(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定されている構成部品（４）と、
前記ハウジングに固定されている前記構成部品（４）に対して回転軸（ω）の周りを回転可能であるように配置されるピストン（１）と、
前記ピストン（１）を少なくとも部分的に取り囲み、シリンダーを形成する前記ハウジングに固定されている前記構成部品（４）の構成要素として形成され、前記ピストン（１）が回転可能に配置される室（１５）と、
ピストン作動用の圧力媒体を導くために、前記ハウジングに固定されている前記構成部品（４）を通って前記室（１５）に至る管路構成部（５）と、
を有し、
前記ピストン（１）は、動作時に、前記ハウジングに固定されている前記構成部品（４）に対して持続的に相対運動を行い、
エンジントルクが、駆動フランジ（８）または駆動輪（２０）を介して、駆動側プレートキャリア（９）に伝達され、前記ピストン（１）が、駆動フランジ（８）または駆動輪（２０）と前記駆動側プレートキャリア（９）に回転固定式に取り付けられることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
前記室（１５）の壁と前記ピストン（１）の壁との間にシール（２）が配置されて、前記ピストン（１）の回転運動および軸方向運動を液圧式に封止することを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。
【請求項３】
遠心力補償用装置のための、遠心油圧補償ピストンの形態である装置が省略されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
軸方向力が、トランスミッション側シャフト（１９）およびその軸受けを介して前記クラッチ装置のハウジングまたはトランスミッションハウジングへ返されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記クラッチ装置が、マルチピストンクラッチ装置として少なくとも１つの別のピストンで形成され、前記別のピストン（１）も、前記ハウジングに固定されているシリンダーの前記ピストンに割り当てられた室（１５）に回転可能に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項６】
前記ピストン（１）が中空の円筒状設計、具体的には少なくとも端側において中空の円筒状設計であり、かつ
前記室（１５）が環状または中空の円筒状設計であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前段の特徴を有するクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に、中空シリンダーの形態の回転するピストン１を有する従来技術による例示的なシングルクラッチを示し、そのピストンの端側は、複数の構成部品から形成される中空の円筒状シリンダー４、４’の中空の円筒状または環状室１５に突出する。シリンダー４、４’は、ハウジングに固定されている構成部品に対して回転軸の周りをピストン１と共に回転するように設計されている。両方の要素、すなわちピストン１およびシリンダー４、４’が回転軸の周りを回転する前記タイプのクラッチ装置の代わりに、両方の要素、すなわちピストンおよびシリンダーが、ハウジングに対して固定されて配置されているシリンダー装置も知られている。
【０００３】
そのような構成にはいくつかの欠点がある。室１５の壁に対してピストン１を封止するためのピストンシール要素２ａ、具体的にはリップシール要素に加えて、ハウジングに対して固定されている構成部品１６から、回転する構成部品への管路構成部５の移行部を封止するための回転貫通シールをさらに設ける必要がある。特に、ピストン１と共に回転するピストンシール要素２ａは漏出の危険性を内在する。特に、従来のシステムに使用されたピストンシールは、前記ピストンシールを好ましい方向に反してシリンダーに挿入する必要があることが多いため、組み立てに注意を要する。ここで、前記タイプのシールのリップが折り重なり、システムに全体に不具合をもたらすことがある。別の重要な欠点は、望ましくないリップシールのヒステリシスである。
【０００４】
そのような構成の別の欠点は、遠心油圧補償ピストンに対する条件であることが多い。そのような設計では、遠心油圧が増大することがあり、その圧力は好適な措置、例えば復元バネまたは補償ピストンなどによって補償する必要がある。そのような補償ピストンは、管路構成部の回転区間として、回転する油供給管路における回転の結果生じる遠心油圧を補償する必要がある。
【０００５】
発生し得る異なる回転速度にわたって室において圧力に抗してピストン１を確実に復元するために、作動ピストンの復元バネ３も必須となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改良型設計のクラッチ装置を提案することにあり、ここでこのクラッチ装置は、とりわけ、遠心油圧補償を排除することを可能とするか、または遠心油圧補償を必要とするのは限られた場合のみにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的は、特許請求項１の特徴を有するクラッチ装置によって達成される。従属請求項は、有利な改良形態に関する。
【０００８】
