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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betriff Drehmomentübertragungskupplungen,
insbesondere Kupplungen, die in Getrieben verwendet werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Platten
vom Kupplungstyp mit Außen-
oder Innenkeilen zum Eingriff mit einer Getriebestruktur, wie zum
Beispiel einem Gehäuse
oder einem Mantel, werden typischerweise in Fahrzeuggetrieben verwendet.
Zum Beispiel werden solche Platten in Freilaufkupplungsbaugruppen
in Planetenrädern
für Kraftfahrzeuggetriebe
zum Steuern der Relativbewegung der Elemente der Räderwerke
verwendet, um Übersetzungsverhältnisänderungen
zu bewirken. Solche Kupplungen können
als Bremsen zum Verankern des Reaktionselements des Räderwerks
gegen Drehung in einer Richtung wirken, während sie Drehbewegung in die
andere Richtung zulassen.
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Ein
Beispiel einer als eine Bremse für
ein Planetenradelement verwendeten Freilaufkupplung in einem Kraftfahrzeugsantriebsstrang
kann durch Verweis auf US-Patent
Nr. 4,938,097 (das Patent '097)
betrachtet werden, in dem eine Freilaufkupplung zum Übertragen
von Planetenträgerdrehmoment
zu einem ortsfesten Getriebekasten oder -Gehäuse verwendet wird. Wenn das
Räderwerk
für das Getriebe
für Drehmomentübergabe
konditioniert ist, werden mehrere Kupplungen und Bremsen zum Bilden
mehrerer Drehmomentflusswege durch das Räderwerk verwendet. Wenn die
Kupplungen und Bremsen für
Betrieb bei niedrigem Übersetzungsverhältnis konditioniert
sind, wird Reaktionsdrehmoment durch die Freilaufkupplung an das
Getriebegehäuse verteilt.
Auf eine Hochschaltung von dem niedrigsten Übersetzungsverhältnis zum
nächsthöheren Übersetzungsverhältnis wird
Reaktionsdrehmoment auf der Freilaufkupplung aufgehoben, wodurch
Drehung des vorhergehend verankerten Planetenradelements zugelassen
wird. In dem Fall der im Patent '097
gezeigten Struktur ist das Element, das während Betrieb bei niedrigem Übersetzungsverhältnis verankert wird,
der Planetenträger
eines der beiden einfachen Planetenrädersätze.
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Die
planare Kupplungsbaugruppe der Erfindung der gleichzeitig schwebenden
Patentanmeldung weist eine Taschenplatte und eine Kerbenplatte auf,
die in einem nebeneinanderliegenden, zueinander gerichteten Verhältnis an
einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Die Taschenplatte nimmt eine
Mehrzahl von Streben in winkelförmig
beabstandeten Taschen an gleich von der Achse der Kupplung beabstandeten
Stellen auf. Die Kerbenplatte weist Ausnehmungen oder Kerben an
winkelförmig
beabstandeten Stellen an radialen Positionen auf, die mit den radialen
Positionen der Strebentaschen übereinstimmen.
Die Taschenplatte schließt
Federn ein, die die Streben in Eingriff mit den Kerben oder Ausnehmungen
in der Kerbenplatte drängen,
so dass Drehmoment zwischen den Platten in einer Richtung übertragen
werden kann, während
Freilaufbewegung der Platten zugelassen wird, wenn die Platten in
Bezug zueinander in der entgegengesetzten Richtung rotieren.
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Eine
planare Kupplungsbaugruppe des in der oben identifizierten, gleichzeitig
schwebenden Patentanmeldung beschriebenen Typs kann in einem Getriebe
zum Bewirken von Betrieb bei niedrigem Übersetzungsverhältnis verwendet
werden, wenn Antriebsdrehmoment zu einem Räderwerkelement des Getriebes übertragen
wird. Dies bewirkt Anlegung von Reaktionsdrehmoment, das an ein
Reaktionselement des Getrieberäderwerks
anzulegen ist. Das Reaktionselement ist mit einer der Platten der planaren
Kupplungsbaugruppe verbunden. Die Gegenplatte der planaren Kupplungsbaugruppe
wird an dem Getriebekasten oder -Gehäuse oder einem anderen Drehmomentübertragungselement
des Getriebes verkeilt. Wenn das Getriebe für Betrieb bei niedrigem Übersetzungsverhältnis konditioniert
ist, verteilen die Streben der planaren Kupplungsbaugruppe dann
Drehmoment an den Getriebekasten oder das Getriebegehäuse.
