(57)【要約】    【課題】  クラッチハウジングとポンプホイールとの間にクラッチ機構を備えた流体式クラッチ装置を、構造上及び構成空間上の手間と費用が最低限であり同時に高エネルギー効率が保証されて所望の機能性が得られるように構成すること。    【解決手段】  クラッチハウジング内の流体循環路を形成するために少なくとも１つのポンプホイールと少なくとも１つのタービンホイールとを備えた流体式クラッチ装置であって、前記クラッチハウジングが、例えば内燃機関のような駆動部の方を向いた駆動部側のハウジング壁部を用いて駆動部と接続されていて、更にクラッチ機構を用いてポンプホイールと作用接続状態に移行可能であり又はこの作用接続に関してポンプホイールから分離可能である前記流体式クラッチ装置において、クラッチ機構（４３）がクラッチハウジング（５）内部に配設されていること。    【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハウジング内の流体循環路を形成するために少なくとも１つのポンプホイールと少なくとも１つのタービンホイールとを備えた流体式クラッチ装置であって、前記クラッチハウジングが、例えば内燃機関のような駆動部の方を向いた駆動部側のハウジング壁部を用いて駆動部と接続されていて、更にクラッチ機構を用いてポンプホイールと作用接続状態に移行可能であり又はこの作用接続に関してポンプホイールから分離可能である前記流体式クラッチ装置において、クラッチ機構（４３）がクラッチハウジング（５）内部に配設されていることを特徴とする流体式クラッチ装置。
【請求項２】
クラッチ機構（４３）が隔壁（４６）を有し、この隔壁（４６）が、一方の側面では流体循環路（１０４）を境界付け、他方の側面では、この隔壁（４６）と、変速機（２５）の方を向いた従動部側のハウジング壁部（３５）との間の、クラッチ機構（４３）のための制御室（７７）を包囲し、更にこの制御室（７７）が第１制御ダクト（８１）を介して圧力供給装置（８３）と接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項３】
クラッチ機構（４３）の隔壁（４６）がクラッチピストン（４５）により又はこのクラッチピストン（４５）の関与のもとで形成されていることを特徴とする、周方向で相対回転不能なクラッチピストンを備えた、請求項２に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項４】
クラッチ機構（４３）のための制御室（７７）が、圧力供給装置（８３）により、最大で、流体循環路（１０４）内にかかる圧力に実質的に対応する制御圧力を用いて付勢可能であることを特徴とする、請求項２に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項５】
クラッチ機構（４３）のための制御室（７７）が、圧力供給装置（８３）により、前記制御圧力とこの制御圧力よりも低い残留圧力との間で切換可能であることを特徴とする、請求項４に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項６】
制御室（７７）内の前記残留圧力が実質的に大気圧に対応することを特徴とする、請求項５に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項７】
クラッチピストン（４５）には、制御室（７７）を流体循環路（１０４）から圧力密閉式で分離するための少なくとも１つのシール（７３）が付設されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項８】
クラッチピストン（４５）に付設されているシール（７３）が、流体循環路（１０４）と制御室（７７）との間にて予め正確に定められた少なくとも１つの残留漏れ部を許容していることを特徴とする、請求項７に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項９】
クラッチピストン（４５）には少なくとも１つの摩擦面（６９）が付設されていて、クラッチピストン（４５）が従動部側のハウジング壁部（３５）の方向に付勢される場合に前記摩擦面（６９）が流体循環路（１０４）と制御室（７７）との間のシール（７３）として効力を生じることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１０】
摩擦面（６９）が摩擦ライニング（６７）として形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１１】
摩擦ライニング（６７）が、一方の半径方向側にて、冷却媒体を通流させるために決定されている凹部（１８３）を備え、他方の半径方向側にて、周方向で実質的に中断を伴わないライニング部分（１８４）を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１２】
摩擦ライニング（６７）が、冷却媒体を通流させるために決定されている凹部（１８３）を半径方向に通過するように備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１３】
摩擦ライニング（６７）には、この摩擦ライニング（６７）の実質的に半径方向内側にて、クラッチピストン（４５）と従動部側のハウジング壁部（３５）との間で効力を生じる第２シール（１８６）が付設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１４】
第２シール（１８６）が、摩擦ライニング（６７）の実質的に半径方向内側にてクラッチピストン（４５）に設けられている流れ通過部（１８８）と共に作用することを特徴とする、請求項１３に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１５】
クラッチピストン（４５）が少なくとも１つのディスク（６５）と共に作用し、このディスク（６５）にて少なくとも１つの摩擦ライニング（６７）が受け入れられて保持されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１６】
