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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine nasse Mehrscheibenkupplung zum Übertragen einer Antriebsleistung in einem Automatikgetriebe eines Automobils u.a. und betrifft insbesondere eine nasse Mehrscheibenkupplung mit einer Kupplungstrommel und einem Kolben, welche zusammenwirken, um eine Art von Hydraulikkammer zu bilden, welche eine Rotationsbewegung ausführt.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Bei einem mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) ausgestatteten Fahrzeug ist eine nasse Mehrscheibenkupplung bekannt, welche in einer Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung u.a. verwendet wird. Die nasse Mehrscheibenkupplung ist mit einem Kolben zum Betätigen der Kupplung bereitgestellt, welcher Kolben eine Rotationsbewegung ausführt. Der Kolben ist in einer Kupplungstrommel angeordnet, welche mit Kupplungsöl (CVT-Öl) gefüllt ist, welches auch zur Schmierung von Teilen im Inneren des CVT dient. Der Kolben rotiert gemeinsam mit der Kupplungstrommel und hat die Funktion, ein Kupplungspaket zu betätigen. Auf einer Seite des Kolbens ist eine Hydraulikkammer ausgebildet, derart, dass die Hydraulikkammer in Bezug auf das Kupplungsöl in einem flüssigkeitsdichten Zustand gehalten wird. Durch eine axiale Bewegung des Kolbens unter einem Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer kommt es zwischen ein Kupplungspaket aufbauenden Kupplungsscheiben an einer Kupplungstrommel und Kupplungsscheiben an einer Kupplungsnabe über Kupplungsbeläge zu Eingriffen, so dass ein eingerückter Zustand der Kupplung erhalten wird, in dem die Kupplungstrommel mit der Kupplungsnabe verbunden ist. Um die Kupplung zum Erhalt eines ausgerückten Zustands der Kupplung zu lösen, wird eine Steuerung eines Drucks eines Hydrauliköls in der Hydraulikkammer durchgeführt, so dass eine Reduzierung des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer erhalten wird. Es sind Rückstellmittel bereitgestellt, welche üblicherweise aus einer Mehrzahl von Schraubenfedern aufgebaut sind, welche im Abstand voneinander in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Ein Setzen der Rückstellfedern erfolgt so, dass die gesetzte Kraft kleiner ist als eine Kraft in dem Kolben zum Bewirken einer Bewegung des Kolbens in einer Richtung zum Erhalt des eingerückten Zustands der Kupplung durch einen Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer, und so, dass die gesetzte Kraft größer ist als ein Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer in einem ausgerückten Zustand der Kupplung, um eine Bewegung des Kolbens in der entgegengesetzten Richtung zu erlauben.
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Bei einem herkömmlichen Typ einer nassen Mehrscheibenkupplung ist es üblich, eine sogenannte Ausgleichskammer bereitzustellen. Siehe Patentdokument 1. Die herkömmlichen Schraubenfedern als Rückstellmittel können nämlich keine wünschenswert große Rückstellkraft erzeugen. Daher ist ein Fliehkraftdruck des in der Hydraulikkammer zurückbleibenden Hydrauliköls, wie er durch die Rotationsbewegung des Kolbens, d.h. die Rotationsbewegung der Hydraulikkammer, erzeugt wird, der Rückstellbewegung des Kolbens durch die Rückstellfedern entgegengerichtet, was eine vollständige Trennung der Kupplung verhindern kann, was dazu führen kann, dass die Kupplungsscheiben unter einem Schlupf der Kupplungsscheiben bei einer hohen Drehzahl schnell verschleißen. Es besteht daher die Notwendigkeit der Bereitstellung einer Ausgleichskammer, welche auf der der Hydraulikkammer gegenüberliegenden Seite des Kolbens angeordnet ist und auch die Funktion hat, die Schraubenfedern darin aufzunehmen. Das in die Kupplungstrommel gefüllte Kupplungsöl, welches auch als CVT-ÖI fungiert, kann in die Ausgleichskammer strömen. Die durch die Rotationsbewegung der Kupplungstrommel erzeugte Fliehkraft bewirkt, dass das Kupplungsöl in der Ausgleichskammer gehalten wird. Das so in der Ausgleichskammer gehaltene Kupplungsöl erzeugt einen Druck, wie er unter der Fliehkraft induziert wird. Dieser Fliehkraftdruck in dem Kupplungsöl hat die Funktion, den in der Hydraulikkammer auf der der Ausgleichskammer gegenüberliegenden Seite des Kolbens erzeugten Fliehkraft-Öldruck auszugleichen. Aufgrund einer solchen Ausgleichsfunktion wird eine positive Rückstellbewegung der Kolben durch die Rückstellfedern erhalten.
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Daneben ist auch eine Struktur vorgeschlagen worden, bei der eine Tellerfeder verwendet wird, welche als Rückstellfedermittel fungiert. Siehe Patentdokument 2. Die Tellerfeder ist auf der der Hydraulikkammer abgewandten Seite des Kolbens angeordnet und weist einen inneren oder äußeren peripheren Teil auf, welcher gegenüberliegend zu dem Kolben angeordnet ist, und einen äußeren oder inneren peripheren Teil, welcher gegenüberliegend zu einem festen Teil der Kupplungstrommel angeordnet ist. Eine Vorwärtsbewegung des Kolbens unter dem Anstieg des Drucks in der Hydraulikkammer bewirkt, dass die Tellerfeder einer Verformung unterworfen wird, so dass bei Wegnahme des Hydraulikdrucks eine elastische Kraft für eine Rückwärtsbewegung des Kolbens erzeugt wird. Auch bei Verwendung der Tellerfeder verursacht eine Rotationsbewegung der Hydraulikkammer, dass durch das in der Hydraulikkammer verbleibende Hydrauliköl ein Fliehkraftdruck erzeugt wird, welcher Fliehkraftdruck der Rückstellbewegung des Kolbens durch die Federkraft entgegengerichtet ist, was zu der Erfordernis führt, eine Ausgleichskammer auf einer dem Kolben gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder bereitzustellen. Das in der Ausgleichskammer gespeicherte Kupplungsöl erzeugt nämlich einen Druck zum Ausgleichen des in der Hydraulikkammer erzeugten Fliehkraftdrucks, so dass eine positive Rückstellbewegung des Kolbens durch die Tellerfeder erhalten wird.
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Als weiterer Stand der Technik einer nassen Mehrscheibenkupplung für eine Leistungsübertragung zwischen einer Kupplungstrommel und einer Kupplungsnabe unter Verwendung einer Tellerfeder zum Erhalt einer Kolbenrückstellbewegung wurde auch bereits eine Konstruktion vorgeschlagen, bei welcher Kolben vom nicht-rotierenden Typ verwendet werden. Siehe Patentdokument 3. Bei diesem Stand der Technik sind eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Nebenkolben benachbart zu einer Rotationsachse angeordnet. Die Nebenkolben sind mittels einer Kugellagereinheit einer Tellerfeder gegenüberliegend angeordnet, derart, dass die Nebenkolben über Hydraulikdruck durch einen Hauptkolben gleichzeitig bewegt werden. Bei dieser Struktur nach Patentdokument 3 tritt kein Fliehkraft-Öldruck auf, wodurch eine Ausgleichskammer unnötig wird. Dieses Patentdokument 3 schlägt auch vor, einen Verstärkermechanismus nach dem Prinzip des Hebelübersetzungsverhältnisses für die Tellerfeder bereitzustellen. Das Patentdokument 6 offenbart eine Hydraulikkupplungsanordnung umfassend eine Kupplungstrommel, einen Kolben, eine Druckkammer, ineinandergreifende, antreibende und angetriebene Platten, eine Rückholfeder und ein Hilfsglied. Dabei ist in der Kupplungstrommel eine Hydraulikdruckkammer ausgebildet. Der Kolben ist in die Kupplungstrommel die Hydraulikdruckkammer abdeckend beweglich eingepasst. Die Druckplatte ist einer von der Hydraulikdruckkammer entfernten Fläche des Kolbens gegenüberliegend angeordnet ist und weist einen Vorsprung auf. Die ineinandergreifenden, antreibenden und angetriebenen Platten sind von dem Kolben entfernt einer Fläche der Druckplatte gegenüberliegend angeordnet. und miteinander durch die durch den Kolben gedrückte Druckplatte in Eingriff bringbar, wobei der Kolben in Antwort auf der Hydraulikdruckkammer zugeführten Hydraulikdruck bewegt ist. Die Rückholfeder ist vorgesehen, um den Kolben zurück in die Hydraulikdruckkammer zu drängen. Das Hilfsglied ist zwischen dem Kolben und der Druckplatte angeordnet und umfasst eine ringförmige Reihe von starren Hilfshebeln und eine die Hilfshebel zusammenhaltende Rückhalteplatte, wobei ein radial inneres Ende des Hilfselements durch den Kolben drückbar ist, ein radial äußeres Ende in Eingriff mit der Kupplungstrommel gehalten ist und ein radial dazwischen liegender Bereich mit dem Vorsprung der Druckplatte in Eingriff bringbar ist, wobei die Anordnung derart ist, dass jeder der Hilfshebel als ein Hebel zum Verstärken der von dem Kolben angelegten Kraft und zum Übertragen der verstärkten Kraft auf die Druckplatte dient, wobei das radial äußere Ende als Hebeldrehpunkt wirkt. Dabei ist jeder Hilfshebel an seinem radial äußeren Ende in kraftübertragendem Eingriff mit der Kupplungstrommel ist und an seinem radial inneren Ende in kraftübertragendem Eingriff mit dem Kolben. In dem Patentdokument 6 wird vorgeschlagen, dass die Rückhalteplatte die Form eines konischen Rings aufweist mit derartigen Innen- und Außendurchmessern, dass sie sich lediglich zu Zwischenabschnitten der Hebel erstreckt und an diesen Zwischenabschnitten mit den Hebeln verbunden ist, und dass die Rückhalteplatte aus einem elastischen Material gefertigt ist, um als Belleville-Feder zu dienen, um den Kolben in die Hydraulikdruckkammer zu drängen. Weitere Kupplungen sind aus den Patentdokumenten 7 und 8 bekannt.
