesagt, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades 91 und der Antriebswelle 99 basierend auf dem Erfassungssignal des ersten Drehsensors 91 und des zweiten Drehsensors 84 ermittelt.
-
Wirkung der Kupplungsbetätigungsvorrichtung
-
Hier wird die Wirkung Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 kurz erläutert.
-
Im Kraft- oder Leistungsblockierungszustand, dargestellt in 1, wird die Antriebskraft F1, die in der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 erzeugt wird, nicht zu dem Einrücklager 97 übertragen. Die Druckplatte 92 ist dadurch mittels der elastischen Kraft der Trägerplatten in einer Stellung weg von der Kupplungsscheibe 94 gehalten. Daher wird die Drehung des Schwungrades 91 nicht auf die Kupplungsscheibe 94 übertragen, und ein Schaltvorgang in dem Getriebe ist möglich.
-
Beim Schalten der Kupplungsvorrichtung 9 von dem Kraft- oder Leistungsblockierungszustand in den Kraft- oder Leistungsübertragungszustand treibt der Antriebsmotor 23 den Kupplungshebel 98 basierend auf einem Steuersignal der Steuervorrichtung 83 an. Insbesondere beginnt die Antriebswelle 21 des Antriebsmotors 23 sich zu drehen und die Kugelumlaufspindel 22 wird zum Drücken eines ersten Verbindungselements 31 bewegt. Wenn ein erstes Ende 31a des ersten Verbindungselements 31 von der Kugelumlaufspindel 22 gedrückt wird, wird das erste Verbindungselement 31 um eine Drehachse A1 gedreht. Folglich wird die Antriebskraft des Antriebsmotors 23 durch ein zweites Verbindungselement 32, eine Schraubenfeder 34 und ein drittes Verbindungselement 33 zu dem Kupplungshebel 98 übertragen.
-
Das Antriebsausmaß des Antriebsmechanismus 2 (entweder die Drehzahl der Antriebswelle 21 oder der Hubweg der Kugelumlaufspindel 22) wird von dem Untersetzungsmechanismus 3 untersetzt und in den Hubweg S umgewandelt. Weiter wird die Antriebskraft F1, die von dem Antriebsmechanismus 2 erzeugt wird, von dem Untersetzungsmechanismus 3 verstärkt und in die Betätigungskraft F2 umgewandelt. Der Kupplungshebel 98 wird von dem Ausmaß des Hubwegs S mittels der Betätigungskraft F2 angetrieben, die von dem Untersetzungsmechanismus 3 ausgegeben wird. Tatsächlich variiert die Betätigungskraft F2 in Übereinstimmung mit einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 und dementsprechend variiert auch die Antriebskraft F1. Mit anderen Worten verändern sich die Betätigungskraft F2 und die Antriebskraft F1 in Übereinstimmung mit einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 und dem des Untersetzungsmechanismus 3.
-
Wenn der Kupplungshebel 98 von dem Untersetzungsmechanismus 3 gedrückt und um eine Drehachse S2 gedreht wird, drückt er das Einrücklager 97 zu dem Schwungrad 91. Folglich wird die Druckplatte 92 durch den Druckhebel 96 zu dem Schwungrad 91 gedrückt und die Kupplungsscheibe 94 wird durch die Druckplatte 92 auf das Schwungrad 91 gedrückt. Die Kupplungsvorrichtung 9 wird von der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 angetrieben, bis die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 99 gleich der des Schwungrads 91 wird. Wenn beide Drehgeschwindigkeiten gleich zueinander werden, wird der Antriebsmotor 23 von der Steuervorrichtung 83 angehalten. Folglich ist die Kupplungsscheibe 94 zwischen der Druckplatte 92 und dem Schwungrad 91 eingefügt und Leistung wird von dem Motor über die Kupplungsscheibe 94 zu dem Getriebe übertragen.
-
Andererseits wird der Antrieb von dem Antriebsmotor 23 fortgesetzt, bis der Hubweg S gleich seinem Anfangswert beim Schalten der Kupplungsvorrichtung 3 von dem Kraft- oder Leistungsübertragungszustand in den Kraft- oder Leistungsblockierungszustand wird. Wenn der Hubweg S, der von dem Hubwegsensor 82 erfasst wird, seinen Anfangswert erreicht, wird der Antriebsmotor 23 von der Steuervorrichtung 83 angehalten.
-
Genauer Aufbau des Untersetzungsmechanismus
-
Der Untersetzungsmechanismus 3 hat den Zweck, die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 automatisch einzustellen. Um diese Funktion umzusetzen, umfasst der Untersetzungsmechanismus 3, wie in den 3(A) und 3(B) dargestellt, das erste Verbindungselement 31, das zweite Verbindungselement 32, das dritte Verbindungselement 33 und die Schraubenfeder 34 (Beispiel für ein elastisches Element).
