DE69322833T2

DE69322833T2 - Kupplung für einen Kraftfahrzeugantrieb mit einem Gerät zur Reduzierung von Spitzendrehmomenten

Info

Publication number: DE69322833T2
Application number: DE69322833T
Authority: DE
Inventors: Masayuki C/O Toyota Jidosha K. K. Aichi-Ken 471 Kii; Hiroaki C/O Toyota Jidosha K. K. Aichi-Ken 471 Nimura; Mitsuhiro C/O Toyota Jidosha K. K. Aichi-Ken 471 Umeyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2013-10-20
Also published as: JP3230713B2; US5499703A; EP0594404A1; EP0594404B1; JPH06207642A; DE69322833D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung für eine Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Spitzendrehmomentreduzierungsvorrichtung zum Reduzieren von Spitzendrehmomenten.
Zur Verbesserung der Kraftstoffeinsparung sind leicht gebaute Kraftfahrzeuge wünschenswert. Um ein Kraftfahrzeug leichter zu machen, können die Massen und die Größen von Kraftübertragungseinrichtungsbauteile, d. h. von einer Gelenkwelle, von einem Differentialgetriebe und von einer Achswelle reduziert werden.
Die Massen und Größen der Kraftübertragungseinrichtungsbauteile werden gemäß den Größenordnungen von Spitzendrehmomenten geändert, die bei einem schnellen Start des Kraftfahrzeugs (d. h., bei einem plötzlichen Einkuppeln bei einer hohen Motordrehzahl) erzeugt werden, weil die Kraftübertragungseinrichtungsbauteile so ausgelegt sind, daß sie den Spitzendrehmomenten standhalten. Wenn daher die Spitzendrehmomente reduziert werden, können die Kraftübertragungseinrichtungsbauteile leichter und kleiner gebaut werden.
Als eine Vorrichtung zum Begrenzen von Spitzendrehmomenten ist eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung bekannt, wie sie in der Veröffentlichung des japanischen Gebrauchsmusters SHO 62-106028 offenbart ist. Eine solche Drehmomentbegrenzungseinrichung begrenzt die Drehmomente, die größer als ein vorgegebenes Drehmoment sind, welches durch eine Reibungscharakteristik der Frontplatte der Drehmomentbegrenzungseinrichtung bestimmt wird.
Das vorgegebene Drehmoment der Drehmomentbegrenzungseinrichtung ändert sich jedoch gemäß dem Abrieb der Front platte. Als Ergebnis kann keine stabile Drehmomentbegrenzungscharakteristik erzielt werden. Wenn zudem einmal ein Haften bzw. Steckenbleiben auftritt, arbeitet die Drehmomentbegrenzungsfunktion nicht mehr weiter.
Die Zusammenfassung des japanischen Patentes, Band 13, Nr. 36 (M-790)(3884) vom 26. Januar 1998, umfaßt eine Schwungradanordnung, in der beim Start eines Betriebs zum in Eingriff bringen ein zweites Schwungrad mit einer Abtriebswelle durch eine Hilfskupplungsscheibe in Eigriff gebracht wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Reduzieren eines Spitzendrehmoments zu schaffen, die zuverlässig Spitzendrehmomente reduzieren kann, welche in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zum Beispiel bei einem raschen Start des Kraftfahrzeugs erzeugt werden.
Die Erfindung sieht eine Kupplung nach Anspruch 1 vor.
In der Vorrichtung der Erfindung wird das Mitläufer- Massenbauteil, welches eine vorgegebene Masse aufweist, an oder vor dem in Eingriffbringen der Kupplung mit der angetriebenen Seite in Kontakt gebracht und es hält einem Teil der Energie stand, die in der Kraftübertragungseinrichtung bei einem raschen Start des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, um Drehmomente zu reduzieren, welche in der angetriebene Seite der Kraftübertragungseinrichtung erzeugt werden. Aufgrund dieser Reduzierung der in der Kraftübertragungseinrichtung erzeugten Drehmomente können die Kraftübertragungseinrichtungsbauteile kleiner gebaut und durch Optimieren der Festigkeit der Kraftübertragungseinrichtungsbauteile leichter gemacht werden.
Wenn die Trägheitsmasse der Kupplungsscheibe erhöht werden würde, würden die Drehmomentspitzen bei einem ra schen Start reduziert werden, wie in der vorliegenden Erfindung. Das Erhöhen der Trägheitsmasse der Kupplungsscheibe würde jedoch den Synchronisierungsbetrieb des Getriebes verschlechtern. Weil im Gegensatz dazu in der vorliegenden Erfindung das Mitläufer-Massenbauteil ein Bauteil aufweist, das von der Kupplungsscheibe getrennt ist und von der angetriebene Seite gelöst wird, wenn die Kupplung außer Eingriff steht, sind der normale Betrieb der Synchronisierung und eine Reduzierung von Spitzendrehmomenten möglich.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen besonders ersichtlich und ergeben sich hieraus besonders schnell.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines oberen Abschnittes einer oberen Hälfte einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer oberen Hälfte zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 ein Diagramm eines Analysemodells der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 ein Diagramm eines Analysemodells der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 ein Diagramm eines Analysemodells der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 ein Diagramm eines Analysemodells der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 ein Diagramm eines Analysemodells der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 eine graphische Darstellung einer Charakteristik eines. Motorantriebsdrehmoments über der Zeit;
Fig. 17 eine graphische Darstellung einer Charakteristik eines Übertragungsdrehmoments über der relativen Geschwindigkeit für ein Abriebmaterial einer Kupplungsscheibe;
Fig. 18 eine graphische Darstellung einer Charakteristik eines Übertragungsdrehmoments über der relativen Geschwindigkeit für einen Reifen;
Fig. 19 eine graphische Darstellung von Charakteristiken einer Winkelgeschwindigkeit über der Zeit von typischen Tragheitsmassenabschnitten in einem Fall, wo kein Mitläufer-Massenbauteil vorgesehen ist;
Fig. 20 eine graphische Darstellung von Charakteristiken einer Winkelgeschwindigkeit über der Zeit von typischen Trägheitsmassenabschnitten in einem Fall, wo ein Mitläufer- Massenbauteil vorgesehen ist;
Fig. 21 eine graphischen Darstellung einer Charakteristik eines in einer Kraftübertragungseinrichtung erzeugten Drehmoments über der Zeit;
Fig. 22 eine graphische Darstellung einer Charakteristik einer Winkelgeschwindigkeit über der Zeit von einer Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments, welche den gleichen Aufbau aufweist, wie die Vorrichtung der vierten Ausführungsform der Erfindung mit Ausnahme dessen Mitläufer-Massenbauteils und es weist kein Mitläufer-Massenbauteil auf.
Fig. 23 eine graphische Darstellung einer Charakteristik einer Winkelgeschwindigkeit über der Zeit von der Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 24 eine graphische Darstellung eine Charakteristik eines in der Kraftübertragungseinrichtung erzeugten Drehmoments über der Zeit von der vierten Ausführungsform gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 25 einen Aufriß eines Federplattenabschnittes der Vorrichtung der Fig. 1; und
