(57)【要約】  本発明は、互いに円環面状作動室（１０）を形成する２個の翼車（３，５）、すなわち外側翼車（３）および内側翼車（５）と、外側翼車に相対回転しないように連結され、かつ内側翼車の一部を取り囲んでいる継手シェル（４）と、摩擦ライニング（１３）の面に作用連結可能な２個のクラッチ要素（６．１，６．２）を備えた同期クラッチとを具備し、内側翼車が少なくとも２つのセグメント（８．１，８．２，８．３）に分割され、このセグメントが半径方向に摺動可能であるかあるいは回転軸線に対して平行な軸線回りに揺動可能であり、両クラッチ要素の第１クラッチ要素（６．１）がセグメントによって形成されている、流体継手に関する。本発明は、内側翼車と継手シェルがそれぞれ１つの穴（１４，１５）を有し、この穴が流体継手に設けられ、内側翼車（５）と継手シェル（４）が相対回転する際に、互いに一致する位置に穴をもたらすことが可能であり、継手シェル（４）の穴（１５）が内側翼車（５）の穴（１４）よりも大きく、両穴（１４，１５）が互いに一致する際に内側翼車（５）の穴が測定ピンであることを特徴とする。
2009533621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．１  互いに円環面状作動室（１０）を形成する２個の翼車（３，５）、すなわち外側翼車（３）および内側翼車（５）と、
１．２  外側翼車（３）に相対回転しないように連結され、かつ内側翼車（５）の一部を取り囲んでいる継手シェル（４）と、
１．３  摩擦ライニング（１３）の面に作用連結可能な２個のクラッチ要素（６．１，６．２）を備えた同期クラッチとを具備し、
１．４  内側翼車（５）が少なくとも２つのセグメント（８．１，８．２，８．３）に分割され、このセグメントが半径方向に摺動可能であるかあるいは回転軸線に対して平行な軸線回りに揺動可能であり、
１．５  両クラッチ要素の第１クラッチ要素（６．１）がセグメント（８．１，８．２，８．３）によって形成されている、流体継手において、
１．６  内側翼車（５）と継手シェル（４）がそれぞれ１つの穴（１４，１５）を有し、この穴が流体継手に設けられ、内側翼車（５）と継手シェル（４）が相対回転する際に、互いに一致する位置または少なくとも部分的にオーバーラップする位置に穴をもたらすことが可能であり、
１．７  継手シェル（４）の穴（１５）が内側翼車（５）の穴（１４）よりも大きく、
１．８  両穴（１４，１５）が少なくとも部分的にオーバーラップする際に内側翼車（５）の穴が測定ピンであることを特徴とする流体継手。
【請求項２】
測定ピンが内側翼車（５）の穴（１４）にねじ込み可能であることを特徴とする請求項１に記載の流体継手。
【請求項３】
両穴の少なくとも一方が閉塞ねじによって閉鎖可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の流体継手。
【請求項４】
閉塞ねじ（１５）として可視ねじがシェル（４）に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の流体継手。
【請求項５】
摩擦ライニング（１３）の最大許容摩耗時およびセグメント（８．１，８．２，８．３）の最大半径移動時に、測定ピンがシェル（４）の穴（１５）の半径方向外側直径部に当接するように、穴（１４，１５）の位置が選定されていることを特徴とする請求項１または４に記載の流体継手。
【請求項６】
各セグメント（８．１，８．２，８．３）が測定ピンを収容するための穴を有することを特徴とする請求項１または５に記載の流体継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した特徴を有する、流体継手、特にターボ式継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に遠心力操作式摩擦クラッチの形をした、同期化のためのクラッチを備えた流体継手は、多数の実施形が知られている。例えば特許文献１または特許文献２参照。
【０００３】
特許文献１には、遠心力に依存する液体圧力によって操作可能であるクラッチが記載されている。この実施形の場合、同期クラッチは流体継手の外に配置されている。同期クラッチと流体継手は互いに連結されている。この連結方法は一方では、軸方向における必要構造空間を大幅に増大させ、他方では構造的なコストを著しく上昇させる。
【０００４】
特許文献２は、同期クラッチを備えていない慣用の流体継手と比べて付加的なスペースを必要とせずに、同期クラッチを一体化可能である、流体継手の構造的な実施形を開示している。このような流体クラッチは今まで最も実績があった。同期クラッチを流体継手に一体化することにより、構造空間が節約される。生産作業と組立作業が簡単であり、従って製作コストも少なくて済む。
【０００５】
しかしながら、流体継手の両クラッチ要素の間の摩擦ライニングが或る程度摩耗するという欠点がある。この摩耗は外側から見ることができない。摩擦ライニングが十分に摩耗したとき、同期クラッチはまだ正常に作動する。従って、短い時間しか正常に機能しないにもかかわらず、正常に機能しているように装う。
【０００６】
摩擦ライニングの実際の摩耗状態を確かめるために、全ユニットを取外して分解しなければならない。安全策をとるためには、万一の場合を考えて早い時期に分解を行う。従って、摩擦ライニングの完全な摩耗が予想されないときに、分解を行う。これは、安全上の理由から分解を多くの回数行わなけれならないことを意味する。これは労力を必要とし、従ってコストが高くつく。