-
Das erste Verbindungselement 31 ist durch das Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) abgestützt, wobei es um die Drehachse A1 drehbar ist. Das erste Verbindungselement 31 wird von dem Antriebsmechanismus 2 angetrieben und gedreht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Verbindungselement 31 in L-Form gebogen. Das erste Ende 31a des ersten Verbindungselements 31 ist über einen Stift drehbar mit einem Ende der Kugelumlaufspindel 22 gekoppelt. Ein zweites Ende 31b des ersten Verbindungselements 31 ist über einen Stift drehbar mit dem zweiten Verbindungselement 32 gekoppelt.
-
Das zweite Verbindungselement 32 ist drehbar mit dem zweiten Ende 31b des ersten Verbindungselements 31 gekoppelt. Das zweite Verbindungselement 32 weist eine Gleitöffnung 32a auf. Das dritte Verbindungselement 33 ist in die Gleitöffnung 32a eingefügt.
-
Das dritte Verbindungselement 33 ist mit dem zweiten Verbindungselement 32 gleitbar angeordnet, wobei es mit dem Kupplungshebel 98 gekoppelt ist. Insbesondere weist das dritte Verbindungselement 33 einen stabförmigen Wellenabschnitt 33a, einen stabförmigen Anschlagabschnitt 33b und einen Kopplungsabschnitt 33c auf. Der Wellenabschnitt 33a ist in die Gleitöffnung 32a des zweiten Verbindungselements 32 eingefügt und ist länger als das zweite Verbindungselement 32. Der Wellenabschnitt 33a ist in die Gleitöffnung 32a eingefügt und daher ist das zweite Verbindungselement 32 entlang des Wellenabschnitts 33a bewegbar.
-
Der Anschlagabschnitt 33b ist in einem ersten Ende 33d des Wellenabschnitts 33a gebildet und verbindbar mit dem zweiten Verbindungselement 32 angeordnet. Der äußere Durchmesser des Anschlagabschnitts 33b ist größer als der des Wellenabschnitts 33a und auch größer als der innere Durchmesser der Gleitöffnung 32a. Wie in 3(A) dargestellt, ist das zweite Verbindungselement 32 durch den Anschlagabschnitt 33b in einem Anfangszustand des Untersetzungsmechanismus 3 positioniert.
-
Der Kupplungsabschnitt 33c ist in einem zweiten Ende 33e des Wellenabschnitts 33a gebildet. Der Kupplungsabschnitt 33c ist über einen Stift drehbar zu einem Ende des Kupplungshebels 98 gekoppelt. Der Kupplungsabschnitt 33c weist eine Konturgröße auf, die etwa dieselbe wie die des Anschlagabschnitts 33b ist.
-
Die Schraubenfeder 34 ist auf einem Kraft- oder Leistungsübertragungsweg angeordnet, der von dem Antriebsmechanismus 2 und der Kupplungsvorrichtung 9 gebildet wird, und ist zwischen dem zweiten Verbindungselement 32 und dem dritten Verbindungselement 33 angeordnet, wobei sie darin vorkomprimiert ist. Genauer gesagt ist die Schraubenfeder 34 zwischen dem zweiten Verbindungselement 32 und dem Kupplungsabschnitt 33c angeordnet, wobei sie dazwischen vorkomprimiert ist. Der Wellenabschnitt 33a ist in die Schraubenfeder 34 eingefügt. Die Schraubenfeder 33 ist zwischen dem zweiten Verbindungselement 32 und dem Kupplungsabschnitt 33c komprimiert, wobei das zweite Verbindungselement 32 die Verbindung mit dem Anschlagabschnitt 33b herstellt. Mit anderen Worten wird das zweite Verbindungselement 32 bei dem in 3(A) dargestellten Anfangszustand von der Schraubenfeder 34 auf den Anschlagabschnitt 33b des dritten Verbindungselements 33 gedrückt. Wie in 3(B) gezeigt, wird die Kompression der Schraubenfeder 34 begonnen, wenn die Anfangskompressionslast Fi auf sie wirkt. Die Kompression der Schraubenfeder 34 stoppt in einer Stellung, bei der eine Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt und die elastische Kraft der Schraubenfeder 34 im Gleichgewicht sind.
