(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧式ダブルクラッチであって、可能なかぎりリングの数および径を減少させ、機械的摩擦およびコストを低く抑え十分なバランス能力を発揮する。【解決手段】第１のクラッチピストン（６ａ）の他方側に配置される第１のバランスチャンバー（１０ａ）と、第２のクラッチピストン（６ｂ）の他方側に配置される第２のバランスチャンバー（１０ｂ）と、を具備し、前記第１および第２のバランスチャンバーは、相互に流体接続され共通のバランス室を形成し、前記流体接続されたバランスチャンバー（１０ａ、１０ｂ）は、前記バランスチャンバー（１０ａ、１０ｂ）への入口の上で前記固定子（１７）に設けられたバランスキャビティ（１５）からの固有の供給構造を有し、前記ピストン・シリンダ部（６ａ、１８；６ｂ、１９）の内部に前記ピストン・シリンダ部の最小可能径でピストンリング（１６）が配置される、ことを特徴とする油圧式ダブルクラッチ。【選択図】図１．２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのトランスミッションの油圧式ダブルクラッチ（１００）であって、前記トランスミッションは、外部シャフト（５ａ）と、同心配置される内部シャフト（５ｂ）と、を有し、前記油圧式ダブルクラッチは、
固定子（１７）と、
前記エンジンによって駆動される駆動キャン（１）を有するクラッチハウジングと、
前記外部シャフト（５ａ）に接続される内部ドラム（４ａ）を駆動する第１のクラッチパック（３ａ）を含む第１の油圧作動クラッチと、
前記内部シャフト（５ｂ）に接続される外部ドラム（４ｂ）を駆動する第２のクラッチパック（３ｂ）を含む第２の油圧作動クラッチと、
並置された前記クラッチパック（３ａ、３ｂ）を分離するウェブ（２ａ）を有し、前記クラッチハウジングに接続される中央ハブ（２）と、
第１のシリンダ（１８）と前記第１のクラッチパック（３ａ）に作用する前記第１のクラッチピストン（６ａ）の片側との間に配置される第１のクラッチピストン（６ａ）であって、第１の油圧作動室（７ａ）によって作動される第１のクラッチピストン（６ａ）を含む第１のピストン・シリンダ部と、
第２のシリンダ（１９）と前記第２のクラッチパック（３）に作用する前記第２のクラッチピストン（６ｂ）の片側との間に配置される第２のクラッチピストン（６ｂ）であって、第２の油圧式作動室（７ｂ）によって作動される第２のクラッチピストン（６ｂ）を含む第２のピストン・シリンダ部と、
前記第１のクラッチピストン（６ａ）の他方側に配置される第１のバランスチャンバー（１０ａ）と、
前記第２のクラッチピストン（６ｂ）の他方側に配置される第２のバランスチャンバー（１０ｂ）と、を具備し、
前記第１および第２のバランスチャンバー（１０ａ、１０ｂ）は、相互に流体接続され共通のバランス室を形成し、
前記流体接続されたバランスチャンバー（１０ａ、１０ｂ）は、前記バランスチャンバー（１０ａ、１０ｂ）への入口の上で前記固定子（１７）に設けられたバランスキャビティ（１５）からの固有の供給構造を有し、
前記ピストン・シリンダ部（６ａ、１８；６ｂ、１９）の内部に前記ピストン・シリンダ部の最小可能径でピストンリング（１６）が配置される、
ことを特徴とする油圧式ダブルクラッチ。
【請求項２】
前記ピストンリング（１６）は、前記固定子（１７）と前記回転クラッチとの間に配置される、
ことを特徴とする請求項１記載の油圧式ダブルクラッチ。
【請求項３】
六つのピストンリング（１６）が設けられる、
ことを特徴とする請求項２記載の油圧式ダブルクラッチ。
【請求項４】
各クラッチピストン（６ａ、６ｂ）それぞれに個別の潤滑油路（１４ａ、１４ｂ）が設けられる、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の油圧式ダブルクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本願請求項１の前文に記載の油圧式ダブルクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなダブルクラッチは、特許文献１から公知である。このダブルクラッチでは、油は、注油またはクラッチ圧力のいずれかからバランスチャンバーに取り入れられるので、四つの油路が設けられる。