Fig. 26 einen Grundriß des Federplattenabschnittes der Fig. 25.
Unterhalb werden zehn Ausführungsformen der Erfindung erklärt.
In den Fig. 1, 11, 25 und 26 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei in einem Drehmomentübertragungsweg ein Mitläufer-Massenbauteil angeordnet ist.
In den Fig. 2 und 12 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, worin ein Drehmomentübertragungsweg zwei parallel zueinanderangeordnete Wegabschnitte aufweist und in einem der zwei Wegabschnitte ein Mitläufer- Massenbauteil angeordnet ist und worin ein Schwungrad vom Typ integral vorgesehen ist.
In den Fig. 3 und 13 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, worin ein Drehmomentübertragungsweg zwei zueinander parallel angeordnete Wegabschnitte aufweist und in einem der zwei Wegabschnitte ein Mitläufer- Massenbauteil angeordnet ist und worin ein Schwungrad vom Typ geteilt vorgesehen ist.
In den Fig. 4 und 14 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, worin außerhalb eines Drehmomentübertragungsweges ein Mitläufer-Massenbauteil angeordnet ist.
In den Fig. 5 und 15 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, worin zwei Mitläufer-Massenbauteile vorgesehen sind: eines ist in einem Drehmomentübertragungsweg angeordnet und das andere ist außerhalb des Drehmomentübertragungsweges angeordnet.
In Fig. 6 ist eine sechste Ausführungsform der Erfindung dargestellt und sie ist eine Weiterbildung dahingehend, daß die zweite und sechste Ausführungsform der Erfindung kleiner gemacht worden sind.
In Fig. 7 ist eine siebte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und sie ist eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Erfindung, worin ein Mitläufer-Massenbauteil durch ein Keilwellenprofil und eine konische Feder axial verschoben wird.
In Fig. 8 ist eine achte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und sie ist eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Erfindung, worin ein Mitläufer-Massenbauteil mittels eines Gummibauteils axial verschoben wird.
In Fig. 9 ist eine neunte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und sie ist eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Erfindung, worin ein Mitläufer-Massenbauteil mit einer Kupplungsscheibe derartig gekoppelt ist, daß die Instandhaltung einfach ist.
In Fig. 10 ist eine zehnte Ausführungsform der Erfindung dargstellt und sie ist eine Weiterbildung der dritten Ausführungsform, worin an einem Mitläufer-Massenbauteil eine Kupplungsseite derartig angeordnet ist, daß die Instandhaltung einfach ist.
Die Bauteile mit den gleichen Anordnungen oder Funktionen sind durch alle Ausführungsformen der Erfindungen hindurch mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß eine wiederholte Erklärung von ihnen ausgelassen wird.
Als erstes wird die erste Ausführungsform der Erfindung erklärt.
Ein Drehmomentübertragungsweg eines Kraftfahrzeugs weist Kraftübertragungsbauteile, d. h. einen Motor, ein Schwungrad, eine Kupplung, ein Getriebe mit einer Synchronisierung, eine Gelenkwelle, ein Differentialgetriebe, eine Achswelle, ein Rad und einen Reifen auf, wobei sie in dieser Reihenfolge in Reihe angeordnet sind. Das Getriebe mit einer Synchronisierung ist eine bekannte Anordnung.
Fig. 1 stellt die Bauteile, die in der Umgebung der Kupplung angeordnet sind, in Form eines schematischen Diagramms dar. Ein Schwungrad 21 ist an einen rückwärtigen Endabschnitt einer Motorkurbelwelle 22 gekoppelt und dreht sich zusammen mit der Kurbelwelle 22. Das Schwungrad 21 kann vom Typ integral oder vom Typ geteilt sein und Fig. 1 zeigt ein Schwungrad vom Typ integral.
An das Schwungrad 21 ist eine Kupplung 23 gekoppelt. Die Kupplung 23 weist eine erste Kupplungsscheibe 24, eine vordere Abdeckung 38, eine Kupplungsabdeckung 26, eine zweite Kupplungsscheibe 27, eine Druckplatte 28 und eine Membranfeder 29 (eine Kupplungsfeder vom Typ Membran) auf. Die erste Kupplungsscheibe 24 ist an dem Schwungrad 21 derartig angeordnet, daß sich die erste Kupplungsscheibe 24 mit dem Schwungrad 21 zusammen dreht. Die vordere Abdeckung 38 wird an dem Schwungrad 21 über ein Lager 25 derartig gehalten, daß die vordere Abdeckung 38 in Bezug auf das Schwungrad 21 gedreht werden kann. Die Kupplungsabdeckung 26 ist an der vorderen Abdeckung 38 derartig angeordnet, daß sich die Kupplungsabdeckung 26 zusammen mit der vorderen Abdeckung 38 dreht. Die zweite Kupplungsscheibe 27 dreht sich zusammen mit der Kupplungsabdeckung 26 und kann in Bezug auf die erste Kupplungsscheibe 24 gedreht werden. Die Druckplatte 28 ist axial verschiebbar und ist über die Membranfeder 29 an die Kupplungsabdeckung 26 derartig gekoppelt, daß sich die Druckplatte 28 zusammen mit der Kupplungsabdeckung 26 dreht. Die Membranfeder 29 wird durch die Kupplungsabdeckung 26 gehalten und sie wird hydraulisch verschoben, so daß sie sich verformt, um die Druckplatte 28 zu der Kupplungsscheibe 27 hin zu schieben, wenn ein Kupplungspedal freigegeben wird.
Zwischen der ersten Kuppplungsscheibe 24 und der zweiten Kupplungsscheibe 27 ist ein Mitläufer-Massenbauteil 6 derartig angeordnet, daß es um eine Achse der Kupplung gedreht und axial verschoben werden kann. An der Kupplungsscheibe 24 wird über ein Lager 30 ein drehbares Bauteil 31, das mit dem Schwungrad koaxial angeordnet ist, drehbar gehalten und das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird durch das drehbare Bauteil 31 über eine Federplatte 32 gehalten, die es dem Mitläufer-Massenbauteil 6 gestattet, daß es in Bezug zu dem drehbaren Bauteil 31 axial verschoben wird. Wie in den Fig. 25 und 26 dargestellt ist, weist insbesondere das drehbare Bauteil 31 einen radial nach außen vorstehenden Vorsprung 31a und das Mitläufer-Massenbauteil 6 einen radial nach innen vorstehenden Vorsprung 6a auf. Die Federplatte 32 erstreckt sich in eine Umfangsrichtung des Schwungrades und ist an einem Endabschnitt der Federplatte 32 mit einem anderen Vorsprung 31a und an dem anderen Endabschnitt der Federplatte 32 mit dem Vorsprung 6a verbunden. Eine elastische Biegung und Verformung der Federplatte 32 gestattet dem Mitläufer-Massenbauteil 6, daß es in Bezug auf das drehbare Bauteil 31 axial verschoben wird. In Fig. 1 ist das Mitläufer-Massenbauteil 6 in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnet, durch den ein Drehmoment von dem Motor zu dem Rad und dem Reifen übertragen wird. Ein Abschnitt des Drehmomentübertragungsweges, der an einer Motorseite eines in Eingriff bringbaren/außer Eingriff bringbaren Abschnittes (die Kupplungsscheibe 24) der Kupplung 23 angeordnet ist, wird im folgenden als Antriebsseite bezeichnet, und ein Abschnitt des Drehmomentübertragungsweges, der an einer Getriebeseite der Kupplungsscheibe 27 der Kupplung 23 angeordnet ist, wird im Folgenden als angetriebene Seite bezeichnet.
