(57)【要約】  本発明は、特にモータサイクルに対するパワートレーンに設けられた内燃機関のクランクシャフトと変速機の変速機入力軸（１５）との間に配置された湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）であって、該湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）が、メインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）を備えており、該メインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）が、クランクシャフトに有効に結合された、入力部材を成すクラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）と、変速機入力軸（１５）に結合された、出力部材を成すクラッチコア（１４，４１４，９１４，１１１４）とを有しており、クラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）が、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能にクラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）に取り付けられた薄板（１６）を備えており、クラッチコア（１４，４１４，９１４，１１１４）が、薄板（１６）と交互に積層された、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能に取り付けられた対応薄板（１７）を備えている湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）に関する。操作力を減少させると共にアクセルオフ運転中のより小さな走行段へのシフトダウンの際の後輪のホッピングを回避するためには、メインクラッチ（４，４０４，９０４，１００４，１１０４）に、てこエレメント（１０，１０１０，１１１０）によって操作されるパイロットクラッチ（３，１０３，４０３，９０３，１００３，１１０３）が前置されるようになっており、該パイロットクラッチ（３，１０３，４０３，９０３，１００３，１１０３）とメインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）とが、内燃機関の少なくともアクセルオン方向に有効なカム（２０，２１，２１ａ，２１ｂ）を周方向に備えたカム装置（１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１１２，４１２，５１２，１１１２）によって互いに結合されるようになっている。
2013509544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にモータサイクルに対するパワートレーンに設けられた内燃機関のクランクシャフトと変速機の変速機入力軸（１５）との間に配置された湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）であって、該湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）が、メインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）を備えており、該メインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）が、前記クランクシャフトに有効に結合された、入力部材を成すクラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）と、変速機入力軸（１５）に結合された、出力部材を成すクラッチコア（１４，４１４，９１４，１１１４）とを有しており、クラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）が、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能にクラッチケース（５，１０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）に取り付けられた薄板（１６）を備えており、クラッチコア（１４，４１４，９１４，１１１４）が、薄板（１６）と交互に積層された、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能に取り付けられた対応薄板（１７）を備えている湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）において、メインクラッチ（４，４０４，９０４，１００４，１１０４）に、てこエレメント（１０，１０１０，１１１０）によって操作されるパイロットクラッチ（３，１０３，４０３，９０３，１００３，１１０３）が前置されており、該パイロットクラッチ（３，１０３，４０３，９０３，１００３，１１０３）とメインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）とが、前記内燃機関の少なくともアクセルオン方向に有効なカム（２０，２１，２１ａ，２１ｂ）を周方向に備えたカム装置（１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１１２，４１２，５１２，１１１２）によって互いに結合されていることを特徴とする、湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【請求項２】
パイロットクラッチ（３，１０３）が、クラッチコア（１４）に対して回動可能にかつクラッチケース（５，１０５ｂ）で回動方向に有効に配置されており、パイロットクラッチ（３）とメインクラッチ（４，１０４）とが、互いにカム装置（１２，１１２）によって結合されている、請求項１記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１）。
【請求項３】
パイロットクラッチ（１０３）が、周方向に有効なエネルギ蓄え器（１２４）によってメインクラッチ（１０４）のクラッチケース（１０５ｂ）に結合された別個のクラッチケース（１０５ａ）を備えた湿式クラッチとして形成されている、請求項２記載の湿式クラッチ（１０１，３０１）。