-
Die Wirkung der Schraubenfeder 34 wird hierin mit Bezug auf 4 erläutert. In 4 zeigt eine erste vertikale Achse die Betätigungskraft F2 und die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirken; zeigt eine zweite Achse eine Verbindungslänge L; und zeigt eine horizontale Achse den ausgabeseitigen Hubweg S des Untersetzungsmechanismus 3. Die Verbindungslänge L ist eine in den 3(A) und 3(B) gezeigte Länge. Die Verschiebung der Verbindungslänge L entspricht der Länge (Kompressionsverschiebung) der Schraubenfeder 34.
-
Wie in 4 gezeigt, ist zum Zeitpunkt der Produktauslieferung (d. h., wo die Kupplungsscheibe 94 noch nicht verschlissen ist) die Beziehung zwischen der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S wie von einer ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 dargestellt. Andererseits zeigt eine dritte Kupplungslast-Charakteristik P3 die Beziehung zwischen der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S, wenn die Kupplungsscheibe 94 bis zum maximal erlaubten Verschleißausmaß verschlissen ist. Eine Zwischencharakteristik zwischen der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 und der dritten Kupplungslast-Charakteristik P3 kann durch eine zweite Kupplungslast-Charakteristik P2 ausgedrückt werden. In jedem der Fälle ist es offensichtlich, dass die benötigte Betätigungskraft F2 sich allmählich proportional zur Erhöhung des Hubwegs S erhöht.
-
Andererseits ist unter der Bedingung, dass der Hubweg S kurz (näher an 0) ist, das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 klein und daher die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, relativ groß. Proportional zur Erhöhung des Hubwegs S wird das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 allmählich erhöht. Daher wird die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, erst verringert und dann allmählich erhöht. Unter der Bedingung, dass der Hubweg S lang ist, kommt ein Winkel θ, der von dem ersten Verbindungselement 31 und dem dritten Verbindungselement 33 gebildet wird, näher an 180° und die Betätigungskraft F2 wird etwa gleich der Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt. Daher rückt die Kurve der Kraft F4, wie in 4 dargestellt, näher an die Kurve der Betätigungskraft F2 proportional zur Erhöhung des Hubwegs S heran und schließlich werden sich beide Kurven einander berühren.
-
Beispielsweise rückt im Fall der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 eine Kurve F41 der Kraft F4 allmählich näher an die Kurve der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 proportional zu der Erhöhung des Hubwegs S heran. Im Fall der zweiten Kupplungslast-Charakteristik P2 rückt eine Kurve F42 der Kraft F4 allmählich näher an die Kurve der zweiten Kupplungslast-Charakteristik P2 proportional zu der Erhöhung des Hubwegs S heran. Im Fall der dritten Kupplungslast-Charakteristik P3 rückt eine Kurve F43 der Kraft F4 allmählich näher an die Kurve der dritten Kupplungslast-Charakteristik P3 proportional zu der Erhöhung des Hubwegs S heran.
-
Die Kurven der Kraft F4 und der Betätigungskraft F2, die in 4 dargestellt sind, zeigen den Fall, dass die Schraubenfeder 34 ihren anfänglich komprimierten Zustand behält. Wenn jedoch die Kraft F4 die Anfangskompressionslast Fi tatsächlich überschreitet, schreitet die Kompression der Schraubenfeder 34 entsprechend der Größe der Kraft F4 voran und die Verbindungslänge L wird entsprechend der Kraft F4, wie in 4 dargestellt, vermindert.
-
Speziell in dem Fall, wie in 4 dargestellt, der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 erreicht die Kraft F4 die Anfangskompressionslast Fi bei einem Hubweg S1 und daher schreitet die Kompression der Schraubenfeder 34 fort und die Verbindungslänge L beginnt sich ab dem Hubweg S1 zu verringern. Im Fall der zweiten Kupplungslast-Charakteristik P2 erreicht die Kraft F4 die Anfangskompressionslast Fi bei einem Hubweg S2 und daher beginnt die Verbindungslänge L sich ab dem Hubweg S2 zu verringern. Weiter im Fall der dritten Kupplungslast-Charakteristik P3 erreicht die Kraft F4 die Anfangskompressionslast Fi bei einem Hubweg S3 und daher beginnt die Verbindungslänge L sich ab einem Hubweg S3 zu verringern. Wie in 4 gezeigt, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Betätigungskraft F2 am Anfang der Kompression der Schraubenfeder 34 etwa konstant, auch wenn die Kupplungslast-Charakteristik verändert wird. In der folgenden Erläuterung wird die Betätigungskraft F2 als eine Aktivierungsbeginnbetätigungskraft Fs bezeichnet. Es sollte beachtet werden, dass der Untersetzungsmechanismus 3 dazu ausgelegt sein kann, dass die Aktivierungsbeginnbetätigungskraft F2 entsprechend der Kupplungslast-Charakteristik verändert wird.