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Eine
planare Kupplungsbaugruppe gemäß der Präambel von
Anspruch 1 ist in
US
55 87 057 A offenbart. Diese Baugruppe umfasst eine Einwegkupplung
mit Drehmomentübertragungsstreben
in Taschen, die mit einer Kerbenplatte in Eingriff kommen können.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung zufolge wird eine planare Kupplungsbaugruppe
zum Gebrauch mit Drehmomentübergabeelementen
eines Leistungsgetriebemechanismus geschaffen, umfassend:
eine
koaxiale Tasche und Kerbenplatten mit nebeneinanderliegenden radialen
Flächen,
wobei Strebentaschen in der radialen Fläche der Taschenplatte angeordnet
sind;
Drehmomentübertragungsstreben
in den Taschen, wobei die Streben mit der Kerbenplatte in Eingriff kommen
können,
wodurch Drehmomentübertragung in
eine Richtung zwischen den Platten bewirkt wird; gekennzeichnet
durch
erste und zweite Außenkeilzähne, die
an einer der Platten ausgebildet sind;
ein relativ feststehendes
Gehäuse,
das die Platten umschließt
und Innenkeilzähne
mit Zahnlücken
aufweist, die die ersten und zweiten Außenkeilzähne aufnehmen; und
ein
Dämpfungselement,
das an einem ersten Außenkeilzahn
angrenzend an mindestens eine Seite eines Innenkeilzahns befestigt
ist, um so Drehmomentübertragung
zu dämpfen,
wobei das Dämpfungselement
einen Abstand zwischen den Außenkeilzähnen und
den Innenkeilzähnen
bildet.
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Infolgedessen
wird der Eingriff des zweiten Keils in die andere der mindestens
zwei Keilzahnlücken
gedämpft
werden, um so Eingriffsgeräusche oder
Eingriffs-"Klacken" zu reduzieren oder
minimieren.
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Das
Dämpfungselement
kann locker innerhalb einer Keilzahnlücke angeordnet sein. In einem solchen
Fall kann es erwünscht
sein, eine Haltestruktur zum Halten des Dämpfungselements seitlich innerhalb
der Zahnlücke
einzuschließen.
Die Haltestruktur kann einen Einschnappring einschließen, der die
Getriebestruktur angrenzend an das Dämpfungselement ergreift.
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Alternativ
kann das Dämpfungselement
an einer Zahnlücke
oder dem ersten Keil befestigt sein.
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In
einer spezifischeren Ausführungsform weist
der erste Keil ein Dämpfungselement
auf, so dass, wenn die Drehmomentübertragungsplatte die Getriebestruktur
ergreift, das Dämpfungselement
in eine der mindestens zwei Keilzahnlücken eingreifen wird, bevor
der zweite Keil in die andere der mindestens zwei Keilzahnlücken eingreift,
um so Eingriff des zweiten Keils in die andere der mindestens zwei
Keilzahnlücken
zu dämpfen.
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In
einer solchen Ausführungsform
kann der erste Keil eine weibliche Verriegelung aufweisen und kann
das Dämpfungselement
eine männliche
Verriegelung aufweisen, die in die weibliche Verriegelung so eingreift,
um das Dämpfungselement
an dem ersten Keil zu befestigen. Alternativ könnte der erste Keil eine männliche
Verriegelung aufweisen und könnte das
Dämpfungselement
eine weibliche Verriegelung aufweisen, die die männliche Verriegelung so ergreift,
um das Dämpfungselement
an dem ersten Keil zu befestigen.
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In
einer anderen alternativen Ausführungsform
kann der erste Keil eine Keilöffnung
aufweisen und kann das Dämpfungselement
einen Vorsprung aufweisen, der in die Keilöffnung eingreift, um so das Dämpfungselement
an dem ersten Keil zu befestigen. In einem solchen Fall kann der
erste Keil eine erste Seite und eine zweite Seite aufweisen, und kann
das Dämpfungselement
zwei Vorsprünge
aufweisen, die in die Keilöffnung
auf der ersten Seite und der zweiten Seite eingreifen.
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In
einer weitere alternativen Ausführungsform
kann der erste Keil in das Dämpfungselement so
vorstehen, um das Dämpfungselement
an dem ersten Keil zu befestigen. In einem solchen Fall kann das
Dämpfungselement
eine Dämpfungsöffnung aufweisen,
in die der erste Keil vorsteht.
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In
einer anderen Ausführungsform
hat die Drehmomentübertragungsplatte
einen Plattenumfang, ist der erste Keil entlang dem Plattenumfang verkürzt, und
wird das Dämpfungselement
an der Drehmomentübertragungsplatte
entlang dem ersten Keil befestigt.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
wird ein Träger
an einem ersten Keil befestigt und wird das Dämpfungselement an dem Träger befestigt.