【請求項４】
パイロットクラッチ（４０３，９０３，１００３，１１０３）が、クラッチケース（６０５ｂ，７０５ｂ，８０５ｂ，１１０５）に対して回動可能にかつクラッチコア（４１４，９１４，１１１４）で回動方向に有効に配置されており、パイロットクラッチ（４０３，９０３，１００３，１１０３）とメインクラッチ（４０４，９０４，１００４，１１０４）とが、互いにカム装置（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１１２，４１２，５１２，１１１２）によって結合されている、請求項１記載の湿式クラッチ（４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，１００１，１１０１）。
【請求項５】
パイロットクラッチ（４０３）が、周方向に有効なエネルギ蓄え器（４２４，５２４）によってメインクラッチ（４０４）のクラッチコア（５１４）に結合された別個のクラッチコア（５０８）を備えた湿式クラッチとして形成されている、請求項４記載の湿式クラッチ（４０１，５０１，８０１）。
【請求項６】
てこエレメント（１０１０）が、軸方向でパイロットクラッチ（１００３）の入力薄板とメインクラッチ（１００４）の出力薄板（１０１４）との間に緊締されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の湿式クラッチ（１００１）。
【請求項７】
少なくとも一方の周方向に設けられた、互いに相補的な斜面（３３，３４，３４ａ，３５，３５ａ，３５ｂ，３６）を有するカム（２０，２１，２１ａ，２１ｂ）を備えた、制限されて互いに相対的に回動可能なカムリング（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，４１１，６１１，７１１，１１１１，１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，４１８）から成るカム装置（１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１１２，４１２，５１２，１１１２）が設けられており、カム（２０，２１，２１ａ，２１ｂ）内でそれぞれ１つのボール（２２）が転動するようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【請求項８】
アクセルオフ方向への両カムリング（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，４１１，６１１，７１１，１１１１，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，４１８）の回動が、カム（２０，２１，２１ａ，２１ｂ）の傾斜なしで行われている、請求項７記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【請求項９】
カムリング（１８ｄ）が、全周にわたって延びる環状溝（４６）を有しており、該環状溝（４６）から、全周にわたって分配されて半径方向外向きに分岐した、周方向に延びるカム（２１ａ）が設けられている、請求項７または８記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【請求項１０】
ボール（２２）が、アクセルオフ方向において、周方向に有効なコイルばね（４７）の作用に抗して負荷されて一方のカムリング（１８ｅ）内に収容されていて、１つの環状部材に対して滑動するように配置されている、請求項７または８記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【請求項１１】
アクセルオフ運転において、メインクラッチ（４，１０４，４０４，９０４，１００４，１１０４）と、場合により付加的にパイロットクラッチ（３，１０３，４０３，９０３，１００３，１１０３）とが切断されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の湿式クラッチ（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にモータサイクルに対するパワートレーンに設けられた内燃機関のクランクシャフトと変速機の変速機入力軸との間に配置された湿式クラッチであって、該湿式クラッチが、メインクラッチを備えており、該メインクラッチが、前記クランクシャフトに有効に結合された、入力部材を成すクラッチケースと、変速機入力軸に結合された、出力部材を成すクラッチコアとを有しており、クラッチケースが、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能にクラッチケースに取り付けられた薄板を備えており、クラッチコアが、薄板と交互に積層された、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能に取り付けられた対応薄板を備えている湿式クラッチに関する。
【０００２】
特にモータサイクルに設けられた冒頭で述べた湿式クラッチは、たとえば欧州特許出願公開第１７８０４３２号明細書に基づき公知である。この公知の湿式クラッチでは、その入力部材として働くと共にクランクシャフトに有効に結合されたクラッチケースに設けられた薄板と、変速機の変速機入力軸に有効に結合されていると共に湿式クラッチの出力部材として働くクラッチコアに相対回動不能に結合された対応薄板とが、軸方向に交互に積層され、てこエレメント、たとえば皿ばねによって軸方向で圧着される。湿式クラッチの操作力は、内燃機関によって提供されたトルクを伝達するために必要となる、薄板および対応薄板に対するてこエレメントのプリロード力から生じる。したがって、内燃機関の定格トルクが増加すれば、必要となる操作力もしくは、相応の変速時には、クラッチレバーに対するレリーズストロークが増加する。その際、湿式クラッチを切断するために行われる作業は変わらないままである。
【０００３】
さらに、モータサイクルにおいて、高出力の内燃機関を備えたこのようなパワートレーンでは、アクセルオフ（エンジンブレーキ）中のシフトダウンの際に後輪がホッピングする傾向にある。なぜならば、この後輪が、ここに生じたアクセルオフトルク（バックトルク）を内燃機関に十分に提供することができず、路面に対するグリップが減少させられるからである。このホッピングを回避するためには、内燃機関を変速機からカム装置によって一時的に切り離すことが提案される。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、湿式クラッチの操作時に行われる作業を減少させる、たとえばレリーズストロークが不変である場合に操作力を減少させることである。さらに、このような湿式クラッチは、ホッピングを回避するための装置（アンチホッピングシステム）を有していることが望ましい。
