(57)【要約】  クラッチディスクは、回転軸線と、環状コアリングと、クラッチディスクの第１の半径方向で最も外側の部分を形成する第１の複数のスプライン歯と、クラッチディスクの第２の半径方向で最も外側の部分を形成する第２の複数のスプライン歯と、を備え、第２の複数のスプライン歯におけるそれぞれのスプライン歯は、第１の複数のスプライン歯におけるそれぞれの歯と周方向で交互に位置している。第１の複数のスプライン歯を通過する円は、第２の複数のスプライン歯を通過しない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチディスクであって、
回転軸線と、
環状コアリングと、
前記クラッチディスクの第１の半径方向で最も外側の部分を形成する第１の複数のスプライン歯と、
前記クラッチディスクの第２の半径方向で最も外側の部分を形成する第２の複数のスプライン歯と、を備え、該第２の複数のスプライン歯におけるそれぞれのスプライン歯は、前記第１の複数のスプライン歯におけるそれぞれの歯と周方向で交互に位置しており、前記第１の複数のスプライン歯を通過する円は、前記第２の複数のスプライン歯を通過しない、クラッチディスク。
【請求項２】
前記回転軸線に対して平行な線が、前記第２の複数のスプライン歯におけるいずれの歯も通過することなく、前記円と、前記第１の複数のスプライン歯における歯とを通過する、請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項３】
前記回転軸線に対して平行な線が、前記第１の複数のスプライン歯または前記第２の複数のスプライン歯におけるいずれのスプライン歯も通過することなく、前記円を通過する、請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項４】
前記第１の複数のスプライン歯は、前記第２の複数のスプライン歯と接触していない、請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項５】
前記環状コアリングは、軸方向の厚さを有し、
前記第１の複数のスプライン歯における各スプライン歯は、前記環状コアリングの厚さと等しい軸方向の寸法を有する半径方向で最も外側の端部を有し、
前記第２の複数のスプライン歯における各スプライン歯は、前記環状コアリングの厚さと等しい軸方向の寸法を有する半径方向で最も外側の端部を有する、
請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項６】
前記環状コアリングは、第１の軸方向および第２の軸方向にそれぞれ面する第１の側および第２の側を有し、
前記第１の複数のスプライン歯におけるスプライン歯は、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側から前記第１の軸方向へさらにずれて位置する第１の側を有し、
前記第２の複数のスプライン歯におけるスプライン歯は、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側から第２の軸方向へさらにずれて位置する第１の側を有する、請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項７】
前記第１の複数のスプライン歯におけるそれぞれのスプライン歯は、前記第２の複数のスプライン歯におけるそれぞれのスプライン歯から周方向に離されている、請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項８】
クラッチディスクであって、
回転軸線と、
第１の軸方向および第２の軸方向にそれぞれ面する第１の側および第２の側を有する環状コアリングと、
第１の複数のスプライン歯と、
第２の複数のスプライン歯と、を備え、
前記第１の複数のスプライン歯は、前記クラッチディスクの第１の半径方向で最も外側の部分を形成しており、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側よりも前記第１の軸方向へさらにずれて位置するそれぞれの第１の側を有し、
