(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの摩擦クラッチを有するクラッチユニットであって、該摩擦クラッチがプレッシャディスクを備えており、該プレッシャディスクが、相対回動不能に、ただし軸方向で制限された範囲内で移動可能にハウジングに結合されており、該ハウジングとプレッシャディスクとの間に、軸方向に旋回可能なレバー装置（５，７）が設けられており、該レバー装置が、クラッチを締結するための操作装置によって負荷可能であり、該レバー装置とハウジングとの間で、少なくともクラッチディスク（１５）の摩擦フェーシング（１４）の摩耗を少なくとも部分的に補償する調整装置（１３）が働いており、さらに前記レバー装置が、ハウジングに対して回動可能な調整リング（１２）を介してハウジングに軸方向で支持されていて、ばね手段（１０，２１）によって軸方向で該調整リングの方向に負荷されており、該ばね手段が、前記レバー装置に導入可能なクラッチ締結力とは軸方向で逆向きに向けられた、軸方向の合成支持力を発生させるようになっている形式のものに関する。本発明の構成では、ばね手段は、少なくとも該ばね手段が少なくとも部分的な摩耗補償のために変形させられる作業範囲において低下する力・ストローク特性線を発生させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの摩擦クラッチを有するクラッチユニットであって、該摩擦クラッチがプレッシャディスクを備えており、該プレッシャディスクが、相対回動不能に、ただし軸方向で制限された範囲内で移動可能にハウジングに結合されており、該ハウジングとプレッシャディスクとの間に、軸方向に旋回可能なレバー装置が設けられており、該レバー装置が、クラッチを締結するための操作装置によって負荷可能であり、該レバー装置とハウジングとの間で、少なくともクラッチディスクの摩擦フェーシングの摩耗を少なくとも部分的に補償する調整装置が働いており、さらに前記レバー装置が、ハウジングに対して回動可能な調整リングを介してハウジングに軸方向で支持されていて、ばね手段によって軸方向で該調整リングの方向に負荷されており、該ばね手段が、前記レバー装置に導入可能なクラッチ締結力とは軸方向で逆向きに向けられた、軸方向の合成支持力を発生させるようになっている形式のものにおいて、レバー装置は、該レバー装置が、摩擦クラッチの解放状態に相当する円錐台形状の位置の方向に押圧されることを生ぜしめる軸方向のばね特性を有しており、摩擦クラッチを締結するために必要となる旋回ストロークにわたって、レバー装置が、増大する力・ストロークばね特性線を有しており、さらにレバー装置に軸方向で作用するばね手段は、少なくとも該ばね手段が少なくとも部分的な摩耗補償のために変形させられる作業範囲において低下する力・ストローク特性線を発生させることを特徴とするクラッチユニット。
【請求項２】
レバー装置が、半径方向外側で１腕レバー式に、調整リングによって支持された環状の転動載置部を中心にして旋回可能である、請求項１記載のクラッチユニット。
【請求項３】
調整リングが、環状の配置形式で設けられた斜面システムを介してクラッチハウジングに支持されている、請求項１または２記載のクラッチユニット。
【請求項４】
斜面システムが、少なくとも１つのエネルギ蓄え器を介して、軸方向の摩耗補償調整のために緊定されている、請求項３記載のクラッチユニット。
【請求項５】
レバー装置が、旋回支承部を支持する調整リングの半径方向内側でばね手段によって間接的にまたは直接的に軸方向で前記旋回支承部の方向に負荷されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【請求項６】
ばね手段が、皿ばね状のエレメントを有しており、該皿ばね状のエレメントが、作用的にハウジングとレバー装置との間に緊定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【請求項７】
ばね手段が、軸方向でハウジングとプレッシャディスクとの間に緊定されたばねエレメントを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【請求項８】
前記ばねエレメントが、板ばねによって形成されている、請求項７記載のクラッチユニット。
【請求項９】
クラッチディスクの摩擦フェーシングの間に、フェーシングばね装置が設けられている、請求項１記載のクラッチユニット。
【請求項１０】
少なくともほぼ、プレッシャディスクが、該プレッシャディスクに隣接したクラッチディスクの摩擦フェーシングに当て付けられていて、かつ摩擦フェーシング摩耗が存在していない場合に、締結方向でレバー装置に作用する軸方向の力が、レバー装置に軸方向で締結方向とは逆方向に作用する合成ばね力と平衡状態にある、請求項１から９までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【請求項１１】
前記合成ばね力が少なくとも、ハウジングとレバー装置との間に緊定された少なくとも１つの皿ばね状の構成部分と、さらにプレッシャディスクとハウジングとの間に緊定された板ばねと、場合によってはプレッシャディスクの、隣接した摩擦フェーシングに対する支持に基づいてフェーシングばね装置によって形成された軸方向の支持力とによって形成されている、請求項１０記載のクラッチユニット。
【請求項１２】
調整装置を用いた摩耗補償が、当該クラッチユニットの解放段階の間、行われる、請求項１から１１までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【請求項１３】
