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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kraftübertragung,
die die drehende Antriebskraft einer Maschine überträgt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Viele
solche Kraftübertragungen
werden zum Beispiel in Fahrzeugen als Gangänderungsmechanismen verwendet.
In diesem Fall überträgt ein in ein
Fahrzeug eingebautes Getriebe die Drehung des Motors mit einer Drehzahländerung
(mittels einer Gangverhältnissteuerung).
Zusätzlich
ist das Getriebe ausgestaltet, um die Drehrichtung am Ausgang umzuschalten,
so dass das Fahrzeug zur Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt
steuerbar ist. Für
die Gangverhältnissteuerung
und die Vorwärts-/Rückwärtsumschaltsteuerung
umfasst das Getriebe allgemein Hydraulikkupplungen, wobei jede Kupplung
einen Kupplungszylinder und einen Kupplungskolben aufweist, der
in dem Kupplungszylinder axial verschiebbar ist. Wenn ein vorbestimmter
Hydraulikdruck in den Kupplungszylinder eingeführt wird, drückt der den
Druck aufnehmende Kupplungskolben axial auf die Kupplungsplatten
für die
Einrückwirkung
der Kupplung.
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Die
Hydraulikkupplung soll gelöst
werden, wenn der in dem Kupplungszylinder eingeführte Druck aufgehoben wird.
Falls jedoch der Kupplungszylinder an der Eingangswelle des Getriebes
angebracht ist, die sich durch die Drehung des Motors während der
Motor eingeschaltet ist immer dreht, erhält der Kupplungszylinder einen
Druck, der durch die Zentrifugalkraft erzeugt wird, die auf das Öl in dem
Kupplungszylinder wirkt, selbst wenn die Kupplung nicht eingerückt ist.
Dieser Druck (nachfolgend als Zentrifugaldruck bezeichnet) wirkt
auf den Kupplungskolben, und der Kupplungskolben drückt wiederum
auf die Kupplungsplatten. Dieser Zustand kann zu dem Einrückbetrieb
der Kupplung führen. Um
zu vermeiden, dass die Kupplung durch den Zentrifugaldruck aktiviert
wird, enthält
eine herkömmliche Hydraulikkupplung
ein Rückschlagventil,
das schließt,
wenn der Druck des Kupplungszylinders hoch ist, aber öffnet, wenn
der Druck niedrig ist, um das Öl
aus dem Kupplungszylinder abzulassen, oder sie enthält eine
Aufhebekammer, die gegen den Kupplungskolben und dem Kupplungszylinder
entgegengesetzt vorgesehen ist, so dass der Druck, der in der Aufhebekammer
auch durch die Zentrifugalkraft erzeugt wird, als Gegendruck wirkt,
um den Effekt des Drucks, der durch den Zentrifugaldruck in dem Kupplungszylinder
erzeugt wird, aufzuheben.
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Da
aber diese Maßnahme
das Vorsehen eines Rückschlagventils
oder einer Aufhebekammer erfordert, macht es die Konstruktion der
Kraftübertragung
kompliziert und führt
zu erhöhten
Produktionskosten.
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Die
US-A-6 126 569 offenbart eine Kraftübertragung zur Übertragung
der drehenden Antriebskraft von einem Motor, umfassend: eine Kupplung,
die zur Unterbrechung der Übertragung
von Kraft in der Lage ist, welche durch die Kraftübertragung
ausgeführt wird,
sowie ein Drehungsbegrenzungsmittel, das die maximale Drehzahl des
Motors begrenzt, wenn die Hydraulikkupplung gelöst ist.
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Die
EP-A-1 048 868 und die US-A-4 732 253 zeigen jeweils Hydraulikkupplungen
mit spezifischen Konstruktionen, die den Zentrifugaldruck aufheben, ohne
aber die Drehzahl des Motors zu begrenzen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, den nachteiligen Effekt des Zentrifugaldrucks
auf den Hydraulikzylinder zu eliminieren, ohne eine Vorrichtung
oder einen Mechanismus zum direkten Verhindern eines solchen Problems
vorzusehen.
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Gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftübertragung
zur Übertragung der
drehenden Antriebskraft eines Motors angegeben, umfassend: eine
Hydraulikkupplung, die in der Lage ist, die Übertragung von Kraft, die durch
die Kraftübertragung
ausgeführt
wird, zu unterbrechen; und ein Drehungsbegrenzungsmittel, das die
Leistung des Motors steuert regelt, in dem es die Zufuhr von Motorkraftstoff
reduziert, und das die maximale Drehzahl des Motors unter die Drehzahl
begrenzt, bei der der Zentrifugaldruck des Hydrauliköls beginnt, die
Hydraulikkupplung einzurücken,
während
die Hydraulikkupplung gelöst
ist und durch die Kraftübertragung
keine Kraft übertragen
wird.