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Die vorliegende Erfindung kann auf eine Vorwärts-Rückwärts-Einrichtung in einem Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug, welches mit einem stufenlosen Getriebe vom Riemen-Typ ausgestattet ist, Anwendung finden. Siehe Patentdokumente 4 und 5.
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DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument 1: JP 2016- 11 746 A
- Patentdokument 2: JP 4 638 590 B2
- Patentdokument 3: JP 2006- 10 077 A
- Patentdokument 4: JP 2013 - 249 871 A
- Patentdokument 5: JP H09- 310 745 A
- Patentdokument 6: DE 689 02 759 T2
- Patentdokument 7: DE 30 24 196 A1
- Patentdokument 8: JP 2002-106 598 A
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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ZU LÖSENDE AUFGABE
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Zum Zuführen des Hydrauliköls zu der Hydraulikkammer wird eine vom Motor angetriebene Ölpumpe eingesetzt. Die Ölpumpe muss eine Kapazität zum Erzeugen eines Ausgangsdrucks aufweisen, welcher einen Druck in der Hydraulikkammer bereitstellen kann, der ein Fahrzeugarbeitsdrehmoment erbringen kann. Die Ölpumpe nimmt daher einen nicht zu vernachlässigenden großen Teil der Motorleistung in Anspruch, so dass sich eine verschlechterte Kraftstoffverbrauchseffizienz ergibt. Dies macht insbesondere ein Fahrzeug, welches ein stufenloses Getriebe vom Riemen-Typ u.a. verwendet, nachteilig in seiner reduzierten Kraftstoffverbrauchseffizienz, weil dadurch, dass die Vorwärtskupplung in einem eingerückten Zustand gehalten wird, ein erhöhter Teil der Leistung von der Ölpumpe verbraucht wird.
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Ferner kann eine Bereitstellung einer Ausgleichskammer unter dem Vorhandensein einer Fliehkraft einen Fliehkraft-Öldruck erzeugen, was ein Trennglied und Abdichtglieder zum Erhalt einer gegenüber dem Kupplungsöl abgedichteten Struktur notwendig macht. Insbesondere in einem Fall, in dem Schraubenfedern als die Rückstellfedermittel zur Verwendung kommen, werden für jede der Mehrzahl von Schraubenfedern, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, an den jeweiligen vorderen und hinteren Enden derselben Halter erforderlich, so dass sich eine stark erhöhte Gesamtzahl an Bauteilen ergibt.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnte, im Stand der Technik anzutreffende Problematik zu lösen und eine nasse Mehrscheibenkupplung bereitzustellen, mit der durch Reduzierung einer Kapazität einer Kupplungsölpumpe für einen Kupplungseinrückvorgang eine Kraftstoffverbrauchseffizienz erhöht und durch Aufheben der Erfordernis einer Ausgleichskammer eine vereinfachte Struktur erhalten werden kann.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
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Gemäß vorliegender Erfindung umfasst eine nasse Mehrscheibenkupplung: einen Stützkörper, welcher darin einen Hydraulikdurchlass definiert;
ein äußeres Rotationsglied mit einem äußeren rohrförmigen Teil, einem inneren rohrförmigen Teil und einem Seitenwandteil, von welchem Seitenwandteil aus der äußere rohrförmige Teil und der innere rohrförmige Teil axial erstreckt sind, wobei das äußere Rotationsglied darin einen Raum zum Speichern von Kupplungsöl ausbildet, wobei der innere rohrförmige Teil bezüglich des Stützkörpers rotierbar ist;
ein inneres Rotationsglied, welches im Inneren des äußeren Rotationsglieds rotierbar und koaxial zu demselben angeordnet ist;
ein Kupplungspaket mit einer Mehrzahl von ersten Kupplungsscheiben, welche bezüglich des äußeren Rotationsglieds drehfest und axial verschieblich sind, einer Mehrzahl von zweiten Kupplungsscheiben, welche bezüglich des inneren Rotationsglieds drehfest und axial verschieblich sind, wobei die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben in Axialrichtung wechselweise angeordnet sind, und Kupplungsbelägen, welche jeweils an einer von einander axial gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben, die einander axial benachbart sind, festgelegt sind, wobei das Kupplungspaket selektiv schaltbar ist zwischen einem eingerückten Zustand, in dem eine Leistungsübertragung zwischen den ersten und den zweiten Kupplungsscheiben über die Kupplungsbeläge stattfindet, wenn diese von einander axial gegenüberliegenden Seiten gedrückt werden, und einem ausgerückten Zustand, in dem eine Leistungsübertragung zwischen den ersten und den zweiten Kupplungsscheiben nicht stattfindet, wenn diese nicht von einander axial gegenüberliegenden Seiten gedrückt werden;
ein Kupplungspaketpositionierglied, welches in dem äußeren rohrförmigen Teil des äußeren Rotationsglieds angeordnet ist, wobei das
Kupplungspaketpositionierglied eine Position des Kupplungspakets auf einer Seite desselben in der Axialrichtung definiert;
ein Druckaufnahmeglied, welches auf der dem Kupplungspaketpositionierglied gegenüberliegenden Seite des Kupplungspakets angeordnet ist;
einen Kolben, welcher im Inneren des äußeren Rotationsglieds koaxial zu demselben angeordnet ist, wobei der Kolben zwischen einer Rückwärtsposition und einer Vorwärtsposition bewegt wird;
eine Hydraulikkammer, welche auf einer Seite des Kolbens derart ausgebildet ist, dass ein flüssigkeitsdichter Zustand bezüglich des Kupplungsöls erhalten wird, wobei eine Zufuhr von Hydrauliköl in die Hydraulikkammer über den Hydraulikdurchlass den Kolben zu einer Vorwärtsbewegung veranlasst und
eine Entfernung des Hydrauliköls über den Hydraulikdurchlass den Kolben zu einer Rückwärtsbewegung veranlasst;
eine Tellerfeder, welche als eine ringförmige, elastische Platte ausgebildet ist, welche sich in der Radialrichtung an ihrem äußeren peripheren Teil in Richtung auf den äußeren rohrförmigen Teil des äußeren Rotationsglieds erstreckt und sich an ihrem inneren peripheren Teil in Richtung auf den inneren rohrförmigen Teil des äußeren Rotationsglieds erstreckt, und welche in der Axialrichtung an ihrer inneren peripheren Seite dem Kolben zugewandt ist und an ihrer äußeren peripheren Seite dem Druckaufnahmeglied zugewandt ist, wobei die Tellerfeder eine Elastizität aufweist zum Drängen des Kolbens zu einer Rückwärtsbewegung, wenn der Druck im Inneren der Hydraulikkammer niedrig ist, so dass der Kolben von dem Druckaufnahmeglied beabstandet ist, so dass das Kupplungspaket veranlasst wird, den ausgerückten Zustand einzunehmen, wobei der Kolben in der Vorwärtsrichtung entgegen der Kraft der Elastizität der Tellerfeder zum Drücken des Kupplungspakets durch das Druckaufnahmeglied bewegt wird, um das Kupplungspaket zu veranlassen, den eingerückten Zustand einzunehmen; und
ein Tellerfederstützglied zum axialen Abstützen der Tellerfeder in nicht-beweglicher oder im Wesentlichen nicht-beweglicher Weise in Bezug auf das äußere Rotationsglied an einer vorbestimmten radialen Stelle der Tellerfeder während der Vorwärtsbewegung des Kolbens zum Erhalt des eingerückten Zustands des Kupplungspakets;
wobei ein Punkt des Kontakts der Tellerfeder in Bezug auf das Tellerfederstützglied in Bezug auf den Kontaktpunkt der Tellerfeder mit dem Kolben und den Kontaktpunkt der Tellerfeder mit dem Druckaufnahmeglied in der Weise bestimmt ist, dass die in dem Kolben durch den Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer erzeugte Druckkraft auf das Druckaufnahmeglied übertragen wird, während sie unter einer Hebelwirkung verstärkt wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kontaktposition der Tellerfeder in Bezug auf das Druckaufnahmeglied und die Kontaktposition der Tellerfeder in Bezug auf den Kolben über die Tellerfeder dem Tellerfeder-Federstützglied axial gegenüberliegend angeordnet sind und dass das Tellerfederstützglied als ein ringförmiger Vorsprung gestaltet ist, welcher in der Seitenwand des äußeren Rotationsglieds ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ist es optional möglich, dass der Kolben radial innerhalb des inneren Rotationsglieds angeordnet ist, und ein ringförmiges Stützglied bereitgestellt ist, welches an seinem äußeren peripheren Teil bezüglich des Kolbens verschieblich ist und an dem inneren rohrförmigen Teil des äußeren Rotationsglieds angeordnet ist, wobei die Hydraulikkammer durch den Kolben und das ringförmige Stützglied gebildet ist.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Ein Leistungsverstärkungsvorgang unter der Hebelwirkung ermöglicht ein Verschieben des Kolbens entgegen der Tellerfeder durch einen relativ niedrigen Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer, um den eingerückten Zustand der Kupplung zu erhalten. Als eine Folge davon wird eine Reduzierung einer aufgenommenen Leistung des Motors für den Betrieb der Pumpe zum Zuführen des Öls zu der Hydraulikkammer erhalten, so dass sich eine Erhöhung der Kraftstoffverbrauchseffizienz ergibt.