【０００５】
この課題を解決するために本発明に係る湿式クラッチによれば、メインクラッチに、てこエレメントによって操作されるパイロットクラッチが前置されており、該パイロットクラッチとメインクラッチとが、前記内燃機関の少なくともアクセルオン方向に有効なカムを周方向に備えたカム装置によって互いに結合されている。
【０００６】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、パイロットクラッチが、クラッチコアに対して回動可能にかつクラッチケースで回動方向に有効に配置されており、パイロットクラッチとメインクラッチとが、互いにカム装置によって結合されている。
【０００７】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、パイロットクラッチが、周方向に有効なエネルギ蓄え器によってメインクラッチのクラッチケースに結合された別個のクラッチケースを備えた湿式クラッチとして形成されている。
【０００８】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、パイロットクラッチが、クラッチケースに対して回動可能にかつクラッチコアで回動方向に有効に配置されており、パイロットクラッチとメインクラッチとが、互いにカム装置によって結合されている。
【０００９】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、パイロットクラッチが、周方向に有効なエネルギ蓄え器によってメインクラッチのクラッチコアに結合された別個のクラッチコアを備えた湿式クラッチとして形成されている。
【００１０】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、てこエレメントが、軸方向でパイロットクラッチの入力部材とメインクラッチの出力薄板との間に緊締されている。
【００１１】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、少なくとも一方の周方向に設けられた、互いに相補的な斜面を有するカムを備えた、制限されて互いに相対的に回動可能なカムリングから成るカム装置が設けられており、カム内でそれぞれ１つのボールが転動するようになっている。
【００１２】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、アクセルオフ方向への両カムリングの回動が、カムの傾斜なしで行われている。
【００１３】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、カムリングが、全周にわたって延びる環状溝を有しており、該環状溝から、全周にわたって分配されて半径方向外向きに分岐した、周方向に延びるカムが設けられている。
【００１４】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、ボールが、アクセルオフ方向において、周方向に有効なコイルばねの作用に抗して負荷されて一方のカムリング内に収容されていて、１つの環状部材に対して滑動するように配置されている。
【００１５】
本発明に係る湿式クラッチの有利な態様によれば、アクセルオフ運転において、メインクラッチと、場合により付加的にパイロットクラッチとが切断されている。
【００１６】
本発明に係る湿式クラッチは、いわゆる「ブースタクラッチ」を成している。このブースタクラッチでは、より小さなパイロットクラッチに対して、少ない操作力しか加えられず、このパイロットクラッチの操作状態に関連して、メインクラッチが、内燃機関から加えられるトルクによって操作される。パイロットクラッチは、クラッチケースと、クラッチコアと、このクラッチケースとクラッチコアとの間に交互に積層された薄板および対応薄板とを備えた湿式クラッチとして形成されていてもよいし、てこエレメントによってクラッチディスクの摩擦フェーシングの介在下で対応プレッシャプレートに押圧される圧着プレートを備えた乾式の摩擦クラッチとして形成されていてもよい。たとえば、パイロットクラッチが、４０Ｎｍ〜１００Ｎｍの間の伝達可能なトルクに対して設計されていることが提案されていてよい。メインクラッチは、たとえば１００Ｎｍ〜２００Ｎｍの伝達可能なトルクに対して設計されていてよい。メインクラッチは、パイロットクラッチの伝達可能なトルクの複数倍のトルクを伝達することができる。これに相応して、湿式クラッチの操作力がパイロットクラッチの操作力に換算されており、これによって、たとえば２５０Ｎｍの伝達可能なトルクを備えた湿式クラッチが、８０Ｎｍを備えた湿式クラッチの操作力を有している。
【００１７】
パイロットクラッチが接続されている状態では、このパイロットクラッチが、内燃機関の提供トルクをカム装置に伝達し、これによって、このカム装置の、周方向に上昇するカムを備えたカムリングが、メインクラッチの薄板と対応薄板とを軸方向で互いに圧着し、ひいては、メインクラッチを接続する。互いに相補的に配置されたカムを備えたカムリングを有するカム装置は、パイロットクラッチの接続時にメインクラッチをいわばねじり締める螺合のように作用する。てこエレメントの操作によって、パイロットクラッチが解除されると、カム装置が負荷軽減され、これによって、メインクラッチも同じく解除される。カム装置は、互いに相補的に配置されたカムを備えた互いに支承し合わされた２つのカムリングによって形成することができる。特に有利には、カムリングが、互いに相補的に沈められたカムを有していてよい。このカムは、ゼロ位置を起点として両周方向（アクセルオフ方向およびアクセルオン方向）に上昇している。また、カムの軌道では、ボールが転動する。アクセルオン運転からアクセルオフ運転への切換および逆にアクセルオフ運転からアクセルオン運転への切換の際には、それぞれメインクラッチが短い期間切断されたゼロ通過を伴ったカムリング相互の相対回動が行われる。薄板と対応薄板との圧着およびカム装置の内部摩擦に基づき、メインクラッチはカム装置によって遅れて切断されるようになっているので、これによって、カム装置がゼロ通過に位置している場合にすでにアクセルオフトルクが伝達されてしまう。このことを阻止するためには、このような摩擦モーメントが相殺されるように、カム装置に周方向でプリロードがかけられていてよい。