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ  ８２／０４１０７  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １９９  ４２  ５７８  Ｃ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の根底をなす課題は、継手全体を取外して分解する必要なしに、摩擦ライニングの摩耗状態を検出することができるように、請求項１の前提部分に記載の流体継手を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
内側翼車とシェルはそれぞれ穴を有する。両穴は、内側翼車とシェルの相対回転時に互いに一直線上に並ぶ位置にもたらされるように、ひいてはオーバーラップするように配置されている。穴は、継手の外側範囲、例えば回転軸線から測ったときに継手の半径の４分の３のところから始まる範囲内にある。両穴は回転軸線に対してほぼ平行に延在している。しかし、これは必ずしも必要ではない。６０°まで傾斜していてもよい。
【００１０】
穴は、円形の横断面が製作上の理由から最も一般的であるが、必ずしも円形横断面とする必要はない。
【００１１】
シェルの穴は内側翼車の穴よりも幾分大きくなっている。
【００１２】
摩擦ライニングの検査を行う時期が来ると、次のことを実施する。
−  シェルの大きな穴にピンを通し、内側翼車の小さな穴に挿入する。
−  内側翼車をシェルの方へ半径方向に動かす。
−  半径方向の摺動により、摩擦範囲に隙間が無くなる。
−  ピンが表示部材として使用される。ピンとシェル上の選定位置、たぶん外部から容易にアクセスできる個所との間の間隔を測定する。それによって、摩擦ライニングの残りの厚さが存在するかぎり、この厚さを測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明に従って形成された流体継手１、特に同期クラッチ２を一体化したターボ式継手の基本構造を示している。この継手は２個の翼車、すなわち外側翼車３と内側翼車５を備えている。この内側翼車は外側翼車３に連結された継手シェル４によって少なくとも部分的に取り囲まれている。その際、外側翼車３は好ましくはポンプ翼車として機能し一方、内側翼車５はタービン翼車として機能する。そのために、外側翼車３はパワートレインにおける使用の際、駆動側、特に駆動機械に少なくとも間接的に相対回転しないように連結され一方、タービン翼車を形成する内側翼車５は被駆動側に連結されている。これはトラクション運転中のパワートレインにおける駆動機械から被駆動側への動力伝達に当てはまる。同期クラッチ２は流体継手１に一体化され、互いに摩擦連結的に作用連結可能な少なくとも２個のクラッチ要素、すなわち第１クラッチ要素６．１と第２クラッチ要素６．２を備えている。本発明に従い、クラッチ要素は流体継手の継手シェル４と内側翼車５によって形成されている。その際、内側翼車５はクラッチ要素６．１を形成し、本発明に従い複数の部分からなる遠心体として形成されている。これは、内側翼車５またはクラッチ要素６．１が周方向において少なくとも２つのセグメントに分割されていることを意味する。このセグメントは成形軸または成形ハブ７上で支承または案内されるときに遠心力の作用を受けてその全体が少なくとも半径方向に移動可能である。好ましくは３つの個々のセグメント８．１，８．２，８．３に分割される（図２参照）。その際、個々のセグメントは周方向に並ぶときに、内側翼車５の構造的なユニットを形成し、好ましくはその外形寸法が互いに同一に形成されている。流体継手１内で内側翼車５を介してトルクが伝達されるので、内側翼車５、特に個々のセグメントは周方向に見て少なくとも連動機能を保証するように案内され一方、個々のセグメント８．１〜８．３の遠心力の作用を受けて半径方向に動くことができる。そのために、個々のセグメント８．１〜８．３を案内する手段が設けられている。この手段は一般的に成形軸または成形ハブ７によって形成される。この成形軸または成形ハブは内側翼車５の機能に応じて少なくとも間接的に被駆動側に相対回転しないように連結可能である。そのために、成形軸または成形ハブ７は適当な連動成形部９または適当な揺動ピン１７を備えている。
【００１５】
流体継手１をパワートレインと共に使用する場合、発進動作中に、ポンプ翼車Ｐとタービン翼車Ｔとして機能する外側翼車３と内側翼車５の間において円環面状作動室１０内に生じる作動媒体の流れを介して、トルクの大部分が流体動力学的に伝達される。それによって流体動力学的な動力伝達の利点を利用しながらスムースな始動が維持される。勿論、内側翼車の個々のセグメント８．１〜８．３に対する回転時に生じる遠心力の作用に基づいて被駆動部の回転数が上昇するにつれて、セグメントは継手シェル４の方へ益々強く押圧され、この押圧は継手シェル４に対するセグメント８．１〜８．３の押し付け力に基づいて摩擦連結が生じるまで行われる。この状態で、外側翼車３、すなわちポンプ翼車Ｐと継手シェル４と内側翼車の間の連結に基づいて、クラッチは同期している。すべての要素は同じ回転数で回転する。
【００１６】
