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STAND DER TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsübertragungsvorrichtung zum
beliebigen Übertragen
oder Trennen einer Drehkraft des Zufuhrglieds auf das oder von dem
Ausgabeglied.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER
TECHNIK
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Im
Allgemeinen benutzt die Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug
allgemein eine so genannte Mehrscheibenkupplung zum beliebigen Übertragen
oder Trennen einer Leistung eines Motors auf die oder von den Rädern des
Fahrzeugs. Eine derartige Leistungsübertragungsvorrichtung weist
ein Zufuhrglied, das mit einer Motorseite verbunden ist, ein Ausgabeglied,
das mit dem Antrieb verbunden ist, und ein Kupplungsglied auf, das
mit dem Ausgabeglied verbunden ist, und die Leistung kann durch
Druckkontaktieren mehrerer Antriebskupplungsscheiben, die am Zufuhrglied
angebracht sind, und mehrerer angetriebener Kupplungsscheiben, die
am Kupplungsglied angebracht sind, übertragen sein und durch Lösen der
Druckkontaktkraft zwischen den Antriebs- und angetriebenen Kupplungsscheiben
getrennt sein.
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Im
Stand der Technik (beispielsweise
EP 1 058 018 A1 ) ist eine Technologie der
Bereitstellung von Nocken zum Hinzufügen einer druckkontaktfördernden
Funktion zum Verbessern der Druckkontaktkraft von Antriebs- sowie
angetriebenen Kupplungsscheiben während der Leistungsübertragung
sowie einer rückdrehmomentbegenzenden
Funktion zum Freigeben der Kupplungsscheiben der Zufuhr- und Ausgabeseite,
wenn die Drehgeschwindigkeit des Ausgabeglieds die des Zufuhrglieds überstiegen
hat, offenbart. Gemäß der Leistungsübertragungsvorrichtung
des Stands der Technik sind zwei Nocken durch Vorsehen einer Steigung
an jeder Eingriffsfläche
eines Kupplungsgehäuses
und einer Antriebskupplungsscheibe ausgebildet, sodass sowohl die
Antriebs- als auch die angetriebenen Kupplungsscheiben fest von
einem Paar Nocken (druckkontaktfördernde
Nocken) während
der normalen Leistungsübertragung
druckkontaktiert sind und im Gegenteil von dem anderen Paar Nocken
(rückdrehmomentbegrenzende
Nocken) in eine Richtung bewegt sind, in der der Druckkontakt zwischen
den Antriebs- und angetriebenen Kupplungsscheiben gelöst ist,
wenn das Rückdrehmoment
bewirkt ist.
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Bei
der Leistungsübertragungsvorrichtung des
Stands der Technik ist jedoch, da die Steigungswinkel der zwei Nocken
(druckkontaktfördernde
Nocken und rückdrehmomentbegrenzende
Nocken) gleich zueinander eingerichtet sind, ein unten beschriebenes
Problem bewirkt. D. h., es ist vorzuziehen, um Störungen (z.
B. Blockieren des Rads) strikt zu vermeiden, den Steigungswinkel
der rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken so groß wie
möglich
einzurichten, um die Antriebskupplungsscheiben und die angetriebenen
Kupplungsscheiben so weit wie möglich
voneinander zu trennen. Indessen beißen, wenn der Steigungswinkel
der der druckkontaktfördernden
Nocken groß eingerichtet
ist, Nockenflächen einander
aufgrund der "Keilwirkung", und daher konnte
der Antriebskrafttrennungsvorgang nicht gut ausgeführt werden.
Zudem wäre,
wenn der Steigungswinkel der druckkontaktfördernden Nocken zu groß eingerichtet
ist, der Auflagerdruck zwischen den Antriebs- und angetriebenen
Kupplungsscheiben erheblich von dem ursprünglich zum Gestaltungszeitpunkt
eingerichteten abweichen, und dadurch wäre die Funktionsfähigkeit
außerdem
vermindert.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsübertragungsvorrichtung bereitzustellen,
die das oben genannte Problem strikt vermeiden kann und somit den
Antriebskrafttrennungsvorgang stets gut ausführen kann.