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In
allen Ausführungsformen
kann das Dämpfungselement
aus einem energieabsorbierenden Material wie zum Beispiel einem
Material vom Elastomertyp bestehen. Außerdem kann die Drehmomentübertragungsplatte
in allen Ausführungsformen
eine Taschenplatte einer Freilaufkupplungsbaugruppe sein. Darüber hinaus
können
die Keile in allen Ausführungsformen
entlang dem Außen-
oder Innenumfang der Drehmomentübertragungsplatte
angeordnet sein.
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Für eine spezifischere
Ausführungsform kann
die Verbesserung der vorliegenden Erfindung eine Struktur zum Polstern
des Eingriffs einer planaren Kupplungsbaugruppe aufweisen, so dass
der Eingriff eines niedrigen Übersetzungsverhältnisses nicht
durch ein unerwünschtes
Trägheitsmoment
begleitet wird, wenn der Reaktionsmomentweg von dem Reaktionselement
des Räderwerks
zu dem Getriebekasten vollendet wird. In der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsform
wird der Polsterungseffekt Eingriffsgeräusche oder Eingriffs- "Klacken" verhindern, wenn
der Getriebemechanismus in ein Übersetzungsverhältnis verschoben
wird, das ein Reaktionselements des Räderwerks zum Drehen der zugehörigen Kupplungsplatte
gegen den Getriebekasten veranlasst. Solche Eingriffsgeräusche, die
eine Anzeige des Vorliegens von Trägheitsmoment sind, würden am
ausgeprägtesten
sein, wenn der Toleranzaufbau Relativdrehung der Drehmomentübertragungselemente
des Räderwerks
während
des Schaltens zulässt.
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In
einer solchen Ausführungsform
können Torsionsisolator-
oder Dämpfungselemente,
die vorzugsweise aus Gummi oder gegossenem Elastomermaterial bestehen,
an dem Umfang eines der planaren Kupplungselemente befestigt und
zwischen diesem planaren Kupplungselement und dem Getriebekasten
oder -Gehäuse
angeordnet werden. In einer Ausführungsform
kann ein Keilzahn an dem Umfang der feststehenden planaren Kupplungsplatte
ausgebildet werden. Eine Keilzahnausnehmung in dem Getriebekasten
ist zum Aufnehmen eines Außenzahns an
der feststehenden planaren Kupplungsbaugruppe angeordnet. Ein Gummikeil
kann in einem Teil der Zahnlücke
in dem Getriebekasten so angeordnet sein, dass er durch den Außenzahn
an der planaren Kupplungsbaugruppe ergriffen werden kann.
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Die
planare Kupplungsbaugruppe der Erfindung kann weiter mit Taschen-
und Kerbenplatten versehen sein, die in einem zueinander gerichteten Verhältnis angeordnet
sind. Strebentaschen werden in der radialen Fläche der Taschenplatte ausgebildet und
Drehmomentübertragungsstreben
befinden sich in den Taschen. Die Streben ergreifen die Kerbenplatten,
wenn sie in die Taschen der Taschenplatte kippen, so dass Drehmomentübertragung
in einer Richtung bewirkt wird. An einer der Platten ausgebildete
Außenzähne oder
Ansätze
greifen in Lücken
an einem relativ feststehenden Kasten oder Gehäuse ein. Ein Dämpfungs-
oder Schwingungsisolatorelement ist in mindestens einer der Lücken angeordnet.
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Während Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt und beschrieben werden, sind diese Ausführungsformen
nicht ausschließlich.