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Ferner
wird eine Kraftübertragung
zur Übertragung
der drehenden Antriebskraft von einem Motor angegeben, umfassend:
eine Hydraulikkupplung; und ein Drehungsbegrenzungsmittel, das die
Leistung des Motors steuert/regelt, in dem es die Zufuhr von Motorkraftstoff
reduziert, und das die maximale Drehzahl des Motors unter die Drehzahl
begrenzt, bei der der Zentrifugaldruck des Hydrauliköls beginnt, die
Hydraulikkupplung einzurücken,
während
die Hydraulikkupplung gelöst
ist und durch die Kraftübertragung
keine Kraft übertragen
wird, worin: die Kraftübertragung
einen Vorwärtskraftübertragungsweg,
der die drehende Antriebskraft des Motors auf die Kraftübertragung
als Vorwärtsantriebsdrehung überträgt, und
einen Rückwärtskraftübertragungsweg,
der die drehende Antriebskraft des Motors auf die Kraftübertragung
als Rückwärtsantriebsdrehung überträgt, aufweist;
und wobei der Vorwärtskraftübertragungsweg
oder der Rückwärtskraftübertragungsweg
gemäß dem Einrücken und
Ausrücken
der Hydraulikkupplung gewählt
wird.
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Zum
Beispiel ist eine Anfahrkupplung, die zwischen der Ausgangswelle
des Motors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist, eine Hydraulikkupplung,
die eine solche Kraftübertragung darstellt.
Während
die Hydraulikkupplung zur Übertragung
von Kraft eingerückt
wird, wird die Drehung des Motors, die sich in Antwort auf das vom
Fahrer betätigte
Gaspedal verändert,
nicht eingeschränkt und
wird direkt auf das Getriebe übertragen.
Nachdem die Hydraulikkupplung gelöst ist, so dass das Getriebe
in einen Neutralzustand versetzt ist, begrenzt andererseits das
Drehungsbegrenzungsmittel die maximale Drehzahl des Motors, was
zu der Begrenzung der Drehzahl der Hydraulikkupplung führt. Im
Ergebnis wird der Zentrifugaldruck, der in der Kupplungszylinderkammer
der Hydraulikkupplung erzeugt wird, so gesteuert, dass er nicht
so hoch wird, um die Hydraulikkupplung in Eingriff zu bringen.
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Gemäß einem
anderen Merkmal der Erfindung umfasst eine Kraftübertragung zur Übertragung der
drehenden Antriebskraft eines Motors (z. B. die Baugruppe, zusammengesetzt
aus der Getriebeeingangswelle, den Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus, dem
Metallkeilriemenmechanismus, der Getriebegegenwelle, der Anfahrkupplung
und den Kraftübertragungszahnradzügen, die
in der folgenden bevorzugten Ausführung beschrieben sind) einen
Vorwärtskraftübertragungsweg,
der die drehende Antriebskraft des Motors als Vorwärtsantriebsdrehung überträgt (der
Kraftübertragungsweg,
der durch die Vorwärtskupplung
des in der folgenden Ausführung
beschriebenen Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus
hergestellt wird), einen Rückwärtskraftübertragungsweg,
der die drehende Antriebskraft des Motors als Rückwärtsantriebsdrehung überträgt (z. B.
der Kraftübertragungsweg,
der durch die Rückwärtsbremse
des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus
in der folgenden Ausführung hergestellt
wird), und eine Hydraulikkupplung zum Auswählen des Vorwärtskraftübertragungswegs
(z. B. der Vorwärtskupplung
in der folgenden Ausführung).
Diese Kraftübertragung
umfasst zusätzlich
ein Drehungsbegrenzungsmittel (z. B. einen Motorausgangsleistungscontroller,
der in der folgenden Ausführung
beschrieben wird), der die maximale Drehzahl des Motors begrenzt, während die
Hydraulikkupplung gelöst
ist und durch den Vorwärtskraftübertragungsweg
keine Kraft übertragen
wird.