Das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird von der Antriebsseite und der angetriebenen Seite gelöst, wenn die Kupplung 23 außer Eingriff gebracht wird, und es wird mit der angetriebenen Seite in Kontakt gebracht, wenn oder bevor die Kupplung 23 in Eingriff gebracht wird. Der Kontakt zwischen dem Mitläufer-Massenbauteil 6 und der angetriebenen Seite wird aufrecht erhalten, bis die Kupplung 23 so verschoben ist, daß sie außer Eingriff steht. In diesem Fall bedeutet das in Eingriffstehen der Kupplung 23 einen Zustand der Kupplung an oder nach dem Zeitpunkt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der angetriebenen Seite erhöht worden ist, um die gegenwärtige Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebseite zu erreichen, und das in Eingriffstehen oder der Kontakt des Mitläufer-Massenbauteils 6 mit der angetriebenen Seite bedeutet einen Zustand des Mitläufer-Massenbauteils 6 an oder nach dem Zeitpunkt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der angetriebenen Seite erhöht worden ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der gegenwärtigen Umdrehungsgeschwindigkeit der angetriebenen Seite zu erreichen.
Die Antriebsseite weist Motordrehbauteile auf, welche einen Kolben und die Kurbelwelle 22 des Motors, das Schwungrad 21 und die erste Kupplungsscheibe 24 aufweisen. Die angetriebene Seite weist die zweite Kupplungsscheibe 27, das Getriebe und die Kraftüber-tragungseinrichtungsbauteile, die an einer Radseite des Getriebes angeordnet sind, auf. Fig. 1 zeigt einen Zustand, wo das Kupplungspedal durch einen Fuß gedrückt wird und die Kupplung 23 außer Eingriff steht. Wenn das Drücken des Kupplungspedales gelöst wird, schiebt die Membranfeder 29 die Druckplatte 28 gegen die zweite Kupplungsscheibe 27 und die zweite Kupplungsscheibe 27 wiederum wird mit dem Mitläufer-Massenbauteil 6 in Kontakt gebracht, wobei das Mitläufer-Massenbauteil 6 zu der ersten Kupplungsscheibe 24 hin gedrückt wird. Wenn das Mitläufer-Massenbauteil 6 die erste Kupplungsscheibe 24 berührt, wird das Mitläufer-Massenbauteil 6 zwischen der ersten Kupplungsscheibe 24 und der zweiten Kupplungsscheibe 27 eingezwängt. Zur gleichen Zeit wird die Drehung des Schwungrades 21 durch die erste Kupplungsscheibe 24 zu dem Mitläufer-Massenbauteil 6 und zu der zweiten Kupplungsscheibe 27 übertragen und die angetriebene Seite beginnt sich zu drehen. In der ersten Ausführungsform treten das in Eingriffstehen des Mitläufer-Massenbauteils 6 mit der angetriebenen Seite und das in Eingriffstehen der Kupplung 23 gleichzeitig auf. Bei einem raschen Start des Fahrzeugs wird die Antriebseite im voraus auf eine hohe Geschwindigkeit angetrieben und anschließend wird die Kupplung plötzlich in Eingriff gebracht, so daß sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der angetriebenen Seite schnell auf die hohe Geschwindigkeit erhöht.
Um Winkelgeschwindigkeiten und in den Kraftübertragungseinrichtungsbauteilen erzeugte Drehmomente zu analy sieren, wird die Kraftübertragungseinrichtung, welche die Anordnung der Fig. 1 aufweist, in der Form eines in Fig. 11 gezeigten Analysemodels dargestellt. Insbesondere ist die Kraftübertragungseinrichtung, die einen Kraftfahrzeugkörper aufweist, in fünf prinzipielle Trägheitsabschnitte I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4; und I&sub5; geteilt. In der Analyse wurden Drehmomentübertragungscharakteristiken zwischen den jeweiligen benachbarten zwei Abschnitten verwendet, wie in den Fig. 11 und 16 bis 18 gezeigt ist. Insbesondere weist der erste Trägheitsabschnitt 2 die Motordrehabschnitte (den Kolben, die Kurbelwelle 22, eine Riemenscheibe, etc.), das Schwungrad 21 und die erste Kupplungsscheibe 24 der Kupplung 23, die mit dem Schwungrad 21 integral verbunden ist, auf. I&sub1;, θ&sub1; und dθ&sub1; drücken eine Trägheitsmasse, einen Drehwinkel bzw. eine Winkelgeschwindigkeit des ersten Trägheitsabschnittes 2 aus. In ähnlicher Weise weist der zweite Trägheitsabschnitt 6 das Mitläufer-Massenbauteil 6 auf (das als eine Trägheitsmasse das drehbare Bauteil 31 aufweist). I&sub2;, θ&sub2; und dθ&sub2; drücken eine Trägheitsmasse, einen Drehwinkel bzw. eine Winkelgeschwindigkeit des zweiten Trägheitsabschnittes 6 aus. Der dritte Trägheitsabschnitt 8 weist die zweite Kupplungsscheibe 27 der Kupplung 23, das Getriebe, die Gelenkwelle und das Differentialgetriebe auf. I&sub3;, θ&sub3; und dθ&sub3; drücken eine Trägheitsmasse, einen Drehwinkel (bei der zweiten Kupplungsscheibe 27) bzw. eine Winkelgeschwindigkeit des dritten Trägheitsabschnittes 8 aus. Der vierte Trägheitsabschnitt 10 weist die Achswelle, das Rad und den Reifen auf. I&sub4;, θ&sub4; und dθ&sub4; drücken eine Trägheitsmasse, einen Drehwinkel bzw. eine Winkelgeschwindigkeit des vierten Trägheitsabschnittes 10 aus. Der fünfte Trägheitsabschnitt 12 weist den Kraftfahrzeugkörper auf. I&sub5;, θ&sub5; und dθ&sub5; drücken eine Trägheitsmasse, einen Drehwinkel bzw. eine Winkelgeschwindigkeit des fünften Trägheitsabschnittes 12 aus. In diesem Fall beeinflußt der fünfte Trägheitsabschnitt 12 den vierten Trägheitsabschnitt I&sub4; nur durch ein Schlupfdrehmoment des Reifens, weil die Trägheitsmasse I&sub5; im Vergleich zu anderen trägen Massen sehr groß ist und daher der Drehwinkel θ&sub5; sehr klein ist.
Die Charakteristik der Drehmomentübertragung wird wie folgt bestimmt: dem ersten Trägheitsabschnitt 2 wird ein Motorantriebsdrehmoment (TE) 1 zugeführt. Das Schema dieses Motorantriebsdrehmoments TE ist in Fig. 16 gezeigt, worin sich das Drehmoment erhöht, bis es ein bestimmtes vorgegebenes Drehmoment erreicht und worin es nicht über ein Drehmoment erhöht werden kann, das höher ist als das vorgegebene Drehmoment.
Wenn die Kupplung in Eingriff gebracht wird, werden zwischen dem ersten Trägheitsabschnitt 2 und dem Mitläufer- Massenbauteil 6 und zwischen dem Mitläufer-Massenbauteil 6 und dem dritten Trägheitsabschnitt 8 aufgrund einer Reibung der ersten Kupplungsscheibe 24 bzw. einer Reibung der zweiten Kupplungsscheibe 27 Drehmomente erzeugt. Wie in Fig. 11 (siehe die Drehmomentübertragungscharakteristiken 5 und 7) und in Fig. 17 gezeigt ist, steigen in den Charakteristiken die Übertragungsdrehmomente im Verhältnis zu einer relativen Geschwindigkeit dθ&sub1;&sub2; zwischen den benachbarten Abschnitten (ein Differential zwischen dθ&sub1; und dθ&sub2;) bzw. zu einer relativen Geschwindigkeit dθ&sub2;&sub3; zwischen den benachbarten zwei Abschnitten (ein Differential zwischen dθ&sub2; und dθ&sub3;) mit hohen Gradienten bis zu bestimmten Niveaus an. Nachdem sie die Niveaus erreichen, steigen sie mit niedrigen Gradienten weiter und fallen anschließend mit niedrigen Gradienten.