ディスク（６５）がディスククラッチ（６６）の一部であり、このディスククラッチ（６６）が軸線方向に多数のディスク（６３、６５）を有し、これらのディスクのうち少なくとも一部が、各々少なくとも１つの摩擦ライニング（６７）と共に形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１７】
ディスククラッチ（６６）が少なくとも１つの外側ディスク（６３）を有し、この外側ディスク（６３）が、ポンプホイール（５１）又はクラッチピストン（４５）にて外側ディスク支持体（６２）として機能する結合部材（１９０）にて、互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能に受け入れられて保持されていて、更に少なくとも１つの内側ディスク（６５）に係合し、この内側ディスク（６５）が、従動部側のハウジング壁部（３５）の内側ディスク支持体（７５）にて、互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能に受け入れられて保持されていることを特徴とする請求項１６に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１８】
第２シール（１８６）が、制御室（７７）の方を向いたクラッチピストン（４５）の側面と、内側ディスク（６５）のための内側ディスク支持体（７５）との間に設けられていることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項１９】
第２シール（１８６）が、クラッチピストン（４５）に固定されているシール支持体（１９２）を有し、このシール支持体（１９２）にて、好ましくは凹部（１９４）内にて密閉手段（１９６）が受け入れられて保持されていることを特徴とする、請求項１８に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２０】
ディスククラッチ（６６）の少なくとも１つのディスク（６５）にて摩擦面（６９）及び／又は摩擦ライニング（６７）に他の流れ通流部（１８３）が設けられていることを特徴とする、請求項９〜１９のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２１】
ポンプホイール（５１）にディスククラッチ（６６）の少なくとも１つの外側ディスク（６３）を結合させる場合、クラッチピストン（４５）が、変速機（２５）の方を向いた従動部側のハウジングハブ（２３）と互いに相対回転不能な接続状態にあることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２２】
クラッチピストン（４５）が、ディスククラッチ（６６）の少なくとも１つの外側ディスク（６３）を互いに相対回転不能に受け入れて保持する場合、ポンプホイールハブ（４９）と互いに相対回転不能な接続状態にあることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２３】
クラッチピストン（４５）が半径方向内側領域にてクラッチピストンフット（４４）を有し、このクラッチピストンフット（４４）が、軸方向噛合部（４７）を介し、クラッチピストン（４５）を回転固定する構成部材（２３、４９）と作用接続状態にあること特徴とする、請求項２１又は２２に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２４】
クラッチピストンフット（４４）には、従動部側のハウジングハブ（２３）に固定されていてポンプホイール（５１）の方向にクラッチピストン（４５）を軸方向に経路制限するための軸方向ストッパ（５８）が付設されていることを特徴とする、請求項２１、２２、又は２３に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２５】
クラッチピストン（４５）が、軸方向バネ（７２）により従動部側のハウジング壁部（３５）の方向にプリロードをもって付勢可能であり、更に軸方向バネ（７２）が軸方向ストッパ（５８）にて支持されていることを特徴とする、請求項２４に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２６】
クラッチピストン（４５）が、半径方向内側のシール（５５）を介し、このクラッチピストン（４５）を回転固定状態で受け入れて保持する構成部材（２３、４９）に対して受け入れられて保持されていることを特徴とする、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２７】
従動部側のハウジングハブ（２３）が、制御室（７７）を圧力供給装置（８３）と接続させるための接続部（７９）を有することを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２８】
クラッチ機構（４３）には、流体循環路（１０４）を迂回するために設けられているブリッジングクラッチ（４１）が付設されていることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項２９】
ブリッジングクラッチ（４１）が捩り振動ダンパ（１５６）を有することを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項３０】
クラッチ機構（４３）が、クラッチハウジング（５）内部の液圧を介して閉じられることを特徴とする、請求項１に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項３１】
隔壁（４６）上に制御室（７７）と同じ液圧が作用する場合にはクラッチ機構（４３）がトルクを伝達しないことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項３２】
クラッチ機構（４３）が、内燃機関の始動時に、開く意味で操作されていることを特徴とする、請求項１に記載の流体式クラッチ装置。
【請求項３３】