Sie sollten nicht als die Ansprüche
begrenzend aufgefasst werden. Es wird erwartet, dass verschiedene
Modifikationen und alternative Konfigurationen vorgenommen werden
können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen definiert
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine teilschematische Darstellung eines Getriebes, mit dem die Kupplung
der Erfindung verwendet werden kann;
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2 ist
eine Endansicht einer Platte, die einen Teil der planaren Kupplungsbaugruppe
dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bildet;
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3 ist
eine Teilschnittansicht entlang der Ebene der Schnittlinie 3-3 von 2;
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3a ist
eine Draufsicht einer Drehmomentübertragungsstrebe,
die in dem Querschnittsaufbau von 3 dargestellt
ist;
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3b ist
eine Seitenansicht der in 3A dargestellten
Strebe;
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4 ist
eine Teilendansicht eines Außenkeils
auf einer Platte zusammen mit einem Isolator oder Dämpfer, der
in einer Keilzahnlücke
angeordnet ist;
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4a zeigt
eine Schnittansicht von 4, wie von der Ebene der Schnittlinie
4a-4a betrachtet;
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4b ist ähnlich zu 4,
außer,
dass sie eine alternative Ausführungsform
zeigt;
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4c ist ähnlich zu 4,
außer,
dass sie eine alternative Ausführungsform
zeigt;
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5 ist
ein Teil einer Platte, die eine Ausführungsform einer Struktur zum
Befestigen von Isolatoren oder Dämpfern
an der Platte zeigt;
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5a ist
eine detaillierte Querschnittansicht eines Isolators oder Dämpfers,
der mit der in 5 dargestellten Platte verwendet
werden kann;
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5b–5e zeigen weitere Ausführungsformen von Strukturen
zum Befestigen von Isolatoren oder Dämpfern an der in 5 dargestellten
Platte;
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6 zeigt
einen alternativen Dämpfer
oder Isolator für
eine Platte ähnlich
der Platte von 5;
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7 zeigt
eine alternative Isolator- oder Dämpferkonfiguration zum Gebrauch
mit einer Platte ähnlich
der Platte von 5;
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7a ist
eine Seitenansicht der Isolator- oder Dämpferkonfiguration von 7,
wie von der Ebene der Schnittlinie 7a-7a von 7 betrachtet;
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8 zeigt
noch einen anderen alternativen Isolator oder Dämpfer zum Gebrauch mit der
Platte von 5;
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8a zeigt
eine Seitenschnittansicht des Isolators oder Dämpfers von 8,
wie von der Ebene der Schnittlinie 8a-8a von 8 betrachtet;
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9 ist
ein Teil einer Platte, die eine alternative Struktur zum Befestigen
von Isolatoren oder Dämpfern
an der Platte zeigt; und
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9a ist
eine Vergrößerung eines
umkreisten Teils von 9.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Das
Planetenrad für
das Getriebe von 1 ist in dem vorgenannten Patent '097 offenbart. Das Getriebe
schließt
einen hydrokinetischen Drehmomentwandler 10 mit einem Laufrad 12,
einer Turbine 14 und einem Reaktor oder Stator 16 ein.
Das Laufrad 12 ist mit der Kurbelwelle 18 eines
Verbrennungsmotors verbunden. Die Turbine 14 ist mit einer
Drehmomenteingabewelle für
das Räderwerk
wie bei 20 gezeigt verbunden.
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Das
Getriebe von 1 umfasst ein Paar einfacher
Planetenradeinheiten, von denen eine bei 24 dargestellt
ist.
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Die
Radeinheit 24 umfasst ein Hohlrad 34 (R2), ein
Sonnenrad 36 (S2), Planetenritzel 38 (P2) und
Planetenträger 40,
wobei der letztere durch eine Hohlwelle 42 mit anderen
Elementen des Räderwerks
verbunden ist. Das Hohlrad 34 der Radeinheit 24 ist
auch mit anderen Elementen des Räderwerks durch
die Hohlwelle 44 verbunden.
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Während Betrieb
bei niedrigem Übersetzungsverhältnis wird
Drehmoment von dem Motor zum Laufrad 12 geliefert. Das
Turbinendrehmoment, das durch den Drehmomentwandler 10 entwickelt wird,
wird durch die Hohlwelle 20 an das Räderwerk verteilt.
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Die
freilaufende planare Kupplungsbaugruppe der vorliegenden Erfindung
ist bei 52 gezeigt. Sie kann Reaktionsdrehmoment vom Träger 40 zu
dem bei 54 gezeigten Getriebekasten übertragen. Eine Bremse L/R
umgeht bei Anlegung die Kupplungsbaugruppe 52, um Reaktionsauslaufdrehmoment
während
Betrieb bei niedrigem Übersetzungsverhältnis zu
bewirken.
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Das
Räderwerk
multipliziert Motoreingangsdrehmoment und liefert es durch die Hohlwelle 44 an das
Ausgangshohlrad 34 der Radeinheit 24. Das Hohlrad 34 ist
direkt mit einem Antriebszahnrad 58 eines Kettenübertragungsantriebs 60 verbunden. Das
angetriebene Zahnrad 62 des Kettenantriebs 60 ist
mit dem Sonnenrad 64 (S3) des Endantriebsrads 66 antreibbar
verbunden. Das Hohlrad 68 des Endantriebsrads 66 ist
an dem Getriebekasten oder -Gehäuse
verankert. Der Träger 70 der
Endantriebsradeinheit trägt
Ritzel, die das Hohlrad 68 antreibbar ergreifen.
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Der
Träger 70 ist
mit den Kegelritzeln 72 eines Kegelraddifferentials 74 verbunden.
Seitenkegelraddifferentiale 76 und 78 sind jeweils
mit Drehmomentausgabewellen 80 und 82 verbunden,
die mit den Antriebsrädern
eines Kraftfahrzeugs über
Universalantriebsverbindungen in bekannter Weise verbunden sind.