前記第２の複数のスプライン歯は、前記クラッチディスクの第２の半径方向で最も外側の部分を形成しており、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側よりも前記第２の軸方向へさらにずれて位置するそれぞれの第１の側を有し、前記第１の複数のスプライン歯に含まれるそれぞれのスプライン歯は、周方向で、前記第２の複数のスプライン歯に含まれるそれぞれのスプライン歯と交互に位置している、クラッチディスク。
【請求項９】
前記第１の複数のスプライン歯を通過する円は、前記第２の複数のスプライン歯を通過しない、請求項８記載のクラッチディスク。
【請求項１０】
クラッチディスクであって、
回転軸線と、
環状コアリングであって、第１の軸方向および第２の軸方向にそれぞれ面しかつ前記第１の軸方向で第１の距離だけ離されている第１の側および第２の側を有する、環状コアリングと、
第１のスプライン歯と、
第２のスプライン歯と、を備え、
前記第１のスプライン歯は、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側から前記第１の軸方向へずれて位置する第１の側と、前記第２の軸方向に面する第２の側とを有し、
前記第２のスプライン歯は、前記環状コアリングの前記第１の側および前記第２の側から前記第２の軸方向へずれて位置する第１の側と、前記第１の軸方向に面する第２の側とを有し、
前記第１のスプライン歯の前記第２の側と、前記第２のスプライン歯の前記第２の側とは、前記第１の軸方向に、前記第１の距離と等しいかまたは前記第１の距離よりも小さいかまたは前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離されている、クラッチディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、軸方向に拡張したスプライン歯に関し、特に、周方向で交互に位置しかつクラッチディスク用のコアリングを軸方向に越えて延びるスプライン歯を有するクラッチディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のクラッチディスクは、高い回転速度では、例えばクラッチディスクに吹き付ける乱流流体力により、ばたつくまたはぐらつくことがある。クラッチディスクがばたつくと、クラッチディスクはクラッチパックセパレータディスクと接触し、その結果、クラッチディスクを備えるクラッチのためのドラグトルクの望ましくない増大が生じる。ばたつきまたはがたつきの問題に対処するために、既知のクラッチディスクに溝が追加されてきた。しかしながら、溝は、ばたつきまたはがたつきの問題を十分に解決してこなかった。
【０００３】
図９は、既知の鋳造アルミニウムクラッチディスク２００の部分断面図である。鋳造アルミニウムクラッチディスク２００は、クラッチディスク２００用のコアリング２０４よりも幅広のスプライン歯２０２を有している。しかしながら、鋳造アルミニウムクラッチディスクは、打抜きされた鋼クラッチディスクよりも、製造するのにコストがかかる。
【０００４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、既知のクラッチディスク３００のそれぞれの断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂでは、コアリング３０２の半径方向内側部分が、スプライン歯３０４を形成するように折り返されている。したがって、コアリング３０２と、歯３０４の部分３０４Ａおよび３０４Ｂとは、同じ厚さ３０６を有している。部分３０４Ａおよび３０４Ｂを形成するために必要とされる１８０度の曲げは、特に丸みの付いた端部３０４Ｃにおいて、歯３０４に応力を加え、歯３０４の耐久性を低下させる。図１０Ａにおいて、歯３０４は、リング３０２に関して軸方向で非対称である。例えば、全ての部分３０４Ａはリング３０２と半径方向で整列しており、部分３０４Ｂは、軸方向ＡＤでリング３０２を超えて延びている。図１０Ｂにおいて、部分３０４Ａおよび３０４Ｂはリング３０２に関して軸方向で中心が合わされている（対称的）。しかしながら、厚さ３０６は減らされている。厚さ３０６を減らすとディスク３００の耐久性が低下する。さらに、歯３０４の丸みの付いた端部３０４Ｃは、ディスク３００が取り付けられているハブまたは他のクラッチ構成部材と接触する、リング３０２と平行な側３０８および３１０の面積を減少させる。この面積の減少は、クラッチにおけるディスク３００の安定性を低下させ、ディスク３００がばたつくまたはぐらつく可能性を高める。