(57)【要約】  本発明は、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置であって、該軸方向調節装置が、長手方向軸線（Ａ）を有するハウジング（４）と、ボール・斜面カム機構（１）とを有しており、該ボール・斜面カム機構（１）が、ハウジング（４）に軸方向と半径方向とで支持定された支持ディスク（１７）と、軸方向可動な作動ディスク（１６）とを備えている形式のものに関する。支持ディスク（１７）はハウジング（４）内で回動防止されていて、第１の側面（２３）に周方向で変化する深さを有する第１のボール溝（２４）を有している。作動ディスク（１６）は回転駆動可能であって、前記第１の側面（２３）に向かい合って位置する第２の側面（２５）に周方向で変化する深さを有する第２のボール溝（２６）を有している。第１のボール溝（２４）と第２のボール溝（２６）とはそれぞれ互いに逆向きの勾配を有する１つのペアを形成していて、それぞれ１つのボール（２７）を収容している。作動ディスク（１６）は一方では多板クラッチ（２）に軸方向で支持されており、他方では前記ボール溝（２４，２６）内に保持されたボール（２７）によって軸方向と半径方向とで支承されている。
2007505274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置であって、ハウジング（４）と、長手方向軸線（Ａ）に関してセンタリングされて配置されたボール・斜面カム機構（１）とが設けられており、該ボール・斜面カム機構（１）が、軸方向と半径方向とでハウジング（４）に位置固定された支持ディスク（１７）と、該支持ディスク（１７）に対して軸方向可動な作動ディスク（１６）とを備えている形式のものにおいて、
支持ディスク（１７）がハウジング（４）内で回動防止されていて、第１の側面（２３）に周方向で変化する深さを有する第１のボール溝（２４）を有しており、
軸方向で支持ディスク（１７）と多板クラッチ（２）との間に配置された作動ディスク（１６）が回転駆動可能であって、前記第１の側面（２３）に向かい合って位置する第２の側面（２５）に周方向で変化する深さを有する第２のボール溝（２６）を有しており、
それぞれ１つの第１のボール溝（２４）と第２のボール溝（２６）とがペアを形成しており、それぞれ１つのペアの第１のボール溝（２４）と第２のボール溝（２６）とが、互いに逆向きの勾配を有していて、一緒になって１つのボール（２７）を収容しており、
作動ディスク（１６）が、一方では少なくとも間接的に多板クラッチ（２）に軸方向で支持されており、他方では前記ボール溝（２４，２６）内に保持されたボール（２７）によって軸方向と半径方向とで支承されている
ことを特徴とする、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置。
【請求項２】
支持ディスク（１７）がハウジング（４）に相対回動不能に結合されている、請求項１記載の軸方向調節装置。
【請求項３】
支持ディスク（１７）がハウジング（４）と一体に形成されており、該ハウジング（４）に第１のボール溝（２４）が加工成形されている、請求項２記載の軸方向調節装置。
【請求項４】
支持ディスク（１７）の内周面（１９）が、ハウジング（４）に設けられたスリーブ状の突設部（２１）に押し被せられている、請求項２記載の軸方向調節装置。
【請求項５】
支持ディスク（１７）の外周面が、ハウジング（４）に設けられた旋削加工部内に押し込まれている、請求項２記載の軸方向調節装置。
【請求項６】
支持ディスク（１７）がハウジング（４）に摩擦接続的に、特にプレス嵌めによって結合されている、請求項４または５記載の軸方向調節装置。
【請求項７】
支持ディスク（１７）がハウジング（４）に形状接続的に結合されている、請求項４または５記載の軸方向調節装置。
【請求項８】
作動ディスク（１６）が前進時では多板クラッチ（２）を負荷するために、後退時では多板クラッチ（２）を解放するために作動されるようになっており、しかも後退時に終端ストッパにより規定された、前記ボール溝（２４，２６）内でのボール（２７）の終端位置が達成された後に、作動ディスク（１６）が支持ディスク（１７）と一緒にハウジング（４）に対して弾性的にオーバシュートすることを可能にするばね手段（３２）が設けられている、請求項１記載の軸方向調節装置。
【請求項９】