-
Wie oben beschrieben, wird die Auslösung der Schraubenfeder 34 durch die Kraft F4 und die Anfangskompressionslast Fi bestimmt. Die Kraft F4 wird entsprechend einer Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S verändert. Daher wird die Auslösung der Schraubenfeder 34 und die Kompressionsverschiebung der Schraubenfeder 34 durch die Beziehung zwischen der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S bestimmt. Die Beziehung zwischen der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S stellt dar, wie viel Betätigungskraft F2 bei einem gegebenen Hubweg S benötigt wird. Daher kann die Auslösung der Schraubenfeder 34 basierend auf dem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 bestimmt ausgedrückt werden.
-
Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus
-
Der Untersetzungsmechanismus 3 hat den oben beschriebenen Aufbau und daher wird die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 entsprechend der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S verändert. Die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 wird hiernach genau erläutert. 5 zeigt die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3. In dem Diagramm, das in 5 dargestellt ist, zeigt die vertikale Achse das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3, während die horizontale Achse den ausgabeseitigen Hubweg S des Untersetzungsmechanismus 3 zeigt. „Das Untersetzungsverhältnis” bezieht sich dabei auf einen Wert, der durch die Division des Antriebsausmaßes (der Hubweg der Kugelumlaufspindel 22), das in den Untersetzungsmechanismus 3 (das Untersetzungsteil) von dem Antriebsmechanismus 2 (dem Antriebsteil) eingegeben wird durch das Abtriebsausmaß (der Hubweg S), das von dem Untersetzungsmechanismus 3 ausgegeben wird.
-
Wie in 5 gezeigt, verwendet der Untersetzungsmechanismus 3 das Prinzip eines Kniehebelmechanismus und daher erhöht sich das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 abrupt an dem Ende des Hubweges S. Zusätzlich hierzu ist das erste Verbindungselement 31 durch das zweite Verbindungselement 32 und die Schraubenfeder 34 mit dem dritten Verbindungselement 33 gekoppelt, ohne direkt mit dem dritten Verbindungselement 33 mittels eines Stiftes gekoppelt zu sein. Daher werden Hebelstützstellungen, die mit dem ersten Verbindungselement 31 und dem dritten Verbindungselement 33 gekoppelt sind, verändert, wenn der Kompressionszustand der Schraubenfeder 34 verändert wird, und die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik wird ebenso entsprechend geändert. Kurz gesagt, ändert sich die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 beständig entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9.
-
Beispielsweise ist eine dritte Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R3, wie sie in 5 dargestellt ist, eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3, bei der die Schraubenfeder 34 weiter ihren anfänglichen Kompressionszustand behält. Andererseits ist eine erste Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R1 eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik, bei der das Kompressionsausmaß der Schraubenfeder 34 maximiert ist. Eine zweite Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R2 ist eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3, bei der die Schraubenfeder 34 in einem gewissen Ausmaß gegenüber ihrem anfänglichen Kompressionszustand komprimiert ist. Jede der Untersetzungsverhältnis-Charakteristiken zeigt einen Fall, bei dem das Kompressionsausmaß der Schraubenfeder 34 konstant ist, auch wenn der Hubweg S verändert wird. Tatsächlich jedoch existieren zahllose Untersetzungsverhältnis-Charakteristiken zwischen der ersten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R1 und der dritten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R3. Weiter wird der Kompressionszustand der Schraubenfeder 34 aufgrund der Betätigungskraft F2 und des Hubweges S während der Auslösung der Untersetzungsmechanismus 3 verändert und die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik wird ständig innerhalb der Bandbreite von der ersten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik zu der dritten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R3 während der Betätigung des Untersetzungsmechanismus 3 verändert.
-
Beziehung zwischen Kupplungslast-Charakteristik und Motordrehmoment
-
Durch Verwendung des vorgenannten Untersetzungsmechanismus 3 bei der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 wird die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik automatisch entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 angepasst und das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23 kann verringert werden. Die Beziehung zwischen der Kupplungslast-Charakteristik und dem Motordrehmoment wird hiernach erläutert.
-
6 zeigt eine Kupplungslast-Charakteristik der Kupplungsvorrichtung 9 und das Motordrehmoment. In 6 ist die erste vertikale Achse die Kupplungslast der Kupplungsvorrichtung 9 (genauer die Betätigungskraft F2), während die zweite vertikale Achse das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23 zeigt. Weiter ist in 6 die horizontale Achse der Hubweg S der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1.