調整装置を用いた摩耗補償調整が、少なくともほぼ、当該クラッチユニットの解放段階の間、フェーシングばね装置の完全に負荷軽減された状態で行われる、請求項１から１２までのいずれか１項記載のクラッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの摩擦クラッチを有するクラッチユニットであって、該摩擦クラッチがプレッシャディスクを備えており、該プレッシャディスクが、相対回動不能に、ただし軸方向で制限された範囲内で移動可能にハウジングに結合されており、該ハウジングとプレッシャディスクとの間に、軸方向に旋回可能なレバー装置が設けられており、該レバー装置が、クラッチを締結するための操作装置によって負荷可能であり、該レバー装置とハウジングとの間で、少なくともクラッチディスクの摩擦フェーシングの摩耗を少なくとも部分的に補償するアジャスト装置もしくは調整装置が働いており、さらに前記レバー装置が、ハウジングに対して回動可能な調整リングを介してハウジングに軸方向で支持されていて、ばね手段によって軸方向で該調整リングの方向に負荷可能であり、該ばね手段が、前記レバー装置に導入可能なクラッチ締結力とは軸方向で逆向きに向けられた、軸方向の合成支持力を発生させるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
唯一つのクラッチまたは２つのクラッチを備えた、このような形式のクラッチユニットは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０１８３７７号明細書に基づき公知である。
【０００３】
自動的なアジャスト機構もしくは調整機構を備えたクラッチは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第２９１６７５５号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１８７８１号明細書によっても提案されており、これらのクラッチの場合、押圧ばねによって、プレッシャプレートの、実質的に等しいままの力負荷を生ぜしめようとしている。
【０００４】
本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式のクラッチユニットを改良して、少なくとも軸方向で小さな構成スペースしか必要としないようなクラッチユニットを提供することである。本発明の根底を成す別の目的は、レバー装置に作用しかつ締結力をクラッチに導入する操作エレメントの操作ストロークをも、クラッチの寿命にわたって小さく保持するか、もしくは実質的に一定に保持することである。さらに、本発明により形成されたクラッチユニットは最適化された機能形式および高い寿命ならびに廉価な製造を保証することが望ましい。
【０００５】
前記課題もしくは前記目的は、とりわけレバー装置は、該レバー装置が、摩擦クラッチの解放状態に相当する円錐台形状の位置の方向に押圧されることを生ぜしめる軸方向のばね特性を有しており、摩擦クラッチを締結するために必要となる旋回ストロークにわたって、レバー装置が、増大する力・ストロークばね特性線を有しており、さらにレバー装置に軸方向で作用するばね手段は、少なくとも該ばね手段が少なくとも部分的な摩耗補償のために変形させられる作業範囲において低下する力・ストローク特性線を発生させることにより解決されるか、もしくは達成される。レバー装置に軸方向の支持力を付与するばね手段が、該ばね手段の、摩擦クラッチの寿命にわたって必要となる全作業範囲にわたって、低下する力・ストローク特性線を有していると有利である。すなわち、摩擦クラッチの連結解除ストロークもしくは解放ストロークにわたって、前記ばね手段によってレバー装置に加えられた軸方向のばね力は減少する、つまり小さくなる。
【０００６】
レバー装置の前記ばね特性線は、摩擦クラッチの全寿命のために必要となる作業範囲にわたって、少なくともほぼ線状に延びていてよい。しかし、使用可能なばね特性線は少なくとも所定の範囲に湾曲部を有していてもよい。
【０００７】
レバー装置は、環状の配置形式で半径方向に向けられた多数のレバーによって形成されていると有利である。このようなレバー装置に所要の軸方向のばね特性を付与するためには、個々のレバーが互いに連結されていてよい。この場合、連結のためには、レバーとワンピースに一体に形成された結合区分を設けることができる。これらの結合区分はレバーと一緒になって１つの環状のエネルギ蓄え器を形成することができる。しかし、隣接したレバーの間に設けられた結合区分は半径方向にループ状（schlaufenfoermig）の形状を有していてもよい。したがって、個々のレバーの間に存在する結合区分の相応する構成により、レバー装置のために所望のばね特性を実現することができる。これらの結合区分に対して付加的にまたは択一的に、環状の、たとえば皿ばね状のばねエレメントを使用することができる。このばねエレメントは少なくとも軸方向で個々のレバーに結合されている。
【０００８】
レバー装置は、該レバー装置が半径方向外側で、調整リングにより支持された環状の転動載置部に１腕レバー式に旋回可能になるように摩擦クラッチに取り付けられていると有利である。このためには、レバー装置が、前記ばね手段によって軸方向で転動載置部に押圧される。転動載置部は調整リングとワンピースに一体に形成されていてよい。しかし転動載置部は、調整リングによって支持される付加的な、たとえば環状の構成部分によって形成されていてもよい。
【０００９】
調整装置を形成するためには、調整リングがクラッチハウジングに、環状の配置形式で設けられたランプシステムもしくは斜面システムを介して支持されていると有利になり得る。斜面システムは周方向に延びかつ軸方向に隆起した多数のランプもしくは斜面を有していると有利である。斜面の勾配角度は、斜面システム内部にセルフロックが存在して斜面の滑りずれが回避され得るように形成されていると有利である。必要に応じて、斜面はその延在長さに沿ってある程度の粗さもしくは小さなプロファイリング部（異形成形部）を備えていてよい。これらの粗さもしくはプロファイリング部は調整方向において斜面の移動を可能にするが、しかし斜面の滑りずれを阻止する。斜面システムの調整機能は、斜面システムを調整方向に緊定する少なくとも１つのエネルギ蓄え器によって簡単に保証され得る。