支持ディスク（１７）が、ハウジング（４）に設けられた回転ストッパ（３５）と、ハウジング（４）に支持された前記ばね手段（３２）との間に回動防止されて保持されており、支持ディスク（１７）がオーバシュート時に前記ばね手段（３２）に抗して回動するようになっている、請求項８記載の軸方向調節装置。
【請求項１０】
前記ばね手段（３２）が、支持ディスク（１７）に対して接線方向に配置された圧縮コイルばねによって形成されており、該圧縮コイルばねが、支持ディスク（１７）に設けられた突起（３４）と協働する、請求項８または９記載の軸方向調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置に関する。この場合、多板クラッチは複数のクラッチ摩擦板のセットを有しており、これらのクラッチ摩擦板はそれぞれ交互に、互いに相対的に回転可能な２つの部分の一方と他方とに相対回動不能でかつ軸方向摺動可能に結合されている。これらのクラッチ板は、軸方向で位置固定されたストッパディスクに当て付けられていて、軸方向移動可能なプレッシャディスクによって負荷可能されるようになっている。このためには、軸方向調節装置が、ハウジング内に相対回動不能に保持された、複数の第１のボール溝を備えた支持ディスクと、この支持ディスクに対して回転可能な、複数の第２のボール溝を備えた作動ディスクとを有している。第１のボール溝と第２のボール溝とは周方向で互いに逆向きの勾配を持って延びており、この場合、それぞれ２つの互いに向かい合って位置するボール溝がそれぞれ１つのペアを形成していて、それぞれ１つのボールを収容している。周面にわたって互いに逆向きの勾配が設けられていることに基づき、支持ディスクに対する作動ディスクの回転によって軸方向移動が生ぜしめられ、ひいては多板クラッチの操作が行われる。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００３３４８２号明細書に基づき、既にこのような軸方向調節装置が公知である。この公知の軸方向調節装置は、電動モータによって回転駆動可能な作動ディスクと、ハウジングに相対回動不能に結合された支持ディスクとを有している。作動ディスクは転がり軸受けによって多板クラッチのボスに回転可能に装着支承されており、支持ディスクはラジアル軸受けによって、作動ディスクに設けられたスリーブ状の突設部に回転可能に装着支承されている。支持ディスクと多板クラッチのプレッシャリングとの間には、スラスト軸受けが設けられており、このスラスト軸受けを介して支持ディスクと作動ディスクとの間の軸方向移動が多板クラッチの操作のために引き続き伝達される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１２９７９５号明細書には、同様の軸方向調節装置が開示されている。この軸方向調節装置は互いに相対的に回転可能でかつ互いに同軸的に支承された２つのディスクを有している。両ディスクの間では、周面にわたって深さの変化するボール溝ペア内にそれぞれボールが案内されている。両ディスクのうち、一方のディスクは軸方向で支持されており、第２のディスクはばね手段の弾性的な戻し力に抗して軸方向に移動可能である。両ディスクのいずれか一方のディスクは駆動モータによって歯車伝動装置を介して駆動可能である。この場合、ばね手段が設けられており、該ばね手段は、ディスクの後退時にボール溝内でのボールの、最大溝深さにより規定された終端位置が達成された後に、駆動可能な方のディスクがばね手段の弾性的な戻し力に抗してオーバシュートする（Ueberschwingen）ことを可能にする。回転駆動可能な方のディスクはニードル軸受けによってボスに装着支承されており、定位置のディスクは回転する方のディスクに設けられた突設部にスライド式に装着支承されている。
【０００４】
このような公知先行技術から出発して、本発明の課題は、単純な構造を具備していて、しかも従来と同じ機能性を維持したまま、減じられた構成部分点数を有しているような、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置を提供することである。
【０００５】