-
Zunächst wird die Kupplungslast erläutert. Die in 6 dargestellte Kupplungslast-Charakteristik wird entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 verändert. Der Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 ändert sich entsprechend den individuellen Unterschieden zwischen den Produkten und der Abnutzung mit dem Alter. Beispielsweise kann Verschleiß der Kupplungsscheibe 94, Abnutzung der Pufferplatte usw. als Abnutzung mit dem Alter angesehen werden.
-
Beispielsweise hat eine nicht abgenutzte Kupplungsscheibe 94 die erste Kupplungslast-Charakteristik P1, wie aus 6 ersichtlich. Daher kann eine erforderliche Kupplungslast F0 erreicht werden, auch wenn der Hubweg S kurz ist. Dabei ist die Kupplungslast F0 die Betätigungskraft F2, die mindestens benötigt wird, um die Kupplungsvorrichtung 9 im Kraft- oder Leistungsübertragungszustand zu halten. Verschiedene Hubwege S sind zum Erhalt der Kupplungslast F0 zwischen der ersten bis dritten Kupplungslast-Charakteristik P1, P3 erforderlich. Insbesondere ist ein Hubweg S11 aus 6 ersichtlich, der zum Erreichen einer Kupplungslast F0 bei der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 erforderlich ist, wohingegen ein Hubweg S31, der länger als der Hubweg S11 ist, zum Erreichen der Kupplungslast F0 bei der dritten Kupplungslast-Charakteristik P3 erforderlich ist. Weiter ist ein Hubweg S21, der länger als der Hubweg S11 ist, zum Erhalten der Kupplungslast F0 bei der zweiten Kupplungslast-Charakteristik P2 erforderlich.
-
Andererseits ist eine relativ große Öffnungskraft F2 erforderlich, wenn der Hubweg S kurz ist, auch wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 nicht so groß ist, wie in 6 gezeigt. Daher, wie mit einem ersten Motordrehmoment T1 in 6 dargestellt, erhöht sich das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23 unvermeidbar, wenn der Kniehebelmechanismus nur einfach verwendet wird (siehe z. B. eine Bandbreite dargestellt mit einer gebrochenen Linie T12).
-
Wie oben beschrieben wird jedoch das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 entsprechend dem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 automatisch angepasst. Daher kann ein Anstieg des Motordrehmoments verhindert werden. Speziell im Fall der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1, wie in den 4 und 6 dargestellt, erreicht die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, die Anfangskompressionslast Fi, wenn der Hubweg S den Hubweg S1 erreicht. Wenn der Hubweg S länger als der Hubweg S1 wird, schreitet die Kompression der Schraubenfeder 34 voran und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 wird allmählich erhöht.
-
Speziell wenn die Schraubenfeder 34 weiter von ihrem Anfangskompressionszustand weiter komprimiert wird, wird das zweite Verbindungselement 32, wie in den 3(A) und 3(B) dargestellt, zu dem Kupplungsabschnitt 33c entlang des Wellenabschnitts 33a bewegt. Folglich wird die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 verändert. Beispielsweise wird die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3, wie in 5 dargestellt, von der dritten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R3 zu der ersten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik R1 entsprechend dem Kompressionsausmaß der Schraubenfeder 34 verschoben. Kurz gesagt, erhöht sich das Untersetzungsverhältnis, im Fall der ersten Untersetzungsverhältnis-Charakteristik P1, relativ bald ab dem Hubweg S1, der der Aktivierungsbeginnbetätigungskraft Fs entspricht. Folglich wird das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23, wie in dem Bereich T11 in 6 dargestellt, von dem ersten Aktivierungspunkt Q1, der dem Hubweg S1 entspricht, allmählich verringert.
-
Andererseits wenn der Verschleiß der Kupplungsscheibe 94 weiter fortschreitet und die Kupplungslast-Charakteristik der Kupplungsvorrichtung 9 in die zweite Kupplungslast-Charakteristik P2 geändert wird, wird die Betätigung der Schraubenfeder 34 nicht begonnen, auch wenn der Hubweg S den Hubweg S1 erreicht. Das kommt daher, dass der Hubweg S am Beginn der Aktivierung der Schraubenfeder 34 entsprechend der Kupplungslast-Charakteristik verändert wird, wie in 4 dargestellt.
