(57)【要約】【課題】摩擦的に互いに係合状態にもたらすことができる摩擦要素の領域での改良された熱排出が獲得されるようにクラッチ装置を改善する。【解決手段】上記課題は、車両の為のクラッチ装置にして、ケース（１２）、第１の摩擦要素支持体（３０）と相互回転不能に連結した摩擦要素の第１グループ（３４）及び／または第２の摩擦要素支持体（４０）と相互回転不能に連結した摩擦要素の第２グループ（４８）を含んだクラッチ装置により解決される。その際、第１の摩擦要素支持体は内側の噛合部（３６）、摩擦要素の第１グループの摩擦要素は外側の噛合部（３８）、第２の摩擦要素支持体は外側の噛合部（５２）、摩擦要素の第２グループの摩擦要素は内側の噛合部（５０）が備えられており、また摩擦要素支持体と摩擦要素の間に流路（７０、７６）が形成され、更に流路面の比率（Ｖ１、Ｖ２）も考慮される。【選択図】図１
2008095952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の為のクラッチ装置にして、回転軸（Ａ）の周りで共同回転するようにドライブコンポーネントと連結され且つ作動液体で充填されている又は充填可能なケース（１２）、そして
-第１の摩擦要素支持体（３０）と相対回転不能に連結された摩擦要素の第１グループ（３４）、
及び／または、
-トルクを伝達する為に、摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）との摩擦係合状態にもたらすことが出来る、第２の摩擦要素支持体（４０）と相対回転不能に連結された摩擦要素の第２グループ（４８）
を含んだクラッチ装置であり、
その際、第１の摩擦要素支持体（３０）は内側の噛合部（３６）を有しており、また、摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）は第１の摩擦要素支持体（３０）の内側の噛合部（３６）と係合状態にある外側の噛合部（３８）を有しており、その場合この互いに係合状態にある噛合部（３６、３８）の領域で第１の液体流路（７６）が第１の摩擦要素支持体（３０）と摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）の間に形成され、その時第１の最大の通過面に対する第１の液体流路（７６）の面の比率Ｖ１が０．３≦Ｖ１≦０．７の間にあり、その際上記第１の最大の通過面は第１の摩擦要素支持体（３０）の内側の噛合部（３６）の歯元円と摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）の外側の噛合部（３８）の歯元円の間で形成される環状の面として決定され、
同様にその際、第２の摩擦要素支持体（４０）は外側の噛合部（５２）を有しており、また、摩擦要素の第２グループ（４８）の摩擦要素（４６）は第２の摩擦要素支持体（４０）の外側の噛合部（５２）と係合状態にある内側の噛合部（５０）を有しており、その場合、この互いに係合状態にある噛合部（５２、５０）の領域で第２の流路（７０）が第２の摩擦要素支持体（４０）と摩擦要素の第２グループ（４８）の摩擦要素（４６）の間に形成され、その時第２の最大の通過面に対する第２の液体流路（７０）の面の比率Ｖ２が０．１≦Ｖ２≦０．５の間にあり、その際上記第２の最大の通過面は第２の摩擦要素支持体（４０）の外側の噛合部（５２）の歯元円と摩擦要素の第２グループ（４８）の摩擦要素（４６）の内側の噛合部（５０）の歯元円の間で形成される環状の面として決定されるクラッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ装置において、第１の摩擦要素支持体（３０）がケース（１２）と共に回転軸（Ａ）の周りで共同回転するように形成されることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のクラッチ装置において、ケース（１２）が第１の摩擦要素支持体（３０）をもたらすことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のクラッチ装置において、第２の摩