DE69914046T2

DE69914046T2 - Antriebssystem für Kleinfahrzeug

Info

Publication number: DE69914046T2
Application number: DE69914046T
Authority: DE
Inventors: Tokuji Hamamatsu-shi Yoshimoto; Tadashi Hamamatsu-shi Nagao; Teruo Wako-shi Kihara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: ID25938A; EP1001187A3; CA2289440A1; EP1001187A2; CN1257017A; EP1001187B1; DE69914046D1; CA2289440C; US6390262B2; US20010025754A1; CN1210173C; ES2213963T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungssystem, welches in einem Fahrzeug geringer Größe, wie etwa einem Motorrad, einem Vierrad-Buggy und dgl., verwendet wird, und betrifft insbesondere eine Verbesserung in einem Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit geringer Größe nach Maßgabe des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
BESCHREIBUNG DES BETROFFENEN STANDES DER TECHNIK
Ein derartiges System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der FR-A-259300 bekannt.
Weiterhin sind bereits Übertragungssysteme für Fahrzeuge mit geringer Größe bekannt, bei welchen das Fluidübertragungsmittel von einem Drehmomentwandler gebildet ist, wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer 57-69163 offenbart ist; in solch einem bekannten Übertragungssystem sind die Kurbelwelle des Motors und die Eingangswelle des Mehrstufengetriebes miteinander lediglich durch den Drehmomentwandler verbunden, sodass ein Drehmomentstoß, welcher zur Zeit des Startens des Fahrzeugs oder während eines Schaltens erzeugt wird, durch einen Schlupfvorgang des Drehmomentwandlers absorbiert wird. Das bekannte Übertragungssystem weist jedoch die folgenden Nachteile auf: Der Drehmomentwandler oder die Fluidkopplung weist eine Schlupffunktion auf, führt jedoch die Übertragung eines Drehmoments bis zu einem gewissen Grad durch, solange Kraft von dem Motor dem Drehmomentwandler oder der Fluidkopplung eingegeben wird. Dadurch wird bei dem bekannten System zur Zeit eines Startens des Fahrzeugs, bei welchem das Getriebe von einer Neutralstellung zu einer Niedrig- oder Erster-Gang-Stellung umgeschaltet wird, ein Kriech-Phänomen erzeugt, bei welchem bis zu einem gewissen Grad Kraft zu einem Antriebsrad des Fahrzeugs übertragen wird, selbst wenn sich der Motor in einem Leerlaufzustand befindet. Während eines Fahrens des Fahrzeugs tritt in Schalt- und Gleitabschnitten des Getriebes aufgrund des übertragenen Drehmoments stets Reibung auf. Aus diesem Grunde liegen Unannehmlichkeiten dahingehend vor, dass der Widerstand gegen ein Schalten des Getriebes groß ist und eine große Schaltlast erforderlich ist. Zusätzlich ist der Drehmomentwandler an die Eingangswelle des Mehrstufengetriebes montiert, welches vom Motor verzögernd angetrieben wird, und aus diesem Grunde ist das vom Drehmomentwandler getragene übertragene Drehmoment verhältnismäßig groß und somit muss ein Drehmomentwandler mit einer großen Größe, welcher eine große Kapazität aufweist, benutzt werden. Dies erschwert, die Kompaktheit der Krafteinheit einschließlich des Motors und des Getriebes bereitzustellen.
ABRISS DER ERFINDUNG
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Übertragungssystem des oben beschriebenen Typs für ein Fahrzeug mit geringer Größe bereitzustellen, bei welchem das Kriechphänomen beseitigt ist und der Schaltvorgang des Getriebes leicht ausgeführt werden kann und darüber hinaus die Kompaktheit der Krafteinheit erhalten werden kann.
Um die obige Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem ersten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Übertragungssystem für ein Fahrzeug geringer Größe gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Das Fluidübertragungsmittel entspricht einem Drehmomentwandler T, T' in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche unten erläutert werden.
Mit dem ersten Merkmal kann während eines Leerlauf des Motors die Übertragung von Kraft zur Schaltkupplung und dgl. durch Steuerung der Schaltkupplung in ihren AUS-Zustand ungeachtet des Vorhandenseins des Fluidübertragungsmittels unterbrochen werden, selbst in einer Erster-Gang-Stellung des Getriebes, wodurch das Kriechphänomen verhindert wird. Während eines Schaltens kann das Getriebe ungeachtet des Vorhandenseins des Fluidübertragungsmittels in einen unbelasteten Zustand gebracht werden, indem die Schaltkupplung in ihren AUS-Zustand gesteuert wird, wodurch das Schalten leicht ohne Erzeugung eines Drehmomentstoßes ausgeführt wird.
Darüber hinaus wird die Kurbelwelle bei einer höheren Geschwindigkeit gedreht als der der Eingangswelle des Getriebes, welche durch die Reduziervorrichtung angetrieben ist. Daher sind das vom Fluidübertragungsmittel getragene übertragene Drehmoment und die an der Kurbelwelle angebrachte Schaltkupplung verhältnismäßig klein, und die Kapazitäten des Fluidübertragungsmittels und der Schaltkupplung können entsprechend verringert sein, was zu der Kompaktheit des Fluidübertragungsmittels und der Schaltkupplung führt. Daher kann die Kompaktheit der Krafteinheit trotz der Anordnung sowohl des Fluidübertragungsmittels als auch der Schaltkupplung bereitgestellt werden.
Nun sind gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu dem ersten Merkmal die primäre Reduziervorrichtung, das Fluidübertragungsmittel und die Schaltkupplung an der Kurbelwelle des Motors in der genannten Reihenfolge von einer Seitenwand eines Kurbelgehäuses, welches die Kurbelwelle mit einer dazwischen angeordneten Lagerung lagert, zur Außenseite hin angeordnet.
Mit diesem Merkmal ist die primäre Reduziervorrichtung am nächsten zu der Seitenwand des Kurbelgehäuses angeordnet und somit kann das auf die Kurbelwelle und die Eingangswelle des Getriebes beim Betrieb der primären Reduziervorrichtung ausgeübte Biegemoment minimiert werden. Das Fluidübertragungsmittel weist ein größeres Gewicht auf als die Schaltkupplung, ist jedoch näher an der Seitenwand des Kurbelgehäuses als die Schaltkupplung angeordnet und somit kann auch das aufgrund deren Gewichte auf die Kurbelwelle ausgeübte Biegemoment minimiert werden. Als Folge kann das vorstehend Genannte zu einer Verbesserung der Standfestigkeit der Kurbelwelle, der Eingangswelle des Getriebes und der diese lagernden Lager im Zusammenwirken mit der Kompaktheit des Fluidübertragungsmittels und der Schaltkupplung beitragen.
Gemäß einem bevorzugten Gesichtspunkt und Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilbetätigungssteuerzeit-Übertragungsvorrichtung an der Kurbelwelle auf einer der primären Reduziervorrichtung, dem Fluidübertragungsmittel und der Schaltkupplung gegenüberliegenden Seite angebracht, und zwar mit einer zwischen diesen angeordneten Innenkammer in dem Kurbelgehäuses des Motors.
Mit diesem Merkmal kann die Anordnung der primären Reduziervorrichtung an der Stelle nahe der Seitenwand des Kurbelgehäuses ohne jegliche Störung durch die Steuerzeitübertragungsvorrichtung erreicht werden. Daher kann dann, wenn die primäre Reduziervorrichtung in Betrieb ist, das auf die Kurbelwelle und die Eingangswelle des Getriebes ausgeübte Biegemoment auf ein geringes Niveau gedrückt sein, um die Standfestigkeit der Kurbelwelle, der Eingangswelle des Getriebes und der diese lagernden Lager zu gewährleisten.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Gesichtspunkt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum zweiten Merkmal, ist ein Generator an die Kurbelwelle auf der der primären Reduziervorrichtung, dem Fluidübertragungsmittel und der Schaltkupplung gegenüberliegenden Seite montiert, wobei eine Innenkammer im Kurbelgehäuse des Motors zwischen diesen angeordnet ist.
Mit diesem Merkmal sind die Gruppe aus der primären Reduziervorrichtung, dem Drehmomentwandler und der Schaltkupplung sowie die Gruppe bestehend aus lediglich dem Generator mit einem verhältnismäßig großen Gewicht auf den gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwelle angeordnet und somit kann die seitliche Gewichtsverteilung der Krafteinheit ausgeglichen sein. Da der Generator und das Fluidübertragungsmittel koaxial auf der Kurbelwelle vorgesehen sind, kann darüber hinaus die am Generator erzeugte Drehschwingung durch das Fluidübertragungsmittel absorbiert werden, was zur Ruhe der Krafteinheit beitragen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 bis 12 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei
1 eine Seitenansicht eines Motorrads ist, an welchem die vorliegende Erfindung angewendet ist;
2 eine vertikale Schnittansicht einer in dem Motorrad montierten Krafteinheit ist;
3 eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Übertragungssystems in der Krafteinheit ist;
4 eine Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in 3 ist;
5 eine Ansicht entlang einer Linie 5-5 in 3 ist;
6 eine Seitenansicht des Übertragungssystems ist;
7 eine vergrößerte Ansicht ist, welche ein Auslassventil in einer Schaltkupplung in einem geschlossenen Zustand in 3 zeigt;
8 eine vergrößerte Ansicht ist, welche das Auslassventil in einem geöffneten Zustand zeigt;
9 eine Schnittansicht entlang einer Linie 9-9 in 3 ist;
10 eine Schnittansicht entlang einer Linie 10-10 in 3 ist;
11 eine vergrößerte Ansicht ist, welche ein Steuerventil in einer Überbrückungskupplung in einem geschlossenen Zustand in 3 zeigt;
12 eine vergrößerte Ansicht ist, welche das Steuerventil in einem geöffneten Zustand zeigt;
13 eine Schnittansicht ähnlich 3 ist, jedoch gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 eine Schnittansicht ähnlich 3 ist, jedoch gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 bis 17 zeigen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei
15 eine Seitenansicht eines Vierrad-Buggys ist, an welchem die vorliegende Erfindung angewendet ist;
16 eine Draufsicht des Vierrad-Buggys ist, und zwar vertikal durch die Krafteinheit hindurch; und
17 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht eines Übertragungssystems für die Krafteinheit ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zuerst mit Bezugnahme auf 1 bis 12 beschrieben werden.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Sattel Sm an einem oberen Abschnitt eines Rahmens Fm, welcher ein Vorderrad Wf und ein Hinterrad Wr trägt, an einem Motorrad Vm angebracht, und eine Krafteinheit P ist an einem unteren Abschnitt des Rahmens Sm montiert. Ein Kraftstofftank Tfm ist angeordnet.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Krafteinheit P gebildet aus einem Motor E und einem Mehrstufengetriebe M, welche integral miteinander ausgebildet sind. Der Motor E umfasst, wie üblich, eine in einem Kurbelgehäuse 1 mit einem dazwischen angeordneten Paar aus einem linken und einem rechten Kugellager 3 und 3' getragene Kurbelwelle 2 und einem Kolben 7, welcher verschieblich in einer Zylinderbohrung 5a in einem Zylinderblock 5 aufgenommen ist und mit der Kurbelwelle 2 durch eine Verbindungsstange 6 verbunden ist. Der Motor E ist derart angeordnet, dass die Kurbelwelle 2 in einer Seitenrichtung des Motorrads Vm gedreht ist. Ein Zylinderkopf 4 ist mit dem Zylinderkopf 5 gekoppelt, um eine Brennkammer 4a zwischen dem Zylinderkopf 4 und einer oberen Fläche des Kolbens 7 zu definieren. In dem Zylinderkopf 4 sind Einlass- und Auslassventile (nicht dargestellt) zum Öffnen und Schließen von Einlass- und Auslassbohrungen vorgesehen, welche mit der Brennkammer 4a verbunden sind, sowie eine Nockenwelle 9, welche dazu ausgebildet ist, die Einlass- und Auslassventile zu öffnen und zu schließen. Die Nockenwelle 9 ist drehbar im Zylinderkopf 4 parallel zur Kurbelwelle 2 getragen.