-
Wenn zum Beispiel der Hubweg S, im Fall der zweiten Kupplungslast-Charakteristik P2, den Hubweg S2 erreicht, der länger als der Hubweg S1 ist, erreicht die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, die Anfangskompressionslast Fi Wenn der Hubweg S länger als der Hubweg S2 wird, überschreitet die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, die Anfangskompressionslast Fi und die Betätigung der Schraubenfeder 34 beginnt. Wie in 5 dargestellt, wird das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 relativ bald in ähnlicher Weise zu dem vorgenannten Fall der ersten Kupplungslast-Charakteristik P1 erhöht, wenn die Schraubenfeder 34 weiter von ihrem Anfangskompressionszustand komprimiert wird. Wenn eine Referenzbetätigungskraft Fs2 und die elastische Kraft der Schraubenfeder 34 im Gleichgewicht sind, hört die Kompression der Schraubenfeder 34 auf und die Änderung in der Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 hört ebenso auf. Das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 wird durch die Betätigung der Schraubenfeder 34 erhöht. Daher wird das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23 von einem zweiten Aktivierungspunkt Q2 an, der dem Hubweg S2 entspricht, wie in dem Bereich T21 in 6 dargestellt, allmählich vermindert. Aus 6 ist ersichtlich, dass das Motordrehmoment verglichen mit einem Motordrehmoment T22 (gebrochene Linie), bei dem die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik nicht angepasst wird, vermindert werden kann.
-
Wenn der Verschleiß der Kupplungsscheibe 94 weiter voranschreitet und die Lastcharakteristik der Kupplungsvorrichtung 9 in eine dritte Kupplungslast-Charakteristik P3 geändert wird, erreicht die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, die Anfangskompressionslast Fi, wenn der Hubweg S den Hubweg S3 erreicht, auf ähnliche Weise wie im vorgenannten Fall. Wenn der Hubweg S länger als der Hubweg S3 wird, überschreitet die Kraft F4, die auf die Schraubenfeder 34 wirkt, die Anfangskompressionslast Fi und das Betätigen der Schraubenfeder 34 beginnt. Wie in 5 dargestellt, erhöht sich das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 3 relativ bald auf ähnliche Weise zu dem vorgenannten Fall die ersten Kupplungslast-Charakteristik P1, wenn die Schraubenfeder weiter von ihrem Anfangskompressionszustand komprimiert wird.
-
Insbesondere wird das Motordrehmoment des Antriebsmotors 23, wie in einem Bereich T31 in 6 dargestellt, von einem dritten Aktivierungspunkt Q3 an, der einem Hubweg S3 entspricht, allmählich vermindert. Aus 6 ist ersichtlich, dass das Motordrehmoment verglichen mit einem Motordrehmoment T32 (gebrochene Linie), bei dem die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik nicht angepasst wird, verringert werden kann.
-
Merkmale der Kupplungsbetätigungsvorrichtung
-
Bei der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 wird die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 automatisch entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung 9 (genauer: der Beziehung zwischen der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S) angepasst. Daher ist es möglich, die Erhöhung des Motordrehmoments des Antriebsmechanismus 2 zu verringern, die mit individuellen Unterschieden zwischen den Kupplungsvorrichtungsprodukten 9 einhergeht.
-
Die Untersetzungsverhältnis-Charakteristik des Untersetzungsmechanismus 3 wird entsprechend dem Verschleißausmaß der Kupplungsscheibe 94 ebenso wie den individuellen Unterschieden zwischen den Produkten automatisch angepasst. Daher ist es ebenso möglich, die Lasterhöhung des Antriebsmechanismus 2 zu verringern, die mit dem Verschleiß der Kupplungsscheibe 94 einhergeht.
-
Andere Ausführungsbeispiele
-
Der spezifische Aufbau der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt und eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen kann daran gemacht werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Es sollte bei der folgenden Erläuterung beachtet werden, dass dasselbe Bezugszeichen für ein Element, das im Wesentlichen dieselbe Funktion, wie ein entsprechendes Element im vorgenannten Ausführungsbeispiel hat, verwendet wird und die genaue Beschreibung dieses Elements hiernach weggelassen wird.
- (A) Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel wurde die Kupplungsvorrichtung 9 als Beispiel zum Erklären der Kupplungsvorrichtung verwendet. Die Anordnung der Kupplungsvorrichtung ist jedoch nicht auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt. Solange die Kupplungsvorrichtung vom normal-offenen Typ ist, kann die vorgenannte Lehre darauf angewandt werden. Eine Doppelkupplung, die zwei Kupplungsscheiben verwendet, kann beispielsweise als die Kupplungsvorrichtung angenommen werden.
- (B) Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel wurde der Antriebsmechanismus 2 als Beispiel für das Antriebsteil erläutert. Die Elemente des Antriebsteils zum Erzeugen der Antriebskraft sind jedoch nicht auf den Antriebsmotor 23 und die Kugelumlaufspindel 22 beschränkt. Andere Aktuatoren, wie z. B. hydraulische Zylinder, können beispielsweise als Antriebsteil verwendet werden.