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[Mittel zur Lösung der Aufgabe]
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Zur
Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 eine Leistungsübertragungsvorrichtung
bereitgestellt, umfassend ein Kupplungsgehäuse, das zusammen mit einem
Zufuhrglied drehbar ist und mehrere Antriebskupplungsscheiben aufweist;
und ein Kupplungsglied, das mit einem Ausgabeglied verbunden ist
und mehrere angetriebene Kupplungsscheiben aufweist, die abwechselnd
zwischen den Antriebskupplungsscheiben des Kupplungsgehäuses angeordnet
sind; wobei eine Drehkraft, die dem Zufuhrglied zugeführt ist, über Druckkontakt
oder Freigabe zwischen den Antriebskupplungsscheiben und angetriebenen
Kupplungsscheiben auf das Ausgabeglied übertragen oder davon getrennt
sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsglied mit druckkontaktfördernden
Nocken zum Erhöhen
der Druckkontaktkraft zwischen den Antriebskupplungsscheiben und den
angetriebenen Kupplungsscheiben versehen ist, wenn eine Übertragungsgenehmigungsbedingung der
Drehkraft, die dem Zufuhrglied dem Ausgabeglied zugeführt ist,
erzielt ist, und mit rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken zum Freigeben der Verbindung zwischen den Antriebskupplungsscheiben und
den angetriebenen Kupplungsscheiben versehen ist, wenn die Drehgeschwindigkeit
des Ausgabeglieds die des Zufuhrglieds überschritten hat, und dass
der Steigungswinkel der rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken größer als
der Steigungswinkel der druckkontaktfördernden Nocken ausgebildet
ist.
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Gemäß Anspruch
2 ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung
nach Anspruch 1 bereitgestellt, ferner umfassend eine Druckplatte,
die an dem Kupplungsglied angebracht ist und in einer axialen Richtung
des Kupplungsglieds zum Ausführen
des Druckkontakts oder der Freigabe der Antriebskupplungsscheiben
und der angetriebenen Kupplungsscheiben über die axiale Verschiebung
der Druckplatte bezüglich
des Kupplungsglieds verschiebbar ist; und Anschlagabschnitte, die
von der Druckplatte zu dem Kupplungsglied hin vorragen und in Aussparungen, die
an der inneren Umfangsfläche
des Kupplungsglieds ausgebildet sind, zum Begrenzen der Drehung der
Druckplatte bezüglich
des Kupplungsglieds eingepasst sind; wobei die druckkontaktfördernden
Nocken und die rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken an den Aussparungen des Kupplungsglieds und an den Anschlagabschnitten
der Druckplatte ausgebildet sind.
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[Wirkungen der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 1 ist es möglich, da der Steigungswinkel
der rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken größer als der
Steigungswinkel der druckkontaktfördernden Nocken ausgebildet
ist, das oben genannte Problem strikt zu vermeiden und somit den
Antriebskrafttrennungsvorgang stets gut auszuführen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nach Anspruch 2 sind, da die druckkontaktfördernden
Nocken und die rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken durch die Aussparungen ausgebildet sind, die an dem Kupplungsglied
und den Anschlagabschnitten ausgebildet sind, welche herkömmlicherweise
ebenfalls bei der Leistungsübertragungsvorrichtung
des Stands der Technik vorgesehen sind, keine zusätzlichen
Teile zum Erreichen der vorliegenden Erfindung erforderlich, und
somit können
Fertigungskosten, Teileanzahl und Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung
reduziert sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zusätzliche
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen in
Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
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Es
zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht
einer Leistungsübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung; und
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2 eine
schematische Ansicht, die einen Bereich in der Nähe der Anschlagabschnitte und Aussparungen
aus einer Pfeilrichtung A in 1 zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Eine
Leistungsübertragungsvorrichtung
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist zum beliebigen Übertragen oder Trennen der
Antriebskraft von einem Motor und einer Übertragung auf oder von Vorderrädern an
einem Fahrzeug oder Motorrad angebracht. Wie in 1 gezeigt,
umfasst die Leistungsübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ein Kupplungsgehäuse 2, an dem ein
Getriebe 1 als Zufuhrglied angebracht ist, ein Kupplungsglied 4,
das mit einer Welle 3 verbunden ist, als Ausgabeglied,
eine Druckplatte 5, die am rechten Ende des Kupplungsglieds 4 (aus
Sicht von 1) angebracht ist, Antriebskupplungsscheiben 6, die
mit dem Kupplungsgehäuse 2 verbunden
sind, und angetriebene Kupplungsscheiben 7, die mit dem Kupplungsglied 4 verbunden
sind.