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Während mit
dieser Kraftübertragung
die Hydraulikkupplung eingerückt
ist, um den Vorwärtskraftübertragungsweg
herzustellen, wird die Drehung des Motors, die sich in Antwort auf
das vom Fahrer betätigte
Gaspedal verändert,
nicht beschränkt
und wird durch die Kraftübertragung übertragen,
um die Räder vorwärts drehend
anzutreiben. Wenn andererseits die Hydraulikkupplung ausgerückt ist,
um das Getriebe in einen Neutralzustand zu versetzen, oder wenn selektiv
der Rückwärtskraftübertragungsweg
gewählt ist,
begrenzt das Drehungsbegrenzungsmittel die maximale Drehzahl des
Motors, um hierdurch auch die Drehzahl der Hydraulikkupplung zu
begrenzen. Im Ergebnis wird der Zentrifugaldruck, der in der Kupplungszylinderkammer
der Hydraulikkupplung erzeugt wird, begrenzt, um zu verhindern,
dass die Hydraulikkupplung durch den Zentrifugaldruck eingerückt wird.
In dem Neutralzustand stellt die Begrenzung der Drehung des Motors
kein Problem oder keinen Nachteil dar, da die Drehung des Motors
nicht auf die Antriebswelle übertragen
wird. Auch beim Rückwärtsfahren
stellt die Begrenzung der Drehung des Motors kein Problem oder Nachteil
dar, da das Fahrzeug nicht mit hoher Geschwindigkeit angetrieben
wird, sondern bringt stattdessen einen bevorzugten Ruhe-Effekt mit
sich.
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Es
ist bevorzugt, dass die Kraftübertragung derart
angeordnet wird, dass der Rückwärtskraftübertragungsweg
durch eine Hydraulikbremse selektiv eingelegt wird. In diesem Fall
umfasst die Hydraulikbremse einen Kolben, der in einer Bremszylinderkammer
vorgesehen ist, die in einem Getriebegehäuse ausgebildet ist, und Reibeingriffselemente,
die durch eine vom Kolben erzeugte Druckkraft mit dem Betriebegehäuse in Eingriff
bringbar sind. Der Rückwärtskraftübertragungsweg
wird selektiv eingelegt, wenn der Kolben, einen in die Bremszylinderkammer geleiteten
Hydraulikdruck aufnimmt, auf das Reibeingriffselement drückt und
dieses in Eingriff bringt. Die Bremszylinderkammer der auf dieser
Weise aufgebauten Hydraulikbremse ist fest stationär und dreht sich
nie. Im Ergebnis wird in der Hydraulikbremse kein Zentrifugaldruck
erzeugt. Hier ist es nicht notwendig, die Drehung des Motors zu
begrenzen, während
die Hydraulikkupplung eingerückt
ist, um den Vorwärtskraftübertragungsweg
einzulegen.
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Der
weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird
aus der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich.
Jedoch sollte sich verstehen, dass die detaillierte Beschreibung
und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungen
der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung angegeben sind,
da verschiedene Änderungen
und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung dem Fachmann
aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend angegebenen detaillierten
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen weitergehend verständlich,
welche nur zur Veranschaulichung angegeben sind und die vorliegende
Erfindung nicht einschränken.
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1 ist
eine Schnittansicht eines stufenlos verstellbaren Riemengetriebes,
das eine Kraftübertragung
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das die Kraftübertragungswege dieses stufenlos
verstellbaren Getriebes zeigt.
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3 ist
eine Schnittansicht eines Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus,
der das stufenlos verstellbare Getriebe darstellt.
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4 ist
eine Schnittansicht einer Anfahrkupplung, die das stufenlos verstellbare
Getriebe darstellt.
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5 ist
ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Drehzahl des Motors
und des Zentrifugaldruck zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungen
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Nun
wird eine bevorzugte Ausführung
gemäß der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 und 2 zeigen
ein stufenlos verstellbares Riemengetriebe CVT, das eine Kraftübertragung
gemäß der vorliegenden Erfindung
verkörpert.
Das stufenlos verstellbare Riemengetriebe CVT umfasst eine Eingangswelle 1, eine
Gegenwelle 2, einen Metallkeilriemenmechanismus 10,
einen Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus
vom Planetengetriebetyp 20, einen Anfahrkupplungsmechanismus 40,
Kraftübertragungszahnradzüge 6a, 6b, 7a und 7b und
einen Differenzialmechanismus 8 in einem Getriebegehäuse HSG. Die
Eingangswelle 1 des Getriebes ist durch einen Kupplungsmechanismus
CP mit der Ausgangswelle Es des Motors ENG verbunden. Der Metallkeilriemenmechanismus 10 verbindet
die Eingangswelle 1 und die Gegenwelle 2, die
parallel zur Eingangswelle 1 vorgesehen ist, drehend. Der
Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 20 ist
auf der Eingangswelle 1 angeordnet, und der Anfahrkupplungsmechanismus 40 ist
auf der Gegenwelle 2 angeordnet.