発進動作中に個々のセグメント８．１〜８．３が継手シェル４の内周部１１上で滑るので、これは、相互摩擦部の個々の要素が少なくとも形成すべき摩擦連結の範囲において良好な滑り特性および摩耗特性を有しなければならないことを意味する。その際、同期クラッチ２で生ずる、内側翼車５と継手シェル４との間の相互摩擦部の耐摩耗性にとって、単位面積あたりの押圧力と、比摩擦損失と、比摩擦仕事が重要である。従って、摩擦を最小限に抑えるために、継手シェル４と内側翼車５、特に個々のセグメント８．１〜８．３のために適切な材料が使用されるかあるいは適切なコーティングが施されている。少なくとも継手シェル４とポンプ翼車、すなわち外側翼車３を製作するために、好ましくは慣用の材料が用いられる。この慣用の材料は通常、流体継手１の個々の要素を製作するために使用され、例えば球状黒鉛鋳鉄である。
【００１７】
次に、内側翼車５または個々の内側翼車セグメント８．１〜８．３の材料の選択について考察する。使用可能性を高めるために、継手シェル４と内側翼車５のセグメント８．１〜８．３の間に適当な相互摩擦部を設けると有利である。その場合、要素の一方にあるいは両方の要素に、特に継手シェルの内周部１１と内側翼車５の外周部１２に、特にセグメント８．１の外周部１２．１、セグメント８．２の外周部１２．２およびセグメント８．３の外周部１２．３に、摩擦ライニング１３を備えたコーティングが設けられる。この摩擦ライニングは継手シェル４の内周部１１あるいは内側翼車５または個々のセグメント８．１〜８．３の外周部１２に設けることができるがしかし、継手シェル４の内周部１１と内側翼車５の外周部１２または個々のセグメント８．１〜８．３の外周部１２．１〜１２．３の両方に、摩擦ライニングをコーティングすることができる。この場合、相互摩擦部を生じるために同じ材料または異なる材料を使用することができる。
【００１８】
内側翼車５には穴１４が設けられ、シェル４には穴１５が設けられている。穴１５は図示のごとく穴１４よりも大きい。両穴１４，１５の軸線は流体継手の回転軸線に対して平行に延在している。両穴の軸線は同じ半径位置または異なる半径位置にある。内側翼車と外側翼車が互いに回転する際、図示のように穴が一列に並ぶ（穴のオーバーラップ）。両穴の共通の縦軸線１６参照。両穴１４，１５の軸線は必ずしも互いに一直線上に並ぶ必要はない。内側翼車４とシェル５が適当な角度位置にある場合、穴が少なくとも部分的にオーバーラップすることで十分である。
【００１９】
図示していない測定ピンがシェル４の穴１５を通って案内されて内側翼車５の穴１４に挿入される。測定ピンは穴１４にねじ込むことができる。更に、両穴１４，１５はそれぞれ閉塞ねじによって閉鎖可能である。
【００２０】
図示した寸法Ｖは、縦軸線１６とシェルの基準エッジの間隔を示している。この寸法は摩耗を表す。新しい摩擦ライニング１３の場合には寸法は最小値であり、すり減って摩耗した摩擦ライニング１３の場合には寸法は最大値となる。
【００２１】
２つの穴１４，１５と測定ピンを備えた上記の原理の代わりに、次の均等解決策が考慮に値する。
【００２２】
内側翼車５は何らかの方法で形成された突起またはマークを備えている。穴１５を通って外側からこの突起またはマークの位置を検出可能であり、内側翼車５が半径方向外側へ当接するまで移動すると、上記突起またはその他の手段の半径方向位置はこの位置を表示し、従って摩擦ライニング１３の残りの厚さの推定を可能にする。
【００２３】
図２には上記の３個のセグメント８．１，８．２，８．３が示してある。
【００２４】
図１の実施の形態の場合セグメントは直接的に半径方向に摺動可能であるが、このセグメントはその半径方向内側範囲において揺動可能または傾動可能に枢着されている。これによっても、セグメント全体と言わないまでもその一部の半径方向運動が生じる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】半径方向に摺動可能なセグメントを備えた本発明の第１実施の形態を示す。
【図２】揺動可能なセグメントから構成された内側翼車の一部の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１          流体継手
２          同期クラッチ
３          外側翼車
４          継手シェル
５；５．４  内側翼車
６．１      第１クラッチ要素
６．２      第２クラッチ要素
７          成形軸または成形ハブ
８          内側翼車のセグメント
８．１〜８．４    内側翼車のセグメント
９          案内手段、特に連動成形部
１０        円環面状作動室
１１        継手シェルの内周部
１２        内側翼車の外周部
１２．１〜１２．３    内側翼車のセグメント８．１〜８．３の外周部
１３        摩擦ライニング
１４        内側翼車の穴
１５        シェルの穴
１６        測定ピンの縦軸線
１７        揺動ピン
【図１】
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【図２】
2009533621.tif 000004
【国際調査報告】
2009533621.tif 000005
2009533621.tif 000006
2009533621.tif 000007
2009533621.tif 000008