ハブまたは他のクラッチ構成部材と接触する側３０８および３１０の面積を増大させると、歯３０４を収容する溝の深さが増大することにより、ハブまたは他の構成部材を製造するコストが高まり、ハブまたはその他のクラッチ構成部材の耐久性を妥協することがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に例示される態様によれば、クラッチディスクであって、回転軸線と、環状コアリングと、クラッチディスクの第１の半径方向で最も外側の部分を形成する第１の複数のスプライン歯と、クラッチディスクの第２の半径方向で最も外側の部分を形成する第２の複数のスプライン歯と、を備え、第２の複数のスプライン歯におけるそれぞれのスプライン歯は、第１の複数のスプライン歯におけるそれぞれの歯と周方向で交互に位置している、クラッチディスクが提供される。第１の複数のスプライン歯を通過する円は、第２の複数のスプライン歯を通過しない。
【０００６】
本明細書に例示される態様によれば、クラッチディスクであって、回転軸線と、第１の軸方向および第２の軸方向にそれぞれ面する第１の側および第２の側を有する環状コアリングと、第１の複数のスプライン歯と、第２の複数のスプライン歯と、を有し、第１の複数のスプライン歯は、クラッチディスクの第１の半径方向で最も外側の部分を形成しており、第１の側および第２の側よりも第１の軸方向へさらに離れて位置するそれぞれの第１の側を有し、第２の複数のスプライン歯は、クラッチディスクの第２の半径方向で最も外側の部分を形成しており、第１の側および第２の側よりも第２の軸方向へさらに離れて位置するそれぞれの第１の側を有する、クラッチディスクが提供される。第１の複数のスプライン歯に含まれるそれぞれのスプライン歯は、周方向で、第２の複数のスプライン歯に含まれるそれぞれのスプライン歯と交互に位置している。
【０００７】
本明細書に例示される態様によれば、クラッチディスクであって、回転軸線と、環状コアリングであって、第１の軸方向および第２の軸方向にそれぞれ面しかつ第１の方向で第１の距離だけ離されている第１の側および第２の側を有する、環状コアリングと、第１のスプライン歯と、第２のスプライン歯と、を有し、第１のスプライン歯は、第１の軸方向で環状コアリングの第１の側および第２の側を超えて位置する第１の側と、第２の軸方向に面する第２の側とを有し、第２のスプライン歯は、第２の軸方向で環状コアリングの第１の側および第２の側を超えて位置する第１の側と、第１の軸方向に面する第２の側とを有する、クラッチディスクが提供される。第１のスプライン歯の第２の側と、第２のスプライン歯の第２の側とは、第１の軸方向に、第１の距離と等しいかまたは第１の距離よりも小さいかまたは第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離されている。
【０００８】
様々な実施の形態が、添付の概略図に関連して例としてのみ開示されている。図面では、対応する参照符号は対応する部材を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願において使用される、空間に関する用語を説明する円柱座標系の斜視図である。
【図２】軸方向に拡張したスプライン歯を備えるクラッチディスクの前側斜視図である。
【図３】図２のクラッチディスクの後側斜視図である。
【図４】摩擦面が除去された、図２中の領域４の詳細図である。
【図５】図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク用の環状コアリングの厚さと等しい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。
【図６】図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク用の環状コアリングの厚さよりも小さい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。
【図７】図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク用の環状コアリングの厚さよりも大きい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。
【図８】図５に出力ハブの一部を含めた図である。