Zwischen dem dritten Trägheitsabschnitt 8 und dem vierten Trägheitsabschnitt 10 wirken eine synthetische Torsionsfeder 9 mit einer Federkonstanten K&sub2; und eine synthetische viskose Dämpfung 16 (synthetic viscous damping) mit einem Dämpfungsfaktor C&sub2; von den Kraftübertragungsbauteilen des Getriebes, der Gelenkwelle, der Achswelle und des Reifens. Zudem wirken zwischen dem vierten Trägheitsabschnitt 10 und dem fünften Trägheitsabschnitt 12 eine in den Fig. 11 und 18 gezeigte Übertragungscharakteristik 11 eines Radschlupfdrehmoments (TF) und eine viskose Dämpfung 17 aufgrund eines Schlupfes zwischen dem Reifen und dem Boden.
Unter Verwendung des oben beschriebenen Modelles wurde eine Analyse durchgeführt, welche einen raschen Start eines Kraftfahrzeugs simuliert. In der Analyse wurden Winkelgeschwindigkeiten, die an dem ersten Trägheitsabschnitt (mit einer Trägheitsmasse I&sub1;), dem dritten Trägheitsabschnitt (mit einer Trägheitsmasse I&sub3;) und dem vierten Trägheitsabschnitt (mit einer Trägheitsmasse I&sub4;) erzeugt wurden, und Drehmomente, die an der angetriebenen Seite bei dem raschen Start erzeugt wurden, erzielt. In der Analyse wurden die folgenden Gleichungen verwendet, obwohl unterschiedliche Gleichungen verwendet werden könnten.
I&sub1; &sub1; = TE - TC1
I&sub2; &sub2; = TC1 - TC2
I&sub3; &sub3; = -K&sub2; (θ&sub3; - θ&sub4;) - C&sub2; (dθ&sub3; - dθ&sub4;) + TC2
I&sub4; &sub4; = K&sub2; (θ&sub3; - θ&sub4;) + C&sub2; (dθ&sub3; - dθ&sub4;) - C&sub3; (dθ&sub4; - dθ&sub5;) - TF
I&sub5; &sub5; = C&sub3; (dθ&sub4; - dθ&sub5;) + TF
Die Ergebnisse der Analyse sind in den Fig. 20 und 21 gezeigt. Fig. 19 zeigt Ergebnisse einer Vorrichtung, die zum Vergleich kein Mitläufer-Massenbauteil aufweist.
In der Analyse wurde eine Anfangswinkelgeschwindigkeit des ersten Trägheitsabschnittes 2 so festgelegt, daß sie 314,15 rad/s betrug (was 3,0 Umdrehungen pro Minute entsprach), um einen raschen Start des Kraftfahrzeugs zu simulieren. Die Anfangswinkelgeschwindigkeiten der anderen Trägheitsabschnitte wurden auf Null festgelegt. Zudem wurden in der Analyse die Trägheitsmassen I&sub1;, I&sub3;, I&sub4; und I&sub5; so festgelegt, daß sie 2,9 · 10&supmin;² Kgf m s², 1,2 · 10&supmin;³ Kgf m s², 1,1 · 10&supmin;³ Kgf m s² bzw. 8,8 · 10&supmin;² Kgf m s² betrugen.
Die Trägheitsmasse 12 des Mitläufer-Mmassenbauteils 6 wurde so ausgewählt, daß sie in der Analyse 1,6 · 10&supmin;² Kgf m s² betrug.
Für das in der Kraftübertragungseinrichtung erzeugte Drehmoment wurde ein in der Gelenkwelle erzeugtes Drehmoment verwendet. Das in der Gelenkwelle erzeugte Drehmoment entspricht einem Drehmoment zwischen 13 und 14 und wird auf der Grundlage der folgenden Gleichung berechnet:
T = i&sub1; · (K&sub2; · (θ&sub3; - θ&sub4;) + C&sub2; · (dθ&sub3; - dθ&sub4;))
worin das folgende gilt:
T: in der Kraftübertragungseinrichtung erzeugtes Drehmoment (in Kgf m)
i&sub1;: erstes Übersetzungsverhältnis des Getriebes
θ&sub3;: Drehwinkel des dritten Trägheitsabschnittes (in rad)
θ&sub4;: Drehwinkel des vierten Trägheitsabschnittes (in rad)
dθ&sub3;: Winkelgeschwindigkeit des dritten Trägheitsabschnittes (in rad/s)
dθ&sub4;: Winkelgeschwindigkeit des vierten Trägheitsabschnittes (in rad/s)
K&sub2;: synthetische Federkonstante der Feder 9 (siehe Fig. 12) (in Kgf m/rad)
C&sub2;: synthetischer Dämpfungsfaktor der viskosen Dämpfung 16 (siehe Fig. 12) (in Kgf m s)
In den Fig. 19 bzw. 20 sind Winkelgeschwindigkeiten von Trägheitsabschnitten eines Vierträgheitsmassenmodells, daß kein Mitläufer-Massenbauteil aufweist, und Winkelgeschwindigkeiten von Trägheitsabschnitten eines Fünfträgheitsmassenmodells, das ein Mitläufer-Massenbauteil der Fig. 11 aufweist, gezeigt. Die Bereiche der schraffierten Abschnitte der Fig. 19 und 20 stellen eine relative Winkelverschiebung, d. h. (θ&sub3;-θ&sub4;) zwischen den dritten und vierten Trägheitsabschnitten I&sub3; und I&sub4; dar, weil die Bereiche ein Produkt einer relativen Winkelgeschwindigkeit und der Zeit sind. Diese relative Winkelverschiebung ist im wesentlichen zu T proportional, weil C&sub2; sehr klein ist.
Wie aus dem Vergleich zwischen den Fig. 19 und 20 verstanden werden kann, erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit dθ&sub3; des dritten Trägheitsabschnittes mit der Trägheitsmasse 13 des Modells mit einem Mitläufer-Massenbauteil mit einem niedrigeren Gradienten als die Winkelgeschwindigkeit des dritten Trägheitsabschnittes ohne Mitläufer-Massenbauteil und es wird der Zeitpunkt, an dem der dritte Trägheitsabschnitt damit beginnt, mit dem ersten Trägheitsabschnitt in Eingriff zu gelangen, von dem Modell mit einem Mitläufer-Massenbauteil im Vergleich zu dem Modell ohne Mitläufer-Massenbauteil verzögert. Als Ergebnis ist der Bereich des schraffierten Abschnitt des Modells mit Mitläufer-Massenbauteil geringer als der des Modells ohne Mitläufer-Massenbauteil, was bedeutet, daß die in dem Modell mit einem Mitläufer-Massenbauteil erzeugten Spitzendrehmomente geringer sind als die in dem Modell ohne Mitläufer-Massenträgheitsbauteil, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Insbesondere wird das Spitzendrehmoment, welches in dem Fall ohne Mitläufer-Massenbauteil 197 Kgf m beträgt, auf ein Spitzendrehmoment verringert, das in dem Fall, wo ein Mitläufer- Massenbauteil vorgesehen ist, 138 Kgf m beträgt, reduziert und das Reduzierungsverhältnis kann 30% betragen.
In Bezug auf die Fig. 2 und 12 wird nun die zweite Ausführungsform der Erfindung erklärt.
Zwischen einer ersten Kupplungsscheibe 24 und einer zweiten Kupplungsscheibe 27 ist ein Mitläufer-Massenbauteil 6 angeordnet. An einem Schwungrad 21 ist über ein Lager 30 ein drehbares Bauteil drehbar gehalten, so daß es mit dem Schwungrad 21 koaxial angeordnet ist. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird durch das drehbare Bauteil 31 über eine Federplatte 32 gehalten, die es dem Mitläufer-Massenbauteil 6 gestattet, daß es in Bezug auf das drehbare Bauteil 31 axial verschoben werden kann. Folglich ist das Mitläufer- Massenbauteil 6 um eine Achse der Vorrichtung drehbar und es ist axial verschiebbar. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 weist eine Trägheitsmasse I&sub2; auf.
Das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird von der ersten Kupplungsscheibe 24 und der zweiten Kupplungsscheibe 27 gelöst, wenn die Kupplung 23 außer Eingriff gebracht wird. Obwohl sich die Antriebsseite dreht, drehen sich somit die angetriebene Seite, und das Mitläufer-Massenbauteil 6 nicht, wenn die Kupplung außer Eingriff gebracht wird. Wenn die Kupplung 23 in Eingriff gebracht wird, verschiebt die Membranfeder 29 die Druckplatte 28, wobei dadurch die zweite Kupplungsscheibe 27 gegen das Mitläufer-Massenbauteil 6 gedrückt wird. In diesem Fall nimmt die erste Kupplungsscheibe 24 die Druckkraft des Mitläufer-Massenbauteils 6 auf und hält dieser stand. Als Ergebnis wird das Mitläufer-Massenbauteil 6 zwischen den ersten und zweiten Kupplungsscheiben 24 und 27 eingezwängt, so daß es sich dreht, und die angetriebene Seite dreht sich ebenfalls. Somit treten das in Eingriffbringen des Mitläufer-Massenbauteils 6 mit der angetriebenen Seite und das in Eingriffbringen der Antriebsseite mit der angetriebenen Seite gleichzeitig auf.