しかし、このクラッチの設計ではピストンのバランスの不均衡が生じる。バランスチャンバーの容積は増大しており、また、必要なバランス力を生成するためにバランスチャンバーは充填状態を常時維持する必要があるため、クラッチが短時間開放する間、バランスチャンバーは、高油流量を要する。クラッチ開放中のバランス力が低すぎる場合、ピストンは、作動圧力がゼロになっても完全にクラッチを開放しない。この場合、クラッチが依然としてトルクを伝達するため、同期装置またはドッグクラッチによって為されるギヤシフトには、問題がある。バランスチャンバーが注油から給油される場合、クラッチ開放中の潤滑油の流量は高くなければいけない。一方、同期中のクラッチのドラッギングを防止するためには、潤滑油の流量を（ほぼ）ゼロまで抑えられなければならない。同期は理論的にはクラッチ開放後に起こるが、実際には、ギアチェンジ処理全体の時間を短くするため、両動作は僅かに重複する。このように、潤滑油流からバランス油を得る設計には、流量に対するこれらの相反する要求がつきものである。
【０００３】
バランスチャンバーがクラッチ作動室からオリフィスによって給油を受ける場合にも同様の問題が生じる。クラッチ開放中、バランスチャンバーには高流量が必要となるが、この時、クラッチ作動室の圧力は制御弁を介して低減してゆく。したがって、オリフィスでは圧力低下が起こらず、クラッチ作動室からバランスチャンバーへの油流が見込まれない。バランスが完全であることまたはバランスが失われることが選択された場合バランス室の容積が作動室の容積よりも大きいことは、数学的に証明することもできる。
【０００４】
別のダブルクラッチは特許文献２および特許文献３から公知であり、異なる速度で回転する部品を油が二度通過し、より多くの、また、より大径のシールを要する。より多くのシールからはより多くの摩擦が生じ、車両の燃費の増加につながる。より大径のシールは、高速エンジンを備える車両において過熱を生ずるおそれがある。
【特許文献１】欧州特許第１１９５５３７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１９８３３３７８号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第１０１４６６０６号明細書
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、請求項１の前文記載の油圧式ダブルクラッチであって、可能な限りピストンリングの数および径を減少させ、機械的摩擦およびコストを低く抑えながら充分なバランス能力を適用できる油圧式ダブルクラッチを提供することである。
【０００６】
上記目的は、請求項１の特徴によって実現される。
【０００７】
本発明によれば、バランスチャンバーは相互に流体接続（fluidly connected）され、機能的には、両方のクラッチピストンに対し共通のバランス室を構成する。これらのクラッチピストンは、常時同一速度で（いずれもエンジン速度で）で回転する。クラッチピストンはそれぞれ同形状を有してもよいが、相互に十分等しい動力を有する異形状でもよい。クラッチピストンがこのように同じ動力を生成することで、接続され共通のバランス室を形成するバランスチャンバーは両方のクラッチピストンに対し充分なものとなる。このレイアウトは、実際には、本発明のダブルクラッチの中央ウェブ内部に孔を設け、両側の油圧を等しくし、油が片方の側からもう片方の側へ自由に流れるようにすることで実現される。
【０００８】
特別な理由により制御静圧（controlled static pressure）が必要な場合でなければ、通常は、バランシング目的のみのためには、バランスチャンバーへの供給静圧はゼロであるべきだが、流れ容量は高くなければならない。これは、バランスチャンバーの入口上の固定子に設けられるキャビティによって簡単且つ安価に実現できる。このキャビティは、継続的に充填されていることが望ましい。所定の高さに排油溝（oil drain）を追加してもよい。油面上の空気は、バランスチャンバーの入口上のバランスキャビティの高さによってバランスチャンバー内に静圧が生成されるよう、大気圧であることが望ましい。例えば、１２５ｍｍの高さでは、０．０１バールの気圧になる。バランスキャビティは、一定の低圧でアキュムレータとして機能する。
