(57)【要約】  本発明は、駆動ユニットの駆動軸に結合されており、駆動ユニットの駆動軸と共に回転しないクラッチケース内に収容されており、夫々入力側及び出力側のディスクキャリアと、軸線方向に交互に配置されたディスクとを有する２つの多板クラッチを備え、操作装置を備える、駆動ユニットと、後続に配置されている変速機とを備えたパワートレインのためのマルチクラッチ装置に関する。さらに、本発明は、クラッチのための構成部材、クラッチの２つの構成群及び２つの構成群を組み付けるための方法に関する。入力側のディスクキャリアは、結合プレートを介して駆動軸に支持されており、遠心振り子が、入力側のディスクキャリアに結合されている。
2013512391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニットと、後続に配置されている変速機とを備えたパワートレインのためのマルチクラッチ装置であって、該マルチクラッチ装置は、前記駆動ユニットの駆動軸に結合されていて、かつ、前記駆動ユニットの駆動軸と共に回転しないクラッチケース内に収容されており、夫々入力側及び出力側のディスクキャリアと、軸線方向に交互に配置されたディスクとを有する２つの多板クラッチ、及び該多板クラッチのための操作装置を備える、マルチクラッチ装置において、
一方の入力側のディスクキャリアは、結合プレートを介して前記駆動軸に支持されており、遠心振り子が前記入力側のディスクキャリアに結合されていることを特徴とする、マルチクラッチ装置。
【請求項２】
前記遠心振り子は、一方の多板クラッチのディスクセットと、前記駆動軸との間に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のマルチクラッチ装置。
【請求項３】
前記半径方向外側のクラッチの入力側のディスクキャリアは、前記駆動軸に支持されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のマルチクラッチ装置。
【請求項４】
前記遠心振り子は前記結合プレートに取り付けられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のマルチクラッチ装置。
【請求項５】
ダブルマスフライホイールが前記クラッチケースに配置されており、前記ダブルマスフライホイールは、前記駆動軸に不動に結合されているプレートを有しており、前記ダブルマスフライホイールは、減衰エレメントとプルポットとを有しており、前記プレートは、前記減衰エレメントを介して前記プルポットと作用結合しており、前記プルポットは、前記操作装置に支持されており、前記プルポットは、軸線方向において前記多板クラッチと前記操作装置との間に配置されており、前記多板クラッチを操作するために、前記操作装置は、プッシュポットを介して前記プルポットの開口に係合することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載のマルチクラッチ装置。
【請求項６】
前記２つの多板クラッチの入力側のディスクキャリアは、前記プルポットと結合されていることを特徴とする、請求項５記載のマルチクラッチ装置。
【請求項７】
前記プッシュポットを出発状態に予付勢しているばねが、前記プッシュポットと前記プルポットとの間に配置されていることを特徴とする、請求項５又は６記載のマルチクラッチ装置。
【請求項８】
前記プルポットと、前記ダブルマスフライホイールの出力フランジとが一体に形成されていることを特徴とする、請求項５から７までのいずれか一項記載のマルチクラッチ装置。
【請求項９】
前記クラッチケースに１つのダブルマスフライホイールが配置されており、該ダブルマスフライホイールは前記駆動軸に、螺合結合部を介して取り付けられていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載のマルチクラッチ装置。
【請求項１０】
ダブルマスフライホイールの出力フランジと、プルポットとを備えたクラッチのための構成部材において、前記出力フランジと前記プルポットとは一体に形成されていることを特徴とする、クラッチのための構成部材。
【請求項１１】
前記プルポットが開口を有しており、少なくとも１つのプッシュポットが、前記クラッチの操作のために前記開口を通って案内可能であることを特徴とする、請求項１０記載の構成部材。
