(57)【要約】  本発明は、自動車の駆動系の多板クラッチ２の操作のための軸線方向作動装置であって、該装置がケーシング３、シリンダーユニット１５、及び液圧機構を備えている形式のものに関する。ケーシング３内に２つの構成部分４，５を同軸的に互いに相対回動可能に支承してあり、該構成部分は軸線方向でケーシング３内の支持ディスク９と押圧ディスク１１との間に配置された複数のクラッチ板１０によって互いに連結されるようになっている。シリンダーユニット１５は液圧室２２及び、押圧ディスク１１を介してクラッチ板１０の操作のため該液圧室内に軸線方向移動可能に受容されたピストン２１を有している。ピストン２１の操作のための液圧機構は、ケーシング３及び液圧室２２内のための共有の所定量の充填油並びにポンプ１８を有しており、ポンプはケーシング３に接続された第１の接続部２３及び液圧室２２に接続された第２の接続部２４を有している。
2007508500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動系の多板クラッチ（２）の操作のための軸線方向作動装置であって、
ケーシング（３）を備えており、該ケーシング内に２つの構成部分（４，５）を同軸的に互いに相対回動可能に支承してあり、該構成部分は前記ケーシング（３）内に配置された前記多板クラッチ（２）によって互いに連結されるようになっており、
シリンダーユニット（１５）を備えており、該シリンダーユニットは液圧室（２２）及び、前記多板クラッチ（２）の操作のために該液圧室（２２）内に軸線方向移動可能に受容されたピストン（２１）を有しており、
前記シリンダーユニット（１５）内への液体供給のための液圧機構を備えており、該液圧機構は、ケーシング（３）及び液圧室（２２）内のための共有の所定量の充填油並びに、１つのポンプ（１８）を有しており、該ポンプは前記ケーシング（３）に接続された第１の接続部（２３）及び前記液圧室（２２）に接続された第２の接続部（２４）を有していることを特徴とする、軸線方向作動装置。
【請求項２】
ポンプ（１８）は、油をケーシング（３）から液圧室（２２）へ、かつ逆に液圧室（２２）からケーシング（３）へ送出するように形成されている請求項１に記載の軸線方向作動装置。
【請求項３】
ポンプ（１８）はケーシング（３）に堅く結合されており、この場合に第１の接続部（２３）とケーシング（３）の内部との接続のための開口部（２５）を該ケーシングに設け、かつ第２の接続部（２４）と液圧室（２２）との接続のための通路（２８）を該ケーシングに設けてある請求項１又は２に記載の軸線方向作動装置。
【請求項４】
開口部（２５）と第１の接続部（２３）との間でケーシング（３）に中間室（２６）を形成してある請求項３に記載の軸線方向作動装置。
【請求項５】
通路（２８）は完全にケーシング（３）内に形成されている請求項３又は４に記載の軸線方向作動装置。
【請求項６】
ケーシング（３）とポンプ（１８）の第１の接続部（２３）との間で液圧機構内にフィルタ部材（２７，３５）を設けてある請求項１から５のいずれか１項に記載の軸線方向作動装置。
【請求項７】
フィルタ部材（２７）はケーシングの開口部（２５）内に配置されている請求項６に記載の軸線方向作動装置。
【請求項８】
フィルタ部材（３５）はポンプ（１８）の第１の接続部（２３）に対応して配置されている請求項６に記載の軸線方向作動装置。
【請求項９】
ポンプの第２の接続部（２４）と液圧室（２２）との間に圧力センサー（２９）を配置してあり、該圧力センサーは電子式の制御ユニット（１７）に接続されている請求項１から８のいずれか１項に記載の軸線方向作動装置。
【請求項１０】
ポンプの第２の接続部（２４）と液圧室（２２）との間に制御可能な遮断弁（３１）を設けてある請求項１から９のいずれか１項に記載の軸線方向作動装置。
【請求項１１】
ポンプ（１８）は、内接歯車ポンプとして形成されていて、内転トロコイド（４３）を備えた円筒車（３９）、並びに外転トロコイド（４５）を備えたロータ（４４）から成っている請求項１から１０のいずれか１項に記載の軸線方向作動装置。
【請求項１２】