クラッチ機構（４３）のための制御室（７７）が、圧力供給装置（８３）により、流体循環路（１０４）内にある圧力とこの圧力よりも低い残留圧力との間で調整可能であることを特徴とする、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の流体式クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載した流体式クラッチ装置（ハイドロダイナミック・クラッチ装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような流体式クラッチ装置は、特許文献１から公知であり、そこでは流体式トルクコンバータ（ハイドロダイナミック・トルクコンバータ）により形成され、このトルクコンバータには、クラッチハウジング内部にて流体循環路（ハイドロダイナミック・サーキット）を形成するためにポンプホイールとタービンホイールとガイドホイールとが備えられている。このクラッチハウジングは、例えば内燃機関のような駆動部の方を向いた駆動部側のハウジング壁部を用いて駆動部と接続されていて、従動部側、即ち変速機の方を向いた側にてクラッチ機構を受け入れて保持し、このクラッチ機構を介し、クラッチハウジングとポンプホイールとの間の作用接続が確立可能もしくはこの作用接続が解消可能である。
【０００３】
この種のクラッチ機構により流体式クラッチ装置は有利には例えばバケットホイールエキスカベータのような作業機械において使用可能であり、その理由は、これらの作業機械では組み合わされた走行運動と引上運動が要求されるためであり、この際、引上運動はショベルに関連するものである。つまりクラッチ機構を少なくとも部分的に連結解除することにより、駆動部から導入されているトルクのポンプホイールへの伝達、従って駆動部から導入されているトルクの流体循環路への伝達が減少され得て、それにより残留モーメントだけが従動部側で流体式クラッチ装置を後にし、後続する変速機へと導かれる。その結果は作業機械の走行運動のために使用可能な最小限のトルクと言え、それに対し、駆動部により提供されるトルクの主要部分は任意に選択可能な分岐位置にてショベルの引上運動のために提供され得る。当然のことであるがこの稼動状態では、特許文献１に従う対象に設けられていてクラッチハウジングとタービンホイールとの間で効力を生じるブリッジングクラッチが、駆動部により提供されているトルクの変速機への伝達を回避するために連結解除される。
【０００４】
それに対してショベル運動が要求されてなく、好ましくは作業機械の走行運動が要求される場合、クラッチ機構は連結され、それにより、クラッチハウジングへと導かれるトルクが、流体式トルクコンバータでは通例であるが、流体循環路を介してか又はブリッジングクラッチを介して変速機へと伝達され得る。
【０００５】
特許文献１では、クラッチ機構の構造上の形成に関する指摘は成されてないが、その図面より、クラッチ機構は確かにクラッチハウジングとポンプホイールとの間にて効力を生じるが、ブリッジングクラッチとは対照的にクラッチハウジング内には組み込まれていないということが推測される。このことは、特許文献１の図１からも見てとれるように、固有の流体圧力循環路がクラッチ機構を連結又は連結解除するために必然的に設けられなくてはならないことを結果として伴う。それにより、この流体式クラッチ装置は構造上の費用と手間を伴いエネルギー的に不利なものである。更に、構成空間要求が増しているということから出発する必要があり、この構成空間要求は作業機械においても基本的に回避されるべきものである。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第6019202号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、クラッチハウジングとポンプホイールとの間にクラッチ機構を備えた流体式クラッチ装置を、構造上及び構成空間上の手間と費用が最低限であり同時に高エネルギー効率が保証されて所望の機能性が得られるように構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明に従い、請求項１に記載した特徴により解決される。クラッチハウジング内部にクラッチ機構を組み込みことにより、クラッチ機構のための別個のハウジングが完全に排除され得て、このことは特に次の理由により重要な長所とされる。即ち、クラッチ機構のためのハウジングは、同様にこのハウジング内部に加わる超過圧力に基づき、一方では、十分なハウジング安定性と共に形成される必要があり、他方では、必要とされる圧力を構成する液圧移送媒体の流出を持続的に回避し得るために膨大な密閉措置を有する必要があるためである。例えば流体式トルクコンバータやハイドロクラッチのような流体式クラッチ装置のクラッチハウジングはいずれにせよ超過圧力のために設計されていて、更にこのクラッチハウジングには必要な密閉措置が備え付けられているので、クラッチ機構のために手間と費用を増加させる措置を施す必要はない。それに加え、例えば流体循環路や場合により設けられているブリッジングクラッチもそうであるがクラッチ機構が同一の圧力供給装置に接続され得ることはクラッチ機構にとって重要な長所であり、その結果、この点に関しても、この種のクラッチ機構を伴わない流体式クラッチ装置に比べ、より多くの手間と費用が発生することはない。
【０００９】
クラッチハウジング内へのクラッチ機構の組み込みは次の場合に特に有利に構成される。つまり、軸方向でクラッチ機構のクラッチピストンとクラッチハウジングの従動部側のハウジング壁部との間に設けられている制御室が次のように圧力供給装置に接続されている場合であり、即ち、この制御室が流体循環路内に加わっている超過圧力を用いてクラッチピストンの対応側面を付勢するか、又は、この制御室が実質的に圧力を受けない状態であるというようにである。制御室内に実質的に流体循環路内と同じ圧力が加わっているのであれば、クラッチピストンは両側面で同一圧力下にあり、それにより実際に連結解除が成され、その理由は、この稼動状態ではクラッチピストンが、例えばディスククラッチの形状で実現されているクラッチ機構の伝達領域に対して押付力を施し得ないためである。またこの種の稼動方式では流体循環路と制御室との間の密閉措置は必要ではなく、その理由は、圧力一致により流体循環路と制御室との間にて移送媒体の本質的な移動は成され得ないためである。