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Der
Metallkeilriemenmechanismus 10 umfasst eine Antriebsriemenscheibe 11,
die auf der Eingangswelle 1 angeordnet ist, eine Abtriebsriemenscheibe 16,
die auf der Gegenwelle 2 angeordnet ist, und einen Metallkeilrimen 15,
der um diese Riemenscheiben 11 und 16 herum gelegt
ist. Die Antriebsriemenscheibe 11 umfasst eine stationäre Riemenscheibenhälfte 12,
die auf der Eingangswelle 1 drehbar angeordnet ist, und
eine bewegliche Riemenscheibenhälfte 13,
die sich mit der stationären
Riemenscheibenhälfte 12 dreht
und gleichzeitig in Bezug auf die stationäre Riemenscheibenhälfte 12 in der
axialen Richtung der Riemenscheibe 11 beweglich ist. Die
Axialverschiebung der beweglichen Riemenscheibenhälfte 13 wird
durch den Druck ausgeführt,
der in eine an der Antriebsriemenscheibe 11 vorgesehene
Antriebsriemenscheibenzylinderkammer 11 eingeführt wird.
Andererseits umfasst die Abtriebsriemenscheibe 16 eine
stationäre
Riemenscheibenhälfte 17,
die auf der Gegenwelle 2 befestigt ist, und eine bewegliche
Riemenscheibenhälfte 18, die
sich mit der stationären
Riemenscheibenhälfte 17 dreht
und im Bezug auf die stationäre
Riemenscheibenhälfte 17 in
der axialen Richtung der Riemenscheibe beweglich ist. Die Axialverschiebung
der beweglichen Riemenscheibenhälfte 18 wird
durch den Druck ausgeführt,
der in eine an der Abtriebsriemenscheibe 16 vorgesehenen
Abtriebsriemenscheibenzylinderkammer 19 eingeführt wird.
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In
dieser Konstruktion werden die Hydraulikdrücke, die in diese Zylinderkammern 14 und 19 jeweils
geleitet werden, so geregelt, dass sie geeignete Druckkräfte erzeugen,
die auf die beweglichen Riemenscheibenhälften 13 und 18 wirken
und die die Breiten der Antriebs- und
Abtriebsriemenscheiben 11 und 16 geeignet verändern. Diese
Druckregelung ermöglicht,
dass sich die Wirkradien der jeweiligen Riemenscheiben 11 und 16 für den Keilriemen
V stufenlos verändern
und daher das Gangänderungsverhältnis des
Getriebes stufenlos verstellbar ist.
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3 zeigt
die Details des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 20.
Der Mechanismus 20 ist ein Planetengetriebezug, der ein
Sonnenrad 21, einen Träger 22 und
ein Ringrad 23 aufweist. Das Sonnenrad 21 ist
mit der Eingangswelle 1 verbunden, und der Träger 22 ist
mit dem Sonnenrad 21 koaxial drehbar und hält drehbar
eine Mehrzahl von Ritzeln 22a, die mit dem Sonnenrad 21 in
Eingriff stehen. Das Ringrad 23 ist auch koaxial mit dem
Sonnenrad 21 drehbar und steht mit den Ritzeln 22a in
Eingriff. Zusätzlich
enthält
der Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 20 eine
Rückwärtsbremse 25, die
den Träger 22 stationär halten
kann, und eine Vorwärtskupplung 30,
die das Sonnenrad 21 mit und von dem Ringrad 23 in
Eingriff bringt und davon löst.
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Wenn
in dieser Anordnung die Vorwärtskupplung 30 zum
Einrücken
aktiviert wird, während die
Rückwärtsbremse 25 nicht
eingerückt
ist, wird das Sonnenrad 21 mit dem Ringrad 23 verbunden.
In diesem Zustand sind das Sonnenrad 21, der Träger 22 und
das Ringrad 23 alle gemeinsam mit der Eingangswelle 1 drehbar,
und die Antriebsriemenscheibe 11 ist in der gleichen Richtung
wie die Eingangswelle 1 drehbar (Vorwärtsfahrrichtung). Wenn andererseits
die Vorwärtskupplung 30 gelöst ist und
die Rückwärtsbremse 25 zum
Einrücken
aktiviert ist, wird der Träger 22 stationär gehalten.