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Es
wird aus 1 und der beigefügten Beschreibung
deutlich, dass die planare Kupplung 52 der vorliegenden
Erfindung einen relativ großen Durchmesser
verglichen mit dem Durchmesser anderer Drehmomentübertragungselemente
des Getriebes aufweist. Bei Getriebekonstruktionen des Standes der
Technik des vorhergehend beschriebenen Typs sind solche Freilaufkupplungen
mit großem Durchmesser
gewöhnlich
Kupplungen vom Rollentyp oder Kupplungen vom Sperrklinkentyp mit
mehreren Teilen. Die Kosten solcher Kupplungen des Standes der Technik
und die für
ihre Herstellung und Installation benötigte Montagezeit sind größer verglichen
mit den Kosten und der Montagezeit für Freilaufkupplungen kleineren
Durchmessers. Die Verbesserungen der Kupplung der vorliegenden Erfindung
senken jedoch den Kosten- und Herstellungszeitnachteil ungeachtet
des relativ großen
Durchmessers der Kupplung der vorliegenden Erfindung, wie bei 52 in 1 gezeigt
ist.
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Es
soll nun in einer Erörterung
der Freilaufkupplung 52 auf die 2 und 3 sowie
die schematische Ansicht von 1 Bezug
genommen werden.
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Die 2 und 3 zeigen
eine Drehmomentübertragungsplatte,
die in dieser Ausführungsform
eine Drehmoment übertragende
Platte ist. Genauer ausgedrückt,
ist die Drehmoment übertragende
Platte in dieser Ausführungsform
eine Taschenplatte 84 des Typs, der in der planaren Kupplungsbaugruppe
verwendet werden kann, die in der vorgenannten gleichzeitig schwebenden
Patentanmeldung offenbart ist.
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In
der gezeigten Ausführungsform
weist die Taschenplatte 84 einen Umfang mit Außenkeilen
auf, wie bei 86 gezeigt ist. Wie am besten in 3 zu
sehen ist, weist in dieser Ausführungsform
die Taschenplatte 84 auch winkelförmig beabstandete Taschen 88 auf.
Eine Ecke jeder Strebe 90 wird, wie bei 92 gezeigt,
an dem Boden 94 der Tasche 88 geschwenkt. Jede
Strebe 90 wird, wie in 3 zu sehen
ist, in eine Aufwärtsrichtung
durch eine Feder 96 gedrängt, die zwei Arme aufweist,
von denen einer den Boden 98 einer Federausnehmung 100 ergreift
und der andere die angrenzende Sperrklinke 90 ergreift.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist in dieser Ausführungsform
eine Kerbenplatte 102 koaxial in Bezug zu der Taschenplatte 84 angebracht.
Sie ist mit Ausnehmungen oder Kerben 104 ausgebildet, wie
am besten in 3 zu sehen ist, die nebeneinanderliegend
in Bezug zu den Taschen 88 und winkelförmig um die gemeinsame Achse
der Platten 102 und 84 angeordnet sind. Wenn die
Federn 96 die Streben 90 nach oben drängen, wie
in 3 gezeigt ist, wird jede Strebe um ihre linke
Kante geschwenkt. Die gegenüberliegende
Kante tritt in eine Ausnehmung oder Kerbe 104 in der Kerbenplatte 102 ein.
Relativdrehung einer Platte in Bezug zu der anderen wird durch die Streben
zugelassen, aber Relativbewegung in der entgegengesetzten Richtung
wird nicht erfolgen.
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Die
Platte 102 ist innen an einer Getriebestruktur wie zum
Beispiel einer Trommel oder einem Gehäuse 106 verkeilt,
die/das mit dem Planetenträger 40 verbunden
oder als ein Teil desselben ausgebildet ist. Solche Trommeln, Gehäuse oder
andere Strukturen sind im technischen Gebiet gut bekannt. Sie sollen
hier nicht detailliert erörtert
werden.
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Wenn
die Streben in die Kerben oder Ausnehmungen 104 eintreten,
kann Drehmoment von der Taschenplatte zur Kerbenplatte übertragen
werden. Dies wird einen Reaktionspunkt für den Träger 40 während Betrieb
bei niedrigem Übersetzungsverhältnis erzeugen.
Wenn Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung an den Träger 40 angelegt wird,
wird die vorhergehend beschriebene Langsam-/Rückwärtsgangbremse 54 (L/R)
einen Drehmomentflussweg bilden, der die Freilaufkupplung 52 umgeht,
wodurch Rückwartsantriebsbetrieb
oder manueller langsamer Betrieb zugelassen wird. Für eine bestimmte
Beschreibung der Betriebsart einer planaren Kupplung in dem Getriebe
kann auf die gleichzeitig schwebende Patentanmeldung verwiesen werden.