【００１８】
後輪のホッピングを阻止する装置を形成するためには、アクセルオフ方向に有効なカムが、より緩勾配の斜面を備えて形成されていてもよいし、斜面なしに形成されていてもよく、これによって、アクセルオフ方向でメインクラッチにトルクが形成されず、場合により、メインクラッチが切断されている間、パイロットクラッチが、減少させられたアクセルオフトルクを伝達する。このアクセルオフトルクがパイロットクラッチの最大の伝達容量を上回ると、パイロットクラッチがスリップし、これによって、このパイロットクラッチに対してトルク制限を行うことができる。このためには、アクセルオフ運転において、メインクラッチに対するパイロットクラッチの支承装置の間にワンウェイクラッチが設けられていてもよい。このワンウェイクラッチは、アクセルオン方向では切断されていて、アクセルオフ方向でロックされる。アクセルオン方向では、接続されたパイロットクラッチがカム装置を回動させ、これによって、メインクラッチを接続する。アクセルオフ方向では、カム斜面の欠落に基づき、メインクラッチがトルクを伝達しない。パイロットクラッチとメインクラッチとの間のワンウェイクラッチは、アクセルオフ方向でロックされ、これによって、パイロットクラッチが、メインクラッチの入力部材、たとえばクラッチケースと、メインクラッチの出力部材、たとえばクラッチコアとの間で接続され、アクセルオフトルクを、その最大の伝達トルクに達するまで内燃機関に伝達し、その後、スリップするので、これによって、確かに、内燃機関のドラグトルクによる遅延作用は生じるものの、しかし、後輪のホッピングは回避される。
【００１９】
有利な態様によれば、パイロットクラッチが、クラッチコアに対して回動可能に配置されており、パイロットクラッチとメインクラッチとが、互いにカム装置によって結合されている。この態様では、入力部材が、一体のクラッチケースを成すことができる。択一的には、両クラッチが、互いに別個のクラッチケースを有していてよい。この場合、両クラッチケースは、周方向でエネルギ蓄え器、たとえば圧縮ばねによって互いに有効に連結されている。
【００２０】
択一的な態様によれば、両クラッチに対するクラッチケースの一体の構成の代わりに、パイロットクラッチが、周方向に有効なエネルギ蓄え器によってメインクラッチのクラッチケースに結合された別個のクラッチケースを備えた湿式クラッチとして形成されていてよい。
【００２１】
別の有利な態様によれば、パイロットクラッチが、クラッチケースに対して回動可能に配置されており、パイロットクラッチとメインクラッチとが、互いにカム装置によって結合されていてよい。場合により、一体の結合のほかに、パイロットクラッチが、周方向に有効なエネルギ蓄え器によってメインクラッチのクラッチコアに結合された別個のクラッチコアを備えた湿式クラッチとして形成されていてよい。
【００２２】
たとえばボーデンケーブルまたは流体静力学的に負荷がかけられる操作装置によってレリーズベアリングを介して半径方向内側で軸方向に移動させられる、つまり、引かれるかまたは押される皿ばね舌片を備えた皿ばねであってよい、パイロットクラッチを操作するためのてこエレメントは、パイロットクラッチを軸方向で緊締して、摩擦接続を形成する。てこエレメントは、軸方向固定の構成部材、たとえば固有のクラッチケースまたはクラッチコアまたはメインクラッチのクラッチコアまたはメインクラッチのクラッチケースに軸方向で支持されていてよい。てこエレメントによって、制限されて軸方向に移動可能なそれぞれ１つの入力薄板が、パイロットクラッチに対応配置されたカムリングに作用するかまたはカムリングを成す、制限されて軸方向に移動可能な出力薄板に緊締される。メインクラッチに対応配置された入力薄板は、メインクラッチに対応配置されたカムリングによって緊締されるかまたはカムリングによって形成される。メインクラッチの出力薄板は、メインクラッチのクラッチコアまたはクラッチケースに軸方向で固く結合されている。有利な態様によれば、てこエレメントが、軸方向でパイロットクラッチの入力薄板とメインクラッチの出力薄板との間に緊締されていてよい。
【００２３】
有利な態様によれば、ホッピングを阻止するための装置を形成するために、この装置が、完全にアクセルオフトルクなしに形成されてもよい。このためには、アクセルオン方向に有効なカムが設けられている。アクセルオフ方向にはカムは設けられておらず、カム装置の当接制限部材も設けられていないので、アクセルオフ運転中には、クラッチコアが、クラッチケースに対して無制限に回動することができる。このためには、たとえば、ボールが、たとえばボール保持器によって、周方向には不動であるものの半径方向には移動可能に、設定された角度で配置されていて、それぞれカムリングに加工された環状溝において転動するカム装置が提案される。環状溝から、半径方向外向きに全周にわたって分配された、角度配分およびボールの個数に対応する、周方向に延びるカムが分岐している。このカム内には、ボールが遠心力の影響下で移動させられる。両カムリングに相補的に配置されたカムは、アクセルオン下でメインクラッチを押圧し、このメインクラッチを接続する。アクセルオフ中には、遠心力を軽減して、ボールが環状溝に戻り、回動に基づく湿式クラッチの接続を完全に分離する。
【００２４】
択一的には、ボールが、アクセルオフ方向において、周方向に有効なエネルギ蓄え器の作用に抗して負荷されて一方のカムリング内に収容されていて、このカムリングに対して相補的に配置された、有利にはカムを有していない一方の環状部材に対して滑り接触を形成していてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】概略的に示した湿式クラッチの部分断面図である。
【図２】図１の湿式クラッチの構造モデルの立体図である。
【図３】図２の湿式クラッチの断面図である。
【図４】図２の湿式クラッチの押圧片の立体図である。
【図５】図２の湿式クラッチの一方のカムリングの立体図である。
【図６】湿式クラッチのカム装置の運転状態「アンロード」を示す図である。
【図６ａ】湿式クラッチのカム装置の運転状態「アクセルオン」を示す図である。
【図６ｂ】湿式クラッチのカム装置の運転状態「アクセルオフ」を示す図である。