【００１０】
ばね手段を用いた旋回支承部の方向におけるレバー装置の軸方向の負荷は、旋回支承部を支持する調整リングの半径方向内側で行われ得ると有利である。レバー装置のための軸方向の支持力を付与するばね手段は、間接的にまたは直接的にレバー装置に支持され得る。前記ばね手段は、皿ばね状のエレメントを有していると有利である。この皿ばね状のばねエレメントは作用的にハウジングとレバー装置との間に緊定されている。このような皿ばね状のばねエレメントは軸方向でハウジング底部とレバー装置との間に緊定されていてよい。しかし、このような皿ばね状のばねエレメントを、レバー装置の、ハウジング底部に面した側に設けることも有利になり得る。この場合、ハウジングに結合されている支持手段が存在していると有利になり得る。この支持手段はレバー装置を軸方向で貫通していて、皿ばね状のばねエレメントのための軸方向の支持部として働く。
【００１１】
前記ばね手段はさらに、軸方向でハウジングとプレッシャディスクとの間に緊定されたばねエレメントを有していてよい。このようなばねエレメントは、たとえばいわゆる板ばねにより形成されていてよい。このような板ばねの一方の端部はハウジングに、他方の端部はプレッシャディスクにそれぞれ固く結合されている。ハウジングとプレッシャディスクとの間に緊定されたこのようなばねエレメント（たとえば板ばね）は、一方ではハウジングとプレッシャディスクとの間のトルク伝達を保証し、他方ではクラッチ操作時におけるプレッシャディスクの軸方向の移動を保証することができる。これらのばねエレメントは、これらのばねエレメントがプレッシャディスクを軸方向でクラッチの解放方向に負荷するか、もしくは押圧するように緊定されて取り付けられていると有利である。
【００１２】
クラッチユニットもしくは摩擦クラッチの機能のためには、クラッチディスクの、背中合わせに配置された摩擦フェーシングの間にフェーシングばね装置が存在していると特に有利になり得る。このようなフェーシングばね装置により、摩擦フェーシングがプレッシャディスクによって軸方向で互いに向かって運動させられて、フェーシングばね装置が緊張させられるやいなや、付加的な軸方向の支持力が旋回支承部の方向でレバー装置に加えられるようになる。
【００１３】
調整装置の機能のためには、少なくともほぼ、プレッシャディスクが、該プレッシャディスクに隣接したクラッチディスクの摩擦フェーシングに当て付けられていて、かつ摩擦フェーシング摩耗が存在していない場合に、締結方向でレバー装置に作用する軸方向の力が、レバー装置に軸方向で締結方向とは逆方向に作用する、レバー装置を、ハウジングによって支持された転動載置部の方向に押圧する合成ばね力と平衡状態にあると特に有利である。この合成ばね力は少なくとも、ハウジングとレバー装置との間に緊定された少なくとも１つの皿ばね状の構成部分と、さらにプレッシャディスクとハウジングとの間に緊定された板ばねと、場合によってはプレッシャディスクの、隣接した摩擦フェーシングにおける支持に基づいてフェーシングばね装置によって形成された軸方向の支持力とによって形成される。
【００１４】
クラッチユニットは、調整装置を用いた摩耗補償が、少なくともほぼ当該クラッチユニットの解放段階の間、行われるように形成されていていると有利である。調整装置の設計、調整装置の、クラッチユニットもしくは摩擦クラッチのその他の構成部分に対する調和は、摩耗調整が、少なくともほぼ、当該クラッチユニットもしくは摩擦クラッチの解放段階時に完全に負荷軽減されたフェーシングばね装置において行われるように行われると有利である。
【００１５】
以下に、本発明の別の機能的利点も構造的利点を図面につき詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明により形成された摩擦クラッチの半割断面図であり、
図２は、図１に示した調整装置の詳細図であり、
図３〜図７は、本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す種々の特性線を有する線図であり、
図８は、図１に示した摩擦クラッチを備えたデュアルクラッチユニットを示す半割断面図である。
【００１７】
図１に半割断面図で概略的に図示されているクラッチユニット１は、少なくとも１つの摩擦クラッチ２を有している。この摩擦クラッチ２はハウジング３と、このハウジング３に相対回動不能に、ただし制限された範囲内で軸方向に移動可能に結合されたプレッシャディスク４とを有している。プレッシャディスク４とハウジング３との間には、レバーエレメント５が配置されている。このレバーエレメント５の円錐度は可変である。この場合、レバーエレメント５はクラッチ２を解放する方向でばね特性もしくは弾性特性を有している。クラッチ２の締結するためには、半径方向内側の先端部６と、レバーエレメント５を形成するレバー７とが、少なくともほぼ締結力を摩擦クラッチ２に導入する操作エレメント８によって負荷される。この操作エレメント８は有利には転がり軸受けを有していて、操作システムの１構成要素を形成している。操作システムはニューマチック式、ハイドロリック式、電気式または機械式の操作システムとして形成されていてよいが、しかしこれらの種々の形式の操作手段の組合せ、つまりたとえばエレクトロハイドロリック式の操作システムとして形成されていてもよい。レバーエレメント５は有利には、環状配置の形で設けられた多数のレバー７によって形成されており、これらのレバー７は有利には周方向で互いに結合されている。個々のレバー７の間に存在する結合部はレバーと一体に形成されているか、あるいはレバー７に結合された付加的なばねエレメント、たとえば環状の皿ばねによって形成されていてもよい。個々のレバー７の間に存在する結合部はこの場合、レバーエレメント５が、該レバーエレメント５の円錐度変化の可能性を保証する軸方向の弾性率を有するように形成されていると有利である。このようなレバーエレメントは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３４０６６５号明細書、欧州特許第０９９２７００号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０５３７３号明細書および欧州特許出願公開第１４５２７６０号明細書により提案されている。