Ein Drehmomentübertragungsweg weist zwei Wegabschnitte auf. Einer ist ein Wegabschnitt zum Übertragen von Drehmo menten von einem Schwungrad 21 zu der zweiten Kupplungsscheibe 27 durch die erste Kupplungsscheibe 24 und durch das Mitläufer-Massenbauteil 6 und der andere ist ein Wegabschnitt zum Übertragen von Drehmomenten von dem Schwungrad 21 zu der zweiten Kupplungsscheibe 27 durch eine Kupplungsabdeckung 26, eine Membranfeder 29 und eine Druckplatte 28. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 ist daher in einem der zwei Wegabschnitte angeordnet.
Fig. 12 zeigt ein Analysemodell, das die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform simuliert. Das Modell der Fig. 12 ist das gleiche, wie das der Fig. 11 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme, das in der zweiten Ausführungsform eine Umleitung hinzugefügt wurde, die die ersten und dritten Trägheitsabschnitte 11 und 13 verbindet, so daß ein zweiter Trägheitsabschnitt 12 umgangen wird. Dieser hinzugefügte Umleitungsabschnitt überträgt durch die Kupplungsabdeckung 26, die Membranfeder 29 und die Druckplatte 28 ein Drehmoment.
In dem Umleitungsabschnitt findet aufgrund der zweiten Kupplungsscheibe eine Drehmomentübertragung statt, deren Charakteristik in einem Kreis 18 der Fig. 12 gezeigt ist. In der Drehmomentübertragungscharakteristik steigt das Übertragungsdrehmoment im Verhältnis zu einer relativen Geschwindigkeit dθ&sub1;&sub3; zwischen den ersten und dritten Trägheitsabschnitten mit einem hohen Gradienten an und nachdem es ein vorgegebenes Drehmoment erreicht hat, steigt es mit einem einem niedrigen Gradienten an und fällt anschließend mit einem niedrigen Gradienten.
In dem Modell der Fig. 12 drückt I&sub3; eine Gesamtträgheitsmasse der Kupplungsscheibe 27, des Getriebes, der Gelenkwelle und des Differentialgetriebes aus. Ein Abschnitt von I&sub3; bis I&sub6; ist der gleiche wie der in der ersten Ausführungsform.
Es wurde eine Analyse durchgeführt, die zu der für die erste Ausführungsform durchgeführten Analyse ähnlich war, wobei ein rascher Start eines Kraftfahrzeugs simuliert wurde. In der Analyse wurde die Trägheitsmasse I&sub1; des ersten Trägheitsabschnittes so ausgewählt, daß sie 4,0 · 10&supmin;² Kgf m s² betrug, und die Trägheitsmasse I&sub2; des zweiten Trägheitsabschnittes wurde so ausgewählt, daß sie 0,5 · 10&supmin;² Kgf m s² betrug. Die Trägheitsmassen I&sub3;, I&sub4; und I&sub5; waren die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform. Die Ergebnisse der Analyse waren im wesentlichen die gleichen wie die in den Fig. 19, 20 und 21 gezeigten Ergebnisse. Insbesondere wurde das Spitzendrehmoment von 197,0 Kgf m, das in einem Fall ohne Mitläufer-Massenbauteil erzielt wird, auf 165 Kgf m, das in einem Fall erzielt wird, wo ein Mitläufer-Massenbauteil vorgesehen war, reduziert, d. h., das Spitzendrehmoment wurde um ungefähr 16% reduziert. Die anderen Anordnungen und ihr Betrieb sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform.
In Bezug auf die Fig. 3 und 13 wird die dritte Ausführungsform der Erfindung erklärt.
In Fig. 3 weist eine Antriebsseite Drehabschnitte des Motors auf, welche eine Kurbelwelle 22, ein Schwungrad 21 vom Typ geteilt (worin zwei Trägheitsmassenabschnitte 21a und 21b durch eine in Reihe angeordnete Anordnung einer Feder 21c und einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21d verbunden sind), eine erste Kupplungsscheibe 24, eine Kupplungsabdeckung 26, eine Membranfeder 29 und eine Druckplatte 28 aufweisen. Eine angetriebene Seite weist eine zweite Kupplungsscheibe 27, ein Getriebe einschließlich einer Synchronisierung, eine Gelenkwelle, ein Differentialgetriebe, eine Achswelle, ein Rad, einen Reifen und einen Automobilkörper auf.
Zwischen den ersten und zweiten Kupplungsscheiben 24 und 27 ist ein Mitläufer-Massenbauteil 6 angeordnet. An dem Trägheitsmassenabschnitt 21b von dem Schwungrad 21 wird über ein Lager 30 ein drehbares Bauteil 31 drehbar gehalten und das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird durch das drehbare Bauteil 31 über eine Federplatte 32 gehalten, die es dem Mitläufer-Massenbauteil 6 gestattet, das es in Bezug auf das drehbare Bauteil 31 axial verschoben werden kann. Das Mitläufer-Massenbauteil wird von der Antriebsseite und der angetriebenen Seite gelöst, wenn die Kupplung 23 außer Eingriff gebracht wird, und es wird mit der angetrieben Seite in Eingriff oder in Kontakt gebracht, wenn oder bevor die Kupplung 23 verschoben wird, um in Eingriff gebracht zu werden.
Die Fig. 13 zeigt ein Analysemodell der Vorrichtung der dritten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 13 drückt I&sub1; eine gesamte Trägheitsmasse von drehbaren Abschnitten des Motors und des Trägheitsmassenabschnittes 21a des Schwungrades 21 vom Typ geteilt aus und Ic ist eine Gesamtträgheitsmasse des Trägheitsmassenabschnittes 21b des Schwungrades 21, der Kupplungsabdeckung 26, einer Druckplatte 28 und der ersten Kupplungsscheibe 24. Zudem sind I&sub2;, wie in der zweiten Ausführungsform, eine Trägheitsmasse des Mitläufer-Massenbauteils 6, I&sub3; eine Gesamtträgheitsmasse der zweiten Kupplungsscheibe 27, des Getriebes, der Gelenkwelle und des Differentialgetriebes, I&sub4; eine Gesamtträgheitsmasse der Achswelle, des Rades und des Reifens, und I&sub5; eine Trägheitsmasse des Kraftfahrzeugskörpers.
Ein Drehmomentübertragungsweg weist zwei Wegabschnitte auf: einer ist ein Wegabschnitt durch das Mitläufer-Massenbauteil 6 und der andere ist ein Wegabschnitt durch die Kupplungsabdeckung 26. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 ist in einem der zwei Wegabschnitte angeordnet.
Es wurde eine Analyse auf die gleiche Art und Weise durchgeführt, wie die der zweiten Ausführungsform, wobei ein rascher Startzustand des Kraftfahrzeugs simuliert wurde. Es wurden ähnliche Ergebnisse wie die der zweiten Ausführungsform erzielt. Insbesondere wurden in der Analyse I&sub1;, I&sub2; und Ic so ausgewählt, daß sie 2,4 · 10&supmin;² kgf m 0,593 · 10&supmin;² Kgf m s² bzw. 1,5 · 10&supmin;² Kgf m s² betrugen, und I&sub3;, I&sub4; und I&sub5; wurden so wie in der zweiten Ausführungsform ausgewählt. Die Ergebnisse der Analyse zeigten, daß die Spitzendrehmomentreduzierungsrate ungefähr 16% betrug. Andere Anordnungen und der Betrieb der dritten Ausführungsform waren die gleichen, wie die der zweiten Ausführungsform.