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Ferner wird aufgrund der Konstruktion der Tellerfeder, welche entlang ihrer radialen Richtung mit dem Stützglied, dem Druckaufnahmeglied bzw. dem Kolben in Kontakt steht, eine maximale wirksame Länge der Tellerfeder in einem radial begrenzten Raum innerhalb des äußeren Rotationsglieds erhalten, so dass eine erhöhte Federkraft in der Tellerfeder im Vollhubzustand des Kolbens erhalten wird, welche Federkraft ausreichend groß ist, damit der Kolben den Fliehkraft-Öldruck in der Hydraulikkammer überwindet, so dass sich eine positive Rückstellbewegung des Kolbens in seine vorgesehene eingefahrene Position ergibt, was einen vorzeitigen Verschleiß des Kolbens verhindert. Somit ermöglicht es die vorliegende Erfindung, dass eine Notwendigkeit einer Bereitstellung einer Ausgleichskammer entfällt, die ansonsten bei einer herkömmlichen nassen Mehrscheibenkupplung von der Art, bei der der Kolben eine Rotationsbewegung ausführt, essenziell notwendig ist. Ferner wird aufgrund einer Reduzierung der Gesamtzahl an Bestandteilen eine Reduzierung der Herstellkosten erhalten.
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Kurz, aufgrund der Struktur der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Tellerfeder als Rückstellfedermittel verwendet wird, werden eine Verbesserung der Kraftstoffverbrauchseffizienz und gleichzeitig eine vereinfachte Struktur erzielt.
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KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Querschnittsansicht einer nassen Mehrscheibenkupplung in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei in einem ausgerückten Zustand befindlicher Kupplung, wobei die Kupplung nur auf einer Seite entlang der Mittelachse dargestellt ist.
- 2 ist identisch mit 1, ausgenommen, dass sich die Kupplung in einem eingerückten Zustand befindet.
- 3 zeigt eine Tellerfeder in der nassen Mehrscheibenkupplung der ersten Ausführungsform in einer Teilvorderansicht entlang der Linie III aus 1.
- 4 ist ein Balkendiagramm, in dem Werte eines Hydraulikdrucks angegeben werden für die nasse Mehrscheibenkupplung gemäß vorliegender Erfindung, welche mit der Tellerfeder als Rückstellfedermittel in einem Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus in einem mit einem stufenlosen Getriebe ausgestatteten Fahrzeug bereitgestellt ist, im Vergleich zu einer nassen Mehrscheibenkupplung nach dem Stand der Technik, bei welcher Schraubenfedern als Rückstellfedermittel verwendet werden.
- 5 zeigt in einer Querschnittsansicht eine nasse Mehrscheibenkupplung in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei in einem ausgerückten Zustand befindlicher Kupplung, wobei die Kupplung auf einer Seite entlang der Mittelachse dargestellt ist.
- 6 ist identisch mit 5, ausgenommen, dass sich die Kupplung in einem eingerückten Zustand befindet.
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FORMEN DER UMSETZUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine nasse Mehrscheibenkupplung, die, ohne darauf beschränkt zu sein, zur Einbindung in einen Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus bestimmt ist, welcher in einem Fahrzeuggetriebe zwischen einem Motor mit innerer Verbrennung und einem stufenlosen Getriebe (CVT) zwischengeschaltet ist. Siehe Patentdokumente 4 und 5. In 1 ist der Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus als Schnittansicht entlang einer radialen Ebene nur auf einer Seite bezogen auf eine Mittelachse C gezeigt, d.h. die bezogen auf die Mittellinie gegenüberliegende Seite ist in 1 nicht dargestellt. Der Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus ist in einem Getriebegehäuse TC aufgenommen, welches teilweise in Phantomlinien gezeigt ist und in der vorliegenden Ausführungsform mit einem Planetengetriebemechanismus PG und zwei Kupplungsabschnitten CL1 und CL2 bereitgestellt ist. In dem Getriebegehäuse TC ist Schmieröl gespeichert (im Folgenden CVT-ÖI), welches einer positiven Rezirkulationsströmung unterworfen ist. Das CVT-ÖI dient nicht nur der Schmierung des Planetengetriebemechanismus PG und der Kupplungen CL1 und CL2, sondern auch der Schmierung anderer, nicht gezeigter Teile des Getriebes. Das CVT-ÖI dient auch der Kühlung von Kupplungsscheiben in den Kupplungen CL1 und CL2. In dieser Ausführungsform entspricht das CVT-ÖI nämlich dem Kupplungsöl in einer nassen Mehrscheibenkupplung in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zunächst umfasst der Planetengetriebemechanismus PG drei Rotationselemente, welche sind ein Hohlrad 1, ein Sonnenrad 2 und ein Träger 5. An dem Träger 5 sind an jeweiligen Bolzen 4 eine Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten Ritzeln 3 rotierbar gehaltert, von denen in 1 nur eines gezeigt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform bildet der Träger 5 einen integralen Teil, welcher als eine Abtriebsscheibe (24) in dem Kupplungspaket 20 fungiert, welche dem Träger 5 nächstbenachbart liegt, wie später noch beschrieben wird. Ferner ist das Sonnenrad 2 mit einem Teil ausgebildet, welcher als eine Kupplungsnabe 18 der Kupplung CL1 fungiert, wie ebenfalls später beschrieben. Das Hohlrad 1 bildet eine rohrförmige Form, welche in ihrer axialen Mitte einen Vorsprungsbereich 1-1 aufweist, welcher eine Verzahnungsöffnung 1-1A bildet, welche mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt) zu dem stufenlosen Getriebe kämmt. Ähnlich wie bei einer Konstruktion einer Planetengetriebeeinrichtung der üblichen Art weist jedes Ritzel Zähne 3-1 auf und kämmt an seinen äußeren Teilen mit Zähnen 1-2 des Sonnenrades 1 und kämmt an seinem inneren Teil mit den Zähnen 2-2 des Sonnenrades 2. Ferner wird, wie später beschrieben, eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bei einem eingerückten Zustand der Kupplung CL1 und einem ausgerückten Zustand der Kupplung CL2 erhalten. Im Gegensatz dazu wird eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs bei einem ausgerückten Zustand der Kupplung CL1 und einem eingerückten Zustand der Kupplung CL2 erhalten. Schließlich ist ein Drucklager 8 in einem Axialspalt angeordnet, welcher zwischen gegenüberliegenden Flächen des Hohlrades 1 und des Sonnenrades 2 gebildet ist.
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Es wird nun auf die Konstruktionen der Kupplungen Bezug genommen, wobei die Kupplung CL1 für eine Vorwärtsbewegung und die Kupplung CL2 für eine Rückwärtsbewegung bereitgestellt ist. Die Rückwärtsbewegungskupplung CL2 ist nur schematisch dargestellt. Es wird nun eine Konstruktion der Vorwärtsbewegungskupplung CL1 beschrieben. Eine Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Kupplungstrommel (ein äußeres Rotationsglied der vorliegenden Erfindung), welche einen äußeren rohrförmigen Teil 10-1, einen inneren rohrförmigen Teil 10-2, einen Vorsprungsteil 10-3 zum Haltern der Kupplungsnabe und einen Seitenwandteil 10-4 zum Erhalt einer geschlossenen Struktur der Kupplungstrommel 10 auf deren einen Seite entlang der Axialrichtung umfasst. Der Seitenwandteil 10-4 bildet an seiner radial innenliegenden Stelle einen axial erstreckten Teil 10-5. Im Inneren des Teils 10-5 ist eine Ringkolbenbohrung 10-5A ausgebildet und ein Ringkolben 12 ist in der Kolbenbohrung 10-5 derart aufgenommen, dass der Ringkolben 12 axial gleitet. Der innere rohrförmige Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 ist an einem Kupplungstrommelstützkörper 14 (einem Stützglied der vorliegenden Erfindung) in Gestalt eines zylindrischen Festkörpers rotierbar gehaltert. Der Kupplungstrommelstützkörper 14 ist ein fester Teil in dem Getriebe und weist darin ausgebildete innere Durchlässe für ein Einführen oder ein Entfernen von Hydraulikdrucköl auf, wie später erläutert. Ein Drucklager 16 ist zur Aufnahme einer auf die Kupplungstrommel 10 aufgebrachten Druckkraft angeordnet.
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Eine Kupplungsnabe 18 (ein inneres Rotationsglied der vorliegenden Erfindung) weist einen äußeren rohrförmigen Teil 18-1 und einen inneren Vorsprungsteil 18-3 auf. Zum Haltern des inneren Vorsprungsteils 18-3 der Kupplungsnabe 18 an dem Vorsprungsteil 10-3 der Kupplungstrommel 10 ist ein Nadellager 17 bereitgestellt. Der innere Vorsprungsteil 18-3 der Kupplungsnabe 18 bildet an seiner inneren peripheren Oberfläche Verzahnungen 18-3A, mit denen eine nicht gezeigte Drehwelle des Motors zur Aufnahme einer rotatorischen Antriebskraft von dem Motor kämmt. Die Kupplungsnabe 18 ist mit einem rohrförmigen Teil, welcher als das Sonnenrad 2 in der Planetengetriebeeinrichtung PG fungiert, an einer Stelle zwischen dem äußeren rohrförmigen Teil 18-1 und dem Vorsprungsteil 18-3 ausgebildet. Zwischen der Kupplungstrommel 10 und der Kupplungsnabe 18 ist ein Drucklager 19 angeordnet.