Ein Getriebegehäuse 8 ist integral mit dem Kurbelgehäuse 1 verbunden, und eine Eingangs- und eine Ausgangswelle 10 und 11 des Mehrstufengetriebes M, welche parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind, sind durch eine linke und eine rechte Seitenwand, welche einander gegenüber liegen, des Getriebegehäuses 8 mit dazwischen angeordneten Kugellagern 12 und 12'; 13 und 13' jeweils gelagert. Ein Erster-Gang-Getriebesatz G1, ein Zweiter-Gang-Getriebesatz G2, ein Dritter-Gang-Getriebesatz G3 und ein Vierter-Gang-Getriebesatz G4 sind in der genannten Reihenfolge von links in 2 über die Eingangs- und die Ausgangswelle 10 und 11 angeordnet. Ein Abtriebszahnrad G2b im Zweiter-Gang-Getriebesatz G2 und ein Antriebszahnrad G3a im Dritter-Gang-Getriebesatz G3 dienen auch als Schaltzahnräder. Wenn beide der Schaltzahnräder G2b und G3a in ihren Neutralstellungen sind, befindet sich das Getriebe M in einem Neutralzustand. Wenn das Schaltzahnrad G2b nach links oder nach rechts bewegt ist, wie in 2 zu sehen ist, ist der Erster-Gang-Getriebesatz G1 oder der Dritter-Gang-Getriebesatz G3 eingelegt. Wenn das Schaltzahnrad G3a, wie zu sehen ist, nach links oder nach rechts bewegt ist, ist der Zweiter-Gang-Getriebesatz G2 oder der Vierter-Gang-Getriebesatz G4 eingelegt. Die Schaltzahnräder G2b und G3a werden durch eine bekannte Pedal-Wechselvorrichtung oder eine andere manuelle Wechselvorrichtung betätigt, welche nicht dargestellt ist.
Ein rechtes Ende der Kurbelwelle 2 und ein rechtes Ende der Eingangswelle 10 des Getriebes M sind miteinander durch eine Schaltkupplung Cc, einen Drehmomentwandler T und eine primäre Reduziervorrichtung 14 verbunden, welche miteinander außerhalb des Kurbelgehäuses 1 und des Getriebegehäuses 8 in Reihe verbunden sind. In diesem Falle sind insbesondere die Schaltkupplung Cc, der Drehmomentwandler T und ein Antriebszahnrad 14a der primären Reduziervorrichtung 14 in der Reihenfolge des Antriebsrads 14a, des Drehmomentwandlers T und der Schaltkupplung Cc von der rechten Seitenwand des Kurbelgehäuses 1 nach außen hin an der Kurbelwelle 2 angebracht. Eine rechte Abdeckung 15a, welche die Schaltkupplung Cc, den Drehmomentwandler T und das Antriebszahnrad 14a abdeckt, ist mit rechten Endflächen des Kurbelgehäuses 1 und des Getriebegehäuses 8 verbunden.
Ein Rotor 17 eines Generators 16 ist an einem linken Ende der Kurbelwelle 2 befestigt, und ein Stator 18 des Generators 16 ist an einer linken Abdeckung 15b angebracht, welche mit einer linken Endfläche der Kurbelwelle 1 verbunden ist, um den Generator 16 abzudecken. Eine Kammer 90 für eine kontinuierliche Steuerzeitübertragung ist in jenen linken Seitenwänden des Kurbelgehäuses 1 und des Zylinderblocks 5 definiert, welche dem Drehmomentwandler T und der primären Reduziervorrichtung 14 gegenüber liegen. Eine Steuerzeitübertragungsvorrichtung 91 zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 2 durch eine Reduktion auf eine Hälfte auf die Nockenwelle 9 ist in der Übertragungskammer 90 aufgenommen. Somit sind eine Gruppe aus der primären Reduziervorrichtung 14, dem Drehmomentwandler T und der Schaltkupplung Cc sowie eine Gruppe aus der Steuerzeitübertragungsvorrichtung 91 und dem Generator 16 an gegenüberliegenden Enden der Kurbelwelle 2 derart angeordnet, dass die Innenseite des Kurbelgehäuses 1, d. h. eine Kurbelkammer, zwischen diesen angeordnet ist.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sind in der Kurbelwelle 2 ein Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a, welcher in eine rechte Endfläche der Kurbelwelle 2 hinein öffnet, ein Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b, welcher mit einem Nadellager 49 an einer Außenumfangsfläche eines Kurbelzapfens in Verbindung steht, der ein größeres Ende der Verbindungsstange 6 lagert, eine Öffnung 48, welche direkt mit beiden Ölkanälen 27a und 27b in Verbindung steht, eine erste Einströmbohrung 43a, welche in radialer Richtung von dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zu der Schaltkupplung Cc hin verläuft, eine zweite Einströmbohrung 43b, welche in radialer Richtung von dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zum Drehmomentwandler T hin verläuft, und eine Ausströmbohrung 45 vorgesehen, welche in radialer Richtung von dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b zum Drehmomentwandler T hin verläuft. Ein von einem Ölvorrat 46 durch eine von dem Motor E angetriebene Ölpumpe 44 gepumptes Öl wird unter einem Druck durch einen Ölkanal 27, welcher in der rechten Abdeckung 15a definiert ist, zu dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a hin gefördert. Der Ölvorrat 46 ist in Böden des Kurbelgehäuses 1, des Getriebegehäuses 8 und der rechten Abdeckung 15a definiert.
Eine Ketten-Endreduziervorrichtung 19, welche das (nicht dargestellte) Hinterrad des Motorrads antreibt, ist mit einem linken Ende der Ausgangswelle 11 des Getriebes M außerhalb des Getriebegehäuses 8 verbunden.
Mit Bezug auf 2 und 3 umfasst die Schaltkupplung Cc ein zylindrisches Kupplungsgehäuse 20 mit einer Endwand 20a an ihrem einen Ende und einem Vorsprung 20b, welcher über ein Keilprofil mit der Kurbelwelle 2 gekoppelt ist, an ihrem zentralen Abschnitt, mit einer Druckplatte 21, welche in dem Kupplungsgehäuse 20 angeordnet ist und über ein Keilprofil mit einem Außenumfang des Vorsprungs 20b verschieblich gekoppelt ist, mit einer Druckaufnahmeplatte 22, welche öldicht an einem offenen Ende des Kupplungsgehäuses 20 festgemacht ist, und mit einer ringförmigen Reibkupplungsplatte 23, welche zwischen der Druckplatte 21 und der Druckaufnahmeplatte 22 angeordnet ist. Eine Übertragungsplatte 24 eines Pumpenlaufrads 40, welches unten beschrieben wird, ist mit einem Keilprofil mit einem Innenumfang der Reibungskupplungsplatte 23 im Eingriff (siehe 4).
Die Druckplatte 21 definiert eine Hydraulikdruckkammer 25 zwischen der Druckplatte 21 und einer Endwand 20a und einer Umfangswand des Kupplungsgehäuses 20. Die Hydraulikdruckkammer 25 ist mit der ersten Einströmbohrung 43a in der Kurbelwelle 2 durch ein Einlassventil 26 verbunden, welches an dem Vorsprung 20b des Kupplungsgehäuses 20 vorgesehen ist, und öffnet zu der Außenseite des Kupplungsgehäuses 20 durch ein Auslassventil 28, welches an einem Außenumfang der Endwand 20a vorgesehen ist.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, sind in dem Vorsprung 20b eine Mehrzahl von (drei in der dargestellten Ausführungsform) Ventilbohrungen 29, welche parallel zu der Kurbelwelle 2 verlaufen, und eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 30 vorgesehen, welche jeweils über jede der Ventilbohrungen 29 durch die erste Einströmbohrung 43a hindurch zu der Hydraulikdruckkammer 25 verlaufen. Das Einlassventil 26, welches ein Spulenventil umfasst, ist verschieblich in jeder der Ventilbohrungen 29 aufgenommen. Wenn die Einlassventile 26, wie in 3 (obere Hälfte bei Betrachtung von 3) zu sehen ist, ihre rechten Positionen einnehmen, sind die Durchgangsbohrungen 30 geöffnet, und wenn die Einlassventile 26 ihre linken Positionen (untere Hälfte bei Betrachtung von 3) einnehmen, sind die Durchgangsbohrungen 30 geschlossen. Um die Verbindung zwischen den Durchgangsbohrungen 30 im Vorsprung 20b und der ersten Einströmbohrung 43a in der Kurbelwelle 2 zu gewährleisten, ist es wirksam, einige der Zähne in den gekoppelten Keilprofilabschnitten der Kurbelwelle 2 und des Vorsprungs 20b abzuschneiden.
Eine Mehrzahl von (drei in der dargestellten Ausführungsform) Auslassbohrungen 32 sind in einem Außenumfang der Endwand 20a des Kupplungsgehäuses 20 bei gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung vorgesehen, und das Auslassventil 28, welches ein Blattventil umfasst, ist an seinem einen Ende durch Verstemmen mit der Endwand 20a gekoppelt und ist in der Lage, jede der Auslassbohrungen 32 auf der Seite der Hydraulikdruckkammer 25 zu öffnen und zu schließen.
Ferner sind Führungsbünde 33 an der Endwand 20a festgemacht und sind mit den Auslassbohrungen 32 in Verbindung, und eine Ventilöffnungsstange 31 ist verschieblich in jedem der Führungsbünde 33 aufgenommen. Die Ventilöffnungsstange 31 weist eine in axialer Richtung verlaufende Nut 31a um ihren Außenumfang herum auf. Wenn die Ventilöffnungsstange 31 eine rechte Stellung einnimmt, wie in 3 zu sehen ist (siehe die obere Hälfte bei Betrachtung von 3 und siehe 7), ist das Schließen der Auslassbohrung 32 durch eine elastische Kraft des Auslassventils 28 gestattet. Wenn die Ventilöffnungsstange 31 eine linke Stellung einnimmt, wie in 3 zu sehen ist (siehe die untere Hälfte bei Betrachtung von 3 und siehe 8), ist das Auslassventil 28 einwärts der Hydraulikdruckkammer 25 gebogen, um die Auslassbohrung 32 zu öffnen.
Eine gemeinsame Ventilbetätigungsplatte 34 ist mit äußeren Enden der Einlassventile 26 und der Ventilöffnungsstangen 31 verbunden. Die Ventilbetätigungsstange 34 ist am Vorsprung 20b des Kupplungsgehäuses 20 zur Gleitbewegung in einer Querrichtung getragen, wie in 3 zu sehen ist.
Ein Anschlagring 35 zur Definition der rechten Stellung der Ventilbetätigungsplatte 34 ist an dem Vorsprung 20b verriegelt und eine Rückstellfeder 36 zum Vorspannen der Ventilbetätigungsplatte 34 zum Anschlagring 35 hin ist unter Druck zwischen dem Kupplungsgehäuse 20 und der Ventilbetätigungsplatte 34 angebracht.