擦要素支持体（４０）が従動ハブ（４４）と共に回転軸（Ａ）の周りで共同回転するように形成されることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のクラッチ装置において、第２の摩擦要素支持体（４０）が捩り振動ダンパ装置（４２）を介して、従動ハブ（４４）と連結されることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のクラッチ装置において、第１の摩擦要素支持体（３０）の内側の噛合部（３６）の歯（７２）の数が、摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）の外側の噛合部（３８）の歯（７４）の数よりも多いことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のクラッチ装置において、第２の摩擦要素支持体（４０）の外側の噛合部（５２）の歯（６８）の数が、摩擦要素の第２グループ（３４）の摩擦要素（３２）の内側の噛合部（３８）の歯（６６）の数よりも多いことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のクラッチ装置において、第１の摩擦要素支持体（３０）の内側の噛合部（３６）の、摩擦要素の第１グループ（３４）の摩擦要素（３２）の外側の噛合部（３８）との半径方向の係合深さが、第２の摩擦要素支持体（４０）の外側の噛合部（５２）の、摩擦要素の第２グループ（４８）の摩擦要素（４６）の内側の噛合部（５０）との半径方向の係合深さよりも、浅いことを特徴とするクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の為のクラッチ装置に関し、上記クラッチ装置は、回転軸の周りで共同回転するようにドライブコンポーネントと連結され且つ作動液体で充満されている又は充満可能なケースを含んでいる。このケース内で摩擦要素の第１グループは第１の摩擦要素支持体と互いに相対回転不能に連結され、また摩擦要素の第２グループは第２の摩擦要素支持体と互いに相対回転不能に連結されている。摩擦要素の第２グループの摩擦要素は、トルクを伝達する為に摩擦要素の第１グループの摩擦要素との摩擦係合状態にもたらすことが出来る。
【背景技術】
【０００２】
湿式作動クラッチ又はマルチ・ディスク・クラッチとしても知られる、この種のクラッチ装置は特許文献１で示される。外側の噛合部又は内側の噛合部を介して、様々な摩擦要素が、それらにそれぞれ付設された摩擦要素支持体と相対回転不能に連結されている領域で、各々の通過面又は水路が形成される。その際、上記通過面又は水路を通り、トルク伝達稼動時に、特に滑り稼動時に、摩擦要素の周囲を流れる液体が通過することが出来る。この方法では、摩擦的に互いに相互作用状態に入る領域で液体循環が生じ、また上記液体循環が迅速な熱排出を確実にする。
【０００３】
【特許文献１】ＤＥ１０２０３４８２２Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、摩擦的に互いに係合状態にもたらすことが出来る摩擦要素の領域での改善された熱排出を獲得するようにその種のクラッチ装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従い、上記課題は車両の為のクラッチ装置により、つまり回転軸の周りでの共同回転の為にドライブコンポーネントと連結され且つ作動液体で充填されている又は充填可能なケース、第１の摩擦要素支持体と相対回転不能に連結された摩擦要素の第１グループ、及び／または、トルクを伝達する為に、摩擦要素の第１グループの摩擦要素との摩擦係合状態にもたらすことが出来る第２の摩擦要素支持体と相対回転不能に連結された摩擦要素の第２グループを含んだクラッチ装置により解決される。その際、第１の摩擦要素支持体は内側の噛合部を有しており、また、摩擦要素の第１グループの摩擦要素は摩擦要素支持体の内側の噛合部と係合状態にある外側の噛合部を有しており、その場合上記互いに係合状態にある噛合部の領域で第１の液体流路が、第１の摩擦要素支持体と摩擦要素の第１グループ摩擦要素の間に形成され、その時第１の最大の通過面に対する第１の液体流路の面の比率Ｖ１が０．