- (C) Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel wurde der Untersetzungsmechanismus 3 als ein Beispiel für das Untersetzungsteil erläutert. Die Anordnung des Untersetzungsteils ist jedoch nicht auf den vorgenannten Untersetzungsmechanismus 3 beschränkt. Das Untersetzungsteil kann eine unterschiedliche Anordnung verwenden, solange es ein Mechanismus ist, bei dem eine Untersetzungsverhältnis-Charakteristik entsprechend einem Zustand der Kupplungsvorrichtung eingestellt werden kann. Modifikationen des Untersetzungsteils werden hiernach unter Verwendung der 7(A) bis 7(C) erläutert.
-
Wie in 7(A) dargestellt, verwendet ein Untersetzungsmechanismus 103 einer ersten Modifikation das Prinzip eines Kniehebelmechanismus und umfasst ein erstes Verbindungselement 131, das zweite Verbindungselement 32, das dritte Verbindungselement 33 und die Schraubenfeder 34. Ein erstes Ende 131a des ersten Verbindungselements 131 ist drehbar mit einem Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) gekoppelt. Ein zweites Ende 131b des ersten Verbindungselements 131 ist drehbar mit dem zweiten Verbindungselement 32 gekoppelt. Das zweite Verbindungselement 32 wird von dem Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt. Speziell die Kugelumlaufspindel 22 ist zu dem zweiten Ende 131 und dem zweiten Verbindungselement 32 gekoppelt. Der Antriebsmotor 23 des Antriebsmechanismus 2 ist durch das Gehäuse (nicht in den Figuren dargestellt) abgestützt, wobei er um eine Drehachse A3 drehbar ist. Die Schraubenfeder 34 ist in einem komprimierten Zustand zwischen dem zweiten Verbindungselement 32 und dem dritten Verbindungselement 33 angeordnet. Der Kupplungsabschnitt 33c des dritten Verbindungselements 33 ist mit dem Kupplungshebel 98 gekoppelt.
-
Wenn das zweite Verbindungselement 32 von dem Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt wird, wird der Kupplungshebel 98 von dem dritten Verbindungselement 33 nach unten gedrückt. Die Antriebskraft F1 wird zu diesem Zeitpunkt durch den Untersetzungsmechanismus 103 zu der Betätigungskraft F2 verstärkt. Weiter wird der komprimierte Zustand der Schraubenfeder 34, ähnlich zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, auch im Fall der ersten Modifikation, entsprechend der Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S, verändert und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 103 wird automatisch angepasst. Daher ist es möglich, vorteilhafte Wirkungen ähnlich derer, die durch das vorgenannte Ausführungsbeispiel erreicht werden, zu erreichen.
-
Wie in 7(B) gezeigt, verwendet ein Untersetzungsmechanismus 203 einer zweiten Modifikation das Prinzip eines Kniehebelmechanismus und umfasst ein Gleitelement 231, das zweite Verbindungselement 32, das dritte Verbindungselement 33 und die Schraubenfeder 34. Das Gleitelement 231 ist bewegbar durch ein Führungselement 239 abgestützt, das an einem Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) befestigt ist. Speziell ist das Gleitelement 231 in eine Führungsnut 239a des Führungselements 239 eingefügt. Das Gleitelement 231 ist drehbar mit dem zweiten Verbindungselement 32 gekoppelt. Weiter wird das Gleitelement 231 durch den Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt. Die Schraubenfeder ist in einem komprimierten Zustand zwischen dem zweiten Verbindungselement 32 und dem dritten Verbindungselement 33 angeordnet. Der Kopplungsabschnitt 33c des dritten Verbindungselements 33 ist mit dem Kupplungshebel 98 gekoppelt.
-
Wenn das zweite Verbindungselement 32 von dem Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt wird, wird der Kupplungshebel 98 von dem dritten Verbindungselement 33 gedrückt. Die Antriebskraft F1 wird durch den Untersetzungsmechanismus 203 zu diesem Zeitpunkt zu der Betätigungskraft F2 verstärkt. Weiter wird der Kompressionszustand der Schraubenfeder 34, auch im Fall der zweiten Modifikation ähnlich zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, entsprechend einer Betätigungskraft F2 und dem Hubweg S verändert, und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 203 wird automatisch angepasst. Daher ist es möglich, vorteilhafte Wirkungen, ähnlich zu denen, durch das vorgenannte Ausführungsbeispiel zu erreichen.
-
Weiter verwendet ein Untersetzungsmechanismus 303 einer dritten Modifikation (wie in 7(C) dargestellt), das Prinzip eines Kniehebelmechanismus und umfasst ein erstes Verbindungselement 331, das zweite Verbindungselement 32, das dritte Verbindungselement 33, die Schraubenfeder 34 und ein Zwischenverbindungselement 335. Ein erstes Ende 331a des ersten Verbindungselements 331 ist mit einem Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) drehbar gekoppelt. Ein zweites Ende 331b des ersten Verbindungselements 331 ist mit dem Zwischenverbindungselement 335 drehbar gekoppelt.