Ein Spannring 38 ist an der Ventilbetätigungsplatte 34 mit einer Löselagerung 37 angebracht, welche zwischen angeordnet ist und den Vorsprung 20b konzentrisch umgibt, und ein Hebel 39a, welcher fest an einer Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 angebracht ist, ist mit einer äußeren Endfläche des Spannrings 38 in Eingriff. Somit kann die Ventilbetätigungsplatte 34 zusammen mit den Einlassventilen 26 und den Ventilbetätigungsstangen 31 im Zusammenwirken mit der Rückstellfeder 36 nach links und nach rechts bewegt werden, indem die Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 hin- und hergedreht wird.
Ein elektrischer oder elektromagnetischer Schaltkupplungsaktuator 40 ist mit der Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 zur Drehung der Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 verbunden, wie in 6 gezeigt ist. Der Schaltkupplungsaktuator 40 empfängt Ausgangssignale von einem Leerlaufsensor 41 zur Erfassung eines Leerlaufzustandes des Motors E sowie eines Schaltsensors 42 zur Erfassung des Schaltvorgangs des Getriebes M und bewegt sich in Antwort auf diese Signale, um die Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 in eine Richtung zu drehen, um die Ventilbetätigungsplatte 34 nach links zu bewegen, wie in 3 zu sehen ist.
Die Betätigung der Schaltkupplung Cc wird unten beschrieben werden. Wenn der Motor E in Betrieb ist und der Leerlaufsensor 41 und der Schaltsensor 42 keine Ausgangssignale übertragen, wird der Schaltkupplungsaktuator 40 in einem Außerbetriebszustand gehalten und somit wird die Ventilbetätigungsplatte 34 in ihrer zurückgezogenen Stellung gehalten, d. h. in ihrer rechten Stellung bei Betrachtung in 3, und zwar durch eine Vorspannkraft der Rückstellfeder 36, wodurch die Einlassventile 26 geöffnet werden und das Schließen der Auslassventile 28 gestattet wird. Daher wird von der Ölpumpe 44 gepumptes Öl von dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a über die erste Einlassbohrung 43a und die Durchgangsbohrungen 30 zu der Hydraulikdruckkammer 25 in dem Kupplungsgehäuse 20 zugeführt, um die Hydraulikdruckkammer 25 zu füllen.
Das Kupplungsgehäuse 20 wird gemeinsam mit der Kurbelwelle 2 gedreht und somit nimmt das Öl in der Hydraulikdruckkammer 25 im Kupplungsgehäuse 20 eine Zentrifugalkraft auf, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen, und die Druckplatte 21 spannt die Reibungskupplungsplatte 23 gegen die Druckaufnahmeplatte 22 durch diesen hydraulischen Druck, wodurch die Druckplatte 21, die Druckaufnahmeplatte 22 und die Reibungskupplungsplatte 23 in Reibungseingriff miteinander gebracht werden. D. h. die Schaltkupplung Cc nimmt einen EIN-Zustand an, um ein Abgangsdrehmoment von der Kurbelwelle 2 durch die Reibungskupplungsplatte 23 zum Drehmomentwandler T hin zu übertragen.
Andererseits gibt der Leerlaufsensor 41 oder der Schaltsensor 42 während eines Leerlaufs des Motors E oder während eines Schaltvorgangs des Getriebes M das Ausgangssignal aus, und somit wird der das Ausgangssignal empfangende Schaltkupplungsaktuator 40 sofort betätigt, um die Schaltkupplungsbetätigungswelle 39 zu drehen, um die Ventilbetätigungsplatte 34 zu der bei Betrachtung von 3 linken Stellung zu bewegen. Dies schließt die Einlassventile 26 und öffnet gleichzeitig die Auslassventile 28, wie in der unteren Hälfte von 3 gezeigt ist. Als Folge wird die Zufuhr des Öls von dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zu der Hydraulikdruckkammer 25 unterbrochen und das Öl in der Hydyraulikdruckkammer 25 wird durch die Auslassbohrungen 32 und die Nuten 31a in den Ventilbetätigungsstangen 31 durchgeleitet und zu der Außenumgebung des Kupplungsgehäuses 20 ausgelassen, um den Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 25 zu senken und um die Spannkraft der Druckplatte 21 zu der Reibungskupplungsplatte 23 hin deutlich zu verringern. Daher wird der Reibungseingriff der drei Platten: der Druckplatte 21, der Druckaufnahmeplatte 22 und der Reibungskupplungsplatte 23 gelöst. Das bedeutet, die Schaltkupplung Cc nimmt einen AUS-Zustand an, um die Übertragung des Drehmoments von der Kurbelwelle 2 zum Drehmomentwandler T zu unterbrechen. Das zur Außenumgebung des Kupplungsgehäuses 20 ausgelassene Öl wird zum Ölvorrat 46 zurückgeführt.
Wenn die Drehung des Motors E beschleunigt wird, um das Fahrzeug aus einem solchen Zustand zu starten, oder der Schaltvorgang abgeschlossen ist, wodurch die Ausgabesignale sowohl vom Leerlaufsensor 41 als auch vom Schaltsensor 42 gestoppt werden, wird der Schaltkupplungsaktuator 40 sofort zu seinem Außerbetriebszustand zurückgestellt und die Ventilbetätigungsplatte 34 wird durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 36 in einem Zug zu der rechten Stellung zurückgezogen, wodurch erneut die Einlassventile 26 geöffnet und gleichzeitig die Auslassventile 28 geschlossen werden. Daher, wie aus dem oben beschriebenen Betrieb zu sehen ist, wird die Schaltkupplung Cc von dem AUS-Zustand ohne über einen halbgekuppelten Zustand oder einen Kupplungsschlupfzustand zum EIN-Zustand zurückgestellt. Dies bedeutet, die Schaltkupplung Cc ist von einem EIN- und AUS-Typ, welche keinen halbgekuppelten Bereich aufweist, und weist eine Drehmomentkapazität auf, welche größer eingestellt ist als jene des Drehmomentwandlers T.
Es wird erneut auf 3 Bezug genommen. Der Drehmomentwandler T umfasst ein Pumpenlaufrad 50, ein Turbinenlaufrad 51 und ein Statorlaufrad 52. Das Pumpenlaufrad 50 ist der Druckaufnahmeplatte 22 benachbart angeordnet und weist einen Vorsprung 50a auf, welcher mit einem zwischen angeordeten Nadellager 53 auf der Kurbelwelle 2 getragen ist. Die Übertragungsplatte 24, welche im Keilprofileingriff mit dem Innenumfang der Reibungskupplungsplatte 23 ist, ist an einer Außenfläche des Pumpenlaufrads 50 festgemacht. Daher wird ein von der Reibungskupplungsplatte 23 übertragenes Drehmoment durch die Übertragungsplatte 24 zum Pumpenlaufrad 50 hin übertragen.
Eine Statorwelle 60 ist zwischen dem Vorsprung 50a des Pumpenlaufrads 50 und dem Kugellager 3' vorgesehen, welches die Kurbelwelle 2 trägt, und ist an ihrem rechten Ende an der Kurbelwelle 2 mit einem dazwischen angeordneten Nadellager 54 getragen. Ein Vorsprung 52a des Statorlaufrads 52 ist durch einen Konkav-Konvex-Eingriff mit der Statorwelle 60 verbunden. Ein Statorhebel 56 ist an einem linken Ende der Statorwelle 60 festgemacht, wobei eine Außenumfangsfläche eines zylindrischen Abschnitts 56a, welcher bei einem Zwischenabschnitt von der Statorhebelplatte 56 besessen wird, am Kurbelgehäuse 1 mit einem dazwischen angeordneten Kugellager 57 getragen ist. Ein Außenumfang der Statorhebelplatte 56 ist ebenso mit einem dazwischen angeordneten Freilauf 58 am Kurbelgehäuse 1 getragen.
Ein Turbinenlaufrad 51, welches dem Pumpenlaufrad 50 gegenüber liegt, weist eine an seinem Mittelabschnitt integral vorgesehene Turbinenwelle 59 auf und ist an ihrem rechten Ende auf der Statorwelle 60 mit einem dazwischen angeordneten Nadellager 61 getragen. Die Turbinenwelle 59 ist an ihrem linken Ende an einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 56a der Statorhebelplatte 56 mit einem dazwischen angeordneten Kugellager 62 getragen. Eine Einwegekupplung 64 ist zwischen der Turbinenwelle 59 und der Kurbelwelle 2 derart vorgesehen, dass sie durch eine Querbohrung 63 in der Statorwelle 60 hindurch verläuft. Wenn eine Rückwärtslast auf die Turbinenwelle 59 ausgeübt wird, wird die Einwegekupplung 64 in einen EIN-Zustand gebracht, um die Turbinenwelle 59 und die Kurbelwelle 2 direkt miteinander zu verbinden.
Wie in 3 gezeigt ist, dient ein Spiel, welches zwischen dem Vorsprung 50a des Pumpenlaufrads 50, der Turbinenwelle 59 und dem Vorsprung 52a des Statorlaufrads 52 definiert ist, als ein Fluideinlass 47i im Drehmomentwandler T, und ein Fluidauslass 47o im Drehmomentwandler T ist an jenem Abschnitt der Turbinenwelle 59 vorgesehen, welcher aus dem Turbinenlaufrad 51 hinaus verläuft. Der Fluideinlass 47i steht in Verbindung mit der zweiten Einströmbohrung 43b in der Kurbelwelle 2 und der Fluidauslass 47o steht in Verbindung mit der Ausströmbohrung 45 in der Kurbelwelle 2, und zwar durch die Querbohrung 63 in der Statorwelle 60. Daher strömt das Öl dann, wenn es von der Ölpumpe 44 zu dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a in der Kurbelwelle 2 in die zweite Einströmbohrung 43b eintritt, durch den Fluideinlass 47 in eine Ölkammer, welche zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 definiert ist, um die Ölkammer und eine Hydraulikdruckkammer 77 in einer Überbrückungskupplung Lc zu füllen, die unten beschrieben werden wird, und strömt dann durch den Fluidauslass 47o über die Ausströmbohrung 45 zu dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b in der Kurbelwelle 2 hin.
Das Antriebszahnrad 14a der primären Reduziervorrichtung 14 ist integral mit der Turbinenwelle 59 ausgebildet und das Abtriebszahnrad 14b, welches mit dem Antriebszahnrad 14a kämmt, ist mit Keilprofil an die Eingangswelle 10 des Getriebes M gekoppelt. Die primäre Reduziervorrichtung 14, welche in der obigen Art und Weise aufgebaut ist, ist zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und dem Drehmomentwandler T angeordnet.
Der Betrieb des Drehmomentwandlers T wird unten beschrieben werden.
Wenn das Ausgangsdrehmoment von der Kurbelwelle 2 durch die Schaltkupplung Cc, welche sich im EIN-Zustand befindet, zum Pumpenlaufrad 50 übertragen wird, wird es fluidisch durch die Wirkung des den Innenraum des Drehmomentwandlers T füllenden Öls zum Turbinenlaufrad 51 übertragen. Wenn zwischen den Laufrädern 50 und 51 zu dieser Zeit eine drehmomentverstärkende Wirkung erzeugt wurde, wird eine damit verbundene Reaktionskraft durch das Statorlaufrad 52 getragen und das Statorlaufrad 52 ist fest am Kurbelgehäuse 1 durch die Sperrwirkung des Freilaufs 58 gelagert. Wenn keine drehmomentverstärkende Wirkung erzeugt wird, kann das Statorlaufrad 52 durch eine Durchdrehwirkung des Freilaufs 58 durchgedreht werden und somit werden alle drei Laufräder: das Pumpenlaufrad 50, das Turbinenlaufrad 51 und das Statorlaufrad 52 in die gleiche Richtung gedreht.