In diesem Zustand ist das Lenkrad 23 in der im Sonnenrad 21 entgegengesetzten
Richtung drehbar, so dass die Antriebsriemenscheibe 11 nun
auch in der Richtung drehbar ist, die jener der Eingangswelle 1 entgegengesetzt
ist (Rückwärtsfahrrichtung).
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In
dem Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus 20 umfasst
die Rückwärtsbremse 25 einen
Bremskolben 26, Separatorplatten 27, Kupplungsplatten 28 und
eine Endplatte 29. Der Bremskolben 26 ist in einem
in dem Getriebegehäuse
HSG ausgebildeten Bremszylinder 26a axial verschiebbar vorgesehen,
und die Separatorplatten 27, die Kupplungsplatten 28 und
die Endplatte 29 sind gegen ein Vorderende des Bremskolbens 26 angeordnet,
wobei die Separatorplatten 27 und die Kupplungsplatten 28 in
der axialen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Während die
Separatorplatten 27 mit dem Getriebegehäuse HSG in Eingriff stehen
und axial verschiebbar sind, stehen die Kupplungsplatten 28 mit dem
Träger 22 in
Eingriff und sind axial verschiebbar. Wenn in dieser Rückwärtsbremse 25 ein
vorbestimmter Druck an dem Bremszylinder 26a angelegt wird,
drückt
der diesen Druck aufnehmende Bremskolben 26 die Separatorplatten 27 und
die Kupplungsplatten 28 auf die Endplatte 29.
Die zwischen den Platten 27 und 28 erzeugte Reibung
wirkt dahingehend, die Komponenten zu kombinieren, als ob sie ein
einstückiger
Körper
wären,
so dass der Träger 22 stationär gehalten
wird.
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Andererseits
umfasst die Vorwärtskupplung 30 einen
Vorwärts-Kupplungszylinder 31,
einen Vorwärtskupplungskolben 32,
Separatorplatten 33, Kupplungsplatten 34 und eine
Endplatte 34. Der Vorwärtskupplungszylinder 31 ist
mit der Antriebsriemenscheibe 11 kombiniert, und der Vorwärtskupplungskolben 32 ist
in einer Vorwärtskupplungszylinderkammer 31a,
die in dem Vorwärtskupplungszylinder 31 ausgebildet
ist, axial verschiebbar vorgesehen. Die Separatorplatten 33,
die Kupplungsplatten 34 und die Endplatte 35 sind
gegenüber
einem Vorderende des Vorwärtskupplungskolbens 32 angeordnet,
wobei die Separatorplatten 33 und die Kupplungsplatten 34 in
der axialen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Während die
Separatorplatten 33 mit dem Vorwärtskupplungszylinder 31 in
Eingriff stehen und axial verschiebbar sind, stehen die Kupplungsplatten 34 mit
dem Sonnenrad 21 in Eingriff und sind axial verschiebbar.
Die Endplatte 35 ist mit dem Vorwärtskupplungszylinder 31 verbunden,
der sich gemeinsam mit dem Ringrad 23 dreht.
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Wenn
in der Vorrwärtskupplung 30 ein
vorbestimmter Druck in die Vorwärtskupplungszylinderkammer 31a eingeführt wird,
drückt
der diesen Druck aufnehmende Vorwärtskupplungskolben 32 die
Separatorplatten 33 und die Kupplungsplatten 34 auf die
Endplatte 35. Die zwischen den Platten 33 und 34 erzeugte
Reibung wirkt dahingehend diese Komponenten zu kombinieren, als
ob sie ein einstückiger Körper wären. Im
Ergebnis werden das Sonnenrad 21 und der Träger 22 miteinander
kombiniert.
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In
dieser Konstruktion wird die Drehung der Eingangswelle 1 des
Getriebes durch den Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 20 umgeschaltet
und auf die Antriebsriemenscheibe 11 entweder in der Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrtrichtung übertragen.
Die Geschwindigkeit dieser Drehung wird durch den Metallkeilriemenmechanismus 10 stufenlos
verändert
und auf die Gegenwelle 2 übertragen. Dann regelt die
Anfahrkupplung 40, die an der Gegenwelle 2 vorgesehen
ist, die Kraftübertragung auf
die Räder
(d. h. auf die Kraftübertragungszahnradzüge 6a, 6b, 7a und 7b und
auf den Differenzialmechanismus 8).