【請求項１２】
前記構成部材は、深絞り加工法又は非切削加工法により製造されていることを特徴とする、請求項１０又は１１記載の構成部材。
【請求項１３】
トルク伝達ユニットの第１の構成群において、クラッチカバーと、ダブルマスフライホイールのプレートとを備えており、該プレートは入力フランジに結合されており、前記クラッチカバーは駆動軸に密に取付け可能であり、前記プレートは前記駆動軸に不動に取付け可能であることを特徴とする、トルク伝達ユニットの第１の構成群。
【請求項１４】
トルク伝達ユニットの第２の構成群において、ダブルマスフライホイールの出力フランジと、該出力フランジに結合されているクラッチのプルポットと、デュアルクラッチと、該デュアルクラッチを操作するためのプッシュポットを有する操作装置とを備えており、前記プルポットと前記デュアルクラッチとは前記操作装置に支持されており、該操作装置と前記デュアルクラッチとは、変速機入力部に組付け可能であることを特徴とする、トルク伝達ユニットの第２の構成群。
【請求項１５】
駆動軸と変速機との間に、請求項１３記載の第１の構成群及び請求項１４記載の第２の構成群を備えたトルク伝達ユニットを組み付けるための方法において、前記第１の構成群をエンジンの前記駆動軸に結合し、前記第２の構成群を変速機入力部に結合し、次いで前記エンジン及び前記変速機を結合し、前記２つの構成群を互いに組み付けることを特徴とする、トルク伝達ユニットを組み付けるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットと、後続に配置された変速機とを備えたパワートレインのためのマルチクラッチ装置に関し、このマルチクラッチ装置は駆動ユニットの駆動軸に結合されており、かつ、駆動ユニットの駆動軸と共に回転しないクラッチケースに収容されており、夫々入力側及び出力側のディスクキャリアを有し、軸線方向に交互に配置されたディスクを夫々有する２つの多板クラッチ及び操作装置とを備える。さらに本発明は、クラッチの構成部材、クラッチの２つの構成群及び２つの構成群を組み付けるための方法に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０４９７３１号明細書においてデュアルクラッチ装置が公知になっている。このデュアルクラッチにおいて、操作装置によって形成された操作力は、入力側のディスクキャリア、支持軸受及びクラッチケースに不動に接合されているクラッチカバーを介して支持する必要がある。このために入力側のディスクキャリア、支持軸受及びクラッチカバーは、相応に頑丈に寸法設定することができる。各操作力は、伝達されるトルクに基づく。トルクの上昇時に、それに応じて、相応に高い操作力と、特にクラッチカバーの相応に頑丈な寸法設定が必要である。
【０００３】
目下、エネルギ効率の理由から、内燃機関のシリンダの総数を減らすことが試みられている。特に二気筒若しくは三気筒エンジンが開発されている。しかしシリンダの数が減るに伴い、駆動装置ユニットの不安定な運転状態が増大する。駆動ユニットの不安定な運転状態が増えるに連れて、例えばダブルマスフライホイールといったトーショナルバイブレーションダンパを、新しく寸法設定する必要もあり、これによりデュアルクラッチの軸線方向の構成スペース需要が高まる。
【０００４】
本発明の目的は、改良されたマルチクラッチ装置、改良された構成部材、クラッチの改良された構成群、及びトルク伝達ユニットの組み付けための簡略化された方法を提供することである。
【０００５】
本発明の上記目的は、請求項１に記載したマルチクラッチ装置、請求項１０に記載した構成部材、請求項１３に記載した構成群、及び請求項１５に記載した方法により達成される。
【０００６】
本発明の別の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明に係るマルチクラッチ装置の利点は、遠心振り子がクラッチに作用結合している点にある。これにより良好なクラッチ及び改良された振動絶縁が得られる。マルチクラッチの改良形の利点は、ダブルマスフライホイール（ＺＭＳ）、つまりトーショナルバイブレーションダンパと、デュアルクラッチとの間に遠心振り子が配置されている点にある。これにより小さな構成スペースが可能になる。