【００１０】
それに対し、制御室が圧力供給装置の逆転制御により実質的に圧力を受けない状態にされると、流体循環路側に加わっている超過圧力がピストンを既述のディスククラッチの方向に負荷し、その結果、その際に各々ディスクの摩擦領域内にかかる高い面押付力に基づき、特に、面押付力で互いに密接する摩擦面の少なくとも１つに摩擦ライニングが備え付けられている場合には、摩擦面が十分な密閉機能を担うことにある。しかし、摩擦面の冷却機能に有利な結果となるように移送媒体の通流のための例えば溝のような凹部が摩擦面及び／又は対向摩擦面に備え付けられている場合でさえも、この方式でディスククラッチを貫き通る体積流は単に残留漏れとして扱われ、この残留漏れは、一方では流体循環路と制御室との間の圧力状況を変更させる能力は少なく、他方ではフレッシュな移送媒体を流体循環路に供給する際に問題なく再び補充され得る。
【００１１】
従ってクラッチ機構の前述の構成では、最大としても流体循環路内の圧力を超えることない圧力で制御室を付勢しなくてはならない圧力供給装置があれば十分である。それにより、ポンプ的な手間と費用も密閉措置の必要性も、流体循環路に関して圧力供給装置にていずれにせよ実現されなくてはならない限界内に維持される。
【００１２】
特に、全半径方向伸長方向幅に沿った凹部を有する摩擦面の構成において、ディスククラッチによる前述の残留漏れが行われる場合には、本発明に従う密閉措置が提案される。つまり例えば、一方では、制御室において、クラッチピストンにおける内側の半径方向領域並びにその半径方向中央の又は半径方向外側の半径方向領域にあるシールにより、流体循環路に対する耐圧力性の分離を実現し、また他方では、クラッチピストンを、それらのシールの外側に位置する半径方向領域にて、摩擦面に設けられている凹部と流れ接続状態にある流れ通過部を有するように形成するという可能性がある。このような方式で空間的に制限された体積流が形成され、この体積流は、摩擦面の凹部を通じ、制限された粘性移送媒体の通流をもたらし、即ち流れ領域内で場合により生じる圧力差に依存してである。
【００１３】
クラッチ機構の様々な構成上の形態が想定可能である。先ず、クラッチピストンは、ポンプホイールハブと互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能であり得て、ディスククラッチのためのディスク支持体として機能する結合部材を支持し得る。同様に、ディスク支持体として効力を生じる結合部材をポンプホイールシェルに固定し且つクラッチピストンを互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能にクラッチハウジングの従動部側のハウジングハブ上に配設することも想定可能である。両方の形態において、クラッチピストンとこのクラッチピストンを支持する構成部材との互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能な各々の接続は、好ましくは軸方向噛合部を用いて行われ、この軸方向噛合部には、各々、流体循環路と制御室を圧力密閉式で分離するためのシール、並びに、クラッチピストンの軸方向の移動性を制限するための軸方向ストッパが付設され得る。シールも軸方向ストッパも好ましくは各々クラッチピストンフットの領域に配設されている。この装置は軸方向バネにより置き換えられ、この軸方向バネはその一端が軸方向ストッパにてその他端がクラッチピストンにて支持されていて、従ってクラッチピストンをディスククラッチの方向に常に軽くプリロードして保持している。従ってこの軸方向バネは中断を伴わない状態でクラッチピストンをディスククラッチに接触させ、このことは個々のディスクの互いの恒常的な作用接続をもたらすだけでなく、隣接する従動部側のクラッチ壁部と従動部側の最後のディスクとの恒常的な作用接続をももらたす。この構成により、制御室が流体循環路と同じ圧力で付勢されている稼動段階自体で、クラッチピストンには明白に定義されたポジションが割り当てられていることを必然的に保証する。
【００１４】
他の構成形態においてクラッチの長所は特に駆動機械の冷間始動の際に使用される。クラッチはコンバータ内部圧力により閉じられるので、クラッチは、圧力を受けない状態、従って駆動機械の停止状態時には開かれている。駆動機械は流体式コンバータの抵抗を伴うことなく始動され得て、その理由は、クラッチが開かれている場合にはポンプホイールが停止しているためである。駆動機械が十分な回転数に達するとコンバータはオイルで満たされ、それにより内部圧力が増加され、この内部圧力はクラッチを自動的に閉じ、従ってポンプホイールを駆動する。クラッチピストンの他の側面上の反対圧力がコンバータ内部圧力に達し、ポンプホイールに対する駆動機械の接続が分離されるまで、クラッチはトルクを伝達する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、有利な実施形態に基づく図面に関連して本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１には本発明に従うクラッチ装置３を備えた駆動トレイン１の概要が示されている。クラッチ装置３はクラッチハウジング５を含んでいて、このクラッチハウジング５は、多数の固定要素７と例えばフレックスプレートのような連結要素９とを介し、例えば内燃機関１３のクランクシャフトである駆動部１１と共同回転のために連結され得て、更にこのクラッチハウジング５は、図２で明白に示されているように、回転軸線１５の領域に軸受ジャーナル１７を有し、この軸受ジャーナル１７は、駆動部側のハウジングハブ１９（図３）に形成されていて、駆動部１１に形成されているセンタリングガイド２１内に受け入れられて保持されている。クラッチハウジング５は、図３に従い、駆動部１１から隔たって位置する軸方向反対側にて従動部側のハウジングハブ２３を有し、このハウジングハブ２３は歯車２７を介して非図示の液体移送ポンプを回転駆動させる。従動部側のハウジングハブ２３に対して同軸に従動器２９が配設されていて、この従動器２９はその自由端を用いてクラッチハウジング５内へと突出している。この従動器２９は例えば変速機２５（図１）の変速機入力シャフト３１である。