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4 zeigt
die Details der Anfahrkupplung 40, die einen Anfahrkupplungszylinder 41,
einen Anfahrkupplungskolben 42, Separatorplatten 43,
Kupplungsplatten 44 und eine Endplatte 45 umfassen.
Der Anfahrkupplungszylinder 11 ist an der Gegenwelle 2 fest,
und der Anfahrkupplungskolben 42 ist in einer Anfahrkupplungszylinderkammer 41a,
die in dem Anfahrkupplungszylinder 41 ausgebildet ist,
axial verschiebbar vorgesehen. Die Separatorplatten 43,
die Kupplungsplatten 44 und die Endplatte 45 sind
gegen ein Vorderende des Anfahrkupplungskolbens 42 angeordnet,
wobei die Separatorplatten 43 und die Kupplungsplatten 44 in
der axialen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Während die
Separatorplatten 43 mit dem Anfahrkupplungszylinder 41 in
Eingriff stehen und axial verschiebbar sind, stehen die Kupplungsplatten 44 mit
dem Kraftübertragungszahnrad 6a in
Eingriff und sind axial verschiebbar. Die Endplatte 45 ist
mit dem Anfahrkupplungszylinder 41 verbunden. Ferner ist
ein Öldichtungselement 42a mit dem
Anfahrkupplungskolben 42 als einstückiger Körper kompakter Breite kombiniert
(verklebt).
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Wenn
in der Anfahrkupplung 40 ein vorbestimmter Druck in die
Anfahrkupplungszylinderkammer 41a eingeführt wird,
drückt
der diesen Druck aufnehmende Anfahrkupplungskolben 42 die
Separatorplatten 43 und die Kupplungsplatten 44 auf
die Endplatte 45. Die zwischen den Platten 43 und 44 erzeugte
Reibung hat die Wirkung, diese Komponenten zu kombinieren. Die Eingriffskraft
ist von dem Druck abhängig,
der in die Anfahrkupplungszylinderkammer 41a eingeführt wird,
so dass die Übertragung
der drehenden Antriebskraft des Motors auf das Kraftübertragungszahnrad 6a durch
Regeln des zugeführten
Drucks geeignet einstellbar ist.
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Dann
wird die drehende Antriebskraft, die durch die Anfahrkupplung 40 auf
das Kraftübertragungsgetriebe 6a übertragen
ist, durch die Kraftübertragungszahnradzüge 6a, 6b, 7a und 7b,
die das Kraftübertragungszahnrad 6a enthalten,
auf den Differenzialmechanismus 8 und auf die rechten und
linken Antriebsräder
(nicht gezeigt) übertragen.
Mit dieser Anordnung ist die auf die Räder übertragene drehende Antriebskraft
regelbar, in dem der Eingriffsbetrieb der Anfahrkupplung 40 geregelt
wird, z. B. bei der Anfahrsteuerung/-regelung des Fahrzeugs.
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Ferner
umfasst das wie oben aufgebaute stufenlos verstellbare Riemengetriebe
CVT einen Motorleistungscontroller 50 zum Steuern/Regeln
der Ausgangsleistung des Motors ENG, während die Vorwärtskupplung 30,
die den Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus 20 darstellt,
nicht eingerückt
ist. Der Motorleistungscontroller 50 reduziert z. B. die
Zufuhr des Motorkraftstoffs, so dass die Drehzahl der Ausgangswelle
Es des Motors, d. h. die Drehzahl der Eingangswelle 1 des
Getriebes, unter einer vorbestimmten Bedingung einen vorbestimmten
Wert nicht überschreitet.
Das Folgende ist die Beschreibung der Funktion des Motorleistungscontrollers 50.
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Wenn
wie zuvor beschrieben die Rückwärtsbremse 25 des
Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus 20 eingerückt ist,
wird die Drehung des Motors von dem Sonnenrad 21 auf das
Ringrad 23 übertragen.
Im Ergebnis wird die Antriebsriemenscheibe 11 in der Rückwärtsfahrtrichtung
angetrieben. In diesem Zustand dreht sich der Vorwärtskupplungszylinder 31 der
Vorwärtskupplung 30 zusammen
mit der Antriebsriemenscheibe 11, so dass in der Vorwärtskupplungszylinderkammer 31a wegen
dieser Drehung ein Zentrifugaldruck erzeugt wird. Wie in 5 gezeigt,
nimmt dieser Zentrifugaldruck zu, wenn die Drehzahl NE des Motors
zunimmt, und zwar mit dem Quadrat der Drehzahl NE. Hieraus wird
klar, dass der Zentrifugaldruck rasch zunimmt, wenn die Drehzahl NE
höher und
höher wird.