円筒車（３９）の内転トロコイド（４３）は、円筒車の部分円筒状の凹設部内に回転可能に受容された複数の歯車（４２）によって形成されており、ロータは外周に外転トロコイド（４５）として歯列を有しており、該歯列は前記複数の歯車（４２）によって形成された内転トロコイドとしての歯列に係合している請求項１１に記載の軸線方向作動装置。
【請求項１３】
ポンプ（１８）は、電動モータ（１９）によって駆動され、かつ電子式の制御ユニット（１７）によって制御されるようになっている請求項１から１２のいずれか１項に記載の軸線方向作動装置。
【請求項１４】
ポンプ（１８）と電動モータ（１９）とは、共有の１つの縦軸線（Ｘ′）上に位置していて１つの構成ユニットを形成している請求項１３に記載の軸線方向作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殊に自動車の駆動系の多板クラッチの操作のための軸線方向作動装置に関し、該多板クラッチの摩擦板は互いに交互に、互いに相対回動可能な２つの構成部分の内の一方の構成部分若しくは他方の構成部分に相対回動不能にかつ軸線方向移動可能に結合され、かつ軸線方向で不動の支持ディスクに支えられていて、軸線方向移動可能な押圧ディスクによって負荷され、即ち押し付けられるようになっている。多板クラッチに組み込まれる前記形式の作動装置若しくは操作装置は、種々の構造及び使用領域で公知である。
【０００２】
例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１００３３４８２Ａ１号明細書に、球体乗り上げ式の軸線方向作動装置を開示してある。該機械式の軸線方向作動装置は、作動ディスク及び押圧ディスクの相対するディスク面に形成された互いに逆向きの勾配の球体案内溝（傾斜案内溝）及び該球体案内溝間に配置された球体から成っている。ケーシング内に設けられたモータによって、作動ディスクは押圧ディスクに対して回動させられ、これによって、作動ディスクと押圧ディスクとの間の間隔は変化させられ、その結果、多板クラッチの摩擦板は軸線方向で負荷される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公告第１００１７１３１Ｃ２号明細書により公知の軸線方向作動装置は、摩擦クラッチの摩擦板若しくはビスカスカップリングのビスカスプレートの負荷のための液圧式のポンプを備えている。該ポンプは、両方のクラッチ部分間の相対回動に際して油を貯蔵部（レシーバ）から、軸線方向ピストンによって画成された圧力室内へ送り込むようになっている。圧力ピストン（軸線方向ピストン）から油は、電磁弁によって制御可能なバイパス通路を経て逆に貯蔵部へ達する。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の軸線方向作動装置を改善して、該軸線方向作動装置は構造が簡単で、応動時間が短く、小型でかつ軽量であるようにすることである。
【０００５】
前記課題を解決するために本発明に基づき、自動車の駆動系の多板クラッチの操作のための軸線方向作動装置は、ケーシングを備えており、該ケーシング内に２つの構成部分を同軸的に互いに相対回動可能に支承してあり、該構成部分が前記ケーシング内に配置された前記多板クラッチによって互いに連結されるようになっており、さらに、シリンダーユニットを備えており、該シリンダーユニットが液圧室及び、前記多板クラッチの操作のために該液圧室内に軸線方向移動可能に受容されたピストンを有しており、さらに、前記シリンダーユニット内への液体供給のための液圧機構を備えており、該液圧機構が、ケーシング及び液圧室内のための共有の所定量の充填液体並びに、ポンプを有しており、該ポンプが前記ケーシングに接続された第１の接続部及び前記液圧室に接続された第２の接続部を有している。
【０００６】