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Ein Kupplungspaket 20 weist ringförmige Antriebsscheiben 22 (zweite Kupplungsscheiben der vorliegenden Erfindung) und ringförmige Abtriebsscheiben 24 (erste Kupplungsscheiben der vorliegenden Erfindung) auf, und die ringförmigen Antriebsscheiben 22 und die ringförmigen Abtriebsscheiben 24 sind wechselweise in der Axialrichtung angeordnet. In dem Kupplungspaket 20 ist die am weitesten von dem Kolben 12 entfernte Abtriebsscheibe 24 mit einem integral radial erstreckten Teil ausgebildet, welcher zum Träger 5 des Planetengetriebemechanismus PG wird. Ferner ist in dem Kupplungspaket 20 die dem Kolben 12 nächstbenachbarte Abtriebsscheibe 24 integral mit einem axial erstreckten ringförmigen Teil ausgebildet, welcher eine in einer Richtung auf den Kolben vorspringende Querschnittsform aufweist. Dieser ringförmige axial vorspringende Teil wird zu einem Druckaufnahmeteil 26 (Druckaufnahmeglied der vorliegenden Erfindung), welcher die Funktion hat, eine Druckkraft von dem Kolben 12 während des eingerückten Zustands der Kupplung aufzunehmen. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die dem Kolben nächstbenachbarte Abtriebsscheibe auch als das Druckaufnahmeteil 26 ausgebildet. Das Druckaufnahmeteil 26 kann jedoch auch als ein separates Glied gestaltet sein. Aufgrund der abgewinkelten Querschnittsform des Druckaufnahmeteils 26 bewirkt die Druckkraft, welche über eine Tellerfeder 46, wie später beschrieben, auf den Druckaufnahmeteil 26 aufgebracht wird, ein gleichmäßiges Angreifen an dem Kupplungspaket 20 entlang der Umfangsrichtung. Jede der Antriebsscheiben 22 weist einander gegenüberliegende Seitenflächen auf, an welchen Flächen Kupplungsbeläge 28 fest gebildet sind, welche Kupplungsbeläge 28 aus Reibmaterialien wie beispielsweise Glasfasern und Harzmaterialien hergestellt sind. Die Antriebsscheibe 22 ist an ihrer inneren peripheren Oberfläche mit gleichwinklig voneinander beabstandeten vorspringenden Bereichen 22-1 ausgebildet, welche axial verschieblich mit jeweiligen gleichwinklig beabstandeten Nuten 18-1A in Eingriff treten, die an einer äußeren peripheren Oberfläche der Kupplungsnabe 18 ausgebildet sind. Aufgrund dieser Struktur ist die Antriebsscheibe 22 bezüglich der Kupplungsnabe 18 axial verschieblich und dreht integral zusammen mit der Kupplungsnabe 18. Die Abtriebsscheibe 24 weist an ihrem äußeren peripheren Ende gleichwinklig beabstandete vorspringende Bereiche 24-1 auf, welche mit Nuten 10-1A kämmen, die sich jeweils axial erstrecken und an der inneren peripheren Oberfläche des äußeren rohrförmigen Teils 10-1 der Kupplungstrommel 10 ausgebildet sind. Aufgrund dieser kämmenden Struktur werden die Abtriebsscheiben 24 axial verschieblich bewegt und sind in einer Richtung der Rotationsbewegung integral mit der Kupplungstrommel 10 verbunden. Ein ringförmiger Stopper 30 (Positionierglied des Kupplungspakets der vorliegenden Erfindung) ist an der inneren Oberfläche des äußeren rohrförmigen Teils 10-1 der Kupplungstrommel 10 angebracht, und der Stopper 30 ist benachbart zu derjenigen Abtriebsscheibe 24 in dem Kupplungspaket 20 angeordnet, welche am weitesten von dem Kolben 12 beabstandet ist. Der Stopper 30 dient dazu, eine axiale Position der am weitesten von dem Kolben 12 entfernten Abtriebsscheibe 24 zu definieren, wenn der Kolben 12 sich nach vorne bewegt oder ausfährt, so dass ein eingerückter Zustand des Kupplungspakets 20 erhalten wird. In dem Kupplungspaket 20 dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die auf gegenüberliegenden oder beiden Seiten jeder der Antriebsscheiben 22 angebrachte Struktur der Kupplungsbeläge 28 eine Anordnung der Kupplungsbeläge 28 zwischen den einander axial benachbarten Antriebsscheiben 22 und Abtriebsscheiben 24 bereit, welche als Doppelseiten-Anordnung bezeichnet wird. Es kann jedoch auch eine modifizierte Anordnung getroffen sein, bei welcher ein Kupplungsbelag nicht nur auf einer einzigen Seite jeder der Antriebsscheiben 22, sondern auch jeweils auf einer einzigen Seite der Abtriebsscheiben 24 bereitgestellt ist, derart, dass die Kupplungsbeläge 28 in sogenannter Einseiten-Anordnung zwischen den einander axial benachbarten Antriebsscheiben 22 und Abtriebsscheiben 24 liegen. Schließlich veranschaulicht 1 einen nicht-eingerückten Zustand des Kupplungspakets 20, bei dem, obschon in 1 nicht gezeigt, kleine Spalte zwischen den Kupplungsbelägen 28 auf den Oberflächen der Antriebsscheiben und den gegenüberliegenden Oberflächen der Abtriebsscheiben 24 sicher vorhanden sind.
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Der Kolben 12 bildet an einem radialen Zwischenbereich desselben einen ringförmigen gestuften Teil mit einer Querschnittsform, welche ähnlich wie ein umgedrehtes „L“ ausgebildet ist. Auf einer der Kupplungstrommel 10 abgewandten Seite des gestuften Teils ist ein Tellerfederdrückteil 12-1 bereitgestellt, welches gebildet ist von einem ringförmigen vorspringenden Teil mit halbkugeliger Querschnittsform, welcher in Richtung auf den Innenraum der Kupplungstrommel gerichtet ist. An einem unteren Teil der ähnlich wie ein umgedrehtes „L“ ausgebildeten Querschnittsform bildet der Kolben 12 einen zentralen rohrförmigen Teil 12-2, welcher benachbart zu dem inneren rohrförmigen Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 angeordnet ist, so dass der Kolben 12 in Bezug auf den inneren rohrförmigen Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 axial verschieblich ist. Ferner ist der Kolben 12 an einem äußeren peripheren Teil eines Vorderwandteils 12-3 der ähnlich wie ein umgedrehtes „L“ ausgebildeten Querschnittsform an eine innere Oberfläche (Kolbenbohrung 10-5A) eines axial erstreckten Teils 10-5 der Kupplungstrommel 10 axial verschieblich angepasst. Zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbens 12 und der Kupplungstrommel 10, d.h. an der dem Kupplungspaket 20 abgewandten Seitenfläche des Kolbens 12, ist eine ringförmige Hydraulikkammer ausgebildet. An den inneren und den äußeren Gleitflächen des Kolbens 12 sind Dichtringe 34 und 36 in der Weise angeordnet, dass eine Flüssigkeitsdichtigkeit der Hydraulikkammer gegenüber dem CVT-Öl (Kupplungsöl) im Inneren der Kupplungstrommel 10. Für eine Einführung des Hydrauliköls in die Hydraulikkammer 32 bildet der Kupplungstrommelstützkörper 14 einen Hydraulikdurchlass 38 aus, welcher mit einer Auslassöffnung einer nicht gezeigten Hydraulikölpumpe über ein ebenfalls nicht dargestelltes Schaltventilsystem verbindbar ist. Der Hydraulikdurchlass 38 mündet in eine Ringnut 40 an der äußeren peripheren Oberfläche des Kupplungstrommelstützkörpers 14. Ferner bildet der innere rohrförmige Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 in Umfangsrichtung gleichwinklig beabstandete Ölzufuhröffnungen 42, die jeweils an ihrem einen Ende in die Hydraulikkammer münden und an ihrem anderen Ende in die Ringnut 40 münden. Als eine Folge davon steht die Hydraulikkammer 32 unabhängig von der Rotationsbewegung der Kupplungstrommel 10 mittels der Zufuhröffnungen 42 für Hydrauliköl (Kolbenöl) und der Ringnut 40 mit dem Hydraulikdurchlass 38 in Verbindung, so dass ein Einführen des Hydrauliköls von der Ölpumpe sowie eine Abgabe des Hydrauliköls aus dem Hydraulikdurchlass 38 ermöglicht ist. Zu beiden Seiten der Ringnut 40 sind Dichtringe 44 angeordnet, so dass eine flüssigkeitsdichte Anordnung zwischen der Kupplungstrommel 10 und dem Kupplungstrommelstützkörper 14 erhalten wird. Ferner bildet der innere rohrförmige Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 Öffnungen 45 für das CVT-ÖI, welches in herkömmlicher Weise im Inneren des Raums der Kupplungstrommel 10 rezirkuliert wird. Die oben genannte flüssigkeitsdichte Struktur des Kolbens 12 kann auch eine Flüssigkeitsdichtigkeit der Hydraulikkammer 32 gegenüber dem CVT-ÖI (Kupplungsöl) sicherstellen.