【００１７】
クラッチハウジング５は、駆動部側のハウジングハブ１９から実質的に半径方向外側に向かって延びている駆動部側のハウジング壁部３３と、従動部側のハウジングハブ２３から実質的に半径方向外側に向かって延びている従動部側のハウジング壁部３５とを有する。従動部側のハウジング壁部３５には、半径方向外側領域にて、両方のハウジング壁部３０、３５を軸方向で互いに接続させるハウジング外側シェル３７が成形されていて、このハウジング外側シェル３７は、更に説明すべきブリッジングクラッチ（ロックアップクラッチ）４１のための支持部３９を介して駆動部側のハウジング壁部３３に固定されている。
【００１８】
図３から見てとれるようにクラッチ装置３はクラッチハウジング５内部にクラッチ機構４３を有し、このクラッチ機構４３にはクラッチピストン４５が備え付けられている。このクラッチピストン４５は、そのクラッチピストンフット４４を用い、このクラッチピストンフット４４とポンプホイール５１のポンプホイールハブ４９との間に形成されている噛合部４７を介し、ポンプホイールハブ４９と、従ってポンプホイール５１とも互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能な接続状態にある。軸方向で噛合部４７に隣接するクラッチピストンフット４４の伸長領域にはクラッチピストン４５のための軸方向ストッパ５８がポンプホイールハブ４９に設けられていて、それにより前述のクラッチピストン４５の軸方向移動性が制限される。更に、半径方向でクラッチピストンフット４４とポンプホイールハブ４９との間にて効力を生じるようにシール５５がポンプホイールハブ４９内に嵌め込まれていて、この際、このシール５５により、クラッチピストン４５の両側に設けられている各々の空間の必要な圧力密閉性が配慮されていて、それらの空間のうち、ポンプホイール５１側の空間は流体循環路（ハイドロダイナミック・サーキット）１０４の一部であり、また、クラッチピストン４５の裏側と、隣接する従動部側のハウジング壁部３５との間の空間は、以降、制御室７７と称されるものとする。
【００１９】
クラッチピストン４５は半径方向外側領域にて多数の穴６１を有し、これらの穴６１はピン形状の各々の結合部材１９０を受け入れて保持するために用いられる。この結合部材１９０は外側ディスク６３のための外側ディスク支持体６２の機能を担い、それらの外側ディスク６３は、内側ディスク６５と共に作用接続状態にもたらされ得て、この内側ディスク６５と共同でディスククラッチ６６を形成する。この実施形態では少なくとも内側ディスク６５が両側で摩擦ライニング６７を有するように形成されていて、従ってこれらの摩擦ライニング６７は、摩擦面６９を形成し、外側ディスク６３並びに従動部側のハウジング壁部３５における対向摩擦面７１と共に作用する。従動部側の最後の摩擦面６９は、少なくともクラッチ機構４３が連結されている場合、即ちクラッチピストン４５が出来るだけ従動部側のハウジング壁部３５に接近している場合には、従動部側のハウジング壁部３５の対向摩擦面７１と係合状態にある。このようにして、特に、図５に従って摩擦ライニング６７が、一方の半径方向側だけに冷却用の粘性移送媒体を通過させるための溝形状の凹部１８３を有し、他方の半径方向側、この例では半径方向外側にて周方向で中断を伴わないライニング部分１８４を有する場合、ディスククラッチ６６の摩擦面６９は対向摩擦面７１との接続状態で制御室７７の半径方向外側のシール７３の機能を担うことになる。
【００２０】
ディスククラッチ６６に話題を戻すと、内側ディスク６５は、噛合部７６を介し、内側ディスク支持体７５として機能する保持部材と互いに相対回転不能な接続状態にあり、この保持部材は従動部側のハウジング壁部３５に固定されている。
【００２１】
制御室７７は、駆動部側では、隔壁４６として効力を生じるクラッチピストン４５により、半径方向外側に向かってはディスククラッチ６６により、変速機の方向では従動部側のハウジング壁部３５により、実質的に圧力密閉式に境界付けられているので、制御室７７の半径方向内側領域だけが、概要としてのみ描かれている圧力供給装置８３との接続のために残っている。そのために従動部側のハウジングハブ２３内には穴形状の接続部７９が含まれていて、これらの接続部７９は第１制御ダクト８１内に通じ、この第１制御ダクト８１は圧力供給装置８３に接続されている。
【００２２】
次にクラッチ機構４３の機能方式を説明する：
【００２３】
駆動部１１からクラッチハウジング５へと導かれたトルクはクラッチ機構４３を連結させることによりポンプホイール５１へと伝達されるべきである。そのために圧力供給装置８３は、第１制御ダクト８１と接続部７９を介し、流体循環路１０４内の圧力レベルよりも低いところにある圧力レベルを制御室７７内にもたらす。この際、制御室７７は、好ましくは圧力を受けない状態、即ち実質的に大気圧だけで付勢され得る。クラッチピストン４６は、流体循環路１０４内の超過圧力の作用のもと、従動部側のハウジング壁部３５の方向へと押しやられ、それにより、クラッチピストン４６とハウジング壁部３５との間にあるディスククラッチ６６のディスク６３、６５を、トルク伝達のために必要な十分に高い面押付力で付勢する。クラッチハウジング５、従って内側ディスク支持体７５に加わっているトルクは、内側ディスク６５へと伝達され、これらの内側ディスク６５から、外側ディスク６３と外側ディスク支持体６２を介してクラッチピストン４５へと伝達され、クラッチピストン４５の方はこのトルクをクラッチピストンフット４４における噛合部４７を介してポンプホイールハブ４９へと伝達する。
【００２４】
クラッチ機構４３を連結解除するためには圧力供給装置８３により第１制御ダクト８１が実質的に流体循環路１０４の圧力に対応する圧力で付勢され、それにより接続部７９を介して制御室７７も対応して圧力付勢されている。従ってクラッチピストン４５にはもはや定義された圧力差は作用せず、それにより、ディスククラッチ６６のディスク６３、６５間にて効力を生じている面押付力は非常に僅かであり、つまり、ディスククラッチ６６を介してクラッチピストン４５へ、そしてこのクラッチピストン４５からポンプホイールハブ４９へと伝達可能である既述した方式のドラッグトルクは僅かにすぎない。