【００１８】
図示の実施例では、レバーエレメント５が軸方向でハウジング３のハウジング底部９と、プレッシャディスク４との間に配置されている。
【００１９】
プレッシャディスク４とハウジング３との間には、ばねエレメント１０が設けられている。このばねエレメント１０は図示の実施例では、いわゆる板ばねとして形成されている。ばねエレメント１０はハウジング３とプレッシャディスク４との間のトルク伝達を保証している。さらに、この板ばねとして形成されたばねエレメント１０は、ハウジング３に対するプレッシャディスク４の軸方向の移動を可能にしている。ばねエレメント１０は規定された軸方向のプリロードもしくは予荷重を有しており、この軸方向のプリロードもしくは予荷重は、プレッシャディスク４が摩擦クラッチ２の解放方向に負荷されることを保証している。これにより、プレッシャディスク４がばねエレメント１０によって常時軸方向でレバーエレメント５の方向に押圧されることが保証される。ばねエレメント１０のこのような作用に基づき、標準の運転条件では、レバーエレメント５が、ハウジング３によって支持された環状の支持部１１に押圧される。環状の支持部１１は環状の構成部分１２によって支持されているか、もしくは形成されており、この環状の構成部分１２はアジャスト装置もしくは調整装置１３の１構成要素である。この調整装置１３によって、少なくともクラッチディスク１５の摩擦フェーシング１４に生じる摩耗を少なくとも部分的に自動的に補償することができる。摩擦フェーシング１４は摩擦クラッチ２の締結時にプレッシャディスク４とカウンタプレッシャプレート１６との間に緊締される。ハウジング３はカウンタプレッシャプレート１６に固く結合されている。カウンタプレッシャプレート１６は、２つのクラッチを有するクラッチユニットの構成要素であってよい。このようなクラッチユニットは、たとえばいわゆるパワーシフトトランスミッションもしくは負荷感応型変速機と相まって使用され得る。しかし、カウンタプレッシャプレート１６は直接にエンジンの出力シャフトに結合されていてもよい。
【００２０】
軸方向で背中合わせに配置された摩擦フェーシング１４の間には、いわゆるフェーシングばね装置１７が設けられている。このようなフェーシングばね装置は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８５７７１２号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９８０２０４号明細書またはドイツ連邦共和国特許出願公開第２９５１５７３号明細書に基づき公知である。
【００２１】
図２に概略的に図示されているように、アジャストリングもしくは調整リングとして形成された環状の構成部分１２は周方向に延びて軸方向に隆起したランプもしくは斜面１８を有している。この斜面１８はハウジング３により支持されたカウンタランプもしくは対応斜面１９に支持されている。周方向において調整リング１２はばね２０によって負荷される。このばね２０はハウジング３と調整リング１２との間に緊締されている。対応斜面１９は有利には直接に、ハウジング底部９の範囲に一体成形された斜面により形成されていてよい。
【００２２】
調整装置１３の機能形式、斜面１８および対応斜面１９のための設計可能性ならびにばね２０の設計および配置に関する詳細は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３９２９１号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３９２８９号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２２６７７号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３１６４１号明細書から知ることができる。
【００２３】
フェーシングばね装置１７の使用により、摩擦クラッチ２の締結時には、伝達可能なトルクのプログレッシブな増大を保証することができる。
【００２４】
レバーエレメント５は付加的に摩擦クラッチ２の解放方向でばねエレメント２１によって負荷される。このばねエレメント２１は作用的には軸方向でハウジング３とレバーエレメント５との間に緊張されている。図示の実施例では、このばねエレメント２１が皿ばねによって形成されており、この皿ばねは環状のベース体２２を有しており、このベース体２２は図１に示した実施例では、半径方向内側ではアーム２３を介してスペーサピン２５に、半径方向外側ではアーム２４を介してレバーエレメント５にそれぞれ支持される。スペーサピン２５はハウジング３に結合されていて、互いに隣接したレバー７の間で軸方向に延びている。プレッシャディスク４は周方向で分配された個々の突起２６を有している。これらの突起２６の間には、周方向でアーム２４が収容されている。突起２６は少なくとも摩擦クラッチ２の締結時にレバーエレメント５によって負荷される。
【００２５】
図１から判るように、レバーエレメント５の旋回時には、レバー７が締結方向２７で環状の支持部１１を中心にして１腕レバー式に旋回させられる。環状の支持部１１を中心としたこの旋回は、少なくとも板ばね１０と皿ばね状のばねエレメント２１とによって軸方向でレバーエレメント５に加えられた合成支持力が、摩擦クラッチ２の締結のためにレバー先端部６の範囲で操作エレメント８を介して導入されるべき、矢印２７の方向の締結力よりも大きく形成されていることにより保証される。前記力関係においては、さらに斜面システム１８，１９を介してばね２０によって形成された軸方向力も考慮されなければならない。この軸方向力は環状の構成部分１２を介してレバーエレメント５に加えられる。