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Die Tellerfeder 46 ist aus einer dünnen Stahlplatte von hoher Zähigkeit, beispielsweise aus Federstahl, hergestellt und bildet eine ringförmige Form und bildet eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form von geringer Tiefe mit einem zentralen Teil, welcher auf den Kolben gerichtet ist. 3 zeigt die Tellerfeder 46 in einer Teilvorderansicht. Die Tellerfeder 46 weist eine radial außenliegende periphere Kante auf, welche der inneren peripheren Oberfläche des äußeren rohrförmigen Teils 10-1 der Kupplungstrommel 10 eng benachbart angeordnet und dieser zugewandt ist. Die Tellerfeder 46 weist eine zentrale Öffnung 46-1 auf, deren innere periphere Kante um den zentralen rohrförmigen Teil 12-2 des Kolbens 12 herum angeordnet ist, welcher an dem inneren rohrförmigen Teil 10-2 der Kupplungstrommel 10 in der Weise angeordnet ist, dass eine Gleitbewegung des Kolbens 12 bezüglich der Kupplungstrommel 10 erhalten wird. Aufgrund der ähnlich wie ein umgekehrtes „L“ ausgebildeten Querschnittsform des Kolbens 12 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung erhalten, derart, dass sich die Tellerfeder 46 über eine axial erstreckte Linie 12a der äußeren Peripherie des Kolbens 12a zu dem Tellerfederdrückerteil 12-1 erstreckt, welches an einer Position um die radial zentrale Position der Vorderwand 12-3 des Kolbens 12 herum angeordnet ist, so dass die Tellerfeder 46 mit dem Tellerfederdrückerteil 12-1, welches an dem zentralen Teil der vorderen Oberfläche des Kolbens angeordnet ist, in Kontakt tritt, ohne die axiale Bewegung des Kolbens 12 zu stören. Diese Anordnung ist vorteilhaft darin, dass in dem begrenzten Innenraum der Kupplungstrommel 10 ein Wert einer möglichst langen wirksamen radialen Länge der Tellerfeder 46 erhalten wird. Die Tellerfeder 46 ist im Inneren der Kupplungstrommel 10 auf einer der Hydraulikkammer abgewandten Seite des Kolbens 12 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind benachbart zu den jeweiligen Seiten des äußeren peripheren Teils der Tellerfeder 46 Stahlringe 48 angeordnet. Einer der Stahlringe 48 ist der inneren Oberfläche des Seitenwandteils 10-4 der Kupplungstrommel 10 zugewandt angeordnet. Der andere oder gegenüberliegende Stahlring 48 ist einem Stopperring 50 zugewandt angeordnet, welcher an seinem äußeren peripheren Teil mit der Kupplungstrommel 10 in Eingriff steht und an dieser festgelegt ist. Die Anordnung der Stahlringe 48 (Tellerfederstützteile der Erfindung), welche benachbart zu den jeweiligen äußeren Oberflächen des äußeren peripheren Teils der Tellerfeder 46 angeordnet sind, gestattet dem äußeren peripheren Teil eine leichte axiale Bewegung. Diese Anordnung der Stahlringe 48 kann jedoch einen Abstützpunkt für die Tellerfeder 46 bereitstellen, um zu bewirken, dass die Tellerfeder unter einer Hebelwirkung als Federkraftverstärker fungiert, wie später ausführlich beschrieben wird. Ferner weist die Tellerfeder 46 eine innere Öffnung 46-1 auf und tritt mit dem Tellerfederdrückerteil 12-1 des Kolbens 12 an einer zu der Öffnung 46-1 benachbarten Stelle in Kontakt. Als eine Folge davon bewirkt die Vorwärtsbewegung des Kolbens 12, dass der Federdrückerteil 12-1 gegen den inneren peripheren Teil der Tellerfeder 46 drückt, so dass die Tellerfeder 46 einer elastischen Verformung unterworfen wird. Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung des Kolbens 12 bewirkt, dass die Tellerfeder 46 an ihrem radialen Zwischenbereich mit dem Druckaufnahmeteil 26 in Kontakt tritt. Eine resultierende axiale Bewegung des Druckaufnahmeteils 26 bewirkt schließlich, dass das Kupplungspaket 20 einen eingerückten Zustand des Kupplungspakets 20 einnimmt, wie in 2 dargestellt. Aufgrund der Anordnung der Tellerfeder 46, welche an ihrem äußeren peripheren Teil an einer Position benachbart zu der inneren Peripherie des äußeren peripheren Teils 10-1 der Kupplungstrommel angeordnet ist, sowie aufgrund der Anordnung, dass ausgehend von dieser Position der Druckaufnahmeteil 26 und der Federdrückteil 12-1 des Kolbens 12 entlang einer radial einwärts gerichteten Richtung der Tellerfeder 46 angeordnet sind, d.h. entlang der Längenrichtung in der Querschnittsansicht der Tellerfeder 46 in 1, wird die maximale wirksame radiale Länge der Tellerfeder 46 in dem begrenzten radialen Raum im Inneren der Kupplungstrommel 10 erhalten, was es ermöglicht, die Notwendigkeit einer Ausgleichskammer zu beseitigen, die ansonsten als ein wesentliches Element in einer herkömmlichen Struktur einer Rotationskolbenkupplung angesehen wird.
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Die Rückwärtsbewegungskupplung CL2 ist nicht weiter dargestellt. In dem mit dem stufenlosen Getriebe ausgestatteten Fahrzeug wird die Rückwärtsbewegungskupplung CL2 über eine beträchtliche Zeit der Dauer der Fahrzeugbewegung im nicht-eingerückten Zustand gehalten. Anders als bei der Vorwärtsbewegungskupplung CL1, die sich gewöhnlich im eingerückten Zustand befindet, muss daher eine Reduzierung der Kraftstoffverbrauchseffizienz als Gegenstand der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen nicht berücksichtigt werden. Angesichts dessen kann die Rückwärtsbewegungskupplung CL2 eine herkömmliche Struktur aufweisen, bei welcher Schraubenfedern für die Rückstellfedermittel verwendet werden, wie in Patentdokument 5 aufgezeigt. Bei der Rückwärtsbewegungskupplung CL2 ist ein Kupplungspaket bereitgestellt, welches auf der Antriebsseite desselben zwischen dem äußeren rohrförmigen Teil 10-1 der Kupplungstrommel 10 der Vorwärtsbewegungskupplung CL1 und dem Getriebegehäuse TC angeordnet ist. Ein nicht-eingerückter Zustand der Rückwärtsbewegungskupplung CL2 erlaubt es der Kupplungstrommel 10 der Vorwärtsbewegungskupplung CL1, bezogen auf das Getriebegehäuse TC frei zu drehen. Im Gegensatz dazu bewirkt ein eingerückter Zustand der Rückwärtsbewegungskupplung CL2, dass die Kupplungstrommel 10 der Vorwärtsbewegungskupplung CL1 mit dem Getriebegehäuse TC verbunden wird, so dass die Kupplungstrommel 10 einem Abbremsvorgang unterworfen wird, d.h. die Kupplungstrommel 10 wird integral mit dem Getriebegehäuse TC verbunden.
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Es wird nun ein Betrieb der Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ist die Vorwärtskupplung CL1 eingerückt und die Rückwärtskupplung CL2 ausgerückt. Bei einem Betrieb der Vorwärtskupplung CL1 wie in 1 gezeigt, wenn die Hydraulikkammer drucklos ist, ist die Tellerfeder 46 aus einer kegelstumpfförmigen Gestalt in einem unbelasteten Zustand leicht und elastisch verformt, um einen gesetzten Zustand einzunehmen, in dem der äußere periphere Teil der Tellerfeder 46 an der dem Kupplungspaket zugewandten Seitenfläche mit dem dem Stopperring 50 benachbarten Stahlring 48 in Kontakt steht. Der innere periphere Teil der Tellerfeder 46 steht an der gegenüberliegenden Seitenfläche in dem inneren peripheren Teil mit dem Drückerteil 12-1 des Kolbens 12 in Kontakt. Unter einer elastischen Kraft, wie sie in dem gesetzten Zustand der Tellerfeder 46 erzeugt wird, steht der Kolben 12 an seinem Anlageteil 12-4 mit der ihm zugewandten Oberfläche der Kupplungstrommel 10 in Kontakt, so dass eine eingefahrene Position des Kolbens 12 während des nicht-eingerückten Zustands der Kupplung erhalten wird. In der eingefahrenen Position ist nämlich die Tellerfeder 46 an ihrer mittleren Stelle dem Drückerteil 12-1 des Kolbens zugewandt, und der Kolben 12 steht an seinem Anlageteil 12-4 mit der gegenüberliegenden inneren Oberfläche der Kupplungstrommel 10 in Kontakt. In dem gesetzten Zustand der Tellerfeder 46 liegt der Druckaufnahmeteil 26 des Kupplungspakets 20 der Tellerfeder 46 mit einem kleinen Spalt oder Spiel gegenüber. Ferner befindet sich das Kupplungspaket 20 aufgrund des Vorhandenseins kleiner Abstände zwischen den an den Oberflächen der Antriebsscheiben 22 und der Abtriebsscheiben 24 festgelegten Kupplungsbelägen 22 im nicht-eingerückten Zustand, in dem keine Leistungsübertragung zwischen den Antriebsscheiben 22 und den Antriebsscheiben 24 stattfindet. Schließlich ist der kleine Spalt oder das Spiel, welcher bzw. welches zwischen der Tellerfeder 46 und dem Druckaufnahmeteil 26 in dem nicht-eingerückten Zustand vorhanden ist, in 1 dargestellt.