【００２５】
当然のことであるが圧力供給装置８３は、第１制御ダクト８１と接続部７９とを介し、制御室７７を、値的に既述の両極端の間に定められている圧力でも付勢し得る。
【００２６】
ディスククラッチ６６の領域における滑りが強い場合に摩擦面６９と対向摩擦面７１の発熱が強く行われるのであれば、凹部１８３を備えた図７に従う摩擦ライニング６７の構成も考慮でき、これらの凹部１８３は、摩擦ライニング６７の全半径方向伸長領域、従って摩擦面６９の全半径方向伸長領域を横断している。摩擦ライニング６７のこの種の構成において、制御室７７の圧力レベルが流体循環路１０４の圧力レベルよりも低いところにあるならば確かに流体循環路１０４から制御室７７内への制限された体積流が予想され得るが、流体循環路１０４の体積流と比べて「残留漏れ」だけを形成するこの体積流はフレッシュな粘性移送媒体を流体循環路１０４に供給することにより問題なく相殺され得る。クラッチ機構４３に関し、この種の構成上の解決策により短所が生じることはなく、その理由は、クラッチ機構４３が連結されている場合には制御室７７内に浸入するその残留漏れが問題なく接続部７９を介して圧力供給装置８３へと流出し得るためであり、その結果、クラッチピストン４５の両側で必要とされる圧力差は維持され、それに対し、クラッチピストン４５の両側で圧力状況が同じことによりクラッチ機構４３が連結解除されている場合にはいずれにせよ密閉要求は発生しない。
【実施例２】
【００２７】
本発明に従う流体式クラッチ装置３の残りの部分を説明する前に、本発明に従うクラッチ機構４３の他の構成を短く説明する。図４には、クラッチピストン４５が従動部側のハウジングハブ２３上に噛合部４７を用いて配設され、この噛合部４７が、互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能にクラッチピストン４５をそのクラッチピストンフット４４を介して受け入れて保持することを可能にする実施形態が示されている。この実施形態でも、クラッチピストン４５の軸方向経路を制限するための軸方向ストッパ５８並びに流体循環路１０４と制御室７７との間のシール５５が設けられている。
【００２８】
半径方向外側にて、ポンプホイール５１、特にこの実施形態ではそのポンプホイールシェル９２には、ディスク支持体６２として機能する結合部材１９０が設けられている。ここでは図３に従う実施形態と異なり、結合部材１９０が複数部材で構成されていて、即ち、ポンプホイールシェル９２に固定されている結合突出部１９３とこの結合突出部１９３に受け入れられて保持されているピン状部材１９１とを用いてである。ピン状部材１９１はディスククラッチ６６の外側ディスク６３と係合し、それによりこの実施形態においても結合部材１９０が外側ディスク支持体６２として効力を生じている。内側ディスク６５は、周知の方式で、従動部側のハウジング壁部３５に固定されている内側ディスク支持体７５と互いに相対回転不能に接続されている。
【００２９】
この実施形態においてクラッチハウジング５に加わるトルクは、内側ディスク支持体７５、ディスク６５、６３、並びに外側ディスク支持体６２を介してポンプホイール５１へと伝達される。この際、図３に従う実施形態の場合と同様の方式で制御室７７内の圧力は流体循環路１０４の圧力レベルと圧力を受けない状態との間で変更可能である。
【実施例３】
【００３０】
図４に示されているクラッチ機構４３の実施形態は図６にて更なる構成として示されていて、図６の実施形態において、その拡大図が図９に示されているが、クラッチピストン４５にはその中央の半径方向領域にて半径方向外側のシール１８６が設けられていて、このシール１８６により制御室７７が流体循環路１０４に対して密閉されている。このシール１８６は、クラッチ機構４３を連結解除するために制御室７７内に流体循環路１０４内の圧力よりも高い圧力が加えられる稼動方式をも可能とする。クラッチ機構４３を連結するためには流体循環路１０４内と制御室７７内の圧力一致が構成され得るが、流体循環路１０４に比べてより小さい圧力が制御室７７内にあることでもよい。シール１８６の半径方向外側にてクラッチピストン４５には流れ通過部１８８が含まれていて、これらの流れ通過部１８８は、例えば図７で示されているような半径方向に通過する凹部１８３内のコンパクトな流れ循環を可能とし、この際、制御室７７内への残留漏れは生じない。
【００３１】
図９が示しているようにシール１８６はクラッチピストン４５に固定されているシール支持体１９２を有し、このシール支持体１９２は凹部１９４内に密閉手段１９６を受け入れて保持し、この密閉手段１９６は内側ディスク支持体７５と接触状態にあり、それにより密閉作用が施されている。同時に、図９内で示された矢印が表しているように、摩擦ライニング６７における凹部１８３は通流され得る。
【実施例４】
【００３２】
図８もこの構成を示しているが、ここでは軸方向バネ７２と関連するもので、この軸方向バネ７２は、流体循環路１０４と制御室７７との間のその都度の圧力差にかかわらず、クラッチピストン４５を軽くプリロードして次の軸方向ポジションに保持している。即ち、クラッチピストン４５がディスククラッチ６６を介して従動部側のハウジング壁部３５における摩擦面７１と接触することが保証されているという軸方向ポジションである。
【００３３】
次に図３に戻り、流体循環路１０４並びにブリッジングクラッチ４１の構成と機能方式を詳細に説明する。
【００３４】