本発明に基づく前記構成の軸線方向作動装置においては利点として、構成寸法が小さく、ひいては重量が小さくなっている。さらに応動時間、即ちポンプの作動開始と押圧ディスクの負荷との間の時間が短くなっており、その結果、多板クラッチは自動車の走行状態の変化に対応して急速に切り換えられる。さらに本発明に基づく軸線方向作動装置は唯一の液圧回路（油圧回路）だけしか備えておらず、該液圧回路は押圧ディスクの作動のためにも湿式の多板クラッチの潤滑及び冷却のためにも役立っている。ポンプの駆動のためのモータは、自動車の走行運動の制御のための電子式の制御ユニットに接続されている。多板クラッチの切り換えを必要とする場合に、モータを制御ユニットを用いて制御することによって、油はケーシング内の油槽から液圧室内へ送られる。その結果、ピストンは押圧ディスクに向けて移動させられ、押圧ディスクはクラッチ板（摩擦板）を負荷するようになっている。ポンプは、油をケーシングから液圧室へ送出し、かつ必要に応じて逆に液圧室からケーシングへ送出するように形成されている。油を液圧室からケーシングへ圧送することは、例えば多板クラッチを急速に遮断して自動車の走行運動の調節作用を必要とする場合に行われる。
【０００７】
ポンプは有利にはケーシングに堅く結合されており、この場合に、第１の接続部とケーシングの内部との接続のための開口部をケーシングに設けてあり、かつ第２の接続部と液圧室との接続のための通路もケーシングに設けてある。第２の接続部と液圧室との接続のための通路は、有利にはケーシングだけに設けられている。第１の接続部とケーシングの内部との接続のための開口部は、ケーシングへのポンプの装着のためにケーシングに設けられた突出部内に画成されている中間室内に通じている。本発明の有利な実施態様では、ケーシングとポンプの第１の接続部との間で液圧機構（液圧回路）内にフィルタ部材を設けてあり、該フィルタ部材は油の汚れをろ過するようになっている。フィルタ部材はケーシングの開口部内に配置されているか、若しくは別の実施態様ではポンプの第１の接続部に対応して配置されている。
【０００８】
本発明の別の有利な実施態様では、ポンプの第２の接続部と液圧室との間に圧力センサーを配置してあり、該圧力センサーは電子式の制御ユニットに接続されている。該制御ユニットは殊に、液圧室内の圧力を調整するようになっており、この場合に圧力センサーによって検出された検出値は入力値として用いられる。例えば液圧式のピストンにおける漏れ損失に基づき、若しくはクラッチ板の摩耗に基づき生じる液圧室内の圧力変化を圧力センサーによって検出した場合に、制御ユニットを用いて油を相応に補充できるようになっている。さらに圧力センサー及び制御ユニットを用いて、圧力は一定の値に保たれる。圧力センサーに加えて、若しくは別の実施態様として、ポンプの第２の接続部と液圧室との間に遮断弁を設けることができ、該遮断弁は制御ユニットを介して制御されるようになっている。該遮断弁は、液圧室からポンプへの油の不都合な逆流を阻止するようになっており、その結果、ピストンに作用する圧力は一定に保たれる。液圧室からケーシングへの油の逆流を必要とする場合には、遮断弁は制御ユニットによって開放位置へ切り換えられる。
【０００９】
ポンプは、有利には内接歯車ポンプとして形成されており、該内接歯車ポンプは、内転トロコイドを備えた円筒車（アウターロータ）、並びに、外転トロコイドを備えかつ円筒車の軸線を中心とした円軌道に沿って転動可能なロータ（インナーロータ）から成っている。この場合に円筒車の内転トロコイドは、円筒車の部分円筒状の凹設部内に回転可能に受容された複数の歯車によって形成されており、ロータは外周に外転トロコイドとして歯列を有しており、該歯列は円筒車の前記複数の歯車によって形成された内転トロコイドとしての歯列に係合して、即ちかみ合っている。内接歯車ポンプ若しくはトロコイドポンプによって形成された軸線方向作動装置は、利点として漏れ及び脈動が小さく、かつ高い効率を有し、比較的安価である。
【００１０】
本発明の別の実施態様では、ポンプと電動モータとは、共有の１つの縦軸線上に位置していて１つの構成ユニットを形成している。電動モータの作動制御によってポンプのロータは駆動されるようになっている。円筒車に対するロータの回転は、回転の方向に応じて第１の接続部へ向かう容積流若しくは第２の接続部へ向かう容積流を生ぜしめるようになっており、その結果、油はケーシングから液圧室へ、若しくは液圧室からケーシングへ圧送される。
【００１１】
次に、本発明を図示の有利な実施例に基づき説明する。図面において、
図１は、ポンプを備えた本発明に基づく軸線方向作動装置の縦断面図であり、
図２は、図１のポンプの分解斜視図であり、