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Um die Kupplung in den eingerückten Zustand zu bringen, wird das Hydrauliköl über den Durchlass 38 und die Ringnut 40 in dem Kupplungstrommelstützkörper 14 in den Hydraulikraum eingeführt. Eine resultierende Erhöhung des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 12, so dass der Drückerteil 12-1 zunächst mit dem zentralen Teil der Tellerfeder 46 in Kontakt kommt. Eine resultierende axiale Drückkraft durch den Kolben 12 bewirkt, dass die Tellerfeder 46 in der Weise verschoben wird, dass die Tellerfeder 46 mit dem Druckaufnahmeteil 26 in Kontakt gebracht wird und dass der äußere periphere Teil der Tellerfeder 46 mit dem Stahlring 48 (dem Tellerfederstützteil) benachbart zu dem Seitenwandteil 10-4 der Kupplungstrommel 10 in Kontakt gebracht wird. Eine derartige Änderung des Kontaktpunktes des äußeren Teils der Tellerfeder 46 von dem Stahlring 48, welcher dem Stopperring 50 benachbart ist, zu dem Stahlring 48, welcher der Kupplungstrommel benachbart ist, bewirkt, dass die kegelstumpfförmige Form gemäß der fortgesetzten Vorwärtsbewegung des Kolbens einerseits und den zu schließenden Spalten andererseits, welche ansonsten zwischen dem Kupplungsbelag 28 an den Antriebsscheiben 22 und den gegenüberliegenden Abtriebsscheiben 24 während des nicht-eingerückten Zustands des Kupplungspakets 20 vorhanden sind, graduell axial umgekehrt wird. Als eine Folge davon wird ein voll eingerückter Zustand des Kupplungspakets 20 erhalten, in dem die Antriebsscheiben 22 und die Abtriebsscheiben, welche in dem Kupplungspaket 20 benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander in Eingriff stehen. Nach dem so erhaltenen eingerückten Zustand des Kupplungspakets 20 wird die Vorwärtsbewegung des Kolbens kurzzeitig fortgesetzt zur weiteren Verformung der Tellerfeder 46 durch das Niederdrücken durch den Drückerteil 12-1. Die Vorwärtsbewegung des Kolbens ist beendet, wenn ein voller Hub des Kolbens 12 erreicht ist, wie in 2 dargestellt.
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In einem eingerückten Zustand der Kupplung sind in der Planetengetriebeeinrichtung PG der integral mit der am weitesten von dem Kolben 12 entfernten Abtriebsscheibe 24 in dem Kupplungspaket 20 ausgebildete Träger 5 und das integral mit der Nabe 18 in der Vorwärtskupplung CL1 ausgebildete Sonnenrad 2 miteinander verbunden, so dass der Träger 5 und das Sonnenrad 2 zusammen mit dem Hohlrad 1 der Planetengetriebeeinrichtung PG mit der gleichen Geschwindigkeit rotieren. Als eine Folge davon wird eine Eins-zu-Eins-Rotationsbewegungsübertragung einer Rotationsbewegung von einer Ausgangswelle (nicht dargestellt) des Motors (nicht dargestellt) in einem Verzahnungseingriff mit den gezahnten Bereichen 18-3A der Kupplungsnabe 18 auf eine Eingangswelle (nicht dargestellt) des stufenlosen Getriebes (nicht dargestellt) unter dem Verzahnungseingriff mit den gezahnten Bereichen 1-1A des Hohlrades 1 erhalten.
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Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung wird bei Vorwärtsbewegung des Kolbens 12 aus dem nicht-eingerückten Zustand der Kupplung in 1 zum Bewegen des Druckaufnahmeteils 26 über die Tellerfeder 46, um das Kupplungspaket 20 einrücken zu lassen, der äußere periphere Teil der Tellerfeder 46 mittels der Stahlringe 48 (Tellerfederstützteil) fest gehalten, an welchen ein Drehpunkt erzeugt wird für eine Übertragung der axialen Drückkraft des Kolbens 12, wie sie durch den Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer erzeugt wird, über den Druckaufnahmeteil 26 auf das Kupplungspaket 20, welche Drückkraft unter einer Hebelwirkung vervielfacht wird. In dem in 1 dargestellten Querschnitt wird die Tellerfeder 46 als ein Hebel angesehen, dessen Drehpunkt der Punkt eines Kontakts des äußeren peripheren Teils der Feder 46 mit dem Stahlring 48 ist, und ein Hebelverhältnis wird ausgedrückt durch a/b, worin a die Länge von dem Drehpunkt bis zu dem Kontaktpunkt der Feder 46 mit dem Kolben 12 ist und worin b die Länge der Feder 46 von dem Drehpunkt bis zu dem Druckaufnahmeteil 28 des Kupplungspakets 20 ist. Dies bedeutet, dass der auf den Druckaufnahmeteil 26 des Kupplungspakets 20 übertragene Druck um den Wert des Hebelverhältnisses a/b gegenüber der in dem Kolben 12 unter dem Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer erzeugten Druckkraft verstärkt wird. Dies bedeutet, dass ein gewünschter eingerückter Zustand des Kupplungspakets 20 auch dann erhalten wird, wenn der Druck in der Hydraulikkammer auf einen Wert reduziert ist, welcher zu dem erhöhten Druck durch die Hebelwirkung korrespondiert. Die Erfinder haben zwei verschiedene Konstruktionen von Vorwärtskupplungen für einen Antriebsstrang unter Verwendung des stufenlosen Getriebes (CVT) getestet, wobei es sich bei der ersten um einen konventionellen Typ handelt, der Schraubenfedern als Rückstellfedermittel verwendet, und bei der anderen um die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die Tellerfeder 46 als Rückstellfedermittel verwendet. In den Tests wurden Messungen durchgeführt in Bezug auf Hydraulikdruckwerte, welche zu den jeweiligen eingerückten Zuständen der Kupplung führen. Das erhaltene Ergebnis ist in 4 schematisch als Balkendiagramme dargestellt; es wird gezeigt, dass bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik eine Reduzierung des Hydraulikdrucks um 53 % erhalten wird. Aufgrund der Reduzierung des Hydraulikdrucks wird eine korrespondierende Verminderung des Leistungsverbrauchs der Hydraulikölpumpe, d.h. eine Steigerung der Kraftstoffverbrauchseffizienz, erhalten. Bei dem Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus in dem Antriebsstrang mit dem stufenlosen Getriebe befindet sich die Vorwärtskupplung während fast der gesamten Betriebszeit des Fahrzeugs im eingerückten Zustand und daher ermöglicht eine Verwendung der nassen Mehrscheibenkupplung in der Ausführungsform der Erfindung eine beträchtliche Steigerung der Kraftstoffverbrauchseffizienz.
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Um aus dem eingerückten Zustand der Kupplung von 2 in den nicht-eingerückten Zustand der Kupplung von 1 zurückzukehren, wird der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 32 entfernt. Es wird nämlich mit der elastischen Energie, wie sie in der Tellerfeder 46 als der verformte Zustand in 2 gespeichert ist, der Kolben 12 beaufschlagt, so dass der Kolben 12 in die Position zurückbewegt wird, wie sie in 1 gezeigt ist. Bei der Erfindung ist eine Konstruktion realisiert, derart, dass der äußere periphere Teil der Tellerfeder 46 dem äußeren rohrförmigen Teil 10-1 der Kupplungstrommel 10 zugewandt ist, dass der innere periphere Teil dem rohrförmigen Teil 12-2 des Kolbens 12 zugewandt ist und dass die Kontaktpunkte der Tellerfeder 46 mit dem Stahlring 48 (der Federkontaktpunkt) mit dem Druckaufnahmeteil 26 und mit dem Drückteil 12-1 des Kolbens 12 entlang der Tellerfeder 46 im Querschnitt derselben angeordnet sind, wie in 1 dargestellt. Ferner erstreckt sich bei der Ausführungsform die Tellerfeder 46 radial nach innen, über die Längserstreckungslinie 12a der äußeren Oberfläche des Kolbens 12 hinweg in Richtung auf den Federdrückerteil 12-1, welcher bezüglich der Erstreckungslinie 12 radial innenliegend angeordnet ist. Diese Struktur realisiert den Maximalwert einer wirksamen Länge der Tellerfeder 46 zwischen dem Kontaktpunkt mit dem Stahlring 48 und dem Kontaktpunkt mit dem Kolben 12 in dem begrenzten radialen Raum im Inneren der Kupplungstrommel 10, was in einem maximierten Wert der in der Tellerfeder 46 angesammelten elastischen Energie in der Maximalhubposition in 2 resultiert, was dazu führt, dass die Tellerfeder 46 positiv in die Ausgangsposition von 1 zurückkehrt. Diese Tatsache ist vorteilhaft darin, dass auf eine Ausgleichskammer verzichtet werden kann, die ansonsten bei einer herkömmlichen Art von nasser Mehrscheibenkupplung als wesentlich angesehen wird.