【０００８】
本発明に係る構成部材の利点は、出力フランジとプルポットとの一体の構成を廉価に製造することができる点にある。
【０００９】
本発明に係る構成群の利点は、トルク伝達ユニットを簡単に組み付けることができる点にある。構成群の別の利点は、駆動軸、つまりクランクシャフトと、変速機軸との間の軸線方向及び半径方向のずれが、構成群の二分割、特にダブルマスフライホイールにより補償される点にある。
【００１０】
本発明に係る方法は、エンジン及び変速機を簡単に組み付けることができる、という利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に基づくデュアルクラッチを示す半断面図である。
【図２】デュアルクラッチの第２の実施の形態を示す半断面図である。
【００１２】
以下に、本発明を添付の図面に関する有利な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に、半径方向に接続されている２つの湿式多板クラッチＫ１，Ｋ２を有するデュアルクラッチ１を、中心対称軸線１０１と共に示す。この実施の形態において、クラッチＫ１は半径方向外側に配置されていて、クラッチＫ２は半径方向内側に配置されている。デュアルクラッチ１は、入力側においてクラッチＫ１の上流側に接続されているダブルマスフライホイール３９を介して、エンジンのクランクシャフト４５と結合している。
【００１４】
ダブルマスフライホイール３９とデュアルクラッチ１とは、クラッチカバー３及び変速機ケーシング７によって形成されるクラッチケース４内に設けられている。クラッチカバー３は、クラッチケースの内部における湿室４を乾室５に対し外側から分離する。パワートレインにおいて後続に配置されている変速機（詳細に図示せず）の変速機ケーシング７に対するクラッチカバー３の静的なシール６は、例えばＯリング６を介して又は他の静的なシールエレメントを介して行われる。クラッチカバー３は、クランクシャフト４５に対して、動的なシールエレメントである半径方向の軸シールリング８を介してシールされている。
【００１５】
ダブルマスフライホイール３９（ＺＭＳ）は、螺合結合部５９を介してクランクシャフト４５と結合しているプレート４２（ドライブプレート）を有している。このプレート４２は、中心対称軸線１０１に対して中心対称的に形成されている。
【００１６】
ＺＭＳ３９は、本発明においてポット状に形成されていて、ＺＭＳ３９の半径方向内側の領域において螺合結合部５９を有するプレート４２をプライマリ側に有している。螺合結合部５９は、クランクシャフト４５のねじ山４４にねじ込まれていて、プライマリ側のプレート４２をセンタリングする。半径方向外側の領域において、スタータリングギア１０２がプレート４２に取り付けられている。ＺＭＳ３９の半径方向外側の領域において、プライマリ側のプレート４２は入力フランジ１１０においてポケット形の領域１０３を有している。この領域１０３においてばねエレメント１０４が収容されている。上記ポケットと接触していない、ばねエレメント１０４の端部領域は、セカンダリ側のＺＭＳ−出力フランジ４７と作用結合している。ばねエレメント１０４は減衰エレメント及びエネルギ貯蔵体である。出力フランジ４７はプルポット５２に結合されている。このプルポット５２は、半径方向内側及び外側に配置されているクラッチＫ１，Ｋ２の入力側のディスクキャリア１０，１８に結合されている。プルポット５２は、中心対称軸線１０１に対して中心対称的に形成されている。プルポット５２は半径方向内側において、支持軸受１０５を介して操作装置２７のケーシング２８で半径方向に支持されている。
【００１７】
プルポット５２と共に操作力を係合ケーシング２８に戻し案内する支持軸受１０５は、有利にはバヨネット結合を介して係合ケーシング２８に結合される。
【００１８】
半径方向外側のクラッチＫ１の入力側のディスクキャリア１０は噛合い領域を有している。この噛合い領域において、外側の多板クラッチＫ１のディスクセットの入力側のディスクが懸架されているので、入力側のディスク１１は相対回動不能に、かつ軸線方向に移動可能に配置されている。入力側のディスク１１は、出力側のディスク１２と交互に配置されている。入力側のディスク１１、及び交互に配置された出力側のディスク１２は、クラッチＫ１のディスクセットを一緒に形成する。出力側のディスク１２は、相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に、外側の多板クラッチＫ１の出力側のディスクキャリア１３と結合されている。多板クラッチＫ１の出力側のディスクキャリア１３は、デュアルクラッチ変速機（詳細に図示せず）の第１の変速機入力軸１５に結合されているハブ１４を有している。