【００２６】
レバーエレメント５に作用する個々の軸方向力は、少なくとも摩擦フェーシング１４において摩耗が生じていない限りは、調整装置１３の調節が不可能となるように互いに関して調和されている。以下において、個々のばね力および操作力の間の関係について詳しく説明する。
【００２７】
図１からさらに判るように、摩擦クラッチ２の締結段階の間、プレッシャディスク４とカウンタプレッシャプレート１６との間の摩擦フェーシング１４が緊縮され始めるやいなや、フェーシングばね装置１７によってこのときに形成された軸方向力が付加的にレバーエレメント５に軸方向で作用する。
【００２８】
前で説明した力関係もしくは力設計に基づき、既に述べたように、レバーエレメント５の旋回時にこのレバーエレメント５が環状の支持部１１に当て付けられたままとなり、そしてこの環状の支持部１１を中心にして１腕レバー式に旋回させられることが保証される。これにより、プレッシャディスク４は突起２６を介して締結方向に負荷され、この場合、それと同時に皿ばね状のばねエレメント２１も負荷されて、支持直径もしくは負荷直径の間に存在するレバー比（てこ比）に相応して弾性的に変形させられる。弾性変形の間、ばねエレメント２１の旋回はレバー２３の、スペーサピン２５に支持されている先端部の範囲で行われる。既に述べたように、摩耗が存在しない場合には、締結方向２７とは反対の方向で軸方向でレバーエレメント５に作用する合成ばね力が、摩擦クラッチ２の全締結ストロークの間、レバー先端部６の範囲に導入された締結力よりも常に大きくなる。これにより、レバーエレメント５が常時、環状の構成部分１２にある程度の軸方向力を加えることが保証される。これにより、意図されていない回動が回避され、ひいては調整装置１３の範囲における調整が回避される。
【００２９】
調整装置１３と少なくともばねエレメント２１および板ばねエレメント１０との協働により、摩耗補償装置が形成される。この摩耗補償装置は少なくとも摩擦フェーシング１４における摩耗の発生時に、環状の支持部１１の軸方向の追従案内によってこの摩耗の少なくとも部分的な補償を生ぜしめる。レバーエレメント５に作用する種々のばねエレメントおよびレバーエレメント５自体の間の力関係はこの場合、摩擦クラッチ２を締結するためにレバー先端部６の範囲において必要となる、矢印２７の方向における操作ストロークが実質的に一定のままとなるように互いに調和されていると有利であり、この場合、摩擦クラッチ２が解放された状態および摩擦クラッチ２が締結された状態においてレバー先端部６の軸方向位置は実質的に一定のままとなる。これにより、操作エレメント８も摩擦クラッチ２の全寿命にわたり実質的に同じ軸方向の操作ストロークにわたって作動することが保証される。摩耗補償装置のこのような機能形式は、レバーエレメント５に作用するばねエレメントの相応する設計ならびにレバーエレメント５のばね特性の相応する設計およびレバーエレメント５において環状の支持ゾーン、ばね負荷ゾーンおよび操作ゾーンの間に存在するレバー比の相応する設計により決定される。
【００３０】
図１から判るように、レバーエレメント５は皿ばねに似た作用をする、周方向で閉じられたベース範囲２８を有していてよい。このベース範囲２８からは、半径方向外側および内側へ向かって延びるアーム２９，３０が延びている。
【００３１】
図３〜図７に示した線図に書き込まれた特性線と関連して、前記摩擦クラッチ２の機能形式について詳しく説明する。
【００３２】
図３に示した特性は、最初の操作の後の、つまり摩耗が生じていない、組み付けられた摩擦クラッチ２の新規状態に相当している。
【００３３】
線１００は、ばね弾性的なレバーエレメント５の円錐度変化のためにレバー先端部６に加えられるべき軸方向力に相当しており、しかもこの場合、２つの環状の支持部の間でのこのレバーエレメント５の変形時における軸方向力に相当している。これらの支持部の半径方向の間隔は、ばねエレメント２１により形成された環状の支持部３１と、操作エレメント８のための舌片先端部６に設けられた環状の負荷範囲３２との間の半径方向の間隔に相当している。新規状態において摩擦クラッチ２の最初の操作の後にレバーエレメント５により占められた運転点は点１０１に相当している。この運転点１０１により、いつでも運転できる状態に準備された新しい摩擦クラッチ２におけるレバーエレメント５の角度的な組込み位置が規定される。図３から判るように、レバーエレメント５は、締結ストローク１０２にわたり増大する、つまりプログレッシブとなるばね特性を有している。連結ストロークもしくは締結ストローク１０２にわたる力経過１０３は、ばね弾性的なレバーエレメント５の相応する構成により、その都度の使用事例に適合され得る。
【００３４】
破線１０４は、フェーシングばねセグメント１７により加えられた、両摩擦フェーシング１４の間に作用する軸方向の拡開力を表している。この軸方向の拡開力は、レバーエレメント５を介してプレッシャディスク４に導入された軸方向の締結力に抗して作用する。この作用は、摩擦フェーシング１４がプレッシャディスク４の摩擦面とカウンタプレッシャプレート１６の摩擦面との間に緊締され始めるやいなや現れる。このことは、締結ストローク１０２の部分範囲１０５がプレッシャディスク４によって締結方向２７に進められた後に該当する。この部分範囲１０５は、プレッシャディスク４の摩擦面とカウンタプレッシャプレート１６の摩擦面との間の摩擦フェーシング１４のための規定の軸方向遊びを保証するために必要となる通気ストローク（Lueftweg）に相当する。このような遊びは、連結解除された摩擦クラッチ２において、クラッチディスク１５への過度に大きな引きずりトルクの伝達を回避するために必要となる。なぜならば、このような引きずりトルクは少なくとも変速機のシフト可能性を損なってしまうからである。