それゆえ、ハウジングに固定されている構成部品と、ハウジングに固定されている構成部品に対して回転軸の周りを回転可能であるように配置されるピストンと、ピストンを少なくとも部分的に取り囲む室と、ピストン作動用圧力媒体を導くために、ハウジングに固定されている構成部品を通って室へ至る管路構成部とを有するクラッチ装置が好ましい。クラッチ装置は、ハウジングに固定されている構成部品の構成要素として室が形成され、かつピストンの少なくとも端側領域が回転可能な状態でこの室に配置される点において、好都合である。すなわち、ピストンは、そのシリンダー内で回転する。そのシリンダーは、圧力室の境界を定め、かつ同時に静止しており、それゆえトランスミッションハウジングまたはそれに固定式に接続される構成部品の一部として形成されてもよい。ピストンも、少なくとも端側において中空の円筒状設計であることが好都合であり、室は環状または中空の円筒状設計である。対応して室が好ましくはその端側領域においてピストンを取り囲む。
【０００９】
それゆえ、シングルクラッチまたは多段クラッチの形態の前記設計の液圧作動型クラッチ装置では、ピストンオイル側の主要部分は静止している。その結果、遠心油圧は増大しないか、またはほとんど増大しない。従来圧力媒体として使用されている作動油に対する遠心油補償を省略することが可能である。すなわち、ピストンの加圧に使用されるピストンオイルの一部のみが、回転軸の周りを回転しかつ半径方向に延びるために回転軸の側へ延在する管路区間を介して供給されるか、またはピストンオイルは全く供給されない。
【００１０】
構成は、室の壁とピストンの壁との間にシール、具体的には回転貫通シールが配置されていると好都合である。それゆえ、管路構成部の領域における静止している回転固定式の構成部品と回転する構成部品との間の回転貫通シールおよびピストンと室との間の追加的なピストンシールの代わりに、ピストンの軸方向運動も同時に可能とする２つの回転貫通シールのみを使用することも適切である。従来の純粋に軸方向にのみ作用するシステムに比べて、従来リップシールとして設計されているシール要素を省略し、かつ軸方向の可動性の機能を既存の回転貫通シールによって達成するため、事実上、回転シールにおいて漏出がさらに発生する危険性はない。特に、もはやリップシールが必要ないので組み立ても単純になる。
【００１１】
必要である以上、遠心力補償用装置を小型に設計し、好ましくは回転可能な構成部品の回転速度の速い方の範囲にのみ作用するように設けてもよい。非回転シリンダーを、管路構成部の形態の非回転油供給管路を介して、加圧されたオイルによって作用され得る設計にしてある結果、遠心油圧の著しい増大は起こり得ない。従来は、遠心油圧の著しい増大は、従来のシステムでは遠心油圧補償ピストンまたはより強力となるように寸法決めされて形成された復元バネによって補償する必要がある。それゆえ、好ましい実施形態では、遠心油補償用装置を完全に省略することが可能である。その代わりに、前記タイプの補償構成を少なくともより小型に寸法決めし、かつ例えば非常に高い回転速度においてのみ使用できる。
【００１２】
特に、前記タイプの構成では、回転するピストンは持続的に相対運動を行っているので、軸方向の作動時には、非常に少量のヒステリシスのみを有することが有利であり、これは、システム全体の制御性にとって非常に好都合である。
【００１３】
前記タイプのクラッチ装置の別の利点は、作動ピストンの復元バネを非常に弱く設計できるか、または完全に省略してもよいことである。これは、前記タイプの実施形態では、プレートパック用の作動ピストンとしてのピストンは、非常に容易に開放するので、プレートパックにおける開放力によっても適切に復元されるためである。これにより、前記タイプの復元要素の設計を単純にし、かつ効率を高める。なぜなら、低い回転速度においても、プレートパックを軸方向に押圧するために最大限の可能な作動圧力が利用可能であり、復元バネによって部分的に低減されないためである。
【００１４】
発生する軸方向力がトランスミッション側シャフトおよびトランスミッション側シャフトの軸受けを介してクラッチ装置のハウジングへ返される構成とするのも好都合である。ここで、従来はすば歯として設計される歯車に発生する軸方向力を補償できる。対応して、入力ディスクを介してまたはスプロケットもしくは歯車を介して駆動を行うことが可能である。
【００１５】
前記タイプのクラッチ装置の有利な原理の実施は、シングルクラッチにおいてだけでなく、多段クラッチにおいても有利である。ここで、前記タイプのクラッチの形成には、ねじり振動ダンパを組み込んでも、または組み込まなくてもよい。
【００１６】
例示された実施形態を以下、図面に基づいて詳細に説明する。ここで、同一または同等の構成部品および／または機能を表す場合には異なる図に同じ参照符号を使用して、異なる実施形態を異なる図に示して、好ましくはいずれの場合も１つの個別の図に基づいてのみ説明を行い、残りの図に関する多くの説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態による静止シリンダーに回転するピストンを備えるシングルクラッチの断面図を示し、ここでは、軸方向力がクラッチの好適な軸受け構成によって支持されている。
【図２】図１によるクラッチ作動時の軸方向力の流れを示す。
【図３】静止シリンダーに回転するピストンを備える代替的なシングルクラッチを示し、ここでは、クラッチ作動の軸方向力がトランスミッション軸受けによって支持されている。
【図４】図３によるクラッチ作動時の軸方向力の流れを示す。
【図５】静止シリンダーに回転するピストンを備えるデュアルクラッチを示す。
【図６】静止シリンダーに回転するピストンを備え、かつねじり振動ダンパが組み込まれたデュアルクラッチを示す。