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Das
Getriebe 1 wird durch eine Antriebskraft (Drehkraft) um
die Welle 3 gedreht, die vom Motor übertragen ist, und ist mit
dem Kupplungsgehäuse 2 über Nieten 8 usw.
verbunden. Das Kupplungsgehäuse 2 ist
ein zylindrisches Gehäuseglied,
das an seinem rechten Ende geöffnet
ist und an seiner inneren Umfangsfläche mit mehreren Antriebskupplungsscheiben 6 versehen
ist. Jede der Antriebskupplungsscheiben 6 ist als im Wesentlichen
ringförmiges Scheibenglied
ausgebildet und zusammen mit dem Kupplungsgehäuse 2 gedreht.
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Die
Kupplung 4 ist als zylindrisches Gehäuseglied ausgebildet, das an
seinem rechten Ende geöffnet
und dazu geeignet ist, in dem Kupplungsgehäuse 2 aufgenommen
zu sein. Die Welle 3 durchläuft die Mitte des Kupplungsglieds 4 und
ist über eine
Keilwellenverbindung damit verbunden und wird somit durch das Kupplungsglied 4 gedreht.
Axial verlaufende Keile sind auf der äußeren Umfangsfläche des
Kupplungsglieds 4 ausgebildet, und die angetriebenen Kupplungsscheiben 7 sind
an den Keilen angepasst.
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Diese
angetriebenen Kupplungsscheiben 7 sind abwechselnd mit
den Antriebskupplungsscheiben 6 angeordnet, sodass die
einander benachbarten Kupplungsscheiben 6 und 7 druckkontaktiert
oder freigegeben sein können.
D. h., beiden Kupplungsscheiben 6 und 7 ist es
ermöglicht,
axial zum Kupplungsglied 4 geschoben zu werden und einander
somit mit Druckkontakt zu berühren,
wenn sie durch die Druckplatte 5 nach links (aus der Sicht
von 1) geschoben werden, sodass die Drehkraft auf
das Kupplungsglied 4 und die Welle 3 übertragen
sein kann. Beim Lösen
des Drucks der Druckplatte 5 werden sie ebenfalls voneinander
gelöst,
und das Kupplungsglied 4 kann der Drehung des Kupplungsgehäuses 2 nicht
folgen und wird angehalten, sodass keine Kraft auf die Welle 3 übertragen
sein kann.
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In
diesem Fall ist zu beachten, dass "Freigeben" der Kupplungsscheiben 6 und 7 einen
Zustand bedeutet, bei dem der Druckkontakt verloren ist und das
Kupplungsglied 4 somit der Drehung des Kupplungsgehäuses 2 nicht
folgt (d. h. ein Zustand, bei dem die Antriebskupplungsscheiben 6 auf
den angetriebenen Kupplungsscheiben 7 gleiten) und es somit nicht
in Betracht kommt, ob ein Freiraum zwischen den Kupplungsscheiben 6 und 7 besteht.
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Die
Druckplatte 5 weist eine im Wesentlichen scheibenförmige Gestaltung
auf, sodass sie die Öffnung
(das rechte Ende) des Kupplungsglieds 4 schließt und normalerweise
durch die Kupplungsfeder S nach links gedrängt ist. D. h., das Drängen der Druckplatte 5 ist
durch die Kupplungsfeder S erzielt, die zwischen einem Vorsprungsabschnitt 4b,
der von dem Kupplungsglied 4 vorragt und sich durch die Druckplatte 5 erstreckt,
und einem Kopf einer Kupplungsschraube B angeordnet ist, die in
den Vorsprungsabschnitt 4b geschraubt ist.
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Daher
stößt der umfängliche
Kantenabschnitt 5a der Druckplatte 5 an die Kupplungsscheibe 7 an,
die an der äußerst rechten
Position angeordnet ist, und die Kupplungsscheiben 6 und 7 befinden
sich normalerweise durch die Kupplungsfeder S in Druckkontakt miteinander.
Dementsprechend sind das Kupplungsgehäuse 2 und das Kupplungsglied 4 in
einem normalerweise verbundenen Zustand gehalten, sodass das Getriebe 1 die
Welle 3 drehen kann, wenn dem Getriebe 1 die Drehkraft
zugeführt
ist.
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Die
Druckkontaktkraft zwischen den Antriebs- und angetriebenen Kupplungsscheiben 6 und 7 kann
freigegeben werden, wenn ein Fahrzeugführer eine Bedienung zum Verschieben
einer Stößelstange 9 nach
rechts (aus der Sicht von 1) ausführt, um
die Druckplatte 5 nach rechts gegen die Drängkraft
der Kupplungsfeder S zu verschieben. Wenn die Druckkontaktkraft
zwischen den Antriebs- und angetriebenen Kupplungsscheiben 6 und 7 freigegeben
ist, ist die Drehkraft, welche dem Getriebe 1 zugeführt ist,
getrennt und somit nicht auf die Welle 3 übertragen.