【図９】既知の鋳造アルミニウムクラッチディスクの部分断面図である。
【図１０Ａ】既知のクラッチディスクの断面図である。
【図１０Ｂ】既知のクラッチディスクの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、異なる図面上の同じ符号は、本開示の同一または機能的に類似の構造要素を特定していることが認識されるべきである。請求の範囲に記載の開示は、開示された態様に限定されないことが理解されるべきである。
【００１１】
さらに、この開示は、記載された特定の方法、材料および変更に限定されるのではなく、したがって、もちろん変更されてよいことが理解される。本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明する目的のためだけのものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではないことも理解される。
【００１２】
別段の定めがない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、この開示が属する技術分野における当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で説明されたものと類似または均等のあらゆる方法、装置または材料を、本開示の実施または試験において使用できることが理解されるべきである。
【００１３】
図１は、本願において使用される空間に関する用語を説明する円柱座標系１０の斜視図である。本願は、少なくとも部分的に円柱座標系に関して説明される。系１０は、以下の方向および空間に関する用語の基準として使用される長手方向軸線１１を有する。軸方向ＡＤは、軸線１１に対して平行である。半径方向ＲＤは、軸線１１に対して直交方向である。周方向ＣＤは、軸線１１を中心に回転させられた、（軸線１１に対して直交方向の）半径Ｒの終点によって規定される。
【００１４】
空間的な用語を明らかにするために、物体１２，１３および１４が使用される。物体１２の面１５のような軸方向面は、軸線１１と同一平面にある平面によって形成されている。軸線１１は、平面１５を通過している。しかしながら、軸線１１と同一平面にあるあらゆる平面が、軸方向面である。物体１３の面１６のような半径方向面は、軸線１１に対して直交方向でかつ半径、例えば半径１７と同一平面にある平面によって形成されている。半径１７は、平面１６を通過している。しかしながら、半径１７と同一平面にあるあらゆる平面が、半径方向面である。物体１４の面１８は、周方向、または円筒状の面を形成している。例えば、周１９は、面１８を通過している。別の例として、軸方向移動は、軸線１１に対して平行であり、半径方向移動は、軸線１１に対して直交方向であり、周方向移動は、周１９に対して平行である。回転移動は、軸線１１に関する。「軸方向に」、「半径方向に」および「周方向に」という副詞は、軸線１１、半径１７および周１９のそれぞれに対して平行な向きをいう。例えば、軸方向に配置された面または縁部は、方向ＡＤに延びており、半径方向に配置された面または縁部は、方向Ｒに延びており、周方向に配置された面または縁部は、方向ＣＤに延びている。
【００１５】
図２は、軸方向に拡張したスプライン歯を備えるクラッチディスク１００の前側斜視図である。
【００１６】
図３は、図２のクラッチディスク１００の後側斜視図である。以下は、図２および図３を参照すべきである。クラッチディスク１００は、回転軸線ＡＲと、環状コアリング１０２と、クラッチディスク１００の半径方向で最も外側の部分１０６を形成するスプライン歯１０４と、クラッチディスク１００の半径方向で最も外側の部分１１０を形成するスプライン歯１０８とを有する。クラッチ１００の視覚的表示を単純化するために、部分１０６および１１０のそれぞれの部分のみが、図３中に符号で示されている。それぞれの歯１０４は、それぞれの歯１０８と、周方向ＣＤで交互に位置している。例えば、歯１０４Ａおよび１０４Ｂは、方向ＣＤで歯１０８Ａおよび１０８Ｂと交互に位置している。
【００１７】
図４は、摩擦面が除去された、図２の領域４の詳細図である。
【００１８】