図３は、図２のポンプの横断面図である。
【００１２】
図１に示す軸線方向作動装置１は、多板クラッチ２と組み合わされている。両方の構成部分から形成されたクラッチ装置（カップリング装置）は、不動（定位置）のケーシング３内に配置されている。多板クラッチ２は２つの構成部分、即ち、軸４及びキャリア５を有しており、軸とキャリアとは互いに相対的に回動可能である。軸受装置６は、ラジアル軸受とアキシャル軸受を含んでいて、ケーシング３内での多板クラッチ２の支承のために用いられている。多板クラッチ２は、直接に軸４の外歯列上に相対回動不能に保持された内板と、直接にキャリア（保持器又はかご形容器）５内の内歯列上に相対回動不能に保持された外板とを備えている。軸４は駆動系への接続のためのフランジ７に歯部噛み合い係合によって結合されている。キャリア(carrier)５は、スリーブ区分でもって軸４のハブ区分内に軸線方向移動不能にかつ回転可能に支承されていて、図示省略の軸への差し嵌めのためのスプライン若しくは内歯列８を備えている。クラッチ板１０は、軸４に堅く結合された支持ディスク９に支持されていて、カバー状の押圧ディスク１１によって負荷されるようになっており、押圧ディスクの段部１２にアキシャル軸受１３を配置してある。押圧ディスク１１と軸４との間に皿ばねとして形成されたばね部材１４を配置してあり、該ばね部材は支持ディスク９と押圧ディスク１１とを互いに逆向きに負荷している。図示の状態では、クラッチ板（摩擦板）の内板と外板とは互いに接触しておらず、従って軸４はキャリア５に対して自由に回転可能である。
【００１３】
軸線方向作動装置１は、シリンダーユニット１５及び液圧機構を含んでおり、該液圧機構（油圧システム）はシリンダーユニット１５の作動のためのポンプ１８を備えている。シリンダーユニット１５はピストン２１を有しており、該ピストンは液圧室２２内にシールした状態で収容されて、軸線方向移動可能に保持されている。ポンプ１８は、電子式の制御ユニット１７によって制御可能な電動モータ１９、並びにケーシング３に接続された第１の接続部２３及び液圧室２２に接続された第２の接続部２４を含んでいる。この場合にポンプ１８は、油をケーシング３から液圧室２２内へ、かつ逆方向に液圧室２２からケーシング３内へ送出するようになっている。このようにして、互いに接続された２つの室を備えた連通する１つの液圧機構を形成してある。
【００１４】
ケーシング３に開口部５を設けてあり、該開口部（貫通部）はケーシング３の内部から第１の接続部２３への油の供給を可能にしている。図示の実施例ではケーシングは突出部２０を有しており、該突出部（付加部）内にポンプ１８をシールした状態で挿入してあり、これによってポンプと開口部２５との間に中間室２６が形成されており、開口部は中間室に接続されている。１つの実施例ではフィルタ部材２７を開口部１５内に設けてあり、該フィルタ部材は油の汚れをろ過するようになっている。ポンプ１８の第２の接続部２４は通路２８内に開口しており、該通路自体は液圧室２２に接続されている。
【００１５】
ケーシング３内に圧力センサー２９を配置してあり、該圧力センサーは液圧室２２若しくは通路２８内の圧力の測定のために用いられるようになっていて、制御ユニット１７に接続されている。液圧室２２内の圧力が、例えばピストン２１における漏れ損失に基づき若しくはクラッチ板１０の摩耗に基づき降下すると、電子式の制御ユニット１７はポンプ１８を駆動制御し、ポンプは補充用の油を液圧室２２内へ圧送するようになっている。
ポンプ１８と液圧室２２との間で通路２８内に制御可能な遮断弁３１を設けてあり、該遮断弁は、油が液圧室２２から逆にポンプ１８に向かって流れることを阻止するようになっている。液圧室２２からケーシング３内への油の逆流を必要とする場合に、遮断弁３１は制御ユニット１７を介して開かれる。これによって、液圧室２２内の圧力は降下させられ、ピストン２１は軸方向で解放されて、後退可能になる。今や多板クラッチ２のばね部材１４は圧力ディスク１１と支持ディスク９を再び互いに逆方向に負荷し、その結果、多板クラッチ２は離され、即ち切られ、軸４はバスケット５に対して相対的に自由に回転できるようになる。走行状態に応じて液圧室２２からケーシング３内への油の急速な逆流を必要とする場合には、油の流れはポンプ１８の逆方向の回転によって加速される。このためにポンプ１８は制御ユニット１７によって遮断弁３１の開放と同時に制御される。