Das vom Pumpenlaufrad 50 zum Turbinenlaufrad 51 übertragene Drehmoment wird durch die primäre Reduziervorrichtung 14 zu der Eingangswelle 10 des Getriebes M übertragen und dann sequenziell über die eingestellten Schaltgetriebesätze G1 bis G4, die Ausgangswelle 11 und die Endreduziervorrichtung 19 zum (nicht dargestellten) Hinterrad übertragen, um das Hinterrad anzutreiben.
Während einer Ausführung einer Motorbremse während eines Fahrens des Fahrzeugs wird die Einwegekupplung 64 in den EIN-Zustand durch Anwendung des Rückwärtslastdrehmoments auf die Turbinenwelle 59 gebracht. Daher werden die Turbinenwelle 59 und die Kurbelwelle 2 direkt miteinander verbunden, wodurch das Rückwärtslastdrehmoment, ohne über den Drehmomentwandler T zu laufen, auf die Kurbelwelle 2 übertragen wird. Somit ist es möglich, eine gute Motorbremswirkung bereitzustellen.
Es wird erneut Bezug auf 3 genommen. Zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 ist eine Überbrückungskupplung Lc vorgesehen und diese ist in der Lage, das Pumpenlaufrad 50 und das Turbinenlaufrad 51 direkt miteinander zu verbinden. Die Überbrückungskupplung Lc umfasst eine zylindrische Pumpenverlängerung 70, welche mit dem Außenumfang des Pumpenlaufrads 50 derart verbunden ist, dass sie das Turbinenlaufrad 51 umgibt, eine Druckplatte 72, welche verschieblich mit Keilprofil über ein Lagerrohr 71 eingepasst ist, das drehbar an der Außenumfangsfläche der Turbinenwelle 59 getragen ist, eine Druckaufnahmeplatte 73, welche öldicht an einem Ende der Pumpenverlängerung 70 in einer Gegenüberstellungsbeziehung zur Druckplatte 72 festgemacht ist und welche über das Lagerrohr 71 mit Keilprofil eingepasst ist, sowie eine ringförmige Reibungskupplungsplatte 74, welche zwischen der Druckplatte 72 und der Druckaufnahmeplatte 73 angeordnet ist. Die Reibungskupplungsplatte 74 weist einen Außenumfang auf, welcher sich im Keilprofileingriff mit einer Übertragungsplatte 75 befindet, die an der Außenfläche des Turbinenlaufrads 51 festgemacht ist (siehe 9). Die zurückgezogene Stellung der Druckplatte 72 zur Druckaufnahmeplatte 73 ist durch einen Anschlagring 76 definiert, welcher an dem Lagerrohr 71 verriegelt ist.
Eine Hydraulikdruckkammer 77 ist im Innenraum der Pumpenverlängerung 70 durch die Druckaufnahmeplatte 73 definiert und steht mit den Innenseiten des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51 durch einander gegenüberliegende Spielräume zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 in Verbindung. Wenn das Öl während des Betriebs des Drehmomentwandlers T in die Hydraulikdruckkammer 77 eingefüllt wird, befindet sich die Hydraulikdruckkammer 77 auf einem hohen Druck, ebenso wie die Innenbereiche des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51.
Wie in den 3, 11 und 12 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von (drei in der dargestellten Ausführungsform) Ventilbohrungen 78, 79 in jeder aus der Druckplatte 72 und der Druckaufnahmeplatte 73 bei in Umfangsrichtung gleichen Abständen auf der Seite des Innenumfangs der Reibungskupplungsplatte 74 vorgesehen, und ein Steuerventil 80, welches ein Blattventil umfasst, das in der Lage ist, die Ventilbohrungen 78 in der Druckplatte 72 auf der Seite der Hydraulikdruckkammer 77 zu öffnen und zu schließen, ist an seinem einen Ende mit der Druckplatte 72 durch Verstemmen gekoppelt.
Die Ventilbohrungen 78 und 79 in der Druckplatte 72 und die Druckaufnahmeplatte 73 sind koaxial zueinander angeordnet und eine Steuerstange 18 zum Steuern/Regeln des Öffnens und des Schließens des Steuerventils 80 ist verschieblich in den Ventilbohrungen 78 und 79 aufgenommen. Die Steuerstange 81 weist eine in axialer Richtung verlaufende Verbindungsnut 81a in ihrem Außenumfang auf. Wenn die Steuerstange 81, wie in 3 zu sehen ist (siehe obere Hälfte von 3 und siehe 11), eine linke Position einnimmt, ist das Schließen der Ventilbohrung 78 durch die elastische Kraft des Steuerventils 80 gestattet und gleichzeitig wird der Innenumfang der Reibungskupplungsplatte 74 zu der Außenseite der Ventilbohrung 79 in der Druckaufnahmeplatte 73 durch die Verbindungsnut 81a in der Steuerstange 81 geöffnet. Wenn die Steuerstange 81, wie in 3 zu sehen ist (siehe untere Hälfte von 3 und siehe 12), eine rechte Stellung einnimmt, ist die Ventilbohrung 79 in der Druckaufnahmeplatte 73 durch die Steuerstange 81 geschlossen und gleichzeitig ist das Steuerventil 80 einwärts der Hydraulikdruckkammer 77 gebogen, wodurch gegenüberliegenden Seitenflächen der Druckplatte 72 gestattet wird, miteinander durch die Verbindungsnut 81a auf der Seite des Innenumfangs der Reibungskupplungsplatte 74 in Verbindung zu sein.
Eine Ventilbetätigungsplatte 82 ist mit einem äußeren Ende der Steuerstange 81 verbunden. Die Ventilbetätigungsplatte 82 ist an dem Lagerrohr 71 für eine Schiebebewegung in einer Querrichtung getragen, wie in 3 zu sehen ist. Ein Anschlagring 83 zum Definieren einer linken Stellung der Ventilbetätigungsplatte 82 ist an dem Lagerrohr 71 verriegelt und eine Rückstellfeder 84 zum Vorspannen der Ventilbetätigungsplatte 82 zum Anschlagring 83 hin ist unter Druck zwischen der Druckaufnahmeplatte 73 und der Ventilbetätigungsplatte 82 montiert.
Ein Hebel 86a einer Überbrückungskupplung-Betätigungswelle 86 (eines Betätigungsmittels) ist mit der Ventilbetätigungsplatte 82 durch eine Löselagerung 85 in Eingriff, welche konzentrisch zu dem Lagerrohr 71 angeordnet ist, sodass die Ventilbetätigungsplatte 82 in Querrichtung gemeinsam mit der Steuerstange 81 in Zusammenwirken mit der Rückstellfeder 84 bewegt werden kann, indem die Überbrückungskupplung-Betätigungswelle 86 hin- und hergedreht wird.
Ein elektrischer oder elektromagnetischer Überbrückungskupplungsaktuator 87 ist mit der Überbrückungskupplung-Betätigungswelle 86 zum Drehen der Überbrückungskupplung-Betätigungswelle 86 verbunden, wie in 6 gezeigt ist. Der Überbrückungskupplungsaktuator 87 empfängt ein Ausgangssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder niedriger als einem vorbestimmten Wert und bewegt sich in Antwort auf das Signal, um die Überbrückungskupplung- Betätigungswelle 86 in eine Richtung zu drehen, um die Ventilbetätigungsplatte 82 nach rechts zu bewegen, wie in 3 zu sehen ist.
Der Betrieb der Überbrückungskupplung Lc wird unten beschrieben werden. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 38 eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert erfasst, um ein Ausgangssignal zu liefern, wird der Überbrückungskupplungsaktuator 87 unter Empfang des Signals betätigt, um die Überbrückungskupplung-Betätigungswelle 86 zu drehen, um dadurch die Ventilbetätigungsplatte 82 nach rechts zu bewegen, wie in 3 zu sehen ist. Bei dieser Bewegung öffnet die Steuerstange 81 das Steuerventil 80, um den gegeüberliegenden Seitenflächen der Druckplatte 72 zu gestatten, miteinander über die Verbindungsnut 81a in Verbindung zu stehen, wie in der unteren Hälfte der 3 und in 12 gezeigt ist. Daher wird ein Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 77 gleichermaßen auf die gegenüberliegenden Seitenflächen der Druckplatte 72 ausgeübt und die Druckplatte 72 wird durch die Spannkraft der Steuerstange 81 zu dem Steuerventil 80 hin zu der zurückgezogenen Stellung gespannt, wodurch der Reibungseingriff der drei Platten: der Druckplatte 72, der Druckaufnahmeplatte 73 und der Reibungskupplungsplatte 74 nicht zu Stande kommt, und die Überbrückungskupplung Lc den AUS-Zustand annimmt. Daher ist in diesem Zustand die Relativdrehung des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51 möglich und somit kann ein drehmomentverstärkender Effekt bereitgestellt werden. In diesem Falle sind die Ventilbohrungen 79 in der Druckaufnahmeplatte 73 durch die Steuerstangen 81 geschlossen und somit kann das nutzlose Auslecken des Hydraulikdrucks aus der Hydraulikdruckkammer 77 zu den Ventilbohrungen 79 hin verhindert werden.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf ein Niveau erhöht wird, welches gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 das Liefern des Ausgangssignals einstellt, kehrt der Überbrückungskupplungsaktuator 87 in den Außerbetriebszustand zurück und die Ventilbetätigungsplatte 82 wird durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 84 zu der linken Stellung zurückgezogen, wie in der oberen Hälfte von 3 und in 11 gezeigt ist, wodurch das Schließen der Ventilbohrungen 78 durch das Steuerventil 80 und ein Öffnen des Innenumfangs der Reibungskupplungsplatte 74 zur Außenseite der Ventilbohrungen 79 durch die Verbindungsnuten 81a in den Steuerstangen gestattet wird. Daher nimmt die Druckplatte 72 den Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 77 an ihrer Innenfläche derart auf, dass sie die Reibungskupplungsplatte 74 gegen die Druckaufnahmeplatte 73 spannt. Als Folge werden die Druckplatte 72, die Druckaufnahmeplatte 73 und die Reibungskupplungsplatte 74 in Eingriff miteinander gebracht, wodurch die Überbrückungskupplung Lc in den EIN-Zustand gebracht wird, um das Pumpenlaufrad 50 und das Turbinenlaufrad 51 direkt miteinander zu verbinden. Daher kann während eines Fahrens des Motorrads Vm bei einer hohen Geschwindigkeit das Schlupfen beider Laufräder 50 und 51 beseitigt werden, um den Übertragungswirkungsgrad zu verbessern.
Während eines Betriebs des Motors E strömt das von der Ölpumpe 44 abgegebene Öl zuerst in den Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a und dann über die erste Einströmbohrung 43a in die Hydraulikdruckkammer 75 in der Schaltkupplung Cc, um zum Betrieb und der Kühlung der Schaltkupplung Cc beizutragen. Zusätzlich fließt das Öl über die zweite Einströmbohrung 43b in die zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 definierte Kammer und in die Hydraulikdruckkammer 77 in der Überbrückungskupplung Lc, um zum Betrieb und dem Kühlen des Drehmomentwandlers T und der Überbrückungskupplung Lc beizutragen. Das von der Hydraulikdruckkammer 77 durch die Ausströmbohrung 45 in den Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b ausgegebene Öl wird dem Nadellager 49 um den Außenumfang des Kurbelzapfens zugeführt, um zur Schmierung des Nadellagers 49 beizutragen. Das die Schmierung beendende Öl wird mit der Drehung der Kurbelwelle 2 zur Umgebung hin verstreut, um den Kolben 7 und dgl. zu schmieren. Die Ölpumpe 44 arbeitet ursprünglich, um das Schmieröl dem Motor E zuzuführen, jedoch wird das Öl als ein Betriebsöl für die Schaltkupplung Cc, den Drehmomentwandler T und die Überbrückungskupplung Lc verwendet. Daher ist es nicht notwendig, eine ausschließliche Ölpumpe für ein Zuführen des Betriebsöls anzubringen, wodurch die Vereinfachung der Anordnung ermöglicht wird.