【０００９】
本発明のダブルクラッチは、固定子から回転クラッチ（rotating clutch）へ流れる油をピストンリングによってシールすることで、特別の効果を提供する。ピストンリングは、重要な部品である。なぜなら、シーリングを行いながらも摺動面の摩擦による過熱を防止する必要があるからである。従って、上記ピストンリングをピストン・シリンダ部の最小可能径（the smallest possible diameter）で配置することで、同じ角速度に対する接線速度がより低いという効果が得られる。接線速度が低くなると、熱が減少し、摩擦トルクが低下する。
【００１０】
従属請求項は、本発明の望ましい実施の形態を記載する。
【００１１】
ピストンリングは、固定子と回転クラッチとの間で一列に配置されることが望ましい。ピストンリングは、固定子に設けられた溝に配置されることが好ましい。
【００１２】
更に別の好ましい実施の形態によると、各クラッチピストンに対しそれぞれ個別の潤滑油路が設けられる。これは、一方のクラッチへの潤滑油流を遮断する（同期中、潤滑油の遮断は必要である）一方、他方のクラッチがスリップしているかもしれずまたはマイクロスリップして注油を必要としている場合に他方のクラッチへの潤滑油の注油を継続することができるという効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の更なる特徴および効果は添付の図面を参照して以下好ましい実施例の説明から明らかとなる。
【００１４】
図１は、エンジンのトランスミッション用の油圧式ダブルクラッチ１００を示すが、トランスミッションおよびエンジンは図示されていない。ただし、トランスミッションの外部シャフト５ａおよび同心配置される内部シャフト５ｂは図１に示されている。
【００１５】
更に、ダブルクラッチ１００は、固定子１７とエンジンによって駆動される駆動キャン１（drive can）を有するクラッチハウジングとを含む。
【００１６】
更に、外部シャフト５ａに接続された内部ドラム４ａを駆動する第１のクラッチパック３ａを有する第１の油圧作動クラッチが、図示されている。
【００１７】
第２の油圧作動クラッチは、内部シャフト５ｂに接続された外部ドラム４ｂを駆動する第２のクラッチパック３ｂを含む。
【００１８】
クラッチハウジングに接続され、並置されたクラッチパック３ａ、と３ｂとを分離するウェブ２ａを備える中央ハブ２がさらに設けられる。
【００１９】
油圧式クラッチ１００は、第１の油圧作動室７ａによって作動される第１のクラッチピストン６ａを有する第１のピストン・シリンダ部を備える。作動室７ａは、第１のシリンダ１８と第１のクラッチパック３ａに作用する第１のクラッチピストン６ａの片側との間に配置される。
【００２０】
更に、第２のピストン・シリンダ部は、第２の油圧作動室７ｂによって作動される第２のクラッチピストン６ｂを有して設けられる。第２の油圧作動室７ｂは、第２のシリンダ１９と第２のクラッチパック３ｂに作用する第２のクラッチピストン６ｂの片側との間に配置される。
【００２１】
最後に、本発明によるダブルクラッチは、第１のクラッチピストン６ａの他方側に配置される第１のバランスチャンバー１０ａと、第２のクラッチピストン６ｂの他方側に配置される第２のバランスチャンバー１０ｂとを含む。
【００２２】
特に図１から分かるように、第１および第２のバランスチャンバー１０ａ、１０ｂは、分配孔１３を介して相互に流体接続される。従って、第１および第２のバランスチャンバー１０ａ、１０ｂは、第１および第２のクラッチピストン６ａおよび６ｂの双方にとって共通のバランス室を形成する。
【００２３】
流体接続されたバランスチャンバー１０ａおよび１０ｂは、バランスキャビティ１５からの固有の給油構造を有する。キャビティ１５は、バランスチャンバー１０ａおよび１０ｂへの入口より上の高さで固定子１７に設けられる。
【００２４】
本発明によるダブルクラッチ１００は、ピストンリング１６を備え、図示された実施の形態では、このようなピストンリングが合計で六個、ピストン・シリンダ部の内部にピストン・シリンダ部の最小可能径で配置される。図１に示すように、六つのピストンリングは一列に隣接配置され、ピストンリングはピストンリングが挿入される固定子１７の溝によって表される。