In Bezug auf die Fig. 4 und 14 wird die vierte Ausführungsform der Erfindung erklärt, worin ein Mitläufer- Massenbauteil außerhalb eines Drehmomentübertragungsweges angeordnet ist.
In der vierten Ausführungsform weist eine Antriebsseite drehbare Abschnitte eines Motors auf, welche eine Kurbelwelle 22, ein Schwungrad 21 vom Typ integral, eine Kupplungsabdeckung 26, die an dem Schwungrad 21 fest angeordnet ist, eine Membranfeder 29 und eine Druckplatte 28 aufweisen. Eine angetriebene Seite weist eine Kupplungsscheibe 27, ein Getriebe einschließlich einer Synchronisierung, eine Gelenkwelle, ein Differentialgetriebe, eine Achswelle, ein Rad, einen Reifen und einen Kraftfahrzeugkörper auf, wobei sie in dieser Reihenfolge angeordnet sind. An dem Schwungrad 21 wird über ein Lager 30 ein Mitläufer-Massenbauteil 6 drehbar gehalten. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 ist in Bezug auf das Schwungrad 21 axial nicht verschiebbar.
Das Mitläufer-Massenbauteil 6 wird von der Antriebsseite und von der angetriebenen Seite gelöst, wenn die Kupplung 23 außer Eingriff gebracht wird, und sie wird mit der Antriebsseite in Eingriff und in Kontakt gebracht, wenn oder bevor die Kupplung 23 gedreht wird, so daß sie in Ein griff steht. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 hält einer Druckkraft der Kupplungsscheibe 27 stand.
Durch das Schwungrad 21, die Kupplungsabdeckung 26, die Membranfeder 29, die Druckplatte 28 und die Kupplungsscheibe 27, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind, verläuft ein Drehmomentübertragungsweg. Das Mitläufer-Massenbauteil 6 ist außerhalb des Drehmomentübertragungsweges angeordnet.
Fig. 14 zeigt ein Analysemodell für die Vorrichtung der fünften Ausführungsform der Erfindung. I&sub1; drückt eine Gesamtträgheitsmasse der drehbaren Abschnitte des Motors, dem Schwungrad 21, der Kupplungsabdeckung 26, der Membranfeder 29 und der Druckplatte 28 aus, I&sub2; drückt eine Trägheitsmasse des Mitläufer-Massenbauteils 6 aus, I&sub3; ist eine Gesamtträgheitsmasse der Kupplungsscheibe 27, des Getriebes, der Gelenkwelle und des Differentialgetriebes, I&sub4; drückt eine Gesamtträgheitsmasse der Achswelle, des Rades und des Reifens aus, und I&sub5; ist eine Trägheitsmasse des Kraftfahrzeugkörpers. Die Drehmomentübertragungscharakteristiken zwischen den benachbarten zwei Trägheitsabschnitten sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform.
Es wurde eine Analyse durchgeführt, die einen raschen Startzustand des Kraftfahrzeugs simuliert. In der Analyse wurde I&sub1; so ausgewählt, daß es 4,0 · 10&supmin;² Kgf m s² betrug (was eine Trägheitsmasse des Schwungrades von 1,6 · 10&supmin;² Kgf m s² enthält), I&sub2; wurde so ausgewählt, daß es 0,5 · 10&supmin;² Kgf m s² betrug und I&sub3;, I&sub4; und I&sub5; wurden als die gleichen Werte wie die der ersten Ausführungsform festgelegt. Eine Anfangsgeschwindigkeit dθ&sub1; wurde so ausgewählt, daß sie 3,0 Umdrehungen pro Minute betrug (d. h., 314,15 rad/s). Die Analyseergebnisse sind in den Fig. 21, 22 und 23 gezeigt und zeigen die gleiche Tendenz wie die der ersten Ausführungsform der Erfindung. Ein Spitzendrehmoment wurde von 197 Kgf m in dem Fall, wo kein Mitläufer-Massenbauteil vorgesehen ist, auf 165 Kgf m in dem Fall, wo ein Mitläu fer-Massenbauteil vorgesehen ist, reduziert und die Reduzierungsrate des Spitzendrehmoments betrug ungefähr 16%.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb der vierten Ausführungsform der Erfindung sind die gleichen, wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Bezug auf die Fig. 5 und 15 wird die fünfte Ausführungsform der Erfindung erklärt. Eine Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments der fünften Ausführungsform ist die gleiche wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung, mit Ausnahme, daß die Vorrichtung der fünften Ausführungsform zudem ein zweites Mitläufer-Massenbauteil 36 sowie ein erstes Mitläufer-Massenbauteil 6 aufweist, das dem Mitläufer-Massenbauteil 6 der zweiten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Das zweite Mitläufer-Massenbauteil 36 ist außerhalb eines Drehmomentübertragungsweges angeordnet, während das erste Mitläufer-Massenbauteil 6 in dem Drehmomentübertragungsweg vorgesehen ist. Das zweite Mitläufer-Massenbauteil 36 wird mit der angetriebenen Seite durch eine elektromagnetische Kupplung 35 in Eingriff und außer Eingriff gebracht.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird insbesondere das zweite Mitläufer-Massenbauteil 36 durch eine Antriebswelle 33 des Getriebes über ein Lager 34 drehbar gehalten. Die elektromagenetische Kupplung 35 ist zwischen dem zweiten Mitläufer-Massenbauteil 36 und einem Bauteil angeordnet, das an der Antriebswelle 33 fest angeordnet ist. Wenn die Kupplung 35 auf "EIN" geschaltet wird, wird das Zweite Mitläufer- Massenbauteil 36 mit der Antriebswelle 33 in Eingriff gebracht, und wenn die Kupplung 35 auf "AUS" geschaltet wird, wird das in Eingriffstehen freigegeben.
Die elektromagnetische Kupplung 35 wird nur in einem Fall auf "EIN" geschaltet, wo die Motorgeschwindigkeit zu hoch ist, um von dem ersten Mitläufer-Massenbauteil 6 ab sorbiert zu werden, und in einem Fall, wo sich die Motorgeschwindigkeit mit einem zu hohen Gradienten ändert, um von dem ersten Mitläufer-Massenbauteil 6 absorbiert zu werden.
Fig. 15 zeigt ein Analysemodell für die Vorrichtung der fünften Ausführungsform der Erfindung, die einen Trägheitsabschnitt 16 aufweist, der zu einem Abschnitt hinzugefügt worden ist, der gleich dem Modell der zweiten Ausführungsform ist. Die Analyse wurde durchgeführt und es wurden die gleichen Ergebnisse wie die der zweiten Ausführungsform erzielt, wenn das zweite Mitläufer-Massenbauteil 36 nicht mit der angetriebenen Seite in Eingriff stand. Zudem wurde aus der Analyse herausgefunden, daß, wenn das zweite Mitläufer- Massenbauteil 36 mit der angetriebenen Seite in Eingriff stand, die Drehmomentübertragungskurve gegenüber der Zeitkurve einen niedrigeren Gradienten aufwies als in dem Fall ohne einem zweiten Mitläufer-Massenbauteil, und daß die Höhe des in der Kraftübertragungseinrichtung erzeugten Spitzendrehmomentes aufgrund des Hinzufügens des zweiten Mitläufer-Massenbauteils 36 reduziert wurde.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb der fünften Ausführungsform der Erfindung sind die gleichen wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Bezug auf Fig. 6 wird die sechste Ausführungsform der Erfindung erklärt, die eine Weiterbildung der zweiten und fünften Ausführungsformen der Erfindung ist.