３≦Ｖ１≦０．７の範囲にあり、その際上記第１の最大の通過面は、第１の摩擦要素支持体の内側の噛合部の歯元円と摩擦要素の第１グループの摩擦要素の外側の噛合部の歯元円との間に形成される環状の面として決定される。同様にその際、第２の摩擦要素支持体は外側の噛合部を有し、摩擦要素の第２グループの摩擦要素は第２の摩擦要素支持体の外側の噛合部と係合状態にある内側の噛合部を有し、その場合、この互いに係合状態にある噛合部の領域で、第２の摩擦要素支持体と摩擦要素の第２グループの摩擦要素の間に、第２の液体流路が形成され、その時第２の最大の通過面に対する第２の液体流路の面の比率Ｖ２が０．１≦Ｖ２≦０．５の範囲にあり、その際上記第２の最大の通過面は、第２の摩擦要素支持体の外側の噛合部の歯元円と摩擦要素の第２グループの摩擦要素の内側の噛合部の歯元円との間に形成される環状の面として決定される。
【０００６】
設けられた液体通過面と液体の為の最大の可能な通過面の間の各々の比率を特定の値の範囲で選ぶことによって、摩擦要素の第１グループの摩擦要素が付設された第１の摩擦要素支持体と相対回転不能に連結される領域のために、そして同様に、摩擦要素の第２グループの摩擦要素が第２の摩擦要素支持体と相対回転不能に連結される領域のために、それぞれ通過性に関しての最適化を達成できることが明らかになった。第１の摩擦要素支持体及び摩擦要素の第１グループについての、また同様に、第２の摩擦要素支持体及び摩擦要素の第２グループについての、問題となる上記比率に対して上述のような最良の値又は値の範囲が定められる場合、格別に有利な最適化が達成されることは自明である。また上記面比率の最適化が上述の領域の一方でのみなされる場合でさえ、既に熱排出を改善することが出来る。
【０００７】
第１の摩擦要素支持体を、ケースと共に回転軸の周りで共同回転するように形成することが可能で、そして例えば、ケース自体によって提供できる。第２の摩擦要素支持体を、従動ハブと共に回転軸の周りで共同回転するように形成することが可能である。その際ここで、ねじり振動を減少する為に、有利には第２の摩擦要素支持体と従動ハブとの間で、捩り振動ダンパ装置を介しての連結がなされる。
【０００８】
本発明に従うクラッチ装置において、第１の摩擦要素支持体の内側の噛合部の歯の数は、摩擦要素の第１グループの摩擦要素の外側の噛合部の歯の数より多くてもよい。回転連結の安定性が本質的な阻害を受けることなしに、所望の比率を提供する為に本方法では部分的に外側の噛合部の歯を省くことによって液体流路が拡大される。対応する方法で、第２の摩擦要素支持体の外側の噛合部の歯の数は、摩擦要素の第２グループの摩擦要素の内側の噛合部の歯の数よりも多くてもよい。
【０００９】
安定な回転連結を阻害することなく、各々の面の比率に対して様々な最適の領域を設定することを可能にする為に、第１の摩擦要素支持体の内側の噛合部と摩擦要素の第１グループの摩擦要素の外側の噛合部との半径方向の係合深さが、第２の摩擦要素支持体の外側の噛合部と摩擦要素の第２グループの摩擦要素の内側の係合部との半径方向の係合深さよりも浅いことが提案される。
【００１０】
次に添付の図面を用い、本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には、湿式作動摩擦クラッチ（一般的には湿式作動式マルチ・ディスク・クラッチとも呼ばれる）が符号１０で示されている。このクラッチ１０はモータ側のケーシングシェル１４と変速機側のケーシングシェル１６を有したケーシング装置１２を含んでいて、それらは半径方向外側で溶接により互いに接合されている。ケーシングハブ１８が更にモータ側のケーシングシェル１４と溶接により接合され、上記ケーシングハブはベアリングジャーナル２０を介して駆動軸で、例えば内燃機関のクランクシャフトで、半径方向に支持され得る。ドライブハブ２２は例えば溶接により変速機側のケーシングシェル１６と固定接合され、上記ドライブハブは変速機ケースへ突き出ており、またそこで作動液体、例えば油をケーシング装置１２の内部空間２４へ運ぶ為に液体ポンプを駆動する。