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Zum Zweck des Vergleichs mit der vorliegenden Erfindung wird nun eine Notwendigkeit einer Bereitstellung der Ausgleichskammer, welche für die herkömmliche nasse Mehrscheibenkupplung wesentlich ist, unter Bezugnahme auf 2 erörtert. Wenn die Hydraulikkammer 32 drucklos gemacht wird zum Erhalt der Rückwärtsbewegung des Kolbens aus der in 2 gezeigten Position, bleibt eine gewisse Menge des Hydrauliköls in der Hydraulikkammer 32 zurück. Durch die Rotationsbewegung des Kolbens 12 wird das in der Hydraulikkammer 32 verbleibende Hydrauliköl einer Fliehkraft unterworfen. Durch die Fliehkraft wird das in der Hydraulikkammer verbleibende Hydraulikdrucköl radial nach außen bewegt, so dass sich das verbleibende Öl an dem äußeren peripheren Teil P der Hydraulikkammer konzentriert, wie durch Sternchen in 2 dargestellt. Unter der Rotationsbewegung erzeugt das in der Hydraulikkammer 32 verbliebene Hydrauliköl einen Hydraulikdruck (Fliehkraft-Öldruck), welcher der Rückstellbewegung des Kolbens 12 entgegengerichtet ist, was verhindern kann, dass der Kolben 12 eine glatte Rückstellbewegung ausführt, und zu unkontrollierbarem Schlupf zwischen den Kupplungsscheiben 24 und den Kupplungsbelägen 28 in dem Kupplungspaket 20 führen kann, was zum Auftreten eines vorzeitigen Schadens durch übermäßige Wärmeentwicklung der Kupplung führen würde. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wurde im Stand der Technik eine Ausgleichskammer auf einer der Hydraulikkammer abgewandten Seite des Kolbens 12 bereitgestellt, d.h. an einer Stelle im Inneren der Kupplung zur Anordnung von Rückstellfedern (Schraubenfedern). Eine solche Ausgleichskammer ist dazu in der Lage, eine gewisse Menge des CVT-Öls (des Kupplungsöls) zu speichern, welche wirksam ist, einen Fliehkraftdruck zum Ausgleichen des Fliehkraftdrucks in der Hydraulikkammer zu erzeugen. Kurz, die Bereitstellung der Ausgleichskammer im Stand der Technik ist wirksam, um eine positive Rückstellbewegung des Kolbens zu erhalten.
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Durch eine besondere Anordnung der Tellerfeder 46 kann die vorliegende Erfindung von der Notwendigkeit der Bereitstellung einer derartigen Ausgleichskammer nach dem Stand der Technik befreien. Bei der Hebelstruktur der vorliegenden Erfindung kann nämlich die Tellerfeder 46 eine mögliche maximierte radiale Länge aufweisen, wie vorstehend erläutert, so dass sich eine erhöhte Rückstellkraft ergibt, wie sie in der Tellerfeder 46 gespeichert ist, wodurch der Kolben 12 entgegen der Fliehkraft in der Hydraulikkammer in die Ausgangsposition zurückgeführt werden kann. Durch den Wegfall der Ausgleichskammer wird einerseits eine vereinfachte Struktur und andererseits eine Reduzierung der Gesamtzahl an Bauteilen realisiert. Patentdokument 3 offenbart eine Konstruktion, bei der nicht-rotierende Kolben und eine Tellerfeder als Rückstellfedermittel bereitgestellt sind und die Kraft der nicht-rotierenden Kolben, wie durch ein Hebelverhältnis verstärkt, auf ein Kupplungspaket übertragen wird. Die Idee zur Verstärkung der Federkraft in Patentdokument 3 ist derjenigen der vorliegenden Erfindung teilweise ähnlich. Die Schlüsselidee der vorliegenden Erfindung liegt jedoch nicht in der bloßen Verstärkung der Federkraft, wie dies in Patentdokument 3 der Fall ist, sondern in der davon weitgehend abweichenden besonderen Idee, dass der Drehpunkt (48) an der inneren Peripherie der Kupplungstrommel 10, der Kontaktpunkt mit dem Druckaufnahmeteil 26 an dem mittleren Teil der Feder 46 und der innere Kontaktpunkt mit dem Federdrückerteil 12-1 des Kolbens 12 entlang der radialen Länge der Tellerfeder 46 angeordnet sind, so dass sich die maximale wirksame Länge der Tellerfeder 46 in dem begrenzten radialen Raum im Inneren der Kupplungstrommel 10 ergibt. Die Struktur der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, ohne eine Ausgleichskammer auszukommen, die ansonsten bei der herkömmlichen Struktur der nassen Mehrscheibenkupplung vom Rotationskolbentyp auf der dem Arbeitsraum gegenüberliegenden Seite des Kolbens essenziell notwendig wäre, und ermöglicht andererseits eine beträchtlich verbesserte Kraftstoffverbrauchseffizienz.
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Wie in 3 dargestellt, ist die Tellerfeder 46 mit in Umfangsrichtung beabstandeten und sich radial erstreckenden Ausschnittbereichen 46a entlang ihrer inneren Peripherie ausgebildet, wobei jeder der Ausschnittbereiche eine schlitzartige Form bildet. Die Ausschnittbereiche 46a entlang der inneren Peripherie haben die Funktion, das Elastizitätsmodul der Tellerfeder 46 wünschenswerterweise an den Stellen zu reduzieren, an denen die Feder mit dem Kolben 12 in Kontakt tritt. Als eine Folge davon wird eine Optimierung möglich, soweit es die auf den Kolben aufgebrachte Rückstellkraft der Tellerfeder 46 betrifft. Ferner sollen zwischen der Vorwärtsbewegung und der Rückwärtsbewegung des Kolbens 12 axial entgegengesetzt gerichtete Verschiebungen (Verformungen) der Tellerfeder 46 an deren zentralem Bereich auftreten, und die Ausschnittbereiche 46a an der inneren Peripherie der Tellerfeder 46 helfen dabei, dass die oben erwähnten Verformungen glatt auftreten.
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Wenn das Fahrzeug eine Rückwärtsbewegung ausführt, wird die Vorwärtskupplung CL1 ausgerückt und die Rückwärtskupplung CL2 eingerückt. Durch das Einrücken der Rückwärtskupplung CL2 werden die Kupplungstrommel 10 und der in die Kupplungstrommel 10 integrierte Träger 5 der Planetengetriebeeinrichtung PG unter einem Abbremsvorgang gestoppt, so dass eine Rotationsbewegung der mit dem Motor verbundenen Kupplungsnabe 18 über das Hohlrad 1 unter einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad 1 und dem Sonnenrad 2 übertragen wird. Wie bereits beschrieben, ist die Rückwärtskupplung CL2 als eine übliche nasse Mehrscheibenkupplung ausgestaltet, bei welcher Schraubenfedern als Rückstellfedermittel eingesetzt werden.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Kupplung (Vorwärtskupplung) CL1 mit einer Kupplungstrommel, einem Kolben und mit einer Tellerfeder als Rückstellmittel Konstruktionen aufweisen, welche von denjenigen der ersten Ausführungsform abweichend ist; die übrigen Konstruktionen sind jedoch unverändert. Die folgende Erläuterung konzentriert sich im Wesentlichen auf die abweichenden Strukturen. Die Kupplungstrommel 110 in der zweiten Ausführungsform weist keinen Teil wie den axial erstreckten Teil 10-5 in der ersten Ausführungsform auf und hat eine entsprechend reduzierte axiale Länge. Der Kolben 112 in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen vollständig im Inneren des äußeren rohrförmigen Teils 18-1 der Kupplungsnabe 18 angeordnet, um eine Aufnahme des Kolbens 112 in der Kupplungstrommel 110 von reduzierter axialer Länge zu erlauben. Der Kolben 112 weist einen Vorderwandteil 112-3 von stufenartiger Querschnittsform auf, welcher Vorderwandteil an seinem unteren oder inneren Ende bezüglich des inneren rohrförmigen Teils 110-2 der Kupplungstrommel 110 axial verschieblich ist. Ferner bildet der Kolben 112 aufgrund der stufenartigen Querschnittsform einen axial nach hinten versetzten Vorderwandteil 112-3', von dem aus sich ein äußerer zylindrischer Teil 112-4 erstreckt. Ferner ist zusätzlich eine ringförmige Stützplatte 70 zur Abstützung des Kolbens 112 bereitgestellt. Im unteren stufenförmigen Teil bildet die Vorderseite des Kolbens 112 ein Drückerteil 112-1 für die Tellerfeder 146. Eine Hydraulikkammer 132 ist zwischen dem Kolben 112 und der ringförmigen Stützplatte 70 gebildet, in welche Hydraulikkammer die Ringnut 40 über die Zufuhröffnungen 42 für das Hydrauliköl mündet. Als eine Folge davon ist nicht nur eine Einführung des Hydrauliköls von der Ölpumpe über den Hydraulikdurchlass 38 und die Ringnut 40 in die Hydraulikkammer 132 ermöglicht, sondern auch die Abgabe des Hydrauliköls aus der Arbeitskammer 132. Schließlich sind Dichtringe 72, 74 und 76 an Teilen des Kolbens 112 sowie der ringförmigen Stützplatte 70 bereitgestellt, an welchen Gleitbewegungen des Kolbens 112 und der ringförmigen Stützplatte 70 auftreten, um eine ölgedichtete Struktur der Hydraulikkammer 132 zu erhalten.