-
Ein erstes Ende 335a des Zwischenverbindungselements 335 ist mit dem ersten Verbindungselement 331 drehbar gekoppelt. Das erste Ende 335a wird von dem Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt. Ein zweites Ende 335b des Zwischenverbindungselements 335 ist mit dem zweiten Verbindungselement 32 drehbar gekoppelt. Das zweite Verbindungselement 32 und das dritte Verbindungselement 33 sind von einem Führungselement 339 bewegbar abgestützt, das an dem Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) befestigt ist. Speziell sind das zweite Verbindungselement 32 und das dritte Verbindungselement 33 in eine Führungsnut 339a des Führungselements 339 eingefügt. Der Kopplungsabschnitt 33c des dritten Verbindungselements 33 ist mit dem Kupplungshebel 98 gekoppelt. Der Antriebsmotor 23 des Antriebsmechanismus 22 ist von dem Gehäuse (nicht in den Figuren gezeigt) abgestützt, wobei er um eine Drehachse A3 drehbar ist.
-
Wenn das erste Ende 335a des Zwischenverbindungselements 335 von dem Antriebsmechanismus 2 nach unten gedrückt wird, wird das zweite Verbindungselement 32 entlang der Führungsnut 339a gedrückt und der Kupplungshebel 98 wird von dem dritten Verbindungselement 33 gedrückt. Die Antriebskraft F1 wird von dem Untersetzungsmechanismus 203 zu diesem Zeitpunkt auf die Betätigungskraft F2 verstärkt. Weiter wird der Kompressionszustand der Schraubenfeder 34, ähnlich zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, auch in der dritten Modifikation entsprechend einer Betätigungskraft F2 und einem Hubweg S verändert, und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 203 wird automatisch angepasst. Daher ist es möglich, ähnlich vorteilhafte Wirkungen wie diese des vorgenannten Ausführungsbeispiels zu erreichen.
-
Es sollte beachtet werden, dass die Schraubenfeder 34 als Beispiel für ein elastisches Element dargestellt wurde, aber jegliches andere Element kann als elastisches Element für das Untersetzungsteil verwendet werden, solange es ein Element ist, das eine elastische Kraft erzeugen kann.
- (D) Der Kupplungshebel 98 kann weggelassen werden. In diesem Fall kann man sich eine Anordnung denken, bei der das dritte Verbindungselement 33 direkt das Einrücklager 97 drückt. Im Gegenteil kann auch ein anderer Mechanismus zwischen dem Kupplungshebel 98 und dem Untersetzungsmechanismus 3 angeordnet sein. Beispielsweise können ein Slave-Zylinder und ein Master-Zylinder zwischen dem Kupplungshebel 98 und dem Antriebsmechanismus 2 angeordnet sein.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Gemäß einer oben erläuterten Kupplungsbetätigungsvorrichtung ist es möglich, die Lasterhöhung, die mit individuellen Unterschieden zwischen Kupplungsvorrichtungsprodukten einhergeht, zu verringern. Die hierin offenbarte Lehre ist daher auf dem Gebiet der Antriebsvorrichtungen nützlich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kupplungsbetätigungsvorrichtung
- 2
- Antriebsmechanismus (Beispiel für ein Antriebsteil)
- 22
- Kugelumflaufspindel
- 23
- Antriebsmotor
- 30
- Untersetzungsmechanismus (Beispiel für ein Untersetzungsteil)
- 31
- erstes Verbindungselement
- 31a
- erstes Ende
- 31b
- zweites Ende
- 32
- zweites Verbindungselement
- 32a
- Gleitöffnung
- 33
- drittes Verbindungselement
- 33a
- Wellenteil
- 33b
- Anschlagteil
- 33c
- Kopplungsteil
- 33d
- erstes Ende
- 33e
- zweites Ende
- 34
- Schraubenfeder (Beispiel für elastisches Element)
- 9
- Kupplungsvorrichtung
- F1
- Antriebskraft
- F2
- Betätigungskraft
- Fs
- Referenzbetätigungskraft
- P1
- erste Kupplungslast-Charakteristik
- P2
- zweite Kupplungslast-Charakteristik
- P3
- dritte Kupplungslast-Charakteristik
- R1
- erste Untersetzungsverhältnis-Charakteristik
- R2
- zweite Untersetzungsverhältnis-Charakteristik
- R3
- dritte Untersetzungsverhältnis-Charakteristik