In der sechsten Ausführungsform sind das Schwungrad 21 und die Kurbelwelle 22 über eine Antriebsplatte 38 miteinander verbunden, welche eine ringförmige Platte, die zu der Kurbelwelle 22 koaxial angeordnet ist, aufweist. Die Antriebsplatte 38 ist an der Kurbelwelle 22 an einem radialen Innenabschnitt der Antriebsplatte 38 durch Einstellschrauben 39 angeordnet und das Schwungrad 21 ist an der Antriebsplatte 38 an einem radialen Außenabschnitt der An triebsplatte 38 durch Schrauben angebracht. Ein Eckabschnitt eines radialen Innenabschnittes des Schwungrades 21 ist abgeschnitten, um dadurch einen Raum zum Anordnen der Köpfe der Einstellschrauben 39 vorzusehen. Aufgrund dieser Anordnung wird die Länge der Einstellschrauben 39 im Vergleich zu dem Fall der Fig. 2 verkürzt. Das Verkürzen der Schrauben 39 sieht einen Raum vor den Schrauben vor, wo das Lager 30 zum Halten des drehbaren Bauteils 31 an dem Schwungrad 21 angeordnet ist, so daß das Lager 30 in die radiale Richtung verkleinert wird. Das Verkleinern bzw. Kleinerbauen des Lagers 30 vergrößert einen Raum zum Anordnen der Federplatte 32 darin und macht das Ausgestalten der Federplatte einfach. Aufgrund des Kleinerbauens des Lagers 30 kann zudem das Mitläufer-Massenbauteil 6 radial nach innen ausgedehnt werden und die Trägheitsmasse des Mitläufer- Massenbauteils 6 kann derartig vergrößert werden, daß die Wirkung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments erhöht wird.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb davon sind die gleichen, wie die der zweiten und fünften Ausführungsformen der Erfindung.
In Bezug auf die Fig. 7 wird die siebte Ausführungsform der Erfindung erklärt, die eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
In der siebten Ausführungsform steht das Mitläufer-Massenbauteil 6 mittels eines Keilwellenprofils mit dem Drehbaubauteil 31 in Eingriff, das an dem Schwungrad 21 über das Lager 30 drehbar gehalten wird. Aufgrund dieses in Eingriffstehen mittels eines Keilwellenprofils kann das Mitläufer-Massenbauteil 6 in Bezug auf das drehbare Bauteil 31 axial verschoben werden und es dreht sich zusammen mit dem drehbaren Bauteil 31. Zwischen dem drehbaren Bauteil 31 und dem Mitläufer-Massenbauteil 6 ist eine konische Feder 41 angeordnet und sie spannt das Mitläufer-Massenbauteil 6 zu der Kupplungsscheibe 27 in die axiale Richtung vor. Die Kupplungsfrontplatte 24 ist an dem Mitläufer-Massenbauteil 6 angeordnet und befestigt.
Wenn die Kupplungsfrontplatte 24 aufgrund von Abrieb abgetragen worden ist, sollte nur das Mitläufer-Massenbauteil 6 mit der Kupplungsfrontplatte 24 ausgewechselt werden, wobei das drehbare Bauteil 31 beibehalten wird, weil das Mitläufer-Massenbauteil 6 von dem drehbaren Bauteil 31 getrennt ist. Die Instanthaltung ist daher einfach.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb davon sind die gleichen, wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Bezug auf die Fig. 8 wird die achte Ausführungsform der Erfindung erklärt, die eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform ist.
In der achten Ausführungsform wird das Mitläufer-Massenbauteil 6 an dem drehbaren Bauteil 31 über ein Gummibauteil 42 gehalten. Ein Außenendabschnitt des Gummibauteils 42 wird mit einem Innenendabschnitt des Mitläufer-Massenbauteils 6 durch zum Beispiel Vulkanisation verbunden und ein Innenendabschnitt des Gummibauteils 42 wird an einem Außenendabschnitt des drehbaren Bauteils 31 durch zum Beispiel Vulkanisation verbunden. Das drehbare Bauteil 31 wird an dem Schwungrad 21 über das Lager 30 drehbar gehalten. Aufgrund der Verformung des Gummibauteils 42 ist eine axiale Verschiebung des Mitläufer-Massenbauteils 6 zum Zeitpunkt eines in Eingriffstehens und außer Eingriffstehens der Kupplung 23 möglich. Die Verwendung des Gummibauteils 42 kann die Federplatte ausschließen und kann daher preiswerter sein.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb der achten Ausführungsform sind die gleichen, wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Bezug auf Fig. 9 wird die neunte Ausführungsform der Erfindung erklärt, die eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
In der neunten Ausführungsform ist das Mitläufer-Massenbauteil 6 an die Kupplungsscheibe 27 derartig gekoppelt, daß das Mitläufer-Massenbauteil 6 zusammen mit der Kupplungsscheibe 27 entfernt werden kann, wenn die Kupplungsfrontplatte 24 aufgrund von Abrieb abgetragen ist.
Insbesondere ist ein innerer zylindrischer Abschnitt der Kupplungsscheibe 27 axial in das Mitläufer-Massenbauteil 6 verlängert. Das drehbare Bauteil 31 wird an dem verlängerten zylindrischen Abschnitt der Kupplungsscheibe 27 über das Lager 30 gehalten, und das Mitläufer-Massenbauteil ist an das drehbare Bauteil 31 über eine Federplatte 32 gekoppelt. Die Kupplungsfrontplatte 24 ist an dem Mitläufer- Massenbauteil 6 angeordnet.
Wenn die Kupplungsfrontplatte 24 aufgrund von Abrieb abgetragen worden ist, sollte in der neunten Ausführungsform nur die Kupplungsscheibe 27 zusammen mit dem Mitläufer-Massenbauteil 6 ausgewechselt werden, was die Instandhaltung leichter macht als die der zweiten Ausführungsform, wo das Schwungrad mit dem Mitläufer-Massenbauteil ausgewechselt werden sollte.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb der neunten Ausführungsform der Erfindung sind die gleichen, wie die der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Bezug auf die Fig. 10 wird die zehnte Ausführungsform der Erfindung, welche eine Weiterbildung der dritten Ausführungsform der Erfindung ist.
In der zehnten Ausführungsform ist die Kupplungsfrontplatte 24 an dem Mitläufer-Massenbauteil 6 angeordnet, obwohl die Kupplungsfrontplatte 24 in der dritten Ausführungsform an dem Schwungrad angebracht ist. Die Kupplungsfrontplatte 24 wird an dem Mitläufer-Massenbauteil 6 durch zum Beispiel ein Klebemittel befestigt.
Wenn die Kupplungsfrontplatte 24 aufgrund von Abrieb abgetragen worden ist, sollte in der elften Ausführungsform nur das Mitläufer-Massenbauteil 6 mit der Kupplung 24 ausgewechselt werden, was die Instandhaltung leichter macht als bei der dritten Ausführungsform, wo die die Getriebeseite 21b des Schwungrades mit der Kupplungsfrontplatte 24 und die Motorseite 21a des Schwungrades ausgewechselt werden sollten.
Die anderen Anordnungen und der Betrieb der zehnten Ausführungsform sind die gleichen, wie die der dritten Ausführungsform.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Spitzendrehmomente, die in der angetriebenen Seite der Kraftübertragungseinrichtung erzeugt werden, reduziert, weil das Mitläufer-Massenbauteil vorgesehen ist und mit der angetriebenen Seite der Kraftübertragungseinrichtung zum Zeitpunkt des oder vor dem in Eingriffbringen der Kupplung in Kontakt oder in Eingriff gebracht wird. Als Ergebnis kann das angestrebte Drehmoment für die angetriebene Seite gering sein und die Kraftübertragungseinrichtungsbauteile der angetriebenen Seite können kleiner gebaut und leichter gemacht werden. Zudem können die Herstellungskosten der Kraftübertragungseinrichtung verringert werden.