図５は、図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク１００用の環状コアリングの厚さと等しい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。以下は、図２から図５を参照すべきである。軸線ＡＲに中心を合わせた円Ｃ１は、スプライン歯１０８を通過することなくスプライン歯１０４を通過している。回転軸線ＡＲに対して平行な線Ｌ１は、スプライン歯１０８に含まれるいかなる歯も通過することなく、円Ｃ１と、スプライン歯１０４に含まれる歯、例えば歯１０４Ｃとを通過している。回転軸線ＡＲに対して平行な線Ｌ２は、スプライン歯１０４またはスプライン歯１０８に含まれるいかなるスプライン歯も通過することなく円Ｃ１を通過している。スプライン歯１０４は、スプライン歯１０８と接触していない。
【００１９】
軸線ＡＲに中心を合わせた円Ｃ２は、スプライン歯１０４またはスプライン歯１０８を通過することなく、軸方向でスプライン歯１０４とスプライン歯１０８との間を通過している。回転軸線ＡＲに対して平行な線Ｌ３は、スプライン歯１０８に含まれるいかなる歯も通過することなく、円Ｃ２と、スプライン歯１０４に含まれる歯、例えば歯１０４Ｃとを通過している。回転軸線ＡＲに対して平行な線Ｌ４は、スプライン歯１０４またはスプライン歯１０８に含まれるいかなるスプライン歯も通過することなく円Ｃ２を通過している。
【００２０】
環状コアリング１０２は、軸方向ＡＤ１での厚さ１１２を有する。各スプライン歯１０４は、軸方向ＡＤ１での寸法１１６を有する半径方向で最も外側の端部１１４を有する。各スプライン歯１０８は、軸方向ＡＤ１での寸法１２０を有する半径方向で最も外側の端部１１８を有する。一例示実施形態では、寸法１１６および１２０はそれぞれ厚さ１１２と等しい。一例示実施形態では、寸法１１６および１２０はそれぞれ厚さ１１２以下である。
【００２１】
環状コアリング１０２は、軸方向ＡＤ１に面する側１２０と、方向ＡＤ１とは反対の軸方向ＡＤ２に面する側１２２とを有する。各スプライン歯１０４は、側１２０および１２２よりもさらに軸方向ＡＤ１にずれて位置する側１２４を有する。各スプライン歯１０８は、側１２０および１２２よりもさらに軸方向ＡＤ２にずれて位置する側１２６を有する。各スプライン歯１０４は、軸方向ＡＤ２に面する側１２８を有する。各スプライン歯１０８は、軸方向ＡＤ１に面する側１３０を有する。回転軸線ＡＲに対して直交する平面Ｐ１が、側１２０を通過している。回転軸線ＡＲに対して直交方向の平面Ｐ２が、側１２８を通過している。一例示実施形態では、平面Ｐ１およびＰ２は同一線上にある。図５の例示実施形態では、側１２８および１３０は、厚さ１１２と等しい距離１３２だけ軸方向ＡＤ１に離れている。
【００２２】
図６は、図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク１００用の環状コアリングの厚さよりも小さい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。図２から図５までのクラッチディスク１００の説明は、以下の点を除き、図６におけるクラッチディスク１００に適用可能である。図６の例では、平面Ｐ１およびＰ２は、軸方向ＡＤ１で距離１３４だけ離されている。すなわち、平面Ｐ１およびＰ２は同一平面にはなく、平面Ｐ２は、平面Ｐ１から方向ＡＤ２へずれている。図６の例示実施形態では、側１２８および１３０は、厚さ１１２よりも小さい距離１３２だけ軸方向ＡＤで離されている。
【００２３】
図７は、図３中の線５，６，７−５，６，７にほぼ沿った断面図であり、クラッチディスク１００用の環状コアリングの厚さよりも大きい距離だけ軸方向に離されたスプライン歯を示している。図２から図５までのクラッチディスク１００の説明は、以下の点を除き、図７におけるクラッチディスク１００に適用可能である。図７の例では、平面Ｐ１およびＰ２は、軸方向ＡＤ１で距離１３４だけ離されている。すなわち、平面Ｐ１およびＰ２は同一平面にはなく、平面Ｐ１は、平面Ｐ２から方向ＡＤ２へずれている。図７の例示実施形態では、側１２８および１３０は、厚さ１１２よりも大きい距離１３２だけ軸方向ＡＤ１に離されている。
【００２４】
以下では、クラッチディスク１００に関するさらなる詳細を提供する。一例示実施形態では、側１２４および１２６は、回転軸線ＡＲに対して直交している。すなわち、側１２４および１２６は、それぞれ側１２０および１２２と平行である。側１２４および１２６の向きと、スプライン歯１０４および１０８の周方向の交互配置は、標準的な打抜きプロセスを使用して歯１０４および１０８を製造することを可能にする。