Dieser Zentrifugaldruck wirkt auf den Vorwärtskupplungskolben 32 als Schubkraft,
so dass die Vorwärtskupplung 30 lose eingerückt wird.
In anderen Worten, während
die Rückwärtsbremse 25 eingerückt ist,
wird die Vorwärtskupplung 30 auch,
obwohl lose, eingerückt. Dies
bedeutet, dass die Separatorplatten 33 und die Kupplungsplatten 34,
mit einer Reibung zwischen diesen, relativ drehen. Dies stellt ein
Problem des Übertragungsverlusts
dar, da ein Teil der Leistung als Wärme verloren gehen.
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Um
dies zu vermeiden, reduziert der Motorleistungscontroller 50 die
Kraftstoffzufuhr, wenn die Drehzahl Ne des Motors relativ hoch wird
während die
Vorwärtskupplung 30 nicht
eingerückt
ist, so dass die Drehzahl Ne nicht höher wird als eine vorbestimmte
Drehzahl N1. Da die Drehzahl Ne auf diese Weise unter der vorbestimmten
Drehzahl N1 gehalten wird, wird der Zentrifugaldruck Pcf auf einen
Bereich gesteuert, der niedriger ist als ein vorbestimmter Druck
P1. Im Ergebnis bleibt die Vorwärtskupplung 30 frei,
während
die Rückwärtsbremse 25 eingerückt ist.
Selbst wenn z. B. das Gaspedal in diesen Zustand gedrückt wird,
wird die Drehzahl des Motors niemals höher als die vorbestimmte Drehzahl
N1. Daher beseitigt der Motorleistungscontroller 50 das oben
beschriebene Problem, dass die Vorwärtskupplung 30 wegen
des Zentrifugaldrucks lose in Eingriff gebracht wird.
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Ferner
ist, während
die Anfahrkupplung 40 nicht eingerückt ist, ein ähnliches
Problem zu beobachten, wenn die Rückwärtsbremse 25 eingerückt ist,
während
die Vorwärtskupplung 30 nicht
eingerückt
ist. Daher hält
auch in diesem Zustand der Motorleistungscontroller 50 die
Drehzahl Ne des Motors niedriger als die vorbestimmte Drehzahl N1.
In anderen Worten, der Motorleistungscontroller 50 steuert so,
dass er die Drehzahl Ne niedriger als die vorbestimmte Drehzahl
N1 hält,
während
die Vorwärtskupplung 30 nicht
eingerückt
ist.
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Auch
kann ein ähnliches
Problem an der Anfahrkupplung 40 selbst auftreten. Um diese
Möglichkeit
zu beseitigen kann, während
die Anfahrkupplung 40 nicht eingerückt ist, die Drehung des Motors
in der gleichen Weise gesteuert werden wie in dem oben beschriebenen
Weg. Um dieses Problem zu lösen, sieht
die vorliegende Erfindung jedoch eine Aufhebekammer 46 innerhalb
des Anfahrkupplungskolbens 42 der Anfahrkupplung 40 vor,
wobei diese Kammer mit einem Deckelelement 46 abgedichtet
und mit Hydrauliköl
gefüllt
ist. Wenn mit dieser Anordnung sich die Anfahrkupplung 40 dreht,
hat der Zentrifugaldruck, der in der Anfahrkupplungszylinderkammer 41a erzeugt
wird, die Wirkung, den Anfahrkupplungskolben 42 axial nach
links in 4 zu drücken, und der in der Aufhebekammer 46a erzeugte
Zentrifugaldruck hat die Wirkung, diese axial nach rechts zu drücken, um
den Effekt des Zentrifugaldrucks, der in der Anfahrkupplungszylinderkammer 41a erzeugt
wird, aufzuheben. Mit dieser Anordnung besteht keine Möglichkeit,
dass die Anfahrkupplung 40 lose einrückt, wenn sie frei sein sollte.