【００１６】
ポンプ１８は、図２に詳細に示してあり、カバー３６、底部３７、両者の間に配置されたポンプ歯車組３８及びポンプ歯車組の外周に設けられた外側リング４０から成っており、これらは一緒に１つの円筒区分を形成しており、該円筒区分はケーシング３の管状の付加部２０内に装着されている。シール３３は、カバー３６及び底部（ベース部分）３７の周面に形成された溝内に嵌め込まれていて、ケーシング３からの油の流出及びケーシング３内への汚れの侵入を防止している。ポンプケーシングのカバー３６に、第１の接続部２３及び第２の接続部２４を形成してあり、これらの接続部はケーシング３若しくは液圧室２２に接続されている。この場合に第１の接続部２３の前でカバー３６にフィルタを取り付けてあり、該フィルタはオイルの汚れをろ過するようになっている。さらに第２図の実施例は、図１でフィルタ２７をケーシング３の開口部２５内に装着してある図１の実施例に対して異なる変化例若しくは追加手段を示している。底部３７にフランジ３４を設けてあり、該フランジは固定手段によって、電動モータ１９のケーシングのフランジと一緒にケーシング３へのポンプ１８の固定のために用いられている。
【００１７】
カバー３６と底部３７との間で外側リング４０内に、図３の横断面図に示すポンプ歯車組３８を配置してある。該ポンプ歯車組は、内転トロコイド４３及び周囲に等角度間隔に分配された複数の凹設部４１を備えた円筒車（中空輪）３９、前記各凹設部４１内に回転可能に受容された歯車４２、並びに外転トロコイド４５を備えたロータ４４から成っている。歯車４２は円筒車３９内に全体で１つの内歯列を形成しており、該内歯列はロータ４４の外歯列とかみ合っている。ロータ４４の孔４６内に伝動モータ１９の駆動軸４７を差し込んであり、該駆動軸はロータにトルクを伝達するようになっている。この場合にポンプ歯車組３８は、駆動軸４７の駆動によってポンプ１８の縦軸線に対して偏心的に回転する。これによって駆動軸４７の回転方向に応じて、油はポンプを用いて第１の接続部２３から第２の接続部２４へ、若しくは逆に第２の接続部２４から第１の接続部２３へ送られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ポンプを備えた本発明に基づく軸線方向作動装置の縦断面図
【図２】図１のポンプの分解斜視図
【図３】図２のポンプの横断面図
【符号の説明】
【００１９】
１  軸線方向作動装置、  ２  多板クラッチ、  ３  ケーシング、  ４  軸、  ５  キャリア、  ６  軸受装置、  ７  フランジ、  ８  内歯列、  ９  支持ディスク、  １０  クラッチ板、  １１  押圧ディスク、  １２  段部、  １３  アキシャル軸受、  １４  ばね部材、  １５  シリンダーユニット、  １７  制御ユニット、  １８  ポンプ、  １９  電動モータ、  ２０  突出部、  ２１  ピストン、  ２２  液圧室、  ２３，２４  接続部、  ２５  開口部、  ２６  中間室、  ２７  フィルタ部材、  ２８  通路、  ２９  圧力センサー、  ３１  遮断弁、  ３３  シール、  ３４  フランジ、  ３５  フィルタ部材、  ３６  カバー、  ３７  底部、  ３８  ポンプ歯車組、  ３９  円筒輪、  ４０  外側リング、  ４１  凹設部、  ４２  歯車、  ４３  内転トロコイド、  ４４  ロータ、  ４５  外転トロコイド、  ４６  孔、  ４７  駆動軸
【図１】
2007508500.tif 000003
【図２】
2007508500.tif 000004
【図３】
2007508500.tif 000005
【国際調査報告】
2007508500.tif 000006
2007508500.tif 000007
2007508500.tif 000008
2007508500.tif 000009
2007508500.tif 000010
2007508500.tif 000011