D. h. der Druckkontakt oder das Freigeben zwischen den Scheiben 6 und 7 kann
durch axiale Verschiebung der Stößelstange 9 und
folglich der Druckplatte 5 erzielt sein.
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Die
Druckplatte 5 ist mit mehreren Anschlagabschnitten 5b ausgebildet,
die zum Begrenzen der Drehung der Druckplatte 5 bezüglich des
Kupplungsglieds 4 davon vorragen. Jeder Anschlagabschnitt 5b weist
eine vorragende Gestaltung auf und ist in eine Aussparung 4a eingepasst,
die auf der inneren Umfangsfläche
des Kupplungsglieds 4 zum Begrenzen der relativen Drehung
zwischen der Druckplatte 5 und dem Kupplungsglied 4 ausgebildet
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 2 sind die Anschlagabschnitte 5b der
Druckplatte 5 mit Nockenflächen 5ba, die jeweils
einen Steigungswinkel α1
aufweisen, und Nockenflächen 5bb ausgebildet,
die jeweils einen Steigungswinkel α2 aufweisen, wobei andererseits
die Aussparungen 4a des Kupplungsglieds 4 mit
Nockenflächen 4aa,
die jeweils einen Steigungswinkel α1 aufweisen, und Nockenflächen 4ab ausgebildet
sind, die jeweils einen Steigungswinkel α2 aufweisen. Jeder dieser Steigungswinkel ist
als ein Winkel jeder Nockenfläche
definiert, der bezüglich
einer horizontalen Linie (Richtung der Achse des Kupplungsglieds 4 und
der Druckplatte 5) gemessen ist, und der Steigungswinkel α2 ist so
eingerichtet, dass er größer als
der Steigungswinkel α1
ist (z. B. α1:
ungefähr
25° und α2: ungefähr 50°).
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Es
ist so eingerichtet, dass jedes Paar einander kontaktierender Nockenflächen 5ba und 4aa die druckkontaktfördernde
Nocke ausbildet und ein anderes Paar einander kontaktierender Nockenflächen 5bb und 4ab die
rückdrehmomentbegrenzende
Nocke ausbildet. D. h., wenn die Drehkraft, die dem Getriebe 1 und
dem Kupplungsgehäuse 2 zugeführt ist, über das
Kupplungsglied 4 auf die Welle 3 übertragen
ist, ist die Drehkraft in Pfeilrichtung "a" in 2 auf
das Kupplungsglied 4 ausgeübt. Dementsprechend wird die
Druckplatte 5 durch die Nockenwirkung von druckkontaktfördernden
Nocken in eine Pfeilrichtung "c" verschoben, und
somit kann die Druckkontaktkraft zwischen den Antriebs- und angetriebenen
Kupplungsscheiben 6 und 7 verstärkt sein.
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Andererseits
wird, wenn das Rückdrehmoment
in eine Pfeilrichtung "b" bewirkt ist, falls
die Drehgeschwindigkeit der Welle die des Getriebes 1 und
des Kupplungsgehäuses 2 übersteigt,
die Druckplatte in eine Pfeilrichtung "d" verschoben,
und dadurch sind die Antriebs- und angetriebenen Kupplungsscheiben 6 und 7 freigegeben.
Dadurch können Störungen der
Leistungsübertragungsvorrichtung oder
Leistungseinheit (z. B. einem Motor), die durch das Rückdrehmoment
bewirkt wären,
vermieden sein.