Der Stromabwärtszufuhr- und Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a und 27b, welche in der Kurbelwelle 2 vorgesehen sind, stehen direkt miteinander durch die Öffnung 48 in Verbindung und somit tritt ein Teil des von der Ölpumpe 44 zum Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zugeführten Öls durch die Öffnung 48, ohne über den Drehmomentwandler T und dgl. zu laufen, hindurch zum Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b. Daher kann die Verteilungsaufteilung des Öls auf den Drehmomentwandler T und den Motor E frei durch Wahl der Öffnung 48 bestimmt werden.
Andererseits tritt im Drehmomentwandler T die geringfügige Übertragung des Drehmoments zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 selbst während eines Leerlauf des Motors E auf. Jedoch wird die Schaltkupplung Cc während eines Leerlauf des Motors E zum AUS-Zustand gesteuert und somit kann selbst dann, wenn der Erster-Gang-Getriebesatz G1 des Mehrstufengetriebes M eingelegt wurde, die Übertragung einer Kraft zur Schaltkupplung Cc und dgl. unterbrochen werden, und zwar ungeachtet vom Vorhandensein des Drehmomentwandlers T, wodurch ein Kriechphänomen verhindert wird. Dies bedeutet, dass die Übertragungselemente des Mehrstufengetriebes M in einen unbelasteten Zustand gesetzt werden. Daher kann selbst dann, wenn das Schaltzahnrad G2b, wie in 2 zu sehen ist, nach links verschoben wird, um den Erster-Gang-Getriebesatz G1 zum Starten des Motorrads Vm einzulegen, dieses Schalten sanft ausgeführt werden, ohne von einem Drehmomentstoß begleitet zu sein. Wenn die Drehung des Motors E beschleunigt wird, um das Motorrad zu starten, wird die Schaltungskupplung Cc in einem Zug über den halbgekuppelten Bereich zum EIN-Zustand gebracht, jedoch wird der begleitende Drehmomentstoß durch die Wirkung eines wechselseitigen Schlupfens des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51 des Drehmomentwandlers T absorbiert, wodurch das sanfte Starten des Motorrads mit der Hilfe der Verstärkungswirkung ausgeführt werden kann. Dies kann zu einer Verbesserung im Fahrkomfort beitragen.
Selbst dann, wenn die Schaltzahnräder G2b und G3a während eines Fahrens des Motorrads in eine gewünschte Richtung verschoben werden, um ein gewünschtes Schalten auszuführen, wird die Schaltkupplung Cc, wie oben beschrieben, jedes Mal zum AUS-Zustand gesteuert, und die Übertragungselemente des Mehrstufengetriebes M werden in ihre unbelasteten Zustände gebracht. Daher kann das Schalten sanft ausgeführt werden, ohne von einem Drehmomentstoß begleitet zu sein. Selbst nach dem Schalten wird die Schaltkupplung Cc in einem Zug über den halbgekuppelten Bereich hinaus zum EIN-Zustand gebracht, jedoch wird der begleitende Drehmomentstoß durch die Wirkung eines wechselseitigen Schlupfens des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51 des Drehmomentwandlers T absorbiert. Daher wird einem Fahrer/Mitfahrer kein Gefühl von Inkompatibilität vermittelt und eine Verbesserung im Fahrkomfort wird bereitgestellt.
Auf diese Weise wird der mit dem Ein- und Ausschalten der Kupplung erzeugte Drehmomentstoß zum Drehmomentwandler T hin absorbiert und somit kann die Schaltkupplung Cc als ein Ein- und Aus-Typ ohne halbgekuppelten Bereich aufgebaut sein. Zusätzlich ist es möglich, das Erwärmen und Abtragen des Reibungsabschnitts aufgrund des Halbkuppelns zu vermeiden, um die Standfestigkeit der Schaltkupplung Cc zu verbessern.
Die Drehmomentkapazität der Schaltkupplung Cc ist, wie oben beschrieben wurde, größer eingestellt als die des Drehmomentwandlers und somit kann sogar in einem vollbelasteten Zustand das Schlupfen der Schaltkupplung Cc verhindert werden und die Standfestigkeit der Schaltkupplung kann sichergestellt werden.
Zusätzlich wird die Kurbelwelle 2 bei einer hohen Geschwindigkeit durch die Eingangswelle 10 des Mehrstufengetriebes M gedreht, welches über die Reduziervorrichtung 14 durch die Kurbelwelle 2 angetrieben wird. Daher ist das vom Drehmomentwandler und der an der Kurbelwelle 2 montierten Schaltkupplung Cc getragene übertragene Drehmoment verhältnismäßig klein und somit können die Kapazitäten des Drehmomentwandlers T und der Schaltkupplung Cc entsprechend verringert werden, was zur Kompaktheit des Drehmomentwandlers T und der Schaltkupplung Cc führt. Zusätzlich kann die Kompaktheit der Krafteinheit P trotz des Vorsehens von sowohl dem Drehmomentwandler T als auch der Schaltkupplung Cc bereitgestellt werden.
Darüber hinaus ist von der primären Reduziervorrichtung 14, dem Drehmomentwandler T und der Schaltkupplung Cc die primäre Reduziervorrichtung 14 am nächsten zur rechten Seitenwand des Kurbelgehäuses 1 angeordnet, und der Drehmomentwandler T ist näher an der rechten Seitenwand angeordnet. Daher kann das auf die Kurbelwelle 2 und die Eingangswelle 10 mit dem Betrieb der primären Reduziervorrichtung 14 ausgeübte Biegemoment minimiert werden. Zusätzlich ist das Gewicht des Drehmomentwandlers T größer als das der Schaltkupplung Cc, jedoch kann das auf die Kurbelwelle 2 aufgrund der Gewichte des Drehmomentwandlers T und der Schaltkupplung Cc ausgeübte Biegemoment minimiert werden, wodurch die Standfestigkeit der Kurbelwelle 2, der Eingangswelle 10 und der Lager 3' und 12', welche die Kurbelwelle 2 und die Eingangswelle 10 lagern, im Zusammenwirken mit der Kompaktheit des Drehmomentwandlers T und der Schaltkupplung Cc verbessert werden.
Da die Gruppe aus der primären Reduziervorrichtung 14, dem Drehmomentwandler T und der Schaltkupplung Cc und die Gruppe aus der Steuerzeitübertragungsvorrichtung 91 und dem Generator 16 an der Kurbelwelle 2 an den gegenüberliegenden Seiten mit der dazwischen angeordneten Kurbelkammer angeordnet sind, wie oben beschrieben wurde, kann zusätzlich die Gewichtsverteilung der Krafteinheit P in Seitenrichtung ausgeglichen werden. Darüber hinaus kann selbst in einem Viertaktmotor die primäre Reduziervorrichtung 14 am nächsten an der rechten Seitenwand des Kurbelgehäuses 1 vorgesehen sein, ohne irgendwie durch die Steuerzeitübertragungsvorrichtung 91 gestört zu werden, und die Standfestigkeit der Kurbelwelle 2, der Eingangswelle 10 und der Lager 3' und 12', welche die Kurbelwelle 2 und die Eingangswelle 10 lagern, kann gewährleistet werden.
Da der Generator 16 und der Drehmomentwandler T an der Kurbelwelle 2 koaxial angeordnet sind, kann ferner die im Generator 16 erzeugte Drehschwingung durch den Drehmomentwandler T absorbiert werden, um zur Ruhe der Krafteinheit P beizutragen.
Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, welche in 13 gezeigt ist.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform in Bezug darauf, dass eine Überbrückungskupplung Lc' als abhängig von der Drehzahl des Pumpenlaufrads 50 automatisch gesteuerter Typ aufgebaut ist. Genauer umfasst die Überbrückungskupplung Lc' eine zylindrische Pumpenverlängerung 70, welche mit einem Außenumfang des Pumpenlaufrads 50 verbunden ist und das Turbinenlaufrad 51 umgibt, eine Druckplatte 93, welche drehbar an der Turbinenwelle 59 getragen ist und öldicht mit einem geöffneten Ende der Pumpenverlängerung 70 gekoppelt ist, eine Druckplatte 94, welche verschieblich auf der Turbinenwelle 59 getragen ist und in einer Gegenüberstellungsbeziehung mit einer Innenfläche der Druckaufnahmeplatte 93 angeordnet ist, eine ringförmige Reibungskupplung 95, welche zwischen der Druckplatte 94 und der Druckaufnahmeplatte 93 angeordnet ist, eine Teller- oder Belleville-Rückstellfeder 96, welche zwischen der Pumpenverlängerung 70 und der Druckplatte 94 angeordnet ist, um die Druckplatte 94 in eine der Druckaufnahmeplatte 93 entgegengesetzte Richtung vorzuspannen. Die Reibungskupplungsplatte 95 weist einen Außenumfang auf, welcher mit der Übertragungsplatte 75 in Eingriff ist, die an der Außenfläche des Turbinenlaufrads 51 festgemacht ist. Die Druckaufnahmeplatte 93 und die Druckplatte 94 weisen eine Klaue 97 und eine Ausnehmung 98 auf, welche jeweils in gegenüberliegenden Flächen derselben vorgesehen sind und miteinander in Eingriff sind, sodass die Druckaufnahmeplatte 93 und die Druckplatte 94 relativ zueinander in einer axialen Richtung verschoben werden können, während sie gemeinsam miteinander gedreht werden.
Eine Hydraulikdruckkammer 99 ist im Innenbereich der Pumpenverlängerung 70 durch die Pumpenaufnahmeplatte 93 gebildet. Die Hydraulikdruckkammer 99 steht mit den Innenseiten des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 51 über einander entgegengesetzte Spielräume zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 in Verbindung, sodass das Öl in die Hydraulikdruckkammer 99 gefüllt wird.
In der Druckaufnahmeplatte 93 sind eine Entwichungsbohrung 100, welche den Innenumfang der Reibungskupplungsplatte 95 zur Außenseite der Druckaufnahmeplatte 93 hin öffnet, und eine Entlüftungsnut 101 vorgesehen, welche in axialer Richtung in einer Innenumfangsfläche der Druckaufnahmeplatte 93 verläuft.
Eine weitere Anordnung ist die gleiche wie bei der Anordnung in der ersten Ausführungsform und es sind Abschnitte oder Bauteile, welche jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist weggelassen.
Wenn die Drehzahl des Pumpenlaufrads 50 gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, ist die Zentrifugalkraft der Ölfüllung in der Hydraulikdruckkammer 99 innerhalb der Pumpenverlängerung 70 gering. Aus diesem Grunde steigt der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 99 nicht und die Druckplatte 94 wurde durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 96 zu ihrer zurückgezogenen Stellung zurückgestellt, um die Reibungskupplungsplatte 95 freizugeben. Daher befindet sich die Überbrückungskupplung Lc' in ihrem AUS-Zustand.
Während dieser Zeit strömt das Öl in der Hydraulikdruckkammer 99 durch die Entweichungsbohrung 100 in der Druckaufnahmeplatte 93 zur Außenseite aus, jedoch ist deren Menge äußerst gering. Daher hemmt das Ausströmen des Öls das Ansteigen des Hydraulikdrucks in der Hydraulikdruckkammer 99 nicht.