圧力供給から始めるものとし、第１制御ダクト８１が設けられている構成部材、即ち支持シャフト１１６には第２制御ダクト８５も接続されていて、この第２制御ダクト８５は軸方向穴８６に通じている。これらの軸方向穴８６は、周方向で見て、図面の切断面内に位置する第１制御ダクト８１に対してずらされていて、図面の切断面の外に位置し、鎖線で描かれている。中空シャフトとして形成されている支持シャフト１１６の方は変速機入力シャフト３１を包囲し、この変速機入力シャフト３１は、噛合部１２４を介してタービンハブ１２２を互いに相対回転不能であるが軸方向に移動可能に受け入れて保持し、更に噛合部１２０を介してガイドホイール１０２のフリーホイール１１０に互いに相対回転不能に係合している。支持シャフト１１６の半径方向内側には変速機入力シャフト３１に対して環状通路８８が残されていて、この際、この環状通路８８内には第３制御ダクト８７が通じている。それに対して第４制御ダクト８９は変速機入力シャフト３１内に設けられている中央穴９０へと通じている。制御ダクト８５、８７、８９も制御ダクト８１と同様に各々圧力供給装置８３に接続されていて、それにより、この圧力供給装置８３により制御ダクト８５、８７、８９を介してクラッチ装置３の残りの部分が圧力付勢され、並びにそれらの部分にはフレッシュな粘性移送媒体が供給され得る。
【００３５】
ポンプホイール５１であってそのポンプホイールシェル９２にはポンプホイール羽根９４が備え付けられているポンプホイール５１は、タービンホイールシェル９８並びにタービンホイール羽根１００を有するタービンホイール９６及びガイドホイール１０２と共に作用する。ポンプホイール（即ちポンプインペラ）５１とタービンホイール（即ちタービンランナ）９６とガイドホイール（即ちステータ）１０２は、周知の方式で流体循環路１０４を形成し、内側トーラス１０６を包囲している。
【００３６】
ガイドホイール１０２のガイドホイール羽根１１２はガイドホイールハブ１０８上に設けられていて、このガイドホイールハブ１０８は既述のフリーホイール１１０上に配設されている。このフリーホイール１１０は、一方では非図示の流れ通過部を有するように形成されている軸方向軸受機構１１４を介してポンプホイールハブ４９にて軸方向で支持され、他方では同様の軸方向軸受機構１３２を介してタービンハブ１２２にて軸方向で支持されていて、このタービンハブ１２２は、半径方向外側領域にて、リベット接続部１３０を用いてタービンホイールフット１１８並びに２つのカバープレート１２６を固定するために用いられる。タービンハブ１２２の方は軸方向軸受機構１３４を介して駆動部側のハウジング壁部３３の駆動部側のハウジング壁部ハブ１４４にて支持されている。タービンハブ１２２は、半径方向内側に向かってはシール１３６を介して変速機入力シャフト３１に対して密閉されていて、半径方向外側に向かってはシール１３８により駆動部側のハウジング壁部ハブ１４４に対して密閉されている。
【００３７】
変速機入力シャフト３１の中央穴９０を介して流入する移送媒体は、駆動部側のハウジングハブ１９と駆動部側のハウジング壁部ハブ１４４との間に設けられている移行空間１４０内に到達し、この移行空間１４０から通路１４６を介してハウジング壁部ハブ１４４内で半径方向外側に向かって室１５５内に到達し、この室１５５は軸方向で駆動部側のハウジング壁部３３と既述のブリッジングクラッチ４１のピストン１５４との間に配設されている。駆動部側のハウジング壁部３３に対して同軸に配設されているこのピストン１５４は、室１５５とは反対側のその側面を用いて流体循環路１０４の方を向いていて、流体循環路１０４内並びに室１５５内の圧力状況に依存してブリッジングクラッチ４１を連結及び連結解除するために軸方向の２つの異なる限界位置の間で移動することができる。ピストン１５４は、ハウジング壁部ハブ１４４上にて支持されているピストンフット１５２を用い、軸方向に摺動可能であり、この際、ピストンフット１５２内に嵌め込まれているピストンシール１５０はその密閉機能をハウジング壁部ハブ１４４に対して行う。ピストン１５４の半径方向外側領域にてこのピストン１５４は、同様に密閉されて案内されていて、皿バネ１５８を介して軸方向弾性をもって押付プレート１４６に接触している。
【００３８】
押付プレート１４６は、中間ディスク１６０と同様に、駆動部側のハウジング壁部３３並びに支持部３９に固定されているピン状部材１６２に互いに相対回転不能に受け入れられて保持されていて、ディスククラッチ１４８の外側ディスク１６４として効力を生じ、このディスククラッチ１４８は更に内側ディスク１６５を有していて、これらの内側ディスク１６５は各々噛合部１６６を介して捩り振動ダンパ１５６のハブディスク１６８と接続されている。捩り振動ダンパ１５６の入力ダンパ部分１６９として効力を生じるこのハブディスク１６８は、周方向バネ組立体１７０を介して既述のカバープレート１２６と作用接続状態にあり、この際、それらのカバープレート１２６は捩り振動ダンパ１５６の出力ダンパ部分１７２として機能する。ストッパ１７４は入力ダンパ部分１６９と出力ダンパ部分１７２の互いの回転角度・相対偏向性を制限する。更に摩擦要素１７８を有する摩擦機構１７６が設けられていて、この摩擦要素１７８は、出力ダンパ部分１７２の駆動部側のカバープレート１２６と回転伝動接続状態にあり、軸方向バネ１８０により入力ダンパ部分１６９のハブディスク１６８に接触状態で保持され、この際、この軸方向バネ１８０は駆動部側のカバープレート１２６と摩擦要素１７８との間の接触領域に配設されている。摩擦要素１７８はハブディスク１６８における摩擦面１８１にて支持されていて、このハブディスク１６８は軸方向バネ１８０の作用のもとで再び従動部側のカバープレート１２６に他の摩擦面１８２を介して接触状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】駆動部とクラッチ装置と変速機とを有する駆動トレインの原理・接続図である。
【図２】図１で示された詳細部Ｘの拡大図である。
【図３】クラッチピストンを有するクラッチ機構を備えたクラッチ装置の縦断面を示す図であり、この際、クラッチピストンは、ディスククラッチのディスクのためのディスク支持体として機能する結合部材を受け入れて保持している。
【図４】図３と類似する図であるが、ここではディスク支持体として、クラッチ装置のポンプホイールに固定されている結合部材が設けられている。
【図５】図３におけるクラッチ機構の摩擦領域を切断線III-IIIに従って示す図である。
【図６】図４と類似する図であるが、ここではクラッチピストンに半径方向中央及び半径方向内側にてシール措置が施されている。
【図７】図６におけるクラッチ機構の摩擦領域を切断線VI-VIに従って示す図である。