【００１２】
さらに、ケーシングシェル１４と接続装置２６が固定接続され、上記接続装置を介しケースとドライブコンポーネント、例えば内燃機関のクランクシャフトの間での接続がなされる。
【００１３】
実質的に回転軸Ａの方向に延びている部分２８によって、ケーシングシェル１４は第１の摩擦要素支持体３０を形成し、それにより摩擦要素の第１グループ３４の摩擦要素３２は相対回転不能に連結されるが、軸方向には移動可能である。その為に、摩擦要素支持体３０が内側の噛合部３６を有する一方で、第１グループ３４の摩擦要素３２は各々の内側の噛合部３６と係合する外側の噛合部３８を有する。
【００１４】
第２の摩擦要素支持体４０は、共通の符号４２で示される捩り振動ダンパ装置を介して従動ハブ４４と連結され、そして、この従動ハブを介して従動シャフトと、例えば変速機のインプットシャフトと、回転軸Ａの周りで共同回転するように、結合させることが出来る。摩擦要素の第２グループ４８の摩擦要素４６は、各々内側の噛合部５０を有し、それを介しこれらの摩擦要素は第２の摩擦要素支持体４０の外側の噛合部５２と係合状態となり、従ってこれにより第２の摩擦要素支持体と回転軸の周りで共同回転するように連結されるが、回転軸Ａの方向には移動可能である。
【００１５】
図示されている事例では、摩擦要素の第２グループ４８の摩擦要素４６は軸方向の両側面でそれぞれ摩擦ライニング５４、５６を支持する一方で、摩擦要素の第１グループ３４の摩擦要素３２は摩擦ライニングを持たない。この配置が反対であってもよいこと、又はそれぞれのグループ３４及び４８で摩擦要素３２又は４６がそれぞれ軸方向の側面で摩擦ライニングを有することが可能であることは自明である。
【００１６】
環状のピストン要素５８は、モータ側のケーシングシェル１４に対しては半径方向外側でまたケーシングハブ１８に対しては半径方向内側で液密に且つ軸方向に移動可能に案内されていて、また、上記ピストン要素を空間領域６０での液圧の上昇により摩擦要素の２つのグループ３４、４８に向かって押し付け、そして上記グループを互いに摩擦係合させることが可能である。第１の摩擦要素支持体３０と相互回転不能に連結され、また固定要素６４によって軸方向に固定される、隣接プレート６２を介して力の吸収が実施される。
【００１７】
図２は、外側の噛合部５２を有する第２の摩擦要素支持体４０が、摩擦要素４８の第２グループの摩擦要素４６の内側の噛合部５０と係合状態にある領域を詳細に示す。ここで先ず、噛合部５０、５２のそれぞれが周方向に相次いで続く複数の歯６６又は６８を有し、それらは有利には互いに第２の摩擦要素支持体４０と摩擦要素４６の間に僅かな回転運動の遊びのみが存在する様な係合状態にあるいことが認識される。それぞれの噛合部５０、５２又は歯６６、６８の為に所謂歯元円を定義することが出来る。摩擦要素４６の内側の噛合部５０の前記歯元円は、半径ｒａを有した円によって定義され、それは半径方向の出発点又は歯６６の半径方向外側の末端を定義する。内側の噛合部５０の歯６６の半径方向の長さを半径ｒａを有した歯元円から測定することが出来る。対応する方法で、歯６８を有した外側の噛合部５２の歯元円は半径ｒｉを有し、それによって、半径方向内側の末端、又は、外側の噛合部５２の歯６８の半径方向内側の出発点を定義する。上記の２つの歯元円は、第２の摩擦要素支持体４０と摩擦要素の第２グループ４８の摩擦要素４６の間の、仮定の又は最大の可能な通過面を定義し、そこで上記可能な最大の通過面は半径ｒａ及びｒｉを有した２つの歯元円の間の環状の面として定義される。しかしながら、液体が通過する為に実際に獲得され得る通過面は、実際には半径ｒａ及びｒｉを有した２つの歯元円の間で定義された上記の環状の面よりも小さい。それはなぜならこの最大の可能な通過面の領域が部分的に噛合部５０及び５２の歯６６又は６８によって占められるためである。
【００１８】
マルチ・ディスク又は摩擦要素の第２グループ４８の摩擦要素４６の相対回転不能な連結を考慮してこの領域で実際に獲得される液体流路７０の面と、最大の可能な通過面、つまり半径ｒａ及びｒｉを有した歯元円の間に形成された環状の円との、面の比率Ｖ２は、０．１≦Ｖ２≦０．５の間の範囲にあり、その範囲で面の比率Ｖ２を選ぶ場合は、回転連結は十分に安定しており、摩擦要素４６又は３２の領域で循環する液体の為の、軸方向での最善の通過性が保障されることが、明らかとなった。