Wenn die Drehzahl des Pumpenlaufrads 50 den vorbestimmten Wert übersteigt, nimmt die Zentrifugalkraft des Öls in der Hydraulikdruckkammer 99 entsprechend zu, sodass der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 99 ansteigt. Daher wird die Druckplatte 94 durch diesen angestiegenen Hydraulikdruck zur Druckaufnahmeplatte 93 hin bewegt, sodass sie die Reibungskupplungsplatte 95 zwischen der Druckplatte 94 und der Druckaufnahmeplatte 93 einklemmt, wodurch die Überbrückungskupplung Lc' in ihren EIN-Zustand gebracht ist. Die Überbrückungskupplung Lc' im EIN-Zustand verbindet das Pumpenlaufrad 50 und das Turbinenlaufrad 51 direkt miteinander und somit kann das wechselseitige Durchrutschen beider Laufräder 50 und 51 beseitigt werden, um den Übertragungswirkungsgrad zu verbessern.
In diesem Falle tritt das Ansteigen des Hydraulikdrucks nicht auf der Seite des Innenumfangs der Reibungskupplungsplatte 95 auf, da das Öl aus der Entweichungsbohrung 100 ausströmt. Daher wird zwischen den entgegengesetzten Flächen der Druckplatte 94 ein großer Druckunterschied erzeugt, wodurch das Klemmen der Reibungskupplungsplatte 95 effektiv ausgeführt wird.
Somit kann durch Verwenden des zentrifugalen Hydraulikdrucks in der Hydraulikdruckkammer 99 innerhalb der mit dem Pumpenlaufrad 50 verbundenen Pumpenverlängerung 70 in einfacher Weise erreicht werden, dass die automatische Steuerung der Überbrückungskupplung Lc' von der Drehzahl des Pumpenlaufrads 50 abhängt.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in 14 gezeigt ist, wird unten beschrieben werden.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in Bezug darauf, dass eine Überbrückungskupplung Lc'' als von der Drehzahl des Turbinenlaufrads 52 abhängig automatisch gesteuerter Typ aufgebaut ist. Die Überbrückungskupplung Lc'' ist außerhalb einer drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 angeordnet, welche öldicht mit der Pumpenverlängerung 70 des Pumpenlaufrads 50 gekoppelt ist, um das Turbinenlaufrad 51 abzudecken. Die drehmomentwandlerseitige Abdeckung 105 ist drehbar an einem Außenumfang der Turbinenwelle 59 getragen und die Innenseite derselben steht mit einer Ölkammer in Verbindung, welche zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 definiert ist und mit einem Arbeitsöl gefüllt ist, wie es auch die Ölkammer ist.
Die Überbrückungskupplung Lc'' umfasst einen flachen Kupplungszylinder 106a, welcher über ein Keilprofil mit einem linken Ende der Turbinenwelle 59 gekoppelt ist, wobei sein offenes Ende zu der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 hin gedreht ist, einen Druckkolben 107, welcher verschieblich in einer Zylinderbohrung 106 in dem Kupplungszylinder 106 aufgenommen ist, wobei ein Dichtungselement 113 zwischen diesen angeordnet ist, um eine Hydraulikdruckkammer 108 zwischen dem Druckkolben 107 und einer Endwand des Kupplungszylinders 106 zu definieren, einen Druckaufnahmering 109, welcher an einer Innenumfangsfläche des Kupplungszylinders 106 an einer Stelle verriegelt ist, welche näher an dem geöffneten Ende liegt, eine Mehrzahl von (zwei in der dargestellten Ausführungsform) ringförmigen Abtriebsreibungskupplungsplatten 111, 111, welche über ein Keilprofil verschieblich mit der Innenumfangsfläche des Kupplungszylinders 106 zwischen dem Druckaufnahmering 109 und dem Druckkolben 107 in Eingriff sind, eine ringförmige Antriebsreibungskupplungsplatte 110, welche zwischen den Abtriebsreibungskupplungsplatten 111, 111 angeordnet ist und welche eine Innenumfangsfläche aufweist, die in axialer Richtung verschieblich mit einer Mehrzahl von Übertragungsklauen 112 in Eingriff ist, welche an einer Außenfläche der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 vorstehend vorgesehen sind, sowie eine Kolbenrückstellfeder 114, welche zwischen dem Druckkolben 107 und der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 auf der Seite der Innenumfänge der Antriebs- und der Abtriebsreibungskupplungsplatten 110 und 111 angeordnet ist, um den Druckkolben 107 zur Hydraulikdruckkammer 108 hin vorzuspannen. Der Kupplungszylinder 106 und der Druckkolben 107 weisen Klauen 115 und Ausnehmungen 116 auf, welche jeweils in gegenüberliegenden Flächen derselben vorgesehen sind und miteinander in Eingriff sind, sodass der Kupplungszylinder 106 und der Druckkolben 107 in einer axialen Richtung relativ zueinander verschoben werden können, während sie gemeinsam gedreht werden.
Ein Fluidauslass 47o und eine Einlassbohrung 117 sind in der Turbinenwelle 59 vorgesehen und gestatten der Innenseite der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 und der Hydraulikdruckkammer 108 in dem Kupplungszylinder 106, mit dem Innenumfang der Turbinenwelle 59 in Verbindung zu stehen. Somit sind die Innenseite der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 und die Hydraulikdruckkammer 108 in dem Kupplungszylinder 106 über den Fluidauslass 47o und die Einlassbohrung 117 und über die Innenseite der Turbinenwelle 59 in Verbindung miteinander gesetzt.
Eine Mehrzahl von Entweichungsbohrungen 118 sind in einer Umfangswand des Kupplungszylinders 106 bei in Umfangsrichtung gleichen Abständen vorgesehen, um die Hydraulikdruckkammer 108 zur Außenseite des Kupplungszylinders 106 zu öffnen. Eine ringförmige Nut 119 ist in der Innenumfangsfläche des Kupplungszylinders 106 vorgesehen, um die Verbinndung zwischen den Entweichungsbohrungen 118 zu ermöglichen. Weiterhin ist ein Zentrifugalventil 120 in der ringförmigen Nut 119 vorgesehen und schließt die Entweichungsbohrungen 118 durch eine Zentrifugalkraft, wenn die Drehzahl des Kupplungszylinders 106 gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist. Das Zentrifugalventil 120 ist gebildet aus einem Ring mit freiem Ende, welcher aus einem einzigen elastischen Drahtmaterial hergestellt ist, wobei wenigstens ein Ende 120a desselben in einer der Ausnehmungen 116 in dem Druckkolben 107 in Eingriff ist, sodass das Zentrifugalventil 120 gemeinsam mit dem Druckkolben 107 und somit mit dem Kupplungszylinder 106 gedreht wird. Das Zentrifugalventil 120 ist derart konstruiert, dass es in radialer Richtung zusammengedrückt wird, um die Entweichungsbohrungen 118 in seinem freien Zustand zu öffnen, jedoch ist dann, wenn die Drehzahl des Kupplungszylinders 106 gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, das Zentrifugalventil 120 in radialer Richtung durch die Zentrifugalkraft derart ausgedehnt, dass es in engen Kontakt mit einer Bodenfläche der ringförmigen Nut 119 gelangt, um alle Entweichungsbohrungen 118 zu schließen.
Eine weitere Anordnung ist die gleiche wie die Anordnung in der ersten Ausführungsform und somit sind Abschnitte und Bauteile, welche jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist weggelassen.
Wenn das von der Ölpumpe 44 zu dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a in der Kurbelwelle 2 zugeführte Öl in die zweite Einströmbohrung 43b eintritt, fließt das Öl in die Ölkammer zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 durch den Fluideinlass 47i, um die Ölkammer und die Innenseite der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 105 zu füllen, und fließt dann durch den Fluidauslass 47o in die Turbinenwelle 59. Das aus der Turbinenwelle 59 strömende Öl wird in die Einlassbohrung 117 und die Ausströmbohrung 45 abgeleitet. Das in die Einlassbohrung 117 eintretende Öl strömt in die Hydraulikdruckkammer 108 in der Überbrückungskupplung Lc'', während das in die Ausströmbohrung 45 eintretende Öl zu dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b in der Kurbelwelle 2 strömt, wie in der vorherigen Ausführungsform.
Der Kupplungszylinder 106 der Überbrückungskupplung Lc'' ist mit einem Keilprofil mit der Turbinenwelle 59 gekoppelt und wird gemeinsam mit der Turbinenwelle 59 gedreht. Daher ist das Zentrifugalventil 120 dann, wenn die Drehzahl der Turbinenwelle 59 gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist, in ihrem zusammengezogenen Zustand gegen die Zentrifugalkraft derart gehalten, dass es die Entweichungsbohrungen 118 öffnet, sodass das durch die Einlassbohrung 117 in die Hydraulikdruckkammer 108 strömende Öl durch die Entweichungsbohrungen 118 aus dem Kupplungszylinder 106 ausströmt. Daher steigt der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 108 nicht an, wodurch der Druckkolben 107 durch die Vorspannkraft der Kolbenrückstellfeder 114 in seiner zurückgezogenen Stellung gehalten wird. Weiterhin sind die Antriebs- und die Abtriebsreibungskupplungsplatte 110 und 111 in ihre Nichteingriffszustände gestellt. Dies bedeutet, die Überbrückungskupplung Lc'' befindet sich im AUS-Zustand.
In diesem Falle kann, wenn ein Fremdstoff, wie etwa ein Spanpulver oder ein Abriebspulver, in der Hydraulikdruckkammer 108 vorhanden ist, dieser Fremdstoff aus dem Kupplungszylinder 106 durch die Entweichungsbohrungen 108 gemeinsam mit dem Öl ausgelassen werden.
Wenn die Drehzahl der Turbinenwelle 59 den vorbestimmten Wert übersteigt, wird das Zentrifugalventil 120, welches gemeinsam mit der Turbinenwelle 59 gedreht wird, durch eine eigene erhöhte Zentrifugalkraft ausgedehnt, sodass es alle Entweichungsbohrungen 118 schließt. Als Folge ist die Hydraulikdruckkammer 108 mit dem durch die Einlassbohrung 117 zugeführten Öl gefüllt und durch die Zentrifugalkraft des Öls wird in der Hydraulikdruckkammer 108 ein Hydraulikdruck entwickelt. Somit wird der Druckkolben 107 durch diesen entwickelten Hydraulikdruck zum Druckaufnahmering 109 hin bewegt, um die Antriebs- und die Abtriebsreibungskupplungsplatten 110 und 111 in die Reibungseingriffszustände zu bringen, wodurch die Überbrückungskupplung Lc'' in den EIN-Zustand gebracht wird. Die Überbrückungskupplung Lc'' im EIN-Zustand bringt das Pumpenlaufrad 50 und das Turbinenlaufrad 59 in direkt verbundene Zustände und somit kann das wechselseitige Durchrutschen des Pumpenlaufrads 50 und des Turbinenlaufrads 59 beseitigt werden, um den Übertragungswirkungsgrad zu verbessern.
Wenn die Drehzahl des Turbinenlaufrads 59 auf einen Wert niedriger als den vorbestimmten Wert sinkt, öffnet das Zentrifugalventil 120 erneut und somit kann der Restdruck in der Hydraulikdruckkammer 108 schnell durch die Entweichungsbohrungen 118 freigegeben werden. Daher kann das Ausschaltverhalten der Überbrückungskupplung Lc'' verbessert werden.