【図７】湿式クラッチの第１の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図８】湿式クラッチの第２の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図９】湿式クラッチの第３の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１０】湿式クラッチの第４の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１１】湿式クラッチの第５の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１２】湿式クラッチの第６の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１３】湿式クラッチの第７の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１４】湿式クラッチの第８の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１５】湿式クラッチの第９の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１６】湿式クラッチの第１０の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１７】湿式クラッチの第１１の変化形態の概略的な部分断面図である。
【図１８ａ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第１の変化形態の運転状態「アンロード」を示す図である。
【図１８ｂ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第１の変化形態の運転状態「アクセルオン」を示す図である。
【図１８ｃ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第１の変化形態の運転状態「アクセルオフ」を示す図である。
【図１９】図６〜図６ｂに示したカム装置の第２の変化形態の運転状態「アンロード」を示す図である。
【図１９ａ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第２の変化形態の運転状態「アクセルオン」を示す図である。
【図１９ｂ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第２の変化形態の運転状態「アクセルオフ」を示す図である。
【図２０】図６〜図６ｂに示したカム装置の第３の変化形態の運転状態「アンロード」を示す図である。
【図２０ａ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第３の変化形態の運転状態「アクセルオン」を示す図である。
【図２０ｂ】図６〜図６ｂに示したカム装置の第３の変化形態の運転状態「アクセルオフ」を示す図である。
【図２１】環状溝の半径方向外側に配置されたカムを備えた一方のカムリングの立体図である。
【図２２】ばねで押圧されるボールに対する上昇カムを備えた一方の摩擦リングの立体図である。
【００２６】
本発明を、図１〜図２２に示した実施の形態につき詳しく説明する。
【００２７】
図１には、回動軸線２を中心として配置された、パイロットクラッチ３とメインクラッチ４とを備えた湿式クラッチ１の部分断面図が概略的に示してある。パイロットクラッチ３は、入力側で、たとえばクランクシャフトに結合されたクラッチケース５に、相対回動不能であるものの制限されて軸方向に移動可能に取り付けられた複数の薄板６と、これらの薄板６と交互に積層された複数の対応薄板７とを有している。薄板６は、たとえば摩擦材料で被覆された連行板または摩擦板から形成することができる。対応薄板７は、たとえば鋼から製造することができる。この対応薄板７は、パイロットクラッチ３のクラッチコア８に、相対回動不能であるものの移動可能に取り付けられている。
【００２８】
このクラッチコア８は、軸方向の一端において、てこエレメント１０に対するストッパ９を形成している。また、クラッチコア８の他端には、カム装置１２を形成するためのカムリング１１が取り付けられている。パイロットクラッチ３のクラッチコア８は、メインクラッチ４のクラッチコア１４に玉軸受け１３によって、回動可能であるものの軸方向に不動に支承されている。クラッチコア１４は変速機入力軸１５に固く結合されており、クラッチケース５は回動可能に変速機入力軸１５に支承されている。
【００２９】
メインクラッチ４の薄板１６と対応薄板１７とは、パイロットクラッチ３の薄板６と対応薄板７とに相応して形成されていて、互いに交互に積層されて、相対回動不能であるものの軸方向に移動可能にクラッチケース５もしくはクラッチコア１４に取り付けられている。薄板１６と対応薄板１７とによって形成された薄板セットは、入力側に配置されたカムリング１８と、出力側でクラッチコア１４に固く結合された出力薄板１９との間に軸方向で圧着可能に配置されている。
【００３０】
カム装置１２は、カムリング１１，１８と、両カムリング１１，１８の間でこれら両カムリング１１，１８に設けられた、周方向に方向設定された相補的な斜面を備えたカム２０，２１において転動するボール２２とによって形成される。カムリング１８は、クラッチコア１４に掛け込まれた引張ばね２３によって軸方向でカムリング１１に緊締される。
【００３１】
湿式クラッチ１が操作されていない状態では、パイロットクラッチ３が、てこエレメント１０、たとえば皿ばねによる薄板６と対応薄板７との圧着によって摩擦接続を形成している。内燃機関の始動時ひいてはクラッチケース５の回動時には、クラッチコア８が玉軸受け１３に対して回動させられる。たとえば走行段が入れられている際にまたはメインクラッチ４のスリップトルクに際して、クラッチコア１４によってトルクが提供される場合には、カムリング１１，１８が互いに相対的に回動させられ、これによって、ボール２２が、アクセルオン方向に上昇しているカム２０，２１において転動する。この場合には、カムリング１８が、軸方向固定のカムリング１１に軸方向で支持され、薄板１６と対応薄板１７とを圧着によって出力薄板１９に摩擦係合し、ひいては、メインクラッチ４を接続する。
【００３２】