【００３５】
制御点１０７を越えて破線により延長されている線１０６は、少なくとも板ばね１０および皿ばね状のばねエレメント２１の力経過の重畳もしくは加算により形成される合成力経過を表している。少なくとも板ばねエレメント１０とばねエレメント２１とによって形成された力は、操作エレメント８によってレバー先端部６の範囲でレバーエレメント５に導入された締結力に軸方向で対抗して作用する。
【００３６】
図３から判るように、線１０６により示した合成力経過は、ばねエレメント１０、２１の緊張もしくは変形が増大するにつれて低下する特性線経過を有している。図面から判るように、線１００，１０６の選択された経過により、両線１００，１０６は制御点１０７の範囲で互いに交差して、両線１００，１０６の間の力関係が逆転し、その結果、制御点１０７が越えられた後に、少なくともばねエレメント１０，２１によりレバーエレメント５に加えられた軸方向の支持力は、レバー先端部６の範囲でレバーエレメント５を変形させるために導入された締結力よりも小さくなる。
【００３７】
既に述べたように、部分範囲１０５が越えられた後にはフェーシングばね装置１７も作用する。これにより、締結方向２７において部分範囲１０５が越えられると、レバーエレメント５を旋回させるために必要となる操作力は締結ストローク１０２の終了時まで増大する。この増大は、締結ストローク１０２の第２の部分範囲１０８にわって延びる線区分１０９によって示されている。
【００３８】
図３に示した特性線につき、制御点１０７の両側において、軸方向でレバーエレメント５に矢印２７とは逆方向に作用する力は、摩擦クラッチ２を締結するためにレバー先端部６の範囲で矢印２７の方向に加えられる、力経過１０３により示された力よりも大きいことが判る。これにより、レバーエレメント５が常に軸方向力を環状の支持部１１もしくは環状の構成部分１２に加えることが保証される。これにより、環状の構成部分１２の回動が阻止される。制御点１０７の範囲では、摩擦が存在しない限りは、前記力の間の少なくとも軸方向の平衡が存在しているので、その場合にも、摩擦クラッチ２の内部では望ましくない調節は行なわれ得ない。
【００３９】
図１に関連して明らかとなるのは、摩擦クラッチ２の連結時、つまり摩擦クラッチ２の締結時に、ばねエレメント１０，２１が弾性的にもしくはばね弾性的に変形させられ、しかもこの変形がプレッシャディスク４の軸方向の移動および環状の支持部１１に対するレバーエレメント５の旋回運動に関連していることである。
【００４０】
図４〜図６につき、図３に示した線１０６，１０９による合成力経過の原理的な発生について簡単に説明する。
【００４１】
図４には、ばねエレメント２１に相当する皿ばね状のばねエレメントの可能となるばね特性線１２０が描かれている。描かれた特性線１２０は図示の実施例では、力最大値１２１と力最小値１２２とを有する典型的な皿ばね特性を有している。描かれた特性線１２０は力最大値１２１と力最小値１２２との間に実質的に線状の範囲１２３を有している。しかし、この範囲１２３は別の経過、たとえば軽度の円弧状の経過を有していてもよい。
【００４２】
いつでも機能できる状態に準備された、組み付けられた摩擦クラッチ２における皿ばね状のばねエレメント２１の緊張状態は、図４において点１２４に相当している。既に述べたように、摩擦クラッチ２の寿命にわたって摩擦フェーシング１４は摩耗を受ける（たとえば合計２〜３ｍｍのオーダで）ので、ばねエレメント２１の緊張状態は変化する。最大摩耗時において、図示の実施例では、ばねエレメント２１が、点１２５に相当する緊張状態を有することが望ましい。したがって、図４から判るように、摩擦クラッチ２の寿命にわたって見て、ばねエレメント２１からレバーエレメント５に加えられた軸方向力は減少する。
【００４３】
図５には、図示の実施例において板ばねエレメント１０によって形成されるばね特性線１４０が描かれている。板ばねエレメント１０はこの場合、この板ばねエレメント１０が実質的に線状の力特性線を発生するように形成されている。板ばねエレメント１０は、組み付けられた、いつでも使用できる状態に準備された摩擦クラッチ２において、プレッシャディスク４に、点１４１に相当する軸方向力を加えるように形成されている。図１に関連して判るように、プレッシャディスク４は摩擦フェーシング１４における摩耗が増大するにつれて軸方向にハウジング３に対して移動する。この移動により、板ばねエレメント１０は付加的に緊張されるので、この板ばねエレメント１０は摩擦クラッチ２の寿命にわたって増大する軸方向力をプレッシャディスク４に加え、ひいてはこのプレッシャディスク４を介してレバーエレメント５にも増大する軸方向力を加える。最大摩耗が存在する場合には、板ばねエレメント１０が、図５の点１４２に相当する運転点を有している。図６には、特性線１２０の線状の経過１２３とばね特性線１４０との重畳、つまり加算により生じる合成力線経過１５０が描かれている。図６から判るように、この合成力経過１５０は摩擦クラッチ２の寿命にわたり低下する経過を有している。摩擦クラッチ２の新規状態および締結された状態に相当する特性線点は符号１５１および１５２で示されている。
【００４４】
図４、図５および図６に含まれている運転点１２４，１２５，１４１，１４２，１５１，１５２はそれぞれ、組み付けられていつでも機能できる状態に準備された、解放された摩擦クラッチ２において存在する種々のばねエレメント１０，２１の運転点に相当している。
【００４５】
図６には、さらに増大する特性線範囲１５３，１５４が描かれている。これらの特性線範囲１５３，１５４は、規定された締結ストローク（たとえば図３に示した１０５）の後に有効となるフェーシングばね装置１７の作用を考慮している。
【００４６】