【００１９】
半径方向内側に配置されている多板クラッチＫ２の入力側のディスク１０６は、入力側のディスクキャリア１８の噛合い領域において、相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に懸架されている。半径方向内側に配置されているクラッチＫ２の入力側のディスク１０６は、多板クラッチＫ２の出力側のディスクキャリア１９に相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に配置されている出力側のディスク１０７に対して交互に配置されている。出力側のディスク１９はハブ領域１０８を有している。このハブ領域１０８において、出力側のディスク１９は、第２の変速機入力軸２０（中空軸として形成されている）に結合されている。２つのクラッチＫ１，Ｋ２の入力側のディスクキャリア１０，１８は、プルポット５２に結合されている。
【００２０】
変速機入力軸１５，２０は、この実施の形態において、同軸的にかつ互いに入れ子式に配置されている。外側の変速機入力軸２０は、支持軸受３８を介してケーシング７に支持されており、内側の変速機入力軸１５は、支承部を介して外側の中空軸２０に支持されている。
【００２１】
さらにデュアルクラッチ１は、２つの多板クラッチＫ１，Ｋ２のための中心的なクラッチレリーズとして形成されている操作装置２７を有している。この操作装置２７は、軸受湾曲部２９を介して変速機のケーシング７に支持されているケーシング２８を有している。本発明においてデュアル環状ピストン係合器（デュアルＣＳＣとも称呼。ＣＳＣとは「Concentric Slave Cylinder（同心スレーブシリンダ）」のことである。）として形成されている操作装置２７は、円環状でかつ同心的に互いに配置されている２つのピストン３１，３２を有している。図示した操作装置２７の形態は、２つの円環状のピストン３１，３２が互いにスライドする実施の形態である。したがってクラッチＫ１の外側のピストン３１の内径は同時に、クラッチＫ２の内側のピストンのためのシール面である。択一的には（図示せず）、２つのピストンが円環状のウェブにより互いに分離されている実施の形態も可能である。円環状のウェブにおいてシール部材が滑動することができる。上記択一的な実施の形態によって、ピストン３１，３２の相互の影響を、シール部材により完全に排除することができる。しかし操作装置２７の上記可能な実施の形態は、専ら一例として理解される。したがって環状ピストンの代わりに、他の横断面形状及び／又は複数の個々のピストンを、周面に沿って分割して設けることもできる。これと同様に、ピストン／シリンダユニットの代わりに電気的なレリーズを設けることができる。さらに機械的な操作装置、特にレバー操作式の装置が設けられていてもよい。リングピストン３１，３２のピストンシール部材は、この実施の形態において、エラストマシール部材として構成されている。このエラストマシール部材は、形状結合を介して各ピストンに結合されている。形状結合として、例えばピストンにおける円錐状の溝が可能である。この溝内にエラストマシール部材の対応するキーが連結される。択一的には、例えばＰＴＦＥから成る挿入されるシール部材も可能でもあるか、又は射出成形によりピストンに直接的に成形されるエラストマシール部材が可能である。環状形のピストン３１，３２は、係合ケーシング２８によって収容される。この係合ケーシング２８における孔（詳細に図示せず）は、圧油を介してピストンを操作するために働く。付加的には係合ケーシング２８は軸受湾曲部を介して、クラッチケースの内側においてピストンの半径方向の位置決めを担う。
【００２２】
液圧媒体（操作モジュール）は、クラッチケースに結合されている管継手を介して操作装置２７に供給される。
【００２３】