アクセルオフ運転への負荷変動時には、カム装置１２の回動が変化させられる。アクセルオフ方向にも同じく斜面を備えたカム２０，２１において、ゼロ通過後、再びトルクがアクセルオフ方向に形成される。カム２０，２１のゼロ通過をトルクのゼロ通過に合致させるためには、カム装置１２の摩擦・クランプモーメントとメインクラッチ４の摩擦・クランプモーメントとによって場合により存在する、カム２０，２１のゼロ通過に対するトルクのヒステリシスが、周方向でカムリング１１とクラッチコア１４との間に配置されたエネルギ蓄え器２４によりカム装置１２にプリロードをかけることによって補償される。
【００３３】
湿式クラッチ１を切断するためには、パイロットクラッチ３を切断するためのレリーズ力が加えられさえすればよい。このためには、てこエレメント１０が矢印２５の方向に押圧される。これによって、パイロットクラッチ３の摩擦接続が解除されるので、カムリング１１への軸方向のプリロードが軽減され、引き続き、カムリング１８がメインクラッチ４の摩擦接続を解除する。したがって、メインクラッチ４の操作は、内燃機関による湿式クラッチ１の回動運動のアシストによって行われ、これによって、湿式クラッチ１が小さなレリーズストロークおよび少ない操作力で高いトルクを伝達することができる。
【００３４】
図２には、構造的な実施の形態において、湿式クラッチ１が立体図として示してある。この湿式クラッチ１はクラッチケース５を備えている。このクラッチケース５には、スタータリングギヤ２６が取り付けられている。クラッチコア１４の出力薄板１９とクラッチケース５との間には、薄板１６と対応薄板１７とが積層されて収容されている。てこエレメント１０は、レリーズベアリング２７と押圧片２８とによって軸方向に押圧される。
【００３５】
図３には、図２の湿式クラッチ１が断面図で示してある。クラッチケース５は回動可能に変速機入力軸１５に取り付けられている。また、クラッチケース５には、パイロットクラッチ３の薄板６だけでなく、メインクラッチ４の薄板１６も相対回動不能に取り付けられている。クラッチコア１４は、変速機入力軸１５にねじによって相対回動不能にねじ締結されていて、玉軸受け１３において、てこエレメント１０に対するストッパ９を備えたクラッチコア８を支持している。
【００３６】
カム装置１２は両クラッチコア８，１４の回動角を、周方向に制限された、カム２０，２１に対するボール２２の転動角によって制限しており（図１参照）、これによって、てこエレメント１０に相対回動不能に結合された押圧片２８が、両クラッチコア８，１４の間の回動角を考慮して、ブラケット２９によって、クラッチコア１４に切り抜かれた対応するスリット３０を貫通していて、ブラケット２９によってレリーズベアリング２７を収容している。
【００３７】
図４には、ブラケット２９と、てこエレメント１０に相対回動不能に取り付ける（図３参照）ための爪３１とを備えた図２および図３の押圧片２８が立体図で示してある。
【００３８】
図５には、構造的な実施の形態において、カムリング１８が立体図で示してある。このカムリング１８には、ゼロ位置３２から周方向に増加する斜面３３，３４を備えた、周方向に均等に配置された３つのカム２１が加工されている。これらのカム２１では、図１のボール２２が転動する。
【００３９】
図６〜図６ｂには、図１に相俟って、カム装置１２の３つの運転状態、つまり、パイロットクラッチ３の切断時の「アンロード」、トルクが内燃機関から湿式クラッチ１を介して変速機入力軸１５に伝達されるアクセルオン運転時の「アクセルオン」およびトルクが変速機入力軸１５を介してクラッチケース５ひいては後置された内燃機関に伝達されるアクセルオフ運転時の「アクセルオフ」が示してある。パイロットクラッチ３が切断されている場合には、カム装置１２が力なしの状態であり、ボール２２が、カム２０，２１に形成されたゼロ位置３２に止まっており、カムリング１１，１８が安定している。
【００４０】
運転状態「アクセルオン」では、接続されているかまたは繋がっているパイロットクラッチ３の軸方向力Ｆａｘと、カムリング１１に有効な周方向力Ｆｕとによって、回動しているカムリング１１が、ボール２２と斜面３４，３５とを介して、まだ静止しているカムリング１８に対して、このカムリング１８を軸方向に移動させる回動を導入し、この結果、メインクラッチ４が接続される。
【００４１】
運転状態「アクセルオフ」では、周方向力Ｆｕが加えられ、これによって、カムリング１１，１８が互いに相対的に回動させられ、１回のゼロ通過後、斜面３３，３６を介して新たにトルクがメインクラッチ４を介して伝達される。
【００４２】
図７には、湿式クラッチ１０１が概略的な部分断面図で示してある。図１の湿式クラッチ１と異なり、クラッチケース１０５が、２つの部材、つまり、パイロットクラッチ１０３のクラッチケース１０５ａとメインクラッチ１０４のクラッチケース１０５ｂとから形成されている。両クラッチケース１０５ａ，１０５ｂの間には、カム装置１１２にアクセルオン方向でプリロードをかけるための、周方向に有効なエネルギ蓄え器１２４が設けられている。
【００４３】
図８には、湿式クラッチ２０１が概略的な部分断面図で示してある。湿式クラッチ１と異なり、玉軸受け１３の代わりに、スラスト軸受け２１３が設けられている。図９には、図７の湿式クラッチ１０１の配置形態に対応して、玉軸受け１３の代わりにスラスト軸受け３１３を有する湿式クラッチ３０１が示してある。
【００４４】
図１０には、図１の湿式クラッチ１に変えて、それぞれパイロットクラッチ４０３とメインクラッチ４０４との、互いに分離されたクラッチケース４０５ａ，４０５ｂに取り付けられた２つのカムリング４１１，４１８から形成されたカム装置４１２を有する湿式クラッチ４０１が示してある。カム装置４１２に周方向でプリロードをかけることは、パイロットクラッチ４０３のクラッチコア４０８とメインクラッチ４０４のクラッチコア４１４との間に配置されたエネルギ蓄え器４２４によって行われる。クラッチケース４０５ａの支承は、クラッチケース４０５ｂに設けられた玉軸受け４１３によって行われる。
【００４５】
図１１には、湿式クラッチ４０１と異なり、湿式クラッチ５０１が示してある。この湿式クラッチ５０１は、直列に接続されたクラッチコア５０８，５１４を備えている。両クラッチコア５０８，５１４は、カム装置５１２にプリロードをかけるための、周方向に有効なエネルギ蓄え器５２４によって互いに連結されている。
【００４６】