Durch Verwendung des zentrifugalen Hydraulikdrucks in der Hydraulikdruckkammer 108 innerhalb des mit dem Turbinenlaufrad 59 verbundenen Kupplungszylinders 106 kann somit in einfacher Weise erreicht werden, dass die automatische Steuerung der Überbrückungskupplung Lc'' von der Drehzahl des Turbinenlaufrads 59 abhängt.
Schließlich wird unten eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, welche in den 15 bis 17 gezeigt ist.
Es wird zuerst Bezug genommen auf 5 und 16. In einem Vierrad-Buggy Vb sind ein Kraftstofftank Tfb und ein Sattel Sb an einer vorderen Stelle bzw. einer hinteren Stelle an einem oberen Abschnitt eines Karosserierahmens Fb montiert, welcher ein Paar von Vorderrädern Wfa und Wfb und ein Paar von Hinterrädern Wra und Wrb trägt. Weiterhin ist eine Krafteinheit P an einem unteren Abschnitt des Karosserierahmens Fb montiert. Eine linke und eine rechte Vorderradantriebswelle 121a und 121b, welche mit dem linken bzw. dem rechten Vorderrad Wfa und Wfb verbunden sind, sind miteinander durch ein Differenzial 122 verbunden. Weiterhin sind das linke und das rechte Hinterrad Wra und Wrb direkt miteinander durch eine einzige Hinterradantriebswelle 123 verbunden.
Die Krafteinheit P ist mit einer Kurbelwelle 2 eines in Querrichtung des Vierrad-Buggys Vb gedrehten Motors E angeordnet. Eine Antriebswelle 126 ist in Längsrichtung einem Generator 16 der Krafteinheit P benachbart angeordnet und mit einer Ausgangswelle 11 eines Getriebes M über eine Kegelzahnrad-Übertragungsvorrichtung 125 verbunden. Die Antriebswelle 126 ist an ihrem vorderen Ende über eine vordere Propellerwelle 128 und eine Kegelzahnrad-Reduziervorrichtung 129 mit dem Differenzial 122 verbunden und ist an ihrem hinteren Ende mit der Hinterradantriebswelle 123 über eine einstellbare Verbindung 130, eine hintere Propellerwelle 131 und eine Kegelzahnrad-Reduziervorrichtung 132 verbunden. Daher können die Vorderräder Wfa und Wfb und die Hinterräder Wra und Wrb von einer Kraft übertragen werden, welche von der Krafteinheit P zu der Antriebswelle 126 übertragen wird.
Wie in 17 gezeigt ist, unterscheidet sich die Krafteinheit P in der vierten Ausführungsform von der in der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Anordnungen einer Schaltkupplung Cc' und eines Drehmomentwandlers T'.
Die Schaltkupplung Cc' umfasst eine Antriebsplatte 135, welche mit Keilprofil über der Kurbelwelle 2 angebracht und durch eine Mutter 134 an dieser befestigt ist, sowie ein mit Boden versehenes zylindrisches Kupplungsaußenelement 137, welches verschieblich an einem Lagerrohr 136 getragen ist, das integral und vorstehend an einer Außenfläche der Antriebsplatte 135 vorgesehen ist. Die Antriebsplatte 135 ist einer Endwand des Kupplungsaußenelements 137 benachbart angeordnet und weist einen Außenumfang auf, welcher mit Keilprofil mit einem Innenumfang des Kupplungsaußenelements 137 gekoppelt ist. Ein Kupplungsinnenelement 138 ist koaxial innerhalb des Kupplungsaußenelements 137 angeordnet und eine Mehrzahl von ringförmigen Antriebsreibplatten 139, welche verschieblich durch Keilprofil mit einem Innenumfang eines zylindrischen Abschnitts des Kupplungsaußenelements 137 in Eingriff sind und eine Mehrzahl von ringförmigen Abtriebsreibplatten 140, welche verschieblich mit einem Außenumfang des Kupplungsinnenelements 138 in Eingriff sind, sind in der Art und Weise einer abwechselnden Schichtung angeordnet. In diesem Falle sind zwei Antriebsreibplatten 139, 139 innerhalb und außerhalb der Gruppe aus den Reibplatten 139 und 140 angeordnet und ein Druckaufnahmering 141, welcher zu einer Außenfläche der äußeren Antriebsreibplatte 139 weist, ist an dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts des Kupplungsaußenelements 137 verriegelt.
Eine Distanzfeder 142 ist unter Druck zwischen beide Antriebsreibplatten 139 und 139 montiert, um die Antriebsreibplatten 139 und 139 in einer Abstandshalterichtung vorzuspannen. Ein Flansch 138a, welcher vorstehend an dem Außenumfang des Kupplungsinnenelements 138 vorgesehen ist, liegt der inneren Antriebsreibplatte 140 gegenüber.
Eine Mehrzahl von Zentrifugalgewichten 134 ist durch ein Gelenk 144 schwenkbar an die Antriebsplatte 135 montiert und derart angeordnet, dass ein Spannhebelabschnitt 143a eines jeden Zentrifugalgewichts 143 die innere Antriebsreibplatte 139 spannen kann. Ein Anschlag 145 ist an dem Lagerrohr 136 der Antriebsplatte 135 montiert, um eine Begrenzung einer Schiebebewegung in einer Richtung nach außen des Kupplungsaußenelements 137 (in einer Richtung nach rechts bei Betrachtung von 17) zu definieren. Weiterhin ist eine Kupplungsfeder 146 zwischen die Antriebsplatte 135 und das Kupplungsaußenelement 137 montiert, um das Kupplungsaußenelement 137 zum Anschlag 145 hin vorzuspannen.
Ein ringförmiges Übertragungselement 148 ist mit dem Kupplungsinnenelement 138 über einen bekannten Rückwärtslastübertragungsschraubenmechanismus 147 verbunden und mit Keilprofil an einen Außenumfang eines Vorsprungs 50a eines Pumpenlaufrads 50 des Drehmomentwandlers T' gekoppelt.
Während eines Leerlauf des Motors E ist die Drehzahl der Antriebsplatte 135, welche gemeinsam mit der Kurbelwelle 2 gedreht wird, gering und die Zentrifugalkraft des Gewichtsabschnitts des Zentrifugalgewichts 143 ist klein. Daher ist auch die Spannkraft des Spannhebelabschnitts 143a zu der Antriebsreibplatte 139 klein. Daher sind die Antriebsreibplatten 139, 139 an den gegenüberliegenden Seiten durch die Vorspannkraft der Distanzfeder 142 mit Abstand voneinander angeordnet worden, um die Abtriebsreibplatten 140 zu lösen, und die Schaltkupplung Cc' befindet sich in ihrem AUS-Zustand. Daher unterbricht die Schaltkupplung Cc' im AUS-Zustand die Übertragung der Kraft von der Kurbelwelle 2 zum Pumpenlaufrad 50 des Drehmomentwandlers T' und somit ist es selbst dann, wenn eine Radbremse nicht betätigt wird, möglich, die Vorwärtsbewegung des Vierrad-Buggys Vb mit sehr geringer Geschwindigkeit aufgrund einer durch den Drehmomentwandler T' bereitgestellten Kriechwirkung zu verhindern.
Wenn die Drehzahl des Motors E auf einen Wert gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert erhöht wird, wird die Zentrifugalkraft des Gewichtsabschnitts des Zentrifugalgewichts 143 mit einer solchen Zunahme der Drehzahl erhöht, wodurch der Spannhebelabschnitt 143a die Gruppe aus den Antriebs- und Abtriebsreibplatten 139 und 140 stark gegen den Druckaufnahmering 141 spannt, um die Antriebs- und die Abtriebsreibplatte 139 und 140 in Reibeingriff miteinander zu bringen. Daher wird die Schaltkupplung Cc' automatisch in den EIN-Zustand gebracht, um die Kraft der Kurbelwelle 2 von dem Kupplungsinnenelement 138 über das Übertragungselement 148 zum Pumpenlaufrad 50 des Drehmomentwandlers T' zu übertragen.
Wenn die Spannkraft der Zentrifugalgewichte 143 zu der Gruppe aus der Antriebs- und der Abtriebsreibplatte 139 und 140 eine voreingestellte Last der Kupplungsfeder 146 übersteigt, wird das Kupplungsaußenelement 137 nach links verlagert, wie in 17 zu sehen ist, während die Kupplungsfeder 146 gebogen wird. Darüber hinaus werden die Zentrifugalgewichte 143 danach durch einen Anschlagring 157 an dem Kupplungsaußenelement 137 aufgenommen, sodass die weitere Schwenkbewegung nach außen behindert ist. Die Kraft eines wechselseitigen Druckkontakts zwischen der Antriebs- und der Abtriebsreibplatte 139 und 140 wird nicht auf mehr als die Last der Kupplungsfeder 146 erhöht.
Das Kupplungsaußenelement 137 weist einen Vorsprung 137a auf, welcher an seiner Außenfläche vorsteht, weiterhin ist ein Lösenocken 150 an den Vorsprung 137a mit einem dazwischen angeordneten Löselager 149 montiert. Ein stationärer Nocken 152, welcher über eine Einstellschraube an die rechtsseitige Abdeckung 15a montiert ist, ist dem Lösenocken 150 gegenüberliegend angeordnet, und eine Kugel 153 ist an den stationären Nocken 152 montiert und im Eingriff mit einer Ausnehmung 150a im Lösenocken 150.
Der Lösenocken 150 umfasst einen Hebel 154, welcher eine Kerbe 154a an seinem spitzenseitigen Ende aufweist und welcher in radialer Richtung vorsteht. Weiterhin ist ein spitzenseitiges Ende eines Kupplungshebels 156, welcher an einer Wechselspindel 155 festgemacht ist, die für einen Schaltvorgang des Getriebes M genutzt wird, im Eingriff mit der Kerbe 154a.
Wenn die Wechselspindel 155 zum Schalten des Getriebes M während eines Fahrens des Vierrad-Buggys Vb gedreht wird, dreht der Kupplungshebel 156 den Lösenocken 150 in einer ersten Hälfte einer solchen Drehbewegung der Wechselspindel 155 und der Lösenocken 150 drückt die Kugel 153 an dem stationären Nocken 152 aus der Ausnehmung 150a mit der Drehbewegung des Lösenockens 150. Eine zu dieser Zeit erzeugte Reaktionskraft bewirkt, dass das Kupplungsaußenelement 137 nach links gespannt wird, wie in 17 zu sehen ist, und zwar gegen die Last der Kupplungsfeder 146 durch das Löselager 149, wodurch der Druckaufnahmering 141 von der Gruppe aus der Antriebs- und der Abtriebsreibplatte 139 und 140 mit Abstand angeordnet wird. Andererseits ist die Auswärtsschwenkbewegung der Zentrifugalgewichte 143 durch den Anschlagring 157 behindert, wie oben beschrieben wurde, und der Spannhebelabschnitt 143a wird bei einer vorherigen Spannstellung für die Antriebs- und die Abtriebsreibplatte 139 und 140 gestoppt. Daher sind die Antriebs- und die Abtriebsreibplatte 139 und 140 in zuverlässiger Weise mit Abstand voneinander angeordnet, wodurch die Schaltkupplung Cc' in den AUS-Zustand gebracht ist.
Die zweite Hälfte der Drehbewegung der Wechselspindel 155 ist in den Dienst eines Schaltens des Getriebes M gestellt. Nach dem Schalten des Getriebes M wird der Lösenocken 150 mit der Rückstellbewegung der Wechselspindel 155 in seine ursprüngliche Stellung zurückgestellt und die Schaltkupplung Cc' wird durch Zusammenwirken der Vorspannkraft der Kupplungsfeder 146 mit der Zentrifugalkraft der verbundenen Zentrifugalgewichte 143 in den EIN-Zustand zurückgestellt.