図７につき、調整装置１３もしくはこの調整装置１３を有する摩耗補償装置における調整を生ぜしめる原理について説明する。予め述べておくと、利用されたストローク範囲もしくは該ストローク範囲の変化は、調整サイクルの機能形式ならびに行われる力変化を分かり易く説明するために誇張して描かれている。実際には調整は比較的小さなステップで行われ、この場合、運転点もしくは調整点も、クラッチシステム全体に存在するヒステリシス効果およびたとえば振動に基づいた妨害力により、ある程度の変動を受ける、つまり特定の帯域幅内に存在する。
【００４７】
図７に示した線図は、摩擦クラッチ２の締結時に摩擦フェーシング１４においてある程度の摩耗が行われるという仮定に基づいている。これにより、レバーエレメント５の旋回角度は、この摩耗に関連した量だけ増大する。このことは、図７において締結ストローク１０２ａが図３に示した締結ストローク１０２に比べて大きく形成されており、しかも理想的には少なくとも摩擦フェーシング１４に生じた摩耗の分だけ大きく形成されていることから判る。フェーシングばね装置１７のばね特性が等しいままであると仮定すると、このフェーシングばね装置１７が有効となる部分範囲１０８ａはその大きさに関して部分範囲１０８と等しくなる。しかし、摩耗に基づいて、ストローク１１０とストローク１１１との間の部分範囲１０５ａは増大されており、この場合、ストローク１１０が越えられると、摩擦クラッチ２の解放時におけるプレッシャディスク４へのフェーシングばね装置１７の作用がもはや存在しなくなり、ストローク１１１は、摩擦クラッチ２の解放された状態におけるレバーエレメント５の組込み位置に相当している。図３および図７に関連して判るように、ストローク１０５ａのこのような増大により、レバーエレメント５を旋回させるためにレバー先端部６の範囲で導入されるべき保持力は摩擦クラッチ２の解放時に規定のストローク区間１１２ａの分だけ、このストローク区間１１２ａにわたって存在する、レバーエレメント５を軸方向で環状の支持部１１の方向に負荷する合成力（もしくは力経過）よりも大きく形成されるようになる。両特性線１０６，１００の交差により生ぜしめられた面は図７において斜線により示されている。
【００４８】
摩擦フェーシング１４における摩耗時に生じる力特性に基づき、摩擦クラッチ２の解放時にレバーエレメント５はまず、環状の支持部１１を中心にして１腕レバー式に図１の矢印方向２７とは反対の方向に旋回させられ、しかもこの旋回は図７に符号１１３で示された点が達成されるまで行われる。解放方向におけるレバーエレメント５の旋回運動が継続されると、レバーエレメント５は環状の支持部３１を中心にして２腕レバー式に旋回する。この旋回は、特にレバー舌片を成す先端部６の範囲に導入された操作力により形成される、矢印方向２７の方向でレバーエレメント５に作用する軸方向の力が、矢印２７とは反対の方向に向けられた、レバーエレメント５のための合成支持力よりも大きく形成されることに起因し得る。環状の支持部３１を中心としたレバーエレメント５のこのような旋回は少なくともほぼ、点１１４が越えられると、レバーエレメント５に作用する、矢印方向２７とは反対方向の軸方向の合成支持力が、レバーエレメント５を変形させるか、もしくはレバーエレメント５を支持するためにレバー舌片もしくは先端部６の範囲において必要とされる力よりも大きくなるまで維持される。
【００４９】
レバーエレメント５が環状の支持部３１を中心にして２腕レバー式に旋回させられる前記操作段階の間、調整リング１３は負荷軽減されるので、この調整リング１３はレバーエレメント５の外側のアーム２９もしくは外側の範囲の旋回運動に従うことができる。これにより、摩擦フェーシング１４において生じた摩耗の少なくともある程度の調整が生ぜしめられる。調整の大きさは、レバーエレメント５に存在するてこ比もしくはレバー比に関連しており、このレバー比は、環状の支持部１１の直径と、環状の支持部３１の直径と、環状の負荷範囲３２の直径とにより規定されている。支持部１１の軸方向の調整量は、摩擦フェーシング１４において生じた軸方向の摩耗よりも大きく形成されていてよい。
【００５０】
前記レバー比ならびにレバーエレメント５に作用する、このレバーエレメントの旋回および移動を規定する力およびレバーエレメント５のばね特性は、摩擦クラッチ２の寿命にわたって該摩擦クラッチ２の解放された状態において舌片先端部６が実質的に等しいままの軸方向の位置を有するように互いに調和されていると有利である。このことに基づき、舌片先端部６がクラッチハウジング３に関して実質的に一定の位置を有しているけれども、レバーエレメント５の外側の範囲（環状の支持部１１の範囲）は軸方向に移動させられなければならなくなる。このことは、摩擦フェーシング１４において生じた摩耗、ひいてはプレッシャディスク４の軸方向の移動にもかかわらず、レバー先端部６の範囲で摩擦クラッチを締結するために必要となる操作ストロークが少なくともほぼ一定のままとなることを保証するために必要である。図１に示した構造において存在する、レバーエレメント５のための運動学的特性もしくは旋回特性に基づき、このために必要となる、環状の支持部１１の範囲における軸方向の調整ストロークは、存在するレバー比に相応して摩擦フェーシング１４における軸方向の摩耗量よりも大きくなる。このようなレバー比は主として、環状の支持部１１と負荷直径もしくは負荷範囲３２との間の間隔と、環状の支持部３１と負荷直径もしくは負荷範囲３２との間の半径方向の間隔とによって決定されている。摩擦クラッチ２の寿命にわたってレバー先端部６に少なくとも一定の軸方向の位置を維持させるという規定に基づき、レバーエレメント５は少なくとも解放された摩擦クラッチ２においてその緊張状態を変化させるようになる。このことは環状の支持部１１の相応する調整によって行われる。この変化は、解放された摩擦クラッチ２においてばねエレメント１０，２１の緊張状態の変化をも生ぜしめる。このことは、これらのばねエレメント１０，２１が間接的に、または直接的にレバーエレメント５に軸方向で支持され、このレバーエレメント５自体が、摩擦クラッチ２の寿命にわたって変化する、緊定された位置を占めることに起因され得る。