図１２および図１３には、湿式クラッチ６０１，７０１が部分断面図で示してある。図１０の湿式クラッチ４０１と異なり、エネルギ蓄え器６２４；７２４が、クラッチケース６０５ｂ；７０５ｂとカムリング６１１；７１１との間に配置されている。両湿式クラッチ６０１，７０１は、両クラッチケース６０５ａ，６０５ｂ；７０５ａ，７０５ｂの間の玉軸受け６１３もしくはスラスト軸受け７１３の点で異なっている。
【００４７】
図１４には、図１０の湿式クラッチ４０１に類似の湿式クラッチ８０１が示してある。この湿式クラッチ８０１は、湿式クラッチ４０１と異なり、クラッチケース８０５ａがクラッチケース８０５ｂに対してスラスト軸受け８１３によってスラスト支承されている。
【００４８】
図１４の湿式クラッチ８０１と異なり、パイロットクラッチ９０３とメインクラッチ９０４とを備えた図１５の湿式クラッチ９０１は、一体のクラッチコア９１４を備えて形成されている。
【００４９】
図１６には、湿式クラッチ１００１が概略的な部分断面図で示してある。図１０の湿式クラッチ４０１と異なり、てこエレメント１０１０が、湿式クラッチ１００１の、パイロットクラッチ１００３と反対の側でメインクラッチ１００４の出力薄板１０１４に支持されている。パイロットクラッチ１００３の入力薄板１０３７へのてこエレメント１０１０のプリロードの伝達は、このてこエレメント１０１０を半径方向内側で把持するように取り囲むクランプ１０３８によって行われる。てこエレメント１０１０が矢印１０２５の方向に押圧されると、パイロットクラッチ１００３が切断される。
【００５０】
図１７には、湿式クラッチ１１０１が示してある。この湿式クラッチ１１０１は、図１〜図１６に相応して湿式クラッチとして形成されたメインクラッチ１１０４と、図１〜図１６と異なり乾式の摩擦クラッチ１１３９として形成されたパイロットクラッチ１１０３とを備えている。カムリング１１１１を備えた入力部材１１４０が、メインクラッチ１１０４のクラッチケース１１０５に玉軸受け１１１３によって回動可能に収容されている。てこエレメント１１１０が入力部材１１４０に支持されていて、圧着プレート１１４１によってクラッチディスク１１４３の摩擦フェーシング１１４２を圧着している。クラッチディスク１１４３は、変速機入力軸１１１５ひいてはメインクラッチ１１０４のクラッチコア１１１４に相対回動不能に結合されている。クラッチディスク１１４３に組み込まれた、周方向に有効なエネルギ蓄え器１１２４は、カム装置１１１２にアクセルオン方向でプリロードをかける。
【００５１】
図１８ａ〜図１８ｃには、図６〜図６ｂに類似して、運転状態「アンロード」、「アクセルオン」および「アクセルオフ」におけるカム装置１２ａの部分が示してある。このカム装置１２ａは、後輪のホッピングを阻止するために、ボール２２に対してカムリング１１ａ，１８ａにアクセルオン方向への斜面３４ａ，３５ａだけを備えたカム２０，２１を有している。これによって、運転状態「アンロード」におけるパイロットクラッチの切断時のゼロ位置３２を起点として、運転状態「アクセルオン」におけるパイロットクラッチ３の接続時に、斜面３４ａ，３５ａに沿ったカムリング１１ａ，１８ａの回動ひいてはカムリング１８ａの軸方向の移動が行われる。これによって、メインクラッチが摩擦接続の形成を伴って緊締される。運転状態「アクセルオフ」では、斜面の欠落に基づき、カムリング１８ａの軸方向の移動は行われない。したがって、メインクラッチは接続されない。トルクがパイロットクラッチを介してしか伝達されず、これによって、内燃機関が、パイロットクラッチを介して伝達可能な、場合により最大のトルクで穏やかに加速させられる。より高いアクセルオフトルク（バックトルク）が生じると、パイロットクラッチがスリップする。アクセルオフ方向での両カムリング１１ａ，１８ａの回動角を制限するためには、相応に適合された図１の湿式クラッチの玉軸受け１３が、ワンウェイクラッチ、たとえばラチェット式ワンウェイクラッチまたはラップスプリング式ワンウェイクラッチとして形成されている。このワンウェイクラッチは、アクセルオン方向では切断されていて、アクセルオフ方向でロックされる。湿式クラッチにアクセルオフ方向で負荷がかけられると、ワンウェイクラッチがロックされ、パイロット制御クラッチがメインクラッチのクラッチコアとクラッチケースとに結合される。こうして、まず、メインクラッチにおけるトルクが、運転状態「アクセルオフ」へのカムリング１１ａ，１８ａの回動によって減少させられ、ワンウェイクラッチの切換時間に応じて、カム装置１２ａの更なる回動が停止される。
【００５２】
図１８ａ〜図１８ｃのカム装置１２ａに変えて、図１９〜図１９ｂもしくは図２０〜図２０ｂに部分的に運転状態「アンロード」、「アクセルオン」および「アクセルオフ」で示したカム装置１２ｂ，１２ｃは、ワンウェイクラッチなしで十分であり、前述した実施の形態に相応して形成することができる。カム装置１２ｂ，１２ｃでは、運転状態「アクセルオフ」でのカムリング１１ｂ，１８ｂ；１１ｃ，１８ｃの回動が、各ストッパ４４，４５；４４ａ，４５ａによって制限される。ボール２２に対するストッパ４４，４４ａ，４５，４５ａは、ボール２２の当接時に、アクセルオフトルクをパイロットクラッチに伝達する。このパイロットクラッチは、加えられたアクセルオフトルクを、伝達可能なトルクの最大の高さに達するまで内燃機関に伝達する。
【００５３】
図２１には、概略的にカムリング１８ｄが示してある。このカムリング１８ｄは、たとえば図１のカム装置１２に比べて変更されたカム装置において対を成して使用することができる。このためには、カムリング１８ｄの各位置に対して、形状接続的な伝達部材（図示せず）が適応される。カムリング１８ｄは一連の環状溝４６を有している。この環状溝４６では、２つのカムリング１８ｄの相互当付け時にボールが転動する。アクセルオン運転中には、対応したボール保持器内で半径方向には移動可能であるものの周方向位置において互いに位置規定されているボールが、遠心力に基づき半径方向外向きに、周方向に斜面３５ｄを備えたカム２１ａに移動させられる。これによって、アクセルオン運転中に両カムリング１８ｄの軸方向の移動が行われ、メインクラッチが繋げられる。アクセルオフ運転中には、ボールが環状溝４６に戻され、この環状溝４６内で転動する。この場合には、メインクラッチとパイロットクラッチとの間でトルクが無効となり、これによって、アクセルオフ運転中には、内燃機関が変速機ひいては後輪から完全に切り離されている。
【００５４】