【図７】従来技術による回転シリンダーに回転するピストンを備えるシングルクラッチを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から、さらに図２〜６からも分かるように、多板クラッチでは、エンジントルクが駆動フランジ８を介して駆動側プレートキャリア９へ伝達される。駆動側プレートキャリア９に配置されるプレートパック１２に、クラッチ作動ピストンとして供される中空の円筒状または環状ピストン１により軸方向力をかけることによって、プレートパック１２において摩擦トルクがトランスミッション側プレートキャリア１０へ伝達される。前記構成部品は、ドライブシャフト上の駆動フランジ８と共に回転固定式に取り付けられ、前記構成部品が共通の回転軸ωの周りを回転するようにされている構成部品である。それゆえ、ドライブシャフト、ならびにドライブシャフトを介して駆動フランジ８、ドライブシャフト側プレートキャリア９、プレートパック１２、トランスミッション側プレートキャリア１０およびピストン１が、前記タイプのクラッチ装置のハウジング内で一緒に回転できる。
【００１９】
従来の方法では、圧力媒体、具体的には作動油によって作用され得るピストン１の端側が中空の円筒状または環状室１５に突出する。室１５は構成部品４の構成要素であり、構成部品４は、ハウジングに対して固定され、それゆえトランスミッションまたはハウジング内で静止している中空の円筒状シリンダーを形成する。それゆえ前記タイプの構成では、円筒状ピストン１が、ハウジングに固定されている構成部品４によって形成されたシリンダーの室１５内で回転し、その室１５は、ハウジングに固定されるように配置されている。
【００２０】
室１５の内壁とピストン１の外壁との間には封止要素２を形成し、その封止要素を好ましくは回転貫通シールとして設計してもよい。封止要素２を使用して、ハウジングに固定されている構成部品４に対してピストン１の回転運動を液圧式に封止すること、かつピストン１のピストン作動時に軸方向運動も封止することの双方を行うことが有利である。
【００２１】
作用方向においてピストン１の後側に復元バネ３を配置することはオプションであるが、前記タイプの実施形態ではもはや必須ではない。必要である以上、ピストン１の復元を、駆動側プレートキャリア９の、同様に入力回転速度で回転するウェブ上にある復元バネ３の形態の好適なバネ要素によって直接行ってもよい。
【００２２】
室１５に圧力媒体を供給する管路構成部５を、ハウジングに対して固定されかつシリンダーを形成する構成部品４などの非回転要素を通ってのみ室１５へ案内することが好都合かもしれない。
【００２３】
図２に、図１によるクラッチ作動時の軸方向力の流れを示す。軸方向力は、比較的直接的で短い経路にわたって伝達され、回転シールとしてシールを設計した結果、ヒステリシスを非常に少量とし、それにより、システムの制御性を高める。短い経路により、システムの協働構成部品の弾性率が小さくなる。これにより、ヒステリシスがさらに低減される。
【００２４】
図３に、静止シリンダーに回転するピストン１を備える代替的なシングルクラッチを示す。静止シリンダーは、ここでも、ハウジングに対して固定された構成部品４によって形成される。クラッチ作動の軸方向力をトランスミッション軸受け１７によって支持できることが好都合である。
【００２５】
図４に、図３によるクラッチ作動時に実質的に軸方向にのみ方向付けられる力の流れを示す。前記図４は、静止部分の軸方向力の流れおよび回転部分の軸方向力の流れの双方を示す。
【００２６】
それゆえ、図３および４は、発生する軸方向力がトランスミッション側シャフト１９およびその軸受けを介してハウジングに返されるクラッチ装置を示す。前記タイプの構成では、従来はすば歯として設計される歯車で発生する軸方向力を補償できる。図１による駆動フランジを介した、入力ディスクを介した、またはスプロケットもしくは歯車の形態の駆動輪２０（図３に示す）を介した駆動と同じように駆動が行われてもよい。
【００２７】
図５に、静止シリンダーに２つの回転するピストン１を備えるデュアルクラッチを示す。静止シリンダーは、ここでも、回転運動に関してハウジングに対して固定された１つまたは２つの構成部品４によって形成される。特に、前記タイプの構成でも、遠心油圧は、圧力媒体を室へ供給するための管路構成部の管路を案内されるため、ごくわずかである。
【００２８】
図６に、静止シリンダーに２つの回転するピストン１を備える例示的なデュアルクラッチを示す。クラッチ装置には、ねじり振動ダンパ１８が追加的に組み込まれて設けられている。
【００２９】
実施形態は全て、ピストンがいずれの場合も関連する室内で回転することを特徴とする。
【符号の説明】
【００３０】
１  ピストン
２  封止要素
２ａ  ピストンシール要素
３  復元バネ
４  ハウジングに固定されている構成部品
５  管路構成部
８  駆動フランジ
９  駆動側プレートキャリア
１０  トランスミッション側プレートキャリア
１２  プレートパック
１５  中空の円筒状室
１６  ハウジングに固定されている構成部品
１７  トランスミッションマウント
１８  ねじり振動ダンパ
１９  シャフト
２０  駆動輪
ω  回転軸
【図１】
0005636190.tif 000002
【図２】
0005636190.tif 000003
【図３】
0005636190.tif 000004
【図４】
0005636190.tif 000005
【図５】
0005636190.tif 000006
【図６】
0005636190.tif 000007
【図７】
0005636190.tif 000008