【００１９】
図３には摩擦要素の第１グループ３４の摩擦要素３２と第１の摩擦要素支持体３０との連結が、つまりモータ側のケーシングシェル１４の軸方向に延びる部分２８が示される。ここでまた、第１の摩擦要素支持体３０の内側の噛合部３６は周方向に相次いで続く複数の歯７２を有し、それが摩擦要素３２の外側の噛合部３８の歯７４と、実質的に周囲運動の遊びがなく、しかしながら軸方向の相対運動が可能な係合状態にあることが認識できる。
【００２０】
ここでも、噛合部３６又は３８の歯７２又は７４の為に各々の歯元円を定義することができ、そこで、第１の摩擦要素支持体３０の内側の噛合部３６の歯元円は、半径ｒａ’を有した円であり、また摩擦要素３２の外側の噛合部３８の歯元円は、半径ｒｉ’を有する円によって定義される。ここでまた、半径ｒａ’及びｒｉ’を有した２つの歯元円の間で環状の面の領域が定義され、それを理論上の又は最大の可能な液体通過面として定義できる。しかしながら、この領域における液体流路７６の為の実際の面はより小さく、それはこの環状の面内で半径方向に延びている各々の歯７２、７４のためである。ここで、この実際の液体流路７６の面と最大の可能な流路面の間の面の比率Ｖ１が、０．３≦Ｖ１≦０．７の間の範囲で、特に有利であることが明らかになった。図２に関して、先述された比率Ｖ２と比較して若干高い範囲にずれた比率Ｖ１は、第１の摩擦要素支持体の外側の噛合部３６の歯７２を半径方向へのくぼみ７８と共に設け、上記くぼみが液体流路７６の面の拡大を生むことなどによって、獲得できることが認識される。図２の領域の場合で示される様に、もたらされる面の比率Ｖ１又はＶ２は、互いに係合状態にあるそれぞれの噛合部３６、３８又は５０、５２が異なる数の歯を有することなどによって、獲得される。そのため、半径方向内側及び半径方向外側で、問題となる各々の摩擦要素支持体３０又は４０が、それとそれぞれ連結する摩擦要素３２又は４６よりもより多くの歯を、例えば２倍多くの歯を有する。また、各々の歯元円から始まる、各々の歯の半径方向へ延びる長さの基準値が、各々の液体流路７０又は７６に影響を与えることは自明であり、その際、図２及び３を比較して、第２の摩擦要素支持体４０の外側の噛合部５２の歯６８の半径方向に延びる長さが、第１の摩擦要素支持体３０の内側の噛合部３６の歯７２の半径方向に延びる寸法よりも、明らかに長いことが分かる。図３で示される回転連結の為の領域は、図２で示される領域よりも、明らかに半径方向の更に外側にあるので、したがって、この半径方向の更に外側にある領域では、歯の間隔が近似的に等しい場合では、明らかにより多数の歯が互いに係合状態にもたらされ得るので、この半径方向の外側の領域の噛合部の係合深さは、半径方向のより内側にありより短い周の長さのためより僅かな歯を有する噛合部と同様の深さで、互いに係合する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】湿式作動摩擦クラッチの部分・縦断面図である。
【図２】摩擦要素の第２グループの摩擦要素と付設された第２の摩擦要素支持体との連結の詳細図である。
【図３】摩擦要素の第１グループの摩擦要素と付設された第１の摩擦要素支持体との連結の詳細図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ  回転軸
１２  ケーシング
３０  摩擦要素支持体
３２  摩擦要素
３４  摩擦要素の第１グループ
３６  噛合部
３８  噛合部
４０  摩擦要素支持体
４２  捩り振動ダンパ装置
４４  従動ハブ
４６  摩擦要素
４８  摩擦要素の第２グループ
５０  噛合部
５２  噛合部
６６  歯
６８  歯
７０  液体通路
７２  歯
７４  歯
【図１】
2008095952.tif 000003
【図２】
2008095952.tif 000004
【図３】
2008095952.tif 000005