図２２には、カムリング１８ｅが示してある。このカムリング１８ｅは、たとえば斜面を備えて周方向に配置されたカム２１ｂの直径に環状溝を備えた環状部材と共にボール２２の介在下で相応のカム装置を形成している。カムリング１８ｅと環状部材とは、軸方向に互いに間隔を置いて配置されている。アクセルオン運転中には、カムリング１８ｅと環状部材との回動によって、カム２１ｂの斜面に沿った軸方向ストロークが行われて、アクセルオン運転中にメインクラッチが操作され、アクセルオフ運転中には、ボール２２が、紛失に対して安全にカムリング１８ｅ内に収容されたコイルばね４７によって減衰されるストッパ４５ｂに向かって運動させられると共に環状部材の環状溝に対して滑動させられ、これによって、カムリング１８ｅが環状部材に対して、ほんの僅かな摩擦を伴って回動可能となり、カムリング１８ｅと環状部材とを含む湿式クラッチが、アクセルオフ運転中に内燃機関を実質的にトルクなしに変速機から分離している。
【符号の説明】
【００５５】
１  湿式クラッチ
２  回動軸線
３  パイロットクラッチ
４  メインクラッチ
５  クラッチケース
６  薄板
７  対応薄板
８  クラッチコア
９  ストッパ
１０  てこエレメント
１１  カムリング
１１ａ  カムリング
１１ｂ  カムリング
１１ｃ  カムリング
１２  カム装置
１２ａ  カム装置
１２ｂ  カム装置
１２ｃ  カム装置
１３  玉軸受け
１４  クラッチコア
１５  変速機入力軸
１６  薄板
１７  対応薄板
１８  カムリング
１８ａ  カムリング
１８ｂ  カムリング
１８ｃ  カムリング
１８ｄ  カムリング
１８ｅ  カムリング
１９  出力薄板
２０  カム
２１  カム
２１ａ  カム
２１ｂ  カム
２２  ボール
２３  引張ばね
２４  エネルギ蓄え器
２５  矢印
２６  スタータリングギヤ
２７  レリーズベアリング
２８  押圧片
２９  ブラケット
３０  スリット
３１  爪
３２  ゼロ位置
３３  斜面
３４  斜面
３４ａ  斜面
３５  斜面
３５ａ  斜面
３５ｄ  斜面
３６  斜面
４４  ストッパ
４４ａ  ストッパ
４５  ストッパ
４５ａ  ストッパ
４５ｂ  ストッパ
４６  環状溝
４７  コイルばね
１０１  湿式クラッチ
１０３  パイロットクラッチ
１０４  メインクラッチ
１０５  クラッチケース
１０５ａ  クラッチケース
１０５ｂ  クラッチケース
１１２  カム装置
１２４  エネルギ蓄え器
２０１  湿式クラッチ
２１３  スラスト軸受け
３０１  湿式クラッチ
３１３  スラスト軸受け
４０１  湿式クラッチ
４０３  パイロットクラッチ
４０４  メインクラッチ
４０５ａ  クラッチケース
４０５ｂ  クラッチケース
４０８  クラッチコア
４１１  カムリング
４１２  カム装置
４１３  玉軸受け
４１４  クラッチコア
４１８  カムリング
４２４  エネルギ蓄え器
５０１  湿式クラッチ
５０８  クラッチコア
５１２  カム装置
５１４  クラッチコア
５２４  エネルギ蓄え器
６０１  湿式クラッチ
６０５ａ  クラッチケース
６０５ｂ  クラッチケース
６１１  カムリング
６１３  玉軸受け
６２４  エネルギ蓄え器
７０１  湿式クラッチ
７０５ａ  クラッチケース
７０５ｂ  クラッチケース
７１１  カムリング
７１３  スラスト軸受け
７２４  エネルギ蓄え器
８０１  湿式クラッチ
８０５ａ  クラッチケース
８０５ｂ  クラッチケース
８１３  スラスト軸受け
９０１  湿式クラッチ
９０３  パイロットクラッチ
９０４  メインクラッチ
９１４  クラッチコア
１００１  湿式クラッチ
１００３  パイロットクラッチ
１００４  メインクラッチ
１０１０  てこエレメント
１０１９  出力薄板
１０２５  矢印
１０３７  入力薄板
１０３８  クランプ
１１０１  湿式クラッチ
１１０３  パイロットクラッチ
１１０４  メインクラッチ
１１０５  クラッチケース
１１１０  てこエレメント
１１１１  カムリング
１１１２  カム装置
１１１３  玉軸受け
１１１４  クラッチコア
１１１５  変速機入力軸
１１２４  エネルギ蓄え器
１１３９  摩擦クラッチ
１１４０  入力部材
１１４１  圧着プレート
１１４２  摩擦フェーシング
１１４３  クラッチディスク
Ｆａｘ  軸方向力
Ｆｕ  周方向力
【図１】
2013509544.tif 000003
【図２】
2013509544.tif 000004
【図３】
2013509544.tif 000005
【図４】
2013509544.tif 000006
【図５】
2013509544.tif 000007
【図６】
2013509544.tif 000008
【図６ａ】
2013509544.tif 000009
【図６ｂ】
2013509544.tif 000010
【図７】
2013509544.tif 000011
【図８】
2013509544.tif 000012
【図９】
2013509544.tif 000013
【図１０】
2013509544.tif 000014
【図１１】
2013509544.tif 000015
【図１２】
2013509544.tif 000016
【図１３】
2013509544.tif 000017
【図１４】
2013509544.tif 000018
【図１５】
2013509544.tif 000019
【図１６】
2013509544.tif 000020
【図１７】
2013509544.tif 000021
【図１８ａ】
2013509544.tif 000022
【図１８ｂ】
2013509544.tif 000023
【図１８ｃ】
2013509544.tif 000024
【図１９】
2013509544.tif 000025
【図１９ａ】
2013509544.tif 000026
【図１９ｂ】
2013509544.tif 000027
【図２０】
2013509544.tif 000028
【図２０ａ】
2013509544.tif 000029
【図２０ｂ】
2013509544.tif 000030
【図２１】
2013509544.tif 000031
【図２２】
2013509544.tif 000032
【国際調査報告】
2013509544.tif 000033
2013509544.tif 000034
2013509544.tif 000035
2013509544.tif 000036
2013509544.tif 000037
2013509544.tif 000038