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Wie
in 2 zu sehen ist, können ein oder mehrere der Keilzähne mit
einer reduzierten Umfangsbreite ausgebildet werden. In der in 2 gezeigten
Ausführungsform
gibt es drei solcher bei 86' gezeigte
Keilzähne,
die in der Umfangsrichtung verkürzt
sind. Diese sind um 120° voneinander
versetzt. Jeder Keilzahn 86' ist
ausgelegt, um in einer in dem Getriebegehäuse oder anderen Strukturen
(nicht gezeigt) ausgebildeten Keilzahnlücke aufgenommen zu werden.
Da solche Gehäuse
oder andere Strukturen im technischen Gebiet gut bekannt sind, sollen
sie hier nicht detailliert erörtert
werden.
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In
der in den 4 und 4a gezeigten Ausführungsform
wird ein flexibles Isolator- oder Dämpfungselement 108 locker
in der Zahnlücke 110 des
Getriebegehäuses 111 oder
der anderen Struktur aufgenommen, das/die den verkürzten Außenkeilzahn 86' aufnimmt. Ein
winziger Zwischenraum 112, der zur Deutlichkeit übertrieben
dargestellt ist, wird zwischen dem Ende des Isolator- oder Dämpfungselements 108 und
der angrenzenden radialen Kante des verkürzten Keilzahns 86' belassen. Dieser
Zwischenraum ist ausreichend klein, so dass relative Winkelverschiebung
der Taschenplatte 84 in Bezug zum Gehäuse 111 zu einer Zusammendrückung des Dämpfungselements 108 zwischen
der Zahnlücke 110 und
dem Keilzahn 86' vor
einem jeglichen Kontakt von Metall auf Metall der Keilzähne 86 mit
den anderen Keilzahnlücken
führt,
um so einen solchen Kontakt von Metall auf Metall zu dämpfen und
Geräusche
zu minimieren.
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Wie
in 4a gezeigt ist, wird in dieser Ausführungsform
das Dämpfungselement 108 locker
in der Zahnlücke 110 des
Gehäuses 111 zwischen
Haltestrukturen gehalten, in dieser Ausführungsform einem Einschnappring 113 und
einer Schulter 114, die durch das Gehäuse 111 begrenzt wird.
Während nicht
gezeigt, könnte
anstelle einer Schulter 114 ein zweiter Haltering oder
ein anderes geeignetes Halteelement verwendet werden.
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Wie
in 4b gezeigt ist, könnte das Dämpfungselement 108 alternativ
an der Zahnlücke 110 des
Getriebegehäuses
befestigt werden. In einem solchen Fall würden Haltestrukturen in dem
Gehäuse 111 oder
eine ähnliche
Struktur, wie zum Beispiel der in 4a gezeigte
Haltering 113, nicht benötigt werden.
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Alternativ,
wie in 4c gezeigt ist, könnte das
Dämpfungselement 108 an
der Platte 84 angrenzend an den Keilzahn 86' befestigt werden.
Wie die in 4a gezeigte Ausführungsform
würde die
Abmessung des in den 4b und 4c gezeigten Dämpfungselements 108 derart
sein, dass, wenn das Dämpfungselement 108 Kontakt
mit einer Keillücke 110 herstellen
und den Eingriff über
Kompression dämpfen
wird, bevor einer oder mehrere der Keilzähne 86, die nicht
ein solches Dämpfungselement
aufweisen, in andere Keillücken 110 eingreifen.
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Genauer
ausgedrückt
könnten
zum Beispiel in der Ausführungsform
von 4c die ein Dämpfungselement
aufweisenden Keilzähne
eine geringfügig
vergrößerte Umfangsbreite
entlang dem Umfang der Platte zum Sicherstellen aufweisen, dass
der eine oder die mehreren Keilzähne
mit einem Dämpfungselement
zuerst eingreifen und dadurch den Eingriff von Metall auf Metall
dämpfen.
Alternativ könnte ein
Keilzahn, der zusammen mit einem Dämpfungselement eine Umfangsbreite
gleich der oder kleiner als die Keilzähne 86 aufweist, so
versetzt sein, um sicherzustellen, dass das Dämpfungselement die erste Komponente
zum Eingreifen in eine Zahnlücke
wäre, und
dadurch Kontakt zwischen den Keilzähnen, denen ein Dämpfungselement
fehlt, und den benachbarten Zahnlücken zu dämpfen.