【００５１】
少なくともばねエレメント１０およびばねエレメント２１ならびにレバーエレメント５の緊張状態における前記変化により、レバーエレメント５は摩擦クラッチ２の寿命にわたって特定の量だけ緊張軽減もしくは弛緩されるようになり、それに対してばねエレメント１０，２１はその緊張の増大を受ける。このことは、図３〜図７に示した種々の線図に関連して判るように、少なくともばねエレメント１０，２１によって形成された、レバーエレメント５のための合成支持力が、摩擦フェーシング１４における摩耗の増大と共に減少することを意味する。また、レバー先端部６の範囲におけるレバーエレメント５の旋回のために必要となる力経過も、レバーエレメント５の前記緊張軽減もしくは弛緩によって減少する。
【００５２】
個々の構成部分、つまり特に構成部分５，１０，２１のばね特性線は、これらのばねエレメントの運転点もしくは作業範囲の前で述べた移動もしくは変化にもかかわらず、前で説明した調整原理が、存在する力特性に基づいて摩擦クラッチの寿命にわたって維持されるように設計されている。
【００５３】
少なくともばねエレメント１０，２１の相応する設計により、少なくとも摩擦フェーシング摩耗を補償するためのプレッシャディスク４の軸方向の調整ストロークにわたってほぼ一定の力を有する合成力経過をも形成することができる。このような力経過区分は横座標軸に対してほぼ平行である。このような設計では、このときに行われるレバーエレメント５の軸方向の移動を、このレバーエレメント５が、少なくとも摩擦クラッチ２の締結された状態および場合によっては摩擦クラッチ２の解放された状態でも、それぞれ一定の円錐度を有するように行うことができる。
【００５４】
図８には、デュアルクラッチユニット２０１が図示されている。このデュアルクラッチユニット２０１は２つの摩擦クラッチ２０２，２０３を有しており、両摩擦クラッチ２０２，２０３はカウンタプレッシャディスクとして形成されたプレート２０４の両側に配置されている。図示の実施例では、摩擦クラッチ２０３が個々の構成部分の機能上の配置に関して、先行した図面に関連して説明したものと同様に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明により形成された摩擦クラッチの半割断面図である。
【図２】図１に示した調整装置の詳細図である。
【図３】本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す特性線を有する、力と締結ストロークとの関係を示す線図である。
【図４】本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す特性線を有する、センサばね力とストロークとの関係を示す線図である。
【図５】本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す特性線を有する、板ばね力と押圧プレートのストロークとの関係を示す線図である。
【図６】本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す特性線を有する、センサ力とストロークとの関係を示す線図である。
【図７】本発明により形成された摩擦クラッチの個々のばねエレメントおよび調整エレメントの協働を示す特性線を有する、力と締結ストロークとの関係を示す線図である。
【図８】図１に示した摩擦クラッチを備えたデュアルクラッチユニットを示す半割断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  クラッチユニット
２  摩擦クラッチ
３  ハウジング
４  プレッシャディスク
５  レバーエレメント
６  内側の先端部
７  レバー
８  操作エレメント
９  ハウジング底部
１０  ばねエレメント
１１  環状の支持部
１２  調整リング
１３  調整装置
１４  摩擦フェーシング
１５  クラッチディスク
１６  カウンタプレッシャプレート
１７  フェーシングばね装置
１８  斜面
１９  対応斜面
２０  ばね
２１  ばねエレメント
２２  環状のベース体
２３  アーム
２４  アーム
２５  スペーサピン
２６  突起
２７  矢印
２８  閉じられたベース範囲
２９  アーム
３０  アーム
３１  環状の支持部
３２  環状の負荷範囲
１００  線−円錐度変化のための軸方向力
１０１  運転点
１０２  閉鎖ストローク
１０２ａ  締結ストローク
１０３  力経過
１０４  破線−軸方向の拡開力
１０５  部分範囲
１０５ａ  部分範囲
１０６  線−合成力経過
１０７  制御点
１０８  第２の部分範囲
１０８ａ  部分範囲
１０９  線区分
１１０  ストローク
１１１  ストローク
１１２ａ  ストローク区間
１１３  旋回
１１４  点
１２０  ばね特性線
１２１  力最大値
１２２  力最小値
１２３  線状の範囲
１２４  緊張状態
１２５  緊張状態
１４０  ばね特性線
１４１  運転点
１４２  運転点
１５１  特性線点
１５２  特性線点
１５３  増大する特性線点
１５４  増大する特性線点
【図１】
2009517609.tif 000002
【図２】
2009517609.tif 000003
【図３】
2009517609.tif 000004
【図４】
2009517609.tif 000005
【図５】
2009517609.tif 000006
【図６】
2009517609.tif 000007
【図７】
2009517609.tif 000008
【図８】
2009517609.tif 000009
【国際調査報告】
2009517609.tif 000010
2009517609.tif 000011
2009517609.tif 000012
2009517609.tif 000013
2009517609.tif 000014
2009517609.tif 000015