操作装置２７の各操作ユニットは、操作軸受３３，３４を介して動力伝達装置に結合されている。この動力伝達装置によって各操作力は各多板クラッチＫ１，Ｋ２に伝達される。この実施の形態において各動力伝達装置は、各軸受３３，３４に当接するプッシュポット３５Ａ，３５Ｂを有する。各プッシュポットは、特定のばね作用をもたらす弾性を有している。しかしデュアルクラッチのこの操作力に対して、プッシュポットは、「実質的に高い剛性を有している」ことを前提とすることができる。プッシュポットはプルポット５２に貫通して係合しており、外側及び内側のクラッチＫ１，Ｋ２の入力側のディスクキャリアに直接結合している。プッシュポット３５Ａ，３５Ｂは、クラッチＫ１，Ｋ２の入力側のディスクキャリア１０，１８を直接的に操作するために設けられている。
【００２４】
さらに各動力伝達装置は、各プッシュポット３５Ａ，３５Ｂ及びプルポット５２に結合されていて、戻しばねとしてプッシュポット３５Ａ，３５Ｂを出発位置に予付勢するばね３６Ａ，３６Ｂを有している。
【００２５】
１つのピストン若しくは２つのピストン３１，３２の加圧時に、１つ若しくは２つのピストンは、クランクシャフト４５に向かって運動し、付属のプッシュポット３５Ａ，３５Ｂの駆動を介して、ばね３６Ａ，３６Ｂの予付勢力に抗してディスクセットを操作する。
【００２６】
支持軸受３０の内側における軸受摩擦が、係合ケーシング２８の回転に繋がることがないように、係合ケーシング２８は、クラッチケース４の内側においてトルク支持部材を有している。このモーメント支持部材として、管継手を圧力供給のために使用することができる。択一的には、クラッチの組付け時にクラッチケース底部に係合する、ピン等の構成部材毎に、別個の支持部が設けられていてもよい。
【００２７】
上記実施の形態は、ＺＭＳ３９の形式の減衰エレメントとクラッチエレメントとの組合せを示す。さらに減衰エレメントは、遊びを形成することなく駆動エレメント、つまりクランクシャフト４５に接合されている。さらに減衰エレメント、つまりプルポット５２は、クラッチエレメントに、つまり入力側のディスクキャリア１０，１８に遊びを形成することなく接合されている。この実施の形態に基づいて、クランクシャフトと変速機入力軸との軸線方向及び半径方向のずれは、減衰エレメント、つまりＺＭＳ３９により補償される。
【００２８】
別の実施の形態において、付加的には遠心振り子４０がクラッチケース４内に配置されている。クラッチカバー３は、この実施の形態において、クラッチの軸線方向の支承のために設けられているのではない。むしろクラッチカバー３は専ら、シール装置を介する湿室４及び乾室５との分離部である。半径方向外側のクラッチＫ１の入力側のディスクキャリア１０は、遠心振り子４０が配置されている結合フランジを介して、クランクシャフト４５に滑り軸受１０９を介して回動可能に支持されている。この実施の形態において、遠心振り子４０は、クランクシャフト側の支持個所１０９と、半径方向外側のクラッチＫ１のディスクセットとの間に配置されている。この実施の形態において、振り子フランジの半径方向内側の端部は、滑り支承部１０９を介してクランクシャフト４５に直接的に、又はプレート４２のスリーブ形の載置面に支持されている。これにより遠心振り子４０、特に振り子フランジはセンタリングされている。上記配置により、構成スペースに関する利点がもたらされ、遠心振り子に対して、運動軌道のためにより大きな空間が提供される。クランクシャフト４５における外側のクラッチＫ１の入力側のディスクキャリア１０の支持は、遠心振り子４０を用いずに実施されていてもよい。選択される実施の形態に基づいて、遠心振り子は、外側の又は内側のクラッチＫ１，Ｋ２の入力側のディスクキャリアに直接的に取り付けられていてもよい。さらに遠心振り子４０は他の個所において、外側又は内側のクラッチに力導入するための所定の構成部材に接続されていてもよい。
【００２９】
遠心振り子４０は、エンジンから変速機への力伝達経路において、ＺＭＳ３９、つまりトーショナルバイブレーションダンパと、デュアルクラッチＫ１，Ｋ２との間に配置されている。さらに、半径方向内側及び半径方向外側のクラッチＫ２，Ｋ１は、遠心振り子４０に結合されている。第１の実施の形態において、遠心振り子は振り子フランジを介してデュアルクラッチに接合されている。別の実施の形態において、遠心振り子は、デュアルクラッチにおける力導入のための所定の構成部材に直接的に懸架されている。