【図８】図６と類似する図であるが、ここではクラッチピストンに軸方向バネが設けられている。
【図９】図６で示された詳細部Ｙの拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
１            駆動トレイン
３            クラッチ装置
５            クラッチハウジング
７            固定要素
９            連結要素
１１            駆動部
１３            内燃機関
１５            回転軸線
１７            軸受ジャーナル
１９            駆動部側のハウジングハブ
２１            センタリングガイド
２３            従動部側のハウジングハブ
２５            変速機
２７            歯車
２９            従動器
３１            変速機入力シャフト
３３            駆動部側のハウジング壁部
３５            従動部側のハウジング壁部
３７            ハウジング外側シェル
３９            支持部
４１            ブリッジングクラッチ
４３            クラッチ機構
４４            クラッチピストンフット
４５            クラッチピストン
４６            隔壁
４７            噛合部
４９            ポンプホイールハブ
５１            ポンプホイール
５３            軸受機構
５５、５７      シール
５８            軸方向ストッパ
５９            ピン状部材
６１            穴
６２            外側ディスク支持体
６３            外側ディスク
６５            内側ディスク
６６            ディスククラッチ
６７            摩擦ライニング
６９            摩擦面
７１            対向摩擦面
７２            軸方向バネ
７３            シール
７４            支持部
７５            内側ディスク支持体
７６            噛合部
７７            制御室
７９            接続部
８１            第１制御ダクト
８３            圧力供給装置
８５            第２制御ダクト
８６            軸方向穴
８７            第３制御ダクト
８８            環状通路
８９            第４制御ダクト
９０            中央穴
９２            ポンプホイールシェル
９４            ポンプホイール羽根
９６            タービンホイール
９８            タービンホイールシェル
１００            タービンホイール羽根
１０２            ガイドホイール
１０４            流体循環路
１０６            内側トーラス
１０８            ガイドホイールハブ
１１０            フリーホイール
１１２            ガイドホイール羽根
１１４            軸方向軸受機構
１１６            支持シャフト
１１８            タービンホイールフット
１２０            噛合部
１２２            タービンハブ
１２４            噛合部
１２６            カバープレート
１３０            リベット接続部
１３２、１３４    軸方向軸受機構
１３６、１３８    シール
１４０            移行空間
１４４            ハウジング壁部ハブ
１４６            押付プレート
１４８            ディスククラッチ
１５０            ピストンシール
１５２            ピストンフット
１５４            ピストン
１５５            室
１５６            捩り振動ダンパ
１５８            皿バネ
１６０            中間ディスク
１６２            ピン状部材
１６４            外側ディスク
１６５            内側ディスク
１６６            噛合部
１６８            ハブディスク
１６９            入力ダンパ部分
１７０            周方向バネ組立体
１７２            出力ダンパ部分
１７４            ストッパ
１７６            摩擦機構
１７８            摩擦要素
１８０            軸方向バネ
１８１            摩擦面
１８２            摩擦面
１８３            凹部
１８４            中断を伴わないライニング部分
１８６            シール
１８８            流れ通過部
１９０            結合部材
１９１            ピン状部材
１９２            シール支持体
１９３            結合突出部
１９４            凹部
１９６            密閉手段
【図１】
2004301327.tif 000003
【図２】
2004301327.tif 000004
【図３】
2004301327.tif 000005
【図４】
2004301327.tif 000006
【図５】
2004301327.tif 000007
【図６】
2004301327.tif 000008
【図７】
2004301327.tif 000009
【図８】
2004301327.tif 000010
【図９】
2004301327.tif 000011