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Da
der Steigungswinkel α2
des rückdrehmomentbegrenzenden
Nockenpaars 4ab und 5bb größer als der Steigungswinkel α1 des druckkontaktfördernden
Nockenpaars 4aa und 5ba gebildet ist, ist es möglich, es
so einzurichten, dass die Verschiebung der Druckplatte 5 in
Richtung "d" (Funktion als Rückdrehmomentbegrenzer)
größer als
die Verschiebung der Druckplatte 5 in Richtung "c" (Funktion als Druckkontaktförderung)
ist. Es wird daher möglich,
die durch das Rückdrehmoment
bewirkte Störung
zu vermeiden und den Antriebskrafttrennungsvorgang der Kupplung
stets gut auszuführen,
da eine so genannte Keilwirkung weniger erzeugt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es, da die druckkontaktfördernden Nocken oder die rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken an den Aussparungen 4a an der inneren Umfangswand
des Kupplungsglieds 4 bzw. den Anschlagabschnitten 5b angeordnet
sind, möglich,
den Flächendruck,
der auf die Nockenflächen
ausgeübt
ist, zu reduzieren und dadurch die übermäßige Belastung zu vermeiden, die
ansonsten im Vergleich mit dem Stand der Technik darauf ausgeübt wäre, bei
dem Nockenglieder mit derartiger Funktion in der Nähe der Welle 3 angeordnet
sind. Dementsprechend ist es möglich,
jegliches neue, zusätzliche
Teil, das beispielsweise aus Schmiedestücken hergestellt ist, auszuschließen und somit
die Fertigungskosten, die Anzahl der Teile zu reduzieren. Zudem
ist es möglich,
die Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung
hinsichtlich seines übertragbaren
Drehmoments (d. h. einem Verhältnis
Größe/übertragbares
Drehmoment) zu reduzieren.
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Gemäß der Leistungsübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Druckkontaktförderungsfunktion
und die Rückdrehmomentbegrenzungsfunktion
lediglich durch Ändern von
Anschlagabschnitten und der Aussparung zum Aufnehmen der Anschlagabschnitte
des Stands der Technik zu erzielen. Zudem ist, da die Anschlagabschnitte
des Stands der Technik außerdem
eine Drehverhinderungsfunktion der Druckplatte 5 aufweisen
und somit die Anschlagabschnitte mit einer relativ hohen Starrheit
hergestellt sind, kein weiterer Vorgang zum Erhöhen der Starrheit erforderlich.
Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung leicht auf die Leistungsübertragungsvorrichtung
des Stands der Technik Anwendung finden.
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Zudem
ist es bevorzugt, zum Verbessern des Verschleißwiderstands und der Strapazierfähigkeit eine
Oberflächenbehandlung
der Nockenflächen 5bb und 4ab,
die die druckkontaktfördernden
Nocken ausbilden, und der Nockenflächen 5ba und 4aa,
die die rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken ausbilden, vorzusehen. Die Oberflächenbehandlung kann Verchromung
und Anodenoxidbeschichtung usw. beinhalten. Eine derartige Oberflächenbehandlung kann
die Gleitfähigkeit
der Nockenflächen
zum Erzielen einer guten Nockenwirkung verbessern sowie eine Abrieberzeugung
auf den Nockenflächen
zur Verlängerung
der Lebensdauer der Leistungsübertragungsvorrichtung
vermeiden.
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Obgleich
es möglich
sein kann, das ganze Kupplungsglied 4 und die ganze Druckplatte 5 mit
einer Oberflächenbehandlung
zu versehen, kann die Oberflächenbehandlung
nur auf den Nockenflächen genügend sein.
Außerdem
kann die Oberflächenbehandlung
entweder auf den druckkontaktfördernden Nocken
oder den rückdrehmomentbegrenzenden Nocken
vorgesehen sein.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten
Erläuterungen
beschränkt.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf eine Anordnung
angewendet sein, bei der die druckkontaktfördernden Nocken und die rückdrehmomentbegrenzenden
Nocken an anderen Teilen als dem Kupplungsglied und der Druckplatte
ausgebildet sind (wie beispielsweise Positionen zwischen dem Kupplungsgehäuse und
den Antriebskupplungsscheiben oder zwischen dem Kupplungsgehäuse und
den angetriebenen Kupplungsscheiben usw.), solange sie so gebaut
ist, dass der Steigungswinkel der rückdrehmomentbegrenzenden Nocken
größer als
der der druckkontaktfördernden
Nocken ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann auf eine Leistungsübertragungsvorrichtung
der Mehrscheibenkupplungsart für
einen drei- oder vierrädrigen
Buggy, Mehrzweckmaschinen, die keine Motorräder sind, angewendet sein.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Die
Leistungsübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann auf jene mit verschiedenen Außenliniengestaltungen
oder Zusatzfunktionen angewendet sein, wenn es jene mit druckkontaktfördernden
Nocken und rückdrehmomentbegrenzenden Nocken
sind sowie einen Steigungswinkel der rückdrehmomentbegrenzenden Nocken
aufweisen, der größer als
derjenige der druckkontaktfördernden
Nocken ist.