この課題は、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置であって、ハウジングと、長手方向軸線に関してセンタリングされて配置された、一般に「ボールカム」と呼ばれるボール・斜面カム機構（Kugelrampenanordnung）とが設けられており、該ボール・斜面カム機構が、軸方向と半径方向とでハウジングに位置固定された支持ディスクと、該支持ディスクに対して軸方向可動な作動ディスクとを備えている形式のものにおいて、支持ディスクがハウジング内で回動防止されていて、第１の側面に周方向で変化する深さを有する第１のボール溝を有しており、軸方向で支持ディスクと多板クラッチとの間に配置された作動ディスクが回転駆動可能であって、前記第１の側面に向かい合って位置する第２の側面に周方向で変化する深さを有する第２のボール溝を有しており、それぞれ１つの第１のボール溝と第２のボール溝とがペアを形成しており、それぞれ１つのペアの第１のボール溝と第２のボール溝とが、互いに逆向きの勾配を有していて、いわば楔状カム溝を形成しており、かつ一緒になって１つのボールを収容しており、作動ディスクが、一方では少なくとも間接的に多板クラッチに軸方向で支持されており、他方では前記ボール溝内に保持されたボールによって軸方向と半径方向とで支承されていることを特徴とする、自動車のパワートレーンに設けられた多板クラッチを操作するための軸方向調節装置により解決される。
【０００６】
本発明によるこのような解決手段により、軸方向調節装置が単純な構造を具備しているという利点が得られる。なぜならば、作動ディスクもしくは支持ディスクを支承するためのラジアル軸受けが不要となるからである。これによって製作手間や組立て手間も減じられるので、製造コストは全体的に減じられている。
【０００７】
第１の実施態様では、支持ディスクがハウジングに相対回動不能に結合されている。この場合、少数の部分点数を達成するためには、支持ディスクがハウジングと一体に形成されており、該ハウジングに第１のボール溝が加工成形されていると特に好都合である。こうして、付加的な支持ディスクが不要となる。これに対して択一的な実施態様では、支持ディスクが別個に製造されていて、支持ディスクの内周面が、ハウジングに設けられたスリーブ状の突設部に被せ嵌められている。これに対する変化形では、支持ディスクの外周面が、ハウジングに設けられた旋削加工部内に押し込まれていてもよい。支持ディスクをハウジングに固定するためには、種々の構成が挙げられる。支持ディスクがハウジングに摩擦接続的に、特にプレス嵌めによって結合されていると有利である。しかし、支持ディスクとハウジングとが、たとえばスプライン軸プロファイル、セレーションプロファイルまたは多角形プロファイルにより形状接続的に、つまり嵌合に基づいた係合により結合されるか、あるいはたとえば接着または溶接により材料接続的に結合されてもよい。
【０００８】
択一的な第２の実施態様では、支持ディスクが、制限された範囲で、つまり制限された量だけ回転運動可能である。具体化された構成では、作動ディスクが前進時では多板クラッチを負荷するために、後退時では多板クラッチを解放するために作動されるようになっており、しかも後退時に終端ストッパにより規定された、前記ボール溝内でのボールの終端位置が達成された後に、作動ディスクが支持ディスクと一緒にハウジングに対して弾性的にオーバシュートすることを可能にするばね手段が設けられている。このばね手段により、作動ディスクのパワートレーンの機械的な過剰負荷なしに、制限された量だけ作動ディスクを引き続き回転させることが可能となる。この場合、回転質量体は終端ストッパへの到達時にばね弾性的に支持されてかつ有利には付加的に減衰されて制動され得る。支持ディスクが、ハウジングに設けられた回転ストッパと、ハウジングに支持された前記ばね手段との間に回動防止されて保持されており、支持ディスクがオーバシュート時に前記ばね手段に抗して、つまり前記ばね手段を押圧しながら、回動するようになっていると有利である。この場合、支持ディスクとハウジングとの間のスライド式の当付けに基づいた摩擦力を介して、前記振動過程の減衰を確保することができる。
【０００９】
前記ばね手段は特に支持ディスクに対して接線方向に配置された圧縮コイルばねによって形成され得る。この圧縮コイルばねは、支持ディスクに設けられた突起と協働する。別の構成は、前記ばね手段が弾性的なゴムエレメントまたはプラスチックエレメントにより形成されることにある。この場合、この弾性的なゴムエレメントまたはプラスチックエレメントは直接にハウジング内に挿入されていて、作動ディスクに設けられた突起と協働する。