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Die 5 und 5b–5e zeigen alternative Ausführungsformen
zum Halten von Dämpfungselementen
an den Keilen einer Getriebetaschenplatte 84'. Wie in dem Fall der vorhergehend
beschriebenen Platte schließt
die Platte 84' Außenkeilzähne 86'' ein. Zum Halten von Dämpfungselementen
können
die Keilzähne 86'' eine jegliche geeignete weibliche
Verriegelung wie zum Beispiel eine Kerbe allgemein halbkreisartiger
Form einschließen,
wie bei 115 in 5b zu sehen
ist. 5 zeigt, dass die Zähne 86'', wie
die Außenzähne 86 von 2,
an dem Kopfkreis flach oder abgestumpft sind, welcher in einer oder
einer Mehrzahl der Außenkeilzähne 86'' ausgebildet ist. In einer anderen
Variation kann die weibliche Verriegelung oder Kerbe in den Keilzähnen 86'' allgemein dreieckig sein, wie
bei 116 zu sehen ist. Die Keilzähne 86'' können alternativ
stattdessen mit einer Verriegelungsöffnung irgendeiner geeigneten
Konfiguration wie zum Beispiel dreieckigen Öffnungen 118, kreisförmigen Öffnungen 120,
oder rechteckigen Öffnungen 122 ausgebildet
sein, die sich innerhalb der radialen Einschließungen der Keilzähne befinden.
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5a zeigt
ein Dämpfungselement,
in dieser Ausführungsform
ein Dämpfungselement,
eine Dämpfungskappe 124,
die eine männliche
Verriegelung an einer radialen Innenseite zum Ergreifen der Zähne 86'' der in 5 gezeigten
Ausführungsform aufweist.
Während
solche männlichen
Verriegelungen eine jegliche geeignete Konfiguration aufweisen können, ist
es in dieser Ausführungsform
eine allgemein trapezförmige
Rippe 126. Die Enden der Kappe 124, wie bei 128 und 130 zu
sehen, überlagern
die Kanten eines Zahns 86'', wodurch der
Zahn 86'' von den Seiten
der entsprechenden Zahnlücke
getrennt wird, die in der Getriebestruktur wie zum Beispiel einem
Kasten oder Gehäuse
ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform
ist die Rippe 126 ausgelegt, um in der weiblichen Verriegelung,
der in 5 zu sehenden Ausnehmung 116 aufgenommen
zu werden, um so die Dämpfungskappe 124 an
dem Zahn 86'' zu befestigen.
Alternativ kann eine halbkreisförmige
Rippe oder andere geeignet geformte Rippe an der radialen Innenseite
des Dämpfungselements
ausgebildet werden, wenn beabsichtigt ist, sie mit einer halbkreisförmigen Kerbe 115 in
Register zu bringen.
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8 zeigt
ein alternatives Dämpfungselement,
eine Dämpfungskappe 124', die sich von
der in 5a gezeigten Konfiguration unterscheidet.
Diese Ausführungsform
schließt Vorsprünge 132 und 134 ein,
die in Keilöffnungen 120 in
den Außenkeilzähnen 86'' so wie in 5 gezeigt
eingreifen, um so die Dämpfungskappe 124' an den Keilzähnen 86'' zu befestigen. Wenn die Keilzähne alternativ
dreieckige Öffnungen 118 aufweisen,
könnte
die Dämpfungskappe
mit einem dreieckigen Vorsprung entsprechend den Vorsprüngen 132 und 134 ausgebildet sein.
Wenn die Keilzähne
rechteckige Durchgangsöffnungen 122 aufweisen,
kann der den Vorsprüngen 132 und 134 entsprechende
Dämpfungskappenvorsprung
in ähnlicher
Weise rechteckig sein.
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Die 7 und 7a zeigen
ein anderes alternatives Dämpfungselement 136.
Dieses Dämpfungselement 136 hat
eine symmetrische Form mit verjüngten
Seiten 138 und 140, die zum Ergreifen der Seiten
einer Zahnlücke
in einer Getriebestruktur wie zum Beispiel einem Getriebegehäuse angepasst sind.
An der Mitte des Dämpfungselements 136,
wie in 7 gezeigt, befindet sich eine Verriegelungsöffnung.
In dieser Ausführungsform
ist die Verriegelungsöffnung
eine rechteckige Öffnung 142,
die einen verkürzten
Keilzahn 144 aufnimmt, um so das Dämpfungselement 136 an
dem Keilzahn 144 zu befestigen. Die Umfangsbreite des Dämpfungselements 136 übersteigt
vorzugsweise die Umfangsbreite der anderen Keilzähne ohne ein solches Dämpfungselement
(solche Zähne
sind nicht gezeigt), so dass das Dämpfungselement in eine entsprechende
Zahnlücke
vor dem Eingriff der anderen Keilzähne, denen ein solches Dämpfungselement
fehlt (nicht gezeigt) in andere Zahnlücken eingreift, damit der letztere Eingriff
gedämpft
wird.