【００３０】
本発明の実施の形態に基づき、ＺＭＳ３９の出力フランジ４７は、プルポット５２と一体に形成することができ、例えば深絞り加工法又は他の非切削加工法により製造することができる。
【００３１】
この実施の形態において、トルク伝達ユニットの下位構造群の分離面が、ＺＭＳ入力フランジ１１０と、ＺＭＳ出力フランジ４７との間にある。クラッチカバー３、プレート４２及びＺＭＳ入力フランジ１１０は、クランクシャフト４５に結合されて組み付けられる。ＺＭＳ出力フランジ４７、及び遠心振り子４０と操作装置２７とを備えたデュアル湿式クラッチＫ１，Ｋ２は、下位構造群２として変速機側に接合される。組付け時に、駆動装置側に組み付けられた下位構造群１と、変速機側に組み付けられた下位構造群２とは、変速機機構において組み付けられる、つまり一緒になる。上記分離個所において、トルク伝達ユニットは、再び取外し可能でもある。
【００３２】
クラッチカバー３は、有利にはエンジンケーシング１１１と変速機カバー７との間に不動に狭持される。この実施の形態において、有利には位置決めピン１１２が使用される。この位置決めピン１１２は、変速機ケーシング７の当接面１１３に挿入されており、この当接面１１３から突出している。クラッチカバー３は、位置決めピン１１２の配置に基づき配置されている開口１１５を有している。クラッチカバー３は、組付け時に変速機ケーシング７の当接面１１３に載置される。位置決めピン１１２は開口１１５を通って突出する。次いでエンジンケーシング１１１の当接面１１４は、変速機ケーシング７の当接面１１３に当接する。位置決めピンはエンジンケーシング１１１の他の開口１１６に係合する。次いで、エンジンケーシング１１１は変速機ケーシング７と螺合される。クラッチカバー３は、シール金属薄板の形式において半径方向及び軸線方向に、エンジンケーシング１１１と変速機ケーシング７との間に位置決めされ、かつ不動に狭持される。クラッチカバー３は、半径方向外側の環状形の縁領域１１７でもって、変速機ケーシング７及びエンジンケーシング１１１の当接面１１３，１１４を覆う。したがってクラッチケースの表面シールが単純な手段によって達成される。
【００３３】
図２に、図１に示した実施の形態にほぼ一致する第２の実施の形態を示す。しかしプレート４２が、ばねエレメント１０４を操作するためのフランジを有し、プルポット５２が、ばねエレメント１０４を収容するためのポケット状の領域を有している。
【符号の説明】
【００３４】
１  クラッチ
３  クラッチカバー
４  湿室
５  乾室
６  Ｏリング
７  ケーシング
８  半径方向の軸シール部材
１０  ディスクキャリア
１１  ディスク
１２  ディスク
１３  ディスクキャリア
１４  ハブ
１５  変速機入力軸
１８  ディスクキャリア
１９  ディスクキャリア
２０  変速機入力軸
２７  操作装置
２８  ケーシング
２９  軸受湾曲部
３１  ピストン
３２  ピストン
３３  操作軸受
３４  操作軸受
３５Ａ  プッシュポット
３５Ｂ  プッシュポット
３６Ａ  ばね
３６Ｂ  ばね
３８  支持軸受
３９  ＺＭＳ
４０  遠心振り子
４２  プレート
４４  ねじ山
４５  クランクシャフト
４７  ＺＭＳ出力フランジ
５２  プルポット
５９  螺合結合部
Ｋ１  デュアルクラッチ
Ｋ２  デュアルクラッチ
１０１  中心対称軸線
１０２  スタータリングギア
１０３  ポケット形の領域
１０４  ばねエレメント
１０５  支持軸受
１０６  ディスク
１０７  ディスク
１０８  ハブ領域
１０９  滑り軸受
１１０  ＺＭＳ入力フランジ
１１１  エンジンケーシング
１１２  位置決めピン
１１３  当接面
１１４  当接面
１１５  開口
１１６  開口
【図１】
2013512391.tif 000003
【図２】
2013512391.tif 000004
【国際調査報告】
2013512391.tif 000005
2013512391.tif 000006
2013512391.tif 000007
2013512391.tif 000008
2013512391.tif 000009
2013512391.tif 000010
2013512391.tif 000011
2013512391.tif 000012