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Es wird nun eine Konstruktion der Tellerfeder 146 als das Rückstellfedermittel in der zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform bildet die Tellerfeder 146 an ihrem zentralen Teil einen offenen Teil 146-1 und eine flache kegelstumpfartige Form, welche in einem gesetzten Zustand wie in 1 gezeigt im Abstand zu dem Seitenwandteil 110-4 der Kupplungstrommel 110 gerichtet ist. Ferner weist die Tellerfeder 146 einen äußeren peripheren Teil auf, welcher einem äußeren rohrförmigen Teil 110-1 der Kupplungstrommel 110 zugewandt ist, und einen inneren peripheren Teil, welcher einem inneren rohrförmigen Teil 110-2 der Kupplungstrommel 110 zugewandt ist. Aufgrund der gestuften Querschnittsform des vorderen Teils des Kolbens 112 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Struktur realisiert, derart, dass sich die Tellerfeder 146 radial nach innen über eine Erstreckungslinie 112a der äußeren peripheren Oberfläche des Kolbens hinweg in Richtung auf den Federdrückerteil 112-1 erstreckt, welcher an der dem zentralen Teil des inneren Vorderseitenwandteils 112-3 des Kolbens 112 benachbarten Stelle angeordnet ist. Mit anderen Worten, es ist eine Struktur realisiert, derart, dass sich die Tellerfeder 146 nach innen erstreckt, um mit dem Drückerteil 112-1 an dem zentralen Teil der vorderen Oberfläche des Kolbens in Kontakt treten zu können, ohne die Möglichkeit einer gegenseitigen Störung mit dem Kolben 112. Aufgrund dieser Struktur kann eine möglichst lange Länge der Tellerfeder 146 in dem begrenzten Raum im Inneren der Kupplungstrommel 110 erhalten werden, wodurch eine große elastische Energie in der Tellerfeder 46 als Rückstellfedermittel gespeichert werden kann, so dass sich eine positive Rückstellbewegung des Kolbens 112 unter einer Rückstellfederkraft ergibt, wie sie von der Tellerfeder 146 erzeugt wird. Die Kupplungstrommel 110 bildet nämlich an ihrem Seitenwandteil 110-4 einen kreisförmigen Teil 110-5 (Federstützteil der Erfindung) mit einer bezüglich der Kupplungstrommel nach innen vorspringenden abgewinkelten Querschnittsform, welcher kreisförmige Teil als ein Drehpunkt für die Tellerfeder 146 fungiert, wenn eine Verstärkung der Federkraft unter einer Hebelwirkung erzielt wird. Die Tellerfeder 146 liegt an ihrer äußeren peripheren Seite dem Druckaufnahmeteil 26 des Kupplungspakets 20 mit einem kleinen Spalt (Spiel) gegenüber und steht an ihrer inneren peripheren Seite mit dem Federdrückerteil 112-1 als ein ringförmiger Vorsprung mit einer gerundeten Querschnittsform an der vorderen Oberfläche des Kolbens 112 in Kontakt. Ferner steht der mit einer abgewinkelten Querschnittsform ausgebildete ringförmige Teil 110-5 der Kupplungstrommel 110 an seinem radialen mittleren Teil mit der Tellerfeder 146 in Kontakt. Beiderseits der Tellerfeder 146 liegen der Kontaktpunkt des Druckaufnahmeteils 26 mit der Tellerfeder 146 und der Kontaktpunkt des mit der abgewinkelten Querschnittsform ausgebildeten ringförmigen Teils 110-5 einem Kontaktpunkt des mit der abgewinkelten Querschnittsform ausgebildeten ringförmigen Teils 110-5 bezüglich der Tellerfeder 146 gegenüber, welcher die Funktion eines Drehpunkts zum Verstärken der Kraft unter der Hebelwirkung hat. Bei einem gesetzten Zustand der Tellerfeder 146, wie in 5 dargestellt, stellt die Tellerfeder 146 an ihren gegenüberliegenden Seiten Kontaktpunkte her, d.h. einen Kontaktpunkt mit dem Federdrückerteil 112-1 an der inneren Peripherie der Feder 146 und einen Kontaktpunkt mit dem ringförmigen Teil 110-5 (Tellerfederstützteil der Erfindung), derart, dass eine voreingestellte Federkraft erzeugt wird, bei welcher die Tellerfeder 146 aus einem freien Zustand der Feder leicht verformt ist, um eine gesetzte Kraft zu erzeugen, mit der die Tellerfeder 146 in einer zu dem Rotationszentrum C koaxialen Position gehalten werden kann, wie in 5 gezeigt. Ferner ist in der in 5 dargestellten Position der Druckaufnahmeteil 26 von der Tellerfeder 146 mit einem kleinen Spalt (Spiel) zum Erhalt des nicht-eingerückten Zustand des Kupplungspakets 20 beabstandet.
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Ein Einführen des Hydrauliköls unter einem hohem Druck in die Arbeitskammer 132 bewirkt, dass der Kolben 112 in einer axialen Richtung von der Stützplatte 70 weg bewegt wird, so dass der innere periphere Teil der Tellerfeder 146 einer Drückwirkung durch den Federdrückerteil 112-1 als ein ringförmiger vorspringender Teil an einem führenden Ende des Kolbens 112 ausgesetzt wird. Als eine Folge davon führt die Tellerfeder 146 in der Querschnittsansicht von 5 einerseits eine Rotationsbewegung im Gegenuhrzeigersinn um das vorspringende Ende des mit abgewinkelter Querschnittsform ausgebildeten ringförmigen Teils 110-5 als Drehpunkt aus, und andererseits wird die Kegelstumpfform der Tellerfeder 146 tiefer. Dies bewirkt, dass der äußere periphere Teil der Tellerfeder 146 mit dem Druckaufnahmeteil 26 des Kupplungspakets in Kontakt tritt. Die fortgesetzte Vorwärtsbewegung des Kolbens 112 bewirkt, dass durch den Druckaufnahmeteil 26 das Kupplungspaket 20 den eingerückten Zustand einnimmt. Bei dieser Ausführungsform hat der Kontaktpunkt des mit der abgewinkelten Querschnittsform ausgebildeten Teils 110-5 mit der Tellerfeder 146 die Funktion eines Drehpunkts, so dass die durch den Öldruck in der Arbeitskammer 146 auf den Kolben 112 aufgebrachte Kraft mit einem Hebelverhältnis verstärkt wird, welches das Verhältnis der radialen Länge b von dem Kontaktpunkt der Tellerfeder 146 zu der radialen Länge a von dem Kontaktpunkt der Tellerfeder 146 ist, d.h. b/a.
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6 zeigt den Maximalhubzustand, in dem der Kolben 112 eine gewisse Vorwärtsbewegung aus dem eingerückten Zustand des Kupplungspakets 20 ausführt, wie in 5 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird eine Anordnung erhalten, derart, dass die Tellerfeder 146 an ihrem äußeren peripheren Teil dem äußeren rohrförmigen Teil 110-1 der Kupplungstrommel 110 zugewandt ist und an ihrem äußeren peripheren Teil dem inneren peripheren Teil 110-2 der Kupplungstrommel 110 zugewandt ist, und dass entlang der radialen Richtung der Tellerfeder 146 der Kontaktpunkt mit dem Druckaufnahmeteil 26, dem mit abgewinkelter Querschnittsform ausgebildeten ringförmigen Teil 110-5 als der Federdrückerteil und der Kontaktpunkt mit dem Kolben 112 angeordnet sind. Aufgrund dieser Anordnung wird ein Vorteil erzielt, wie er auch bei der ersten Ausführungsform erzielt wird und der darin liegt, dass die maximale wirksame Länge der Tellerfeder 146 von dem Kontaktpunkt mit dem Druckaufnahmeteil 26 bis zu dem Kontaktpunkt mit dem Kolben 112 zur Erzeugung der Federkraft, wie gespeichert, innerhalb der Einschränkung der Anordnung der Tellerfeder 146 innerhalb des begrenzten radialen Raumes im Inneren der Kupplungstrommel 110 erhalten wird. Als eine Folge davon kann ohne die Bereitstellung einer Ausgleichskammer auf der der Hydraulikkammer 132 abgewandten Seite des Kolbens 112, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, eine Rückstellbewegung des Kolbens 112 in die Ausgangsposition, wie sie in 5 gezeigt ist, durch Überwindung der Fliehkraft, wie sie in der Hydraulikkammer 132 erzeugt werden kann, zuverlässig erhalten werden. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Tellerfeder 146 mit Schlitzen ähnlich den Schlitzen 46a in 3 ausgebildet sein, so dass sich eine Optimierung der von der Tellerfeder 146 erzeugten Rückstellkraft sowie eine glatte Verformung des zentralen Teils der Tellerfeder 146 gemäß der Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Kolbens ergibt.
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BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
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- 10, 110
- Kupplungstrommel (äußeres Rotationsglied der Erfindung)
- 10-1, 110-1
- Äußerer rohrförmiger Teil der Kupplungstrommel
- 10-2, 110-2
- Innerer rohrförmiger Teil der Kupplungstrommel
- 10-4
- Seitenwandteil der Kupplungstrommel
- 110-5
- Ringförmiger, mit abgewinkeltem Querschnitt ausgebildeter Teil der Kupplungstrommel (Federstützteil der Erfindung)
- 12, 112
- Kolben
- 12-1, 112-1
- Federdrückerteil des Kolbens
- 12-3, 112-3
- Vorderwandteil des Kolbens
- 14
- Stützkörper der Kupplungstrommel (Stützkörper der Erfindung)
- 18
- Kupplungsnabe
- 20
- Kupplungspaket
- 22
- Antriebsscheibe (zweite Kupplungsscheibe der Erfindung)
- 24
- Abtriebsscheibe (erste Kupplungsscheibe der Erfindung)
- 26
- Druckaufnahmeteil (Druckaufnahmeglied der Erfindung)
- 28
- Kupplungsbelag
- 30
- Ringförmiger Stopper (Positionierglied für das Kupplungspaket der Erfindung)
- 32, 132
- Hydraulikkammer
- 38
- Hydraulikdurchlass
- 42
- Ölzufuhröffnung
- 45
- Öffnung für CVT-ÖI
- 46, 146
- Tellerfeder
- 46a
- Ausschnitt der Tellerfeder
- 48
- Stahlring (Federstützteil der Erfindung)
- 70
- Stützplatte
- a, b
- Hebellänge
- CL1
- Vorwärtskupplung
- CL2
- Rückwärtskupplung
- PG
- Planetengetriebeeinheit
- TC
- Getriebegehäuse