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In 6 ist
eine alternative Konstruktion gezeigt, die zum Halten von Dämpfern an
einer Taschenplatte 84'' verwendet wird,
welche verkürzte Außenzähne an ihrem
Umfang wie bei 86'' zu sehen aufweist.
An winkelförmig
beabstandeten Stellen, vorzugsweise in einer Anzahl von drei, ist
ein Träger 144 angeordnet,
der vorzugsweise aus Metall gebildet ist und einen Grundteil 146 mit
einer radial nach innen gedrehten Kante 148 aufweist, die
in einer im Umfang der Platte 84'' ausgebildeten
Ausnehmung aufgenommen und an diese gebunden oder auf andere Weise
an dieser geeignet befestigt wird. Am entgegengesetzten Ende des
Trägers
befindet sich ein Endanschlag 150, der eine Seite eines
verkürzten Keilzahns 86'' ergreift. Ein Dämpfungskeil 152 ist
an den Träger 144 gebunden
oder auf andere Weise geeignet an diesem befestigt. Das sich verjüngende Ende 154 des
Dämpfungskeils 152 ist
in einer entsprechenden Zahnlücke
des Keils in dem Getriebekasten oder -Gehäuse positioniert, so dass es
die Seite der Zahnlücke
vor einem jeglichen Kontakt von Metall auf Metall ergreifen kann.
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Die 9 und 9a zeigen
noch eine andere alternative Ausführungsform. In dieser Ausführungsform
schließen
die Keilzähne 186 der
Platte 84''' einen oder mehrere Keilzähne 186 mit
einer weiblichen Verriegelung 188 ein, die konfiguriert
ist, um mit einem Dämpfungselement 190 mit
einer weiblichen Verriegelung 192 in Register zu kommen. Während in
dieser Ausführungsform
die männliche Verriegelung
eine allgemeine Rippenform hat, könnte eine jegliche geeignete
Konfiguration verwendet werden. Wie in 9 zu sehen
ist, hat das Dämpfungselement 190 in
dieser Ausführungsform
aus den bereits erklärten
Gründen
eine größere Umfangsbreite als
die der Keilzähne 186.
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Alle
der beschriebenen Dämpfungselemente können aus
einem jeglichen geeigneten Material bestehen, vorzugsweise einem
Elastomer oder anderen kompressiblen energieabsorbierenden Material wie
zum Beispiel Gummi oder "VAMAC"-Material, das durch
DuPont Corporation geliefert und vorzugsweise einen Härtegrad
von annähernd
70-90 aufweist.
Es ist zusätzlich
zu bevorzugen, dass das Material in der Hochtemperaturumgebung eines
Getriebes arbeiten kann.
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In
Ausführungsformen,
die die Befestigung eines Dämpfungselements
an einem anderen Substrat beinhalten, kann "LOCTITE"-Klebstoff geeignet sein, der durch
Loctite Corporation geliefert wird.
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Hinsichtlich
einer jeglichen Ausführungsform,
ob beschrieben oder nicht, könnte
eine jegliche Anzahl von Dämpfungselementen
um den Außen- oder
Innen- (in dem Fall von Innenkeilzähnen) Umfang der Getriebeplatte
verwendet werden, es ist jedoch bevorzugt, dass ein bis drei Dämpfungselemente
um den Umfang der Platte zum Bereitstellen von Dämpfung verwendet werden.
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Es
wird erwartet, dass diese Erfindung mit einer jeglichen empfangenden
oder übertragenden Getriebeplatte
mit einem oder mehreren Keilzähnen verwendet
werden könnte,
seien dies Außenzähne, wie
gezeigt, oder Innenzähne,
um so den Eingriff solcher Außen-
oder Innenzähne
der Drehmomentplatte mit einer jeglichen Getriebestruktur mit Zahnlücken zu
dämpfen.
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Während die
gezeigten Ausführungsformen sich
auf Taschenplatten einer Freilaufkupplungsbaugruppe beziehen, könnte die
Erfindung als ein weiteres Beispiel mit einer jeglichen Getriebeplatte
verwendet werden, die Außen-
oder Innenzähne
zum Eingriff mit einer jeglichen Getriebestruktur verwendet.
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Während Keilzähne und
Zahnlückenkonfigurationen
offenbart worden sind, könnte,
als noch ein weiteres Beispiel, eine jegliche geeignete Konfiguration
verwendet werden, die Vorsprünge
und Ausnehmungen definiert.