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Es
gibt eine Kraftübertragung,
die eine Anfahrkupplung enthält,
die eine Hydraulikkupplung zwischen der Ausgangswelle des Motors
und der Eingangswelle des Getriebes aufweist. Wenn in einem solchen
Getriebe die Anfahrkupplung gelöst wird,
um die Kraftübertragung
von dem Motor auf das Getriebe zu unterbrechen, hat der Motorleistungscontroller
die Funktion, die maximale Drehzahl des Motors zu steuern. Während jedoch
die Anfahrkupplung zur Kraftübertragung
eingerückt
ist, begrenzt der Motorleistungscontroller die Drehung des Motors nicht.
Die Drehung des Motors, die sich in Antwort auf das vom Fahrer betätigte Gaspedal ändert, wird
direkt auf das Getriebe übertragen.
Andererseits begrenzt der Motorleistungscontroller die maximale Drehzahl
des Motors, während
die Hydraulikkupplung nicht eingerückt ist und das Getriebe in
einem Neutralzustand ist. Weil die Drehung der Anfahrkupplung auf
diese Weise begrenzt wird, wird der Zentrifugaldruck so gesteuert,
dass er nicht so. hoch wird, dass er die Anfahrkupplung in Eingriff
bringt.
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Wie
oben erläutert,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Drehungsbegrenzungsmittel vorgesehen, um die Maximaldrehzahl
des Motors zu begrenzen, während
die Hydraulikkupplung, die selektiv einen Vorwärtsantriebskraftübertragungsweg setzt,
nicht eingerückt
ist, das heißt,
während
der Kraftübertragungsweg
unterbrochen ist. Wenn die Hydraulikkupplung gelöst wird, um einen Neutralzustand
herzustellen, oder wenn ein Rückwärtsantriebskraftübertragungsweg
ausgewählt
ist, begrenzt das Drehungsbegrenzungsmittel die Maximaldrehzahl
des Motors, um die Drehung der Hydraulikkupplung zu begrenzen. Auf
diese Weise wird der Zentrifugaldruck, der in der Kupplungszylinderkammer
der Hydraulikkupplung erzeugt wird, so gesteuert, dass er nicht
so hoch anwächst,
dass die Hydraulikkupplung in Eingriff gebracht wird. Während andererseits die
Anfahrkupplung eingerückt
wird, um einen Vorwärtsantriebskraftübertragungsweg
herzustellen, wird die Drehung des Motors nicht begrenzt. Die Drehung
des Motors, die sich in Antwort auf das vom Fahrer betätigte Gaspedal
verändert,
wird durch Kraftübertragung
auf die Antriebsräder
als Vorwärtsantriebsdrehung übertragen.
Im Ergebnis wird das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit angetrieben,
die der Betätigung
des Gaspedals entspricht.
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Gemäß einem
anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Drehungsbegrenzungsmittel
für eine
Kraftübertragung
vorgesehen, deren Anfahrkupplung eine Hydraulikkupplung enthält, die zwischen
der Ausgangswelle des Motors und der Eingangswelle des Getriebes
vorgesehen ist, wobei die Hydraulikkupplung in der Lage ist, die
Kraftübertragung
von dem Motor auf die Eingangswelle der Kraftübertragung zu unterbrechen.
In dieser Anordnung begrenzt das Drehungsbegrenzungsmittel die maximale
Drehzahl des Motors, während
die Hydraulikkupplung nicht eingerückt ist; und keine Kraft von dem
Motor auf die Kraftübertragung übertragen
wird.
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Während mit
dieser Anordnung die Kraftübertragung
erfolgt, während
die Hydraulikkupplung eingerückt
ist, wird die Drehung des Motors nicht begrenzt. Die Drehung des
Motors, die sich in Antwort auf das vom Fahrer betätigte Gaspedal
verändert, wird
direkt auf die Kraftübertragung übertragen. Während andererseits
die Hydraulikkupplung gelöst ist,
und ein Neutralzustand hergestellt ist, begrenzt das Drehungsbegrenzungsmittel
die maximale Drehzahl des Motors. In diesem Zustand wird die Drehung der
Hydraulikkupplung begrenzt, um den Zentrifugaldruck zu minimieren,
der in der Kupplungszylinderkammer der Hydraulikkupplung erzeugt
wird, um hierdurch das oben erwähnte
Problem zu verhindern, dass die Hydraulikkupplung durch den Zentrifugaldruck
aktiviert wird.
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Es
versteht sich, dass die insoweit beschriebene Erfindung auf zahlreichen
Wegen verändert werden
kann. Diese Veränderungen
sind nicht als Abweichung vom Umfang der Erfindung, wie er in den
folgenden Ansprüchen
definiert ist, zu verstehen.