【００１０】
以下に、本発明の有利な実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１１】
図１は、ボール・斜面カム機構を備えた本発明による軸方向調節装置の第１実施例を示す長手方向断面図であり、
図２は、本発明による軸方向調節装置の第２実施例を示す長手方向断面図であり、
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った軸方向調節装置の横断面図である。
【００１２】
図１には、本発明による軸方向調節装置の第１実施例が組込み状態で図示されている。この軸方向調節装置は、多板クラッチ２を操作するための、駆動モータ３により駆動可能な、一般に「ボールカム」とも呼ばれるボール・斜面カム機構１を有している。ボール・斜面カム機構１と多板クラッチ２とは一緒になって１つのハウジング４内に配置されている。このハウジング４に駆動モータ３がフランジ締結されている。図示の構成ユニットは自動車のパワートレーンにおける使用の目的で駆動軸を必要に応じて接続するために働く。このためには、多板クラッチ２が、フランジ６を備えたボス５と、スプラインを形成する長手方向歯列８を備えたケージ７とを有している。この場合、フランジ６はトルク導入のために入力軸（図示しない）に接続され得る。ケージ７内には、ディファレンシャルギヤの駆動のための軸ジャーナル（図示しない）を相対回動不能に差し込むことができる。支承のために、ケージ７は中空ジャーナル９を有しており、この中空ジャーナル９はボス５に設けられた対応する孔内に回転可能に係合している。
【００１３】
ボール・斜面カム機構１により調節可能な多板クラッチ２は内摩擦板１０と外摩擦板１１とを有している。内摩擦板１０はボス５に、外摩擦板１１はケージ７に、それぞれ相対回動不能でかつ軸方向摺動可能に結合されている。内摩擦板１０および外摩擦板１１は、ボス５に結合された支持リング１２に軸方向で支持されていて、プレッシャリング１３によって軸方向で負荷される。プレッシャリング１３は皿ばね１４を介してボス５に軸方向で支持されていて、ボール・斜面カム機構１により負荷可能となるスラスト軸受け１５を介して移動させられる。この軸方向移動によって、ケージ７は内摩擦板１０および外摩擦板１１を介してボス５に連結され、これによりトルク伝達が行われる。
【００１４】
スラスト軸受け１５を移動させるためには、ボール・斜面カム機構１が、作動ディスク１６と、この作動ディスク１６に対して軸方向で隣接して配置された支持ディスク１７とを有している。作動ディスク１６と支持ディスク１７とは、長手方向軸線Ａに関してセンタリングされて配置されている。支持ディスク１７はハウジング４に固く結合されており、この場合、この支持ディスク１７の内周面１９はスリーブ状の突設部２１に装着されてプレス嵌めされている。支持ディスク１７はハウジング４に設けられた支持面２２に軸方向で支持されている。支持ディスク１７の、多板クラッチ２寄りの第１の側面２３には、複数の第１のボール溝２４が、周方向で変化する深さを持って配置されている。作動ディスク１６は、支持ディスク１７の第１の側面２３に向かい合って位置する第２の側面２５を有しており、この第２の側面２５には複数の第２のボール溝２６が、周方向で変化する深さを持って配置されている。この場合、それぞれ２つの互いに向かい合って位置するボール溝２４，２６が１つのペアを成している。それぞれ１つのペアのボール溝２４，２６は周方向で互いに逆向きの勾配を有していて、いわゆる楔状カム溝を形成しており、そしてそれぞれ一緒になって１つのボール２７を収容している。したがって、駆動モータ３を介して回転駆動可能であってかつボス５に対して半径方向遊びを持って配置されている作動ディスク１６は、クラッチ側ではスラスト軸受け１５に支持されていて、フランジ側ではボール溝２４，２６内に保持されたボール２７によってのみ軸方向と半径方向とで支承されている。回転駆動のために、作動ディスク１６は歯セグメント２８を有しており、この歯セグメント２８は減速段２９を介して駆動モータ３の駆動ピニオン３１によって駆動される。
【００１５】