【００２５】
更に、図１で示されているように、クラッチピストン６ａおよび６ｂは、それぞれ戻しばね９ａおよび９ｂによって付勢され、固定子１７は、二つのクラッチに対応するクラッチ圧力路８aおよび８ｂ、潤滑油路１４aおよび１４ｂ、更には、別のバランス油路１１を含む。
【００２６】
本設計は、非常に小さい径でのピストンリングの配置によりバランス最適化を実現し、これにより、ピストンリングの過熱を妨げ、摩擦トルクを最小限に抑える。
【００２７】
最後に、クラッチピストン６ａおよび６ｂは、それぞれピストンシール２０および２１によってシールされている。
【００２８】
上記の構成を有する本発明のダブルクラッチ１００の動作を以下に説明する。
【００２９】
エンジンは、中央ハブ２に接続される駆動キャン１を駆動する。最小外径を有するクラッチパック３ａは、外部シャフト５ａに接続された内部ドラム４ａを駆動する。
【００３０】
他方のクラッチパック３ｂは、内部シャフト５ｂに接続された外部ドラム４ｂを駆動する。
【００３１】
作動室７ａおよび７ｂが、クラッチ圧力用の油路８ａおよび８ｂを介してそれぞれ加圧されることにより、ピストン６ａおよび６ｂが、クラッチパックに対して押し付けられると、クラッチが閉じる。
【００３２】
戻しばね９ａおよび９ｂがそれぞれピストン６ａおよび６ｂを押し戻すので、作動室における静圧がゼロになると、クラッチが開く。バランスチャンバー１０ａおよび１０ｂは、バランス油用の油路１１を介して油が充填される。このレイアウトでは、バランスチャンバー１０ａまたは１０ｂの外径が作動室７ａまたは７ｂの外径よりも大きいため、ピストン６ａおよび６ｂのバランスが失われる。中央ハブ２の分配孔１３は、バランス油を二つのバランスチャンバー１０ａおよび１０ｂに分配する。潤滑油は、潤滑油路１４ａおよび１４ｂから供給され、内部チャネルを介してクラッチパック３ａおよび３ｂそれぞれに注油される。
【００３３】
クラッチ内部の注油は、中央ハブ２内部のチャネルによって実現される。各クラッチに対してそれぞれチャネルセットが設けられる。これらのチャネルにより潤滑油がハブおよびクラッチパック（板）３ａおよび３ｂの内部の全ての分配器に導かれる。
【００３４】
このように、油はクラッチ板を通過させられる。油のチャネルは、エンジン速度で回転し、遠心力ポンプとして機能する。チャネルが完全に油で充填され油流がなくなると、デリバリヘッドは速度に対し二次的に（quadratic with the speed）増加する。潤滑油供給ラインには、ポンプ効果によって真空が生じた場合に空気を吸引して潤滑油と混合することができるよう、チェック弁（図示せず）が取り付けられている。この状況は、高エンジン速度および低潤滑油流の場合にのみ起こり得る。
【００３５】
全てのピストンリング１６がクラッチ内部に取り付けられているため、設計の小型化が可能であり、トランスミッションとの複雑なインタフェースを回避することもできる。
【００３６】
更に、外部ドラムにおけるクラッチ板は、内部ドラムの外径よりも大きい外径を有することが望ましい。これにより、クラッチ板の数を減少させ、ダブルクラッチの合計長を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１．２】図１は、本発明によるダブルクラッチの概略的な簡略図であり、図２は、図１のダブルクラッチの固定子の正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  駆動キャン
２  中央ハブ
２ａ  ウェブ
３ａ、３ｂ  クラッチパック
４ａ  内部ドラム
４ｂ  外部ドラム
５ａ  外部シャフト
５ｂ  内部シャフト
６ａ  第１のクラッチピストン
６ｂ  第２のクラッチピストン
７ａ  第１の作動室
７ｂ  第２の作動室
８ａ、８ｂ  クラッチ圧力路
９ａ、９ｂ  戻しばね
１０ａ、１０ｂ  バランスチャンバー
１１  油路
１３  分配孔
１４ａ、１４ｂ  潤滑油路
１５  バランスキャビティ
１６  ピストンリング
１７  固定子
１８  第１のシリンダ
１９  第２のシリンダ
２０、２１  ピストンシール
１００  ダブルクラッチ
【図１．２】
2006162061.tif 000003
【外国語明細書】
2006162061000001.pdf