Im Drehmomentwandler T' ist der Vorsprung 50a des Pumpenlaufrads 50, welches mit Keilprofil mit dem Übertragungselement 148 gekoppelt ist, an der Kurbelwelle 2 mit einem dazwischen angeordneten Kugellager 159 getragen. Weiterhin ist die mit dem Turbinenlaufrad 51 verbundene Turbinenwelle 59 an der Statorwelle 60 mit dazwischen angeordneten linken und rechten Nadellagern 160 und Kugellagern 161 an der Statorwelle 60 getragen. Der Vorsprung 52a des Statorlaufrads 52 ist mit dazwischen angeordneten Kugellagern 162 oder Nadellagern an der Kurbelwelle 2 getragen und ist mit Keilprofil mit der Statorwelle 60 gekoppelt.
Eine drehmomentwandlerseitige Abdeckung 163 ist öldicht mit der Pumpenverlängerung 70 gekoppelt, welche mit dem Pumpenlaufrad 50 verbunden ist, um die Außenseite des Turbinenlaufrads 51 abzudecken. Weiterhin ist eine Einwegekupplung 64 zwischen der drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 163 und der Turbinenwelle 59 angeordnet, um lediglich ein Rückwärtslastdrehmoment von der Turbinenwelle 59 zur drehmomentwandlerseitigen Abdeckung 163 zu übertragen. Wenn ein auf die Antriebswelle 126 ausgeübtes Rückwärtslastdrehmoment über das Getriebe M und die primäre Reduziervorrichtung 14 zu der Turbinenwelle 59 während einer Ausführung einer Motorbremse übertragen wird, wird daher die Einwegekupplung 64 in einen Verbindungszustand gebracht, um das Rückwärtslastdrehmoment von der Pumpenverlängerung 70 zum Pumpenlaufrad 50 und dem Übertragungselement 148 zu übertragen.
Wenn das Rückwärtslastdrehmoment zum Übertragungselement 148 übertragen wurde, wird das Kupplungsinnenelement 138 in der Schaltkupplung Cc' bei Betrachtung von 17 nach links gespannt, und zwar durch Betätigung des Schraubenmechanismus 147, wodurch der Flansch 138a des Kupplungsinnenelements 138 die Gruppe aus der Antriebs- und der Abtriebsreibplatte 139 und 140 gegen den Druckaufnahmering 141 spannt, wobei die innere Antriebsreibplatte 139 links angeordnet ist, und somit ist die Schaltkupplung Cc' in den EIN-Zustand gebracht. Daher wird das Rückwärtslastdrehmoment zur Kurbelwelle 2 übertragen, um eine gute Motorbremswirkung bereitzustellen.
Eine Trennwand 165 ist an der Kurbelwelle 2 zum Trennen des Stromaufwärts- und des Stromabwärtszufuhr-Ölkanals 27a und 27b voneinander vorgesehen. Ein Trennstopfen 166 ist mit Presssitz in den Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a eingepasst, um den Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a in einen Stromaufwärtsabschnitt und einen Stromabwärtsabschnitt zweizuteilen.
In der Schaltkupplung Cc' ist eine Ölkammer 168 in dem Lagerrohr 136 mit einer durch einen Deckel 167 geschlossenen geöffneten Fläche definiert und steht mit einem Innenumfang des Kupplungsinnenelements 138 durch eine Durchgangsbohrung 169 in Verbindung. Die Ölkammer 168 steht ebenso mit dem Stromaufwärtsabschnitt und dem Stromabwärtsabschnitt des Stromaufwärtszufuhr-Ölkanals 27a durch eine Einströmbohrung 170 und eine Ausströmbohrung 171 in Verbindung, welche in der Kurbelwelle 2 vorgesehen sind.
Im Drehmomentwandler T' ist eine erste kleine Ölkammer 172 zur Rechten des Vorsprungs 52 des Statorlaufrads 52 vorgesehen und eine zweite kleine Ölkammer 173 ist zur Linken des Vorsprungs 52a vorgesehen. Die erste kleine Ölkammer 172 steht mit der zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 definierten Ölkammer in Verbindung und steht ebenso mit dem Stromabwärtsabschnitt des Stromaufwärtszufuhr-Ölkanals 27a durch eine Einströmbohrung 175 in Verbindung, welche in der Kurbelwelle 2 vorgesehen ist. Die zweite kleine Ölkammer 173 steht mit der zwischen dem Turbinenlaufrad 51 und dem Statorlaufrad 52 definierten Ölkammer und ebenso mit dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b durch eine in der Kurbelwelle 2 vorgesehene Ausströmbohrung 176 in Verbindung. Ferner stehen die erste und die zweite kleine Ölkammer 172 und 173 miteinander durch Spielräume zwischen den Lagern 162, welche den Vorsprung 52a tragen, und einer in dem Vorsprung 55a vorgesehenen Durchgangsbohrung 174 in Verbindung.
Wenn das Öl von der durch den Motor E angetriebenen Ölpumpe 44 durch den Ölkanal 27 zum Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zugeführt wird, strömt das Öl durch die Einströmbohrung 170 in die Ölkammer 168 und wird von dort aus in die Durchgangsbohrung 169 und die Ausströmbohrung 171 abgeleitet. Das durch die Durchgangsbohrung 169 hindurchgeleitete Öl wird Reibungsabschnitten und Gleitabschnitten der Schaltkupplung Cc' zugeführt, um zu deren Kühlung und Schmierung beizutragen.
Andererseits strömt das durch die Ausströmbohrung 171 hindurchgeleitete Öl durch den Stromabwärtsabschnitt des oberen Zufuhr-Ölkanals 27a und dann durch die Einströmbohrung 175 über die erste kleine Ölkammer 172, um die zwischen dem Pumpenlaufrad 50 und dem Turbinenlaufrad 51 definierte Ölkammer zu füllen. Dann strömt das Öl von der Ölkammer über die zweite kleine Ölkammer 173 und die Ausströmbohrung 176 zu dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b, um die verschiedenen Abschnitte des Motors E zu schmieren.
Der Vorsprung 52a des Statorlaufrads 52 ist an der Kurbelwelle 2 mit den dazwischen angeordneten Lagern 162 getragen und somit ist eine stabile Drehung gewährleistet. Darüber hinaus weisen gegenüberliegende Enden der Lager 162 zur ersten und zur zweiten kleinen Ölkammer 172 und 173 an den gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 52a hin und somit können die Lager 162 stets in einen gut geschmierten Zustand versetzt werden. Die erste und ide zweite kleine Ölkammer 172 und 173 stehen miteinander über die Lager 162 und die Durchgangsbohrung 174 in Verbindung und somit ist dann, wenn die Menge an von der Ölpumpe 44 zugeführtem Öl klein ist, eine große Menge des Öls von dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zur ersten kleinen Ölkammer 172 nicht ausreichend, wenn das Pumpenlaufrad 50 dazu neigt, durch die Drehung dorthinein zu ziehen. Jedoch strömt das Öl von der zweiten kleinen Ölkammer 173 durch die Durchgangsbohrung 174 und die Lager 162 in die erste kleine Ölkammer 172, um einen solchen Mangel auszugleichen und somit ist es möglich, die Erzeugung von Luftbläschen im Öl im Inneren des Drehmomentwandlers T' zu hemmen, um die Verringerung des Übertragungswirkungsgrads zu verhindern und die Lager 162 effektiv zu schmieren.
Die erste und die zweite Ölkammer 172 und 173 können miteinander um die Lager 162 herum durch eine Durchgangsbohrung 174' oder über beide Lager 162 und die Durchgangsbohrung 174' in Verbindung stehen.
Die direkte Verbindung zwischen dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a und dem Stromabwärtszufuhr-Ölkanal 27b im Inneren der Kurbelwelle 2 ist durch die Trennwand 165 zwischen der Einströmbohrung 175 und der Ausströmbohrung 176 unterbrochen. Daher wird das von der Ölpumpe 44 dem Stromaufwärtszufuhr-Ölkanal 27a zugeführte Öl zwangsweise im Inneren des Drehmomentwandlers T' durch die Einströmbohrung 175 und die Ausströmbohrung 176 geleitet, und selbst dann, wenn die Ölpumpe 44 eine verhältnismäßig geringe Kapazität aufweist, ist es möglich, den Mangel an Betriebsöl im Drehmomentwandler T' zum Äußersten zu verhindern, was für das Fahrzeug mit geringer Größe effektiv ist.
Eine weitere Anordnung ist im Wesentlichen die gleiche wie in der ersten Ausführungsform und somit sind Abschnitte oder Bauteile, welche jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen in den 15 bis 17 bezeichnet und ihre Beschreibung ist weggelassen.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Zahlreiche Modifikationen in der Konstruktion können ausgeführt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Zusätzlich kann der Drehmomentwandler T, T' durch eine Fluidkopplung ersetzt sein, welche keine drehmomentverstärkende Wirkung aufweist.

Claims

Übertragungssystem für ein Fahrzeug geringer Größe, wobei das Übertragungssystem einen Motor (E) mit einer Kurbelwelle (2) und ein Mehrstufengetriebe (M) mit einer zu der Kurbelwelle parallel angeordneten Eingangswelle (10) aufweist, wobei das Übertragungssystem ferner ein Fluidübertragungsmittel (T, T') umfasst, über welches die Kurbelwelle und die Eingangswelle miteinander verbunden sind, wobei das Fluidübertragungsmittel (T, T') ein mit der Kurbelwelle (2) verbundenes Pumpenflügelrad (50) und ein mit der Eingangswelle (10) verbundenes Turbinenflügelrad (51) umfasst, wobei das Übertragungssystem ferner eine Schaltkupplung (Cc, Cc') umfasst, wobei das Fluidübertragungsmittel (T, T') und die Schaltkupplung (Cc, Cc') an die Kurbelwelle (2) des Motors (E) montiert sind und miteinander in Reihe verbunden sind, wobei eines aus dem Fluidübertragungsmittel (T, T') und der Schaltkupplung (Cc, Cc') direkt mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, und das andere mit der Eingangswelle (10) des Mehrstufengetriebes (M) durch eine primäre Reduziervorrichtung (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Reduziervorrichtung (14), das Fluidübertragungsmittel (T, T') und die Schaltkupplung (Cc, Cc') in der genannten Reihenfolge auf der Kurbelwelle (2) des Motors (E) von einer Seitenwand eines Kurbelgehäuses (1) ausgehend in Richtung nach außen hin angeordnet sind, wobei das Kurbelgehäuse (1) die Kurbelwelle (2) durch eine Lagerung (3') lagert, welche zwischen der Seitenwand und der Kurbelwelle (2) angeordnet ist.
Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug geringer Größe, wobei die Einheit ein Übertragungssystem nach Anspruch 1 aufweist, ferner umfassend eine Ventilbetätigungssteuerzeitübertragungsvorrichtung (91), welche an die Kurbelwelle (2) montiert ist, und zwar auf einer der primären Reduziervorrichtung (14), dem Fluidübertragungsmittel (T, T') und der Schaltkupplung (Cc, Cc') entgegengesetzten Seite mit einer dazwischen angeordneten Kurbelkammer in dem Motor (E).
Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug mit geringer Größe, wobei die Einheit ein Übertragungssystem nach Anspruch 1 umfasst, ferner umfassend einen Generator (16), welcher an die Kurbelwelle (2) montiert ist, und zwar auf einer der primären Reduziervorrichtung (14), dem Fluidübertragungsmittel (T, T') und der Schaltkupplung (Cc, Cc') entgegengesetzten Seite mit einer dazwischen angeordneten Kurbelkammer in dem Motor (E).