前進時、つまり駆動モータ３によるボール・斜面カム機構１の正の調節時では、作動ディスク１６の回転が生ぜしめられて、作動ディスク１６は、深いボール溝範囲から浅いボール溝範囲へ向かって転動するボール２７によって軸方向で多板クラッチ２へ向かって皿ばね１４の戻し力に抗して移動させられる。後退時、つまりボール・斜面カム機構１の戻し時では、作動ディスク１６が駆動モータ３によって逆の回転方向に逆回転させられ、この場合、作動ディスク１６は、ボール２７がボール溝２４，２６内に設けられた終端ストッパに到達するまで逆回転させられる。
【００１６】
次に、図２および図３につき、本発明による軸方向調節装置の第２実施例を説明する。駆動モータおよび減速ギヤは図２の断面には位置していないので図２には図示されていない。図１に示した第１実施例の場合と同一の構成部分は、図１における符号に「´」を付けた形で示されている。これらの構成部分については、図１につき説明した通りであるので詳しい説明は省略する。
【００１７】
ハウジング内に不動に挿入された支持ディスクを用いる図１に示した第１実施例とは異なり、図２および図３に示した第２実施例では、支持ディスク１７´がハウジング４´内で制限された量だけ回転可能であって、回転方向でハウジング４´に設けられた圧縮コイルばね３２の形のばね手段によって支持されている。圧縮コイルばね３２は、後退時にボール溝２４´，２６´内のボール２７´が終端ストッパへ到達したときに、支持ディスク１７´が作動ディスク１６´と一緒に、制限された量だけ回転することを可能にするように挿入されている。これにより生ぜしめられた、作動ディスク１６´の急激な制動は、支持ディスク１７´が圧縮コイルばね３２を縮めながらオーバシュート（Ueberschwingen）を可能にする限りは、直接に駆動モータ３´のロータ質量体へ伝達されない。こうして、駆動モータ３´のロータ質量体およびギヤ質量体はばね弾性的に支持される。
【００１８】
図３から判るように、圧縮コイルばね３２は、ボール溝２４´およびボール２７´と共に概略的に図示されている支持ディスク１７´に対してほぼ接線方向に位置している。圧縮コイルばね３２は図面で見て逆時計回りの方向ではハウジング４´に設けられた段部３３に直接に支持されていて、時計回り方向では支持ディスク１７´に一体成形された突起３４に支持されている。この突起３４はハウジング４´に設けられたストッパ３５に接触している。このことは、逆時計回りの方向で支持ディスク１７´に衝撃が加えられると、支持ディスク１７´に設けられた突起３４が圧縮コイルばね３２に作用することを意味する。これにより、圧縮コイルばね３２は弾性的に緊縮され、この場合、圧縮コイルばね３２はハウジング４´に設けられた段部３３に支持される。その後に、支持ディスク１７´は時計回り方向で跳ね返り、そして再び突起３４が、ハウジング４´に設けられたストッパ３５に当て付けられる。この場合、支持ディスク１７´とハウジング４´との間の摩擦力を介して、前記振動過程の減衰を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ボール・斜面カム機構を備えた本発明による軸方向調節装置の第１実施例を示す長手方向断面図である。
【図２】本発明による軸方向調節装置の第２実施例を示す長手方向断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った軸方向調節装置の横断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ボール・斜面カム機構
２  多板クラッチ
３  駆動モータ
４  ハウジング
５  ボス
６  フランジ
７  ケージ
８  長手方向歯列
９  中空ジャーナル
１０  内摩擦板
１１  外摩擦板
１２  支持リング
１３  プレッシャリング
１４  皿ばね
１５  スラスト軸受け
１６  作動ディスク
１７  支持ディスク
１９  内周面
２１  突設部
２２  支持面
２３  第１の側面
２４  第１のボール溝
２５  第２の側面
２６  第２のボール溝
２７  ボール
２８  歯セグメント
２９  減速段
３１  駆動ピニオン
３２  圧縮コイルばね
３３  段部
３４  突起
３５  ストッパ
Ａ  長手方向軸線
【図１】
2007505274.tif 000003
【図２】
2007505274.tif 000004
【図３】
2007505274.tif 000005
【国際調査報告】
2007505274.tif 000006
2007505274.tif 000007
2007505274.tif 000008
2007505274.tif 000009