Claims

1. Kupplung für eine Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung (23) zwischen der antriebsseitigen Anordnung und einer Anordnung der angetriebenen Seite angeordnet ist, die ein Getriebe mit einer Synchronisierung zum Verbinden und Lösen der antriebsseitigen Anordnung und der Anordnung der angetriebenen Seite aufweist, wenn die Kupplung (23) in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht wird, wobei die antriebsseitige Anordnung, die Anordnung der angetriebenen Seite und die Kupplung (23) einen Drehmomentübertragungweg von einem Kraftfahrzeugmotor zu einem Kraftfahrzeugrad ausformen, wobei die Kupplung (23) eine in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnete Kupplungsscheibe (27) und eine Kupplungsabdeckung (26) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kupplung (23) eine Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments aufweist, wobei die Vorrichtung zur Reduzierung eines Spitzendrehmoments das Folgende aufweist:

ein Mitläufer-Massenbauteil (6);

eine Einrichtung zum außer Eingriffbringen des Mitläufer-Massenbauteils (6) von der antriebsseitigen Anordnung und der Anordnung der angetriebenen Seite, wenn die Kupplung außer Eingriff gebracht wird; und

eine Einrichtung zum direkten in Eingriffbringen des Mitläufers-Massenbauteils (6) mit der Kupplungsscheibe (27), um das Mitläufer-Massenbauteil (6) mit der Anordnung der angetriebenen Seite zu dem Zeitpunkt oder vorher in Eingriff zu bringen, wenn die Kupplung (23) in Eingriff gebracht wird, so daß das Mitläufer-Massenbauteil (6) auch mit der antriebsseitigen Anordnung in Eingriff steht, wenn die Kupplung (23) in Eingriff gebracht wird, worin das in Eingriffbringen und das außer Eingriffbringen der Kupplung das Verbinden bzw. das Lösen zwischen dem Mitläufer-Massenbauteil (6) und der Kupplungsabdeckung (26) durch die Kupplungsscheibe (27) bewirkt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, worin der Drehmomentübetragungsweg zwei zueinander parallele Wegabschnitte aufweist und das Mitläufer-Massenbauteil (6) in einem der zwei Wegabschnitte angeordnet ist.

4. Kupplung nach Anspruch 1, worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) außerhalb des Drehmomentübertragungsweges angeordnet ist.

5. Kupplung nach Anspruch 1, die zudem ein zweites Mitläufer-Massenbauteil (36) aufweist, das außerhalb des Drehmomentübertragungsweges angeordnet ist und mit der Anordnung der angetriebenen Seite gemäß einem Motorbetriebszustand in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 und 3, worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) aufweist und worin die Kupplung (23) eine Druckplatte (28) aufweist und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) zwischen dem Schwungrad (21) und der Druckplatte (28) angeordnet ist, wobei es in Bezug auf das Schwungrad (21) über ein Lager (30) und eine Federplatte (32) drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, so daß das Mit läufer-Massenbauteil (6) mit der antriebsseitigen Anordnung und der Anordnung der angetriebenen Seite in Kontakt gebracht wird, wenn die Druckplatte (28) zu dem Schwungrad (21) hin verschoben wird.

7. Kupplung nach Anspruch 4, worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) aufweist und die Kupplung (23) eine Druckplatte (28) und eine Kupplungsscheibe (27) aufweist und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) an einer Schwungradseite der Kupplungsscheibe (27) in Bezug auf das Schwungrad (21) drehbar und axial nicht verschiebbar angeordnet ist, so daß das Mitläufer-Massenbauteil (6) die Kupplungsscheibe (27) berührt, um eine Druckkraft der Druckplatte aufzunehmen, wenn die Druckplatte (28) die Kupplungsscheibe (27) zu dem Schwungrad (21) hin verschiebt.

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) eine an das Schwungrad (21) gekoppelte Antriebsplatte (38) und eine Kurbelwelle (22), die an der Antriebsplatte (38) durch eine Schraube (39) an einem radialen Innenabschnitt der Antriebsplatte (38) angeordnet ist, und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) an dem Schwungrad (21) über ein Lager (30) drehbar gehalten wird und worin die Schraube (39) und das Lager (30) an im wesentlichen gleichen radialen Positionen angeordnet sind.

9. Kupplung nach Anspruch 2, worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) aufweist und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) axial verschiebbar und mit einem drehbaren Bauteil (31), das an dem Schwungrad (21) drehbar gehalten wird, über ein Keilwellenprofil in Eingriff steht und worin es durch eine konische Feder (41), die zwischen dem drehbaren Bauteil (31) und dem Mitläufer-Masssenbauteil (6) angeordnet ist, gegenüber der Kupplung (27) vorgespannt ist.

10. Kupplung nach Anspruch 2, worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) aufweist und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) mit einem drehbaren Bauteil (31), das an dem Schwungrad (21) drehbar gehalten wird, über ein Gummibauteil (42) gekoppelt ist.

11. Kupplung nach Anspruch 2, worin die Kupplung (23) eine Kupplungsscheibe (27) aufweist, die einen zylindrischen Abschnitt (43) aufweist, der sich axial in das Mitläufer-Massenbauteil (6) erstreckt, und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) an dem zylindrischen Abschnitt (43) über ein Lager (30) gehalten wird.

12. Kupplung nach Anspruch 3, worin die Kupplung (23) eine Kupplungsfrontplatte (24) aufweist und worin die Kupplungsdeckschicht (24) an dem Mitläufer-Massenbauteil (6) angeordnet ist.

13. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 und 3 worin die antriebsseitige Anordnung ein Schwungrad (21) aufweist, an dem ein drehbares Bauteil (31) drehbar gehalten wird und worin das Mitläufer-Massenbauteil (6) an das drehbaren Bauteil (31) über eine Federplatte (32) gekoppelt ist, die sich in eine Umfangsrichtung des Schwungrades (21) erstreckt und gegenüberliegende Endabschnitte aufweist, von welchen einer mit dem Mitläufer-Massenbauteil (6) und der andere mit dem drehbaren Bauteil (31) verbunden ist.