【００２５】
図８は、出力ハブＯＨの一部を含む図５である。以下は、図２から図５を参照すべきである。しかしながら、図８の説明は図６および図７にも適用可能であることが理解されるべきである。有利には、リング１０２と、歯１０４および１０８との平行な構成は、側１２４および１２６と、ハブＯＨにおける溝Ｇの側Ｓ１およびＳ２との最大係合接触を可能にする。係合接触の増大は、ハブＯＨにおけるディスク１００の安定性を高め、ディスク１００が傾く、ばたつくまたはぐらつくあらゆる傾向を減少させる。
【００２６】
図２では、摩擦面１３６が側１２０に固定されている。既知のあらゆる摩擦面を、面１３６のために使用することができる。一例示実施形態（図示せず）では、摩擦面は、側１２２に固定される。上述のように、ディスク１００を、金属打抜きプロセスを用いて製造することができる。一例示実施形態では、このようなプロセスの結果、リング１０２をそれぞれ歯１０４および１０８に接続する、歯１０４および歯１０８のための湾曲したセグメント１３８および１４０が形成される。
【００２７】
有利には、歯１０４および１０８の軸方向に拡張した構成、すなわち、リング１０２を超えてそれぞれ方向ＡＤ１およびＡＤ２へ延びるように拡張した歯１０４および１０８は、ディスク１００がハブＯＨに取り付けられたときに、クラッチディスク１００用のより幅広でより安定したベースを形成する。より幅広でより安定したベースは、ハブＯＨ内でのディスク１００の安定性を高め、ディスク１００が傾く、ばたつくまたはぐらつくあらゆる傾向を減少させる。さらに、歯１０４および１０８の周方向の交互配置は、隣接するディスク１００の嵌め合いを可能にし、複数のディスク１００を有するクラッチのために必要とされる軸方向スペースを削減する。
【００２８】
上に開示された特徴および機能ならびにその他の特徴および機能、またはそれらの代替は、望ましくは多くの他の異なるシステムまたは用途に組み合わされてよいことが認められるであろう。現時点では予想または予期されない様々な代替、修正、変更または改良が、引き続き当業者によってなされてよく、これらも、以下の請求の範囲によって包含されることが意図されている。
【符号の説明】
【００２９】
ＡＤ１  軸方向
ＡＲ  回転軸線
Ｃ１  円
Ｃ２  円
ＣＤ  周方向
Ｇ  溝
Ｌ１  軸方向の線
Ｌ２  軸方向の線
Ｌ３  軸方向の線
Ｌ４  軸方向の線
ＯＨ  出力ハブ
Ｐ１  半径方向平面
Ｐ２  半径方向平面
Ｓ１  溝Ｇの側
Ｓ２  溝Ｇの側
１００  クラッチディスク
１０２  コアリング
１０４  スプライン歯
１０４Ａ  スプライン歯
１０４Ｂ  スプライン歯
１０４Ｃ  スプライン歯
１０６  クラッチディスク１００の半径方向で最も外側の部分
１０８  スプライン歯
１０８Ａ  スプライン歯
１０８Ｂ  スプライン歯
１１０  クラッチディスク１００の半径方向で最も外側の部分
１１２  コアリング１０２の厚さ
１１４  歯１０４の半径方向で最も外側の端部
１１６  端部１１４の軸方向寸法
１１８  歯１０８の半径方向で最も外側の端部
１２０  端部１１８の軸方向寸法
１２０  コアリング１０２の側
１２２  コアリング１０２の側
１２４  歯１０４の側
１２６  歯１０８の側
１２８  歯１０４の側
１３０  歯１０８の側
１３２  軸方向距離
１３４  軸方向距離
１３６  摩擦面
１３８  歯１０４の湾曲したセグメント
１４０  歯１０８の湾曲したセグメント
【図１】
2019520530.tif 000003
【図２】
2019520530.tif 000004
【図３】
2019520530.tif 000005
【図４】
2019520530.tif 000006
【図５】
2019520530.tif 000007
【図６】
2019520530.tif 000008
【図７】
2019520530.tif 000009
【図８】
2019520530.tif 000010
【図９】
2019520530.tif 000011
【図１０Ａ】
2019520530.tif 000012
【図１０Ｂ】
2019520530.tif 000013
【国際調査報告】
2019520530.tif 000014
2019520530.tif 000015