(57)【要約】本発明の対象は、圧力制御された摩擦クラッチ（１）において、この摩擦クラッチ（１）が加圧手段により操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット（５）を有しており、このシリンダ−ピストン−ユニット（５）が、定置に配置された駆動ディスク（９）を有する被駆動軸（４）と、定置に配置された駆動ディスク（９）を有する駆動軸（３）との間の摩擦接続的な結合を、シリンダ−ピストン−ユニット（５）が永久的に圧力手段を負荷された場合に駆動軸（３）のトルクを伝達するために可能にするものに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車のための、圧力制御された摩擦クラッチ（１）において、該摩擦クラッチ（１）が、加圧手段により操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット（５）を有しており、これにより、定置に配置された連行ディスク（１１）を有する被駆動軸（４）と、定置に配置された駆動ディスク（９）を有する駆動軸（３）との間の摩擦接続的な結合が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）の永久的な加圧手段負荷に基づき駆動軸（３）のトルクを伝達するために形成されるようになっていることを特徴とする、圧力制御された摩擦クラッチ（１）。
【請求項２】
摩擦クラッチ（１）が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）と連行ディスク（１１）との間で可動に被駆動軸（４）に配置された手段を有しており、これにより、駆動軸（３）と被駆動軸（４）との結合が実施される、請求項１記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項３】
前記手段が、被駆動軸（４）で軸線方向に摺動可能なクランプディスク（８）の形で形成されている、請求項２記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項４】
クランプディスク（８）が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）のピストン（７）に、該ピストン（７）の軸線方向運動をクランプディスク（８）に伝達するための結合手段により結合されている、請求項３記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項５】
クランプディスク（８）が、形状接続的な結合部を介して、軸線方向摺動可能に、かつ同時に一緒に回転可能に、駆動軸（３）に結合されており、これにより、駆動軸（３）の回転運動に追従するようになっている、請求項４記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項６】
クランプディスク（８）が、支承部により回転可能に支承されている、請求項５記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項７】
駆動軸（３）と被駆動軸（４）との間の結合を分離するためのレリーズエレメント（１２）が、分離ディスク（８）に設けられている、請求項３記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項８】
レリーズエレメント（１２）が、クランプディスク（８）と連行ディスク（１１）との間にサンドイッチ状に配置された弾性的なエレメントの形で形成されている、請求項７記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項９】
レリーズエレメント（１２）が、プレロード及びレバーなしに形成されている、請求項８記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項１０】
シリンダ−ピストン−ユニット（５）が、ニューマチック式に操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット（５）である、請求項１から９までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項１１】
摩擦クラッチ（１）が、線状の力／距離−特性線を有しており、これにより、快適なシフトプロセスが可能になる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項１２】
シリンダ−ピストン−ユニット（５）が、独立した構成ユニットの形で交換可能にクラッチハウジング（２）に組み付けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車のセミオートマチックトランスミッションで使用するための、圧力制御された摩擦クラッチに関する。
【０００２】
摩擦クラッチは通常は自動車、有利には乗用車で使用される。この場合に摩擦クラッチはエンジンシャフトの駆動軸によって形成されたトルクを被駆動軸に伝達するために働く。この被駆動軸は、接続されたマニュアルトランスミッションとの結合を形成する。このためには、最適化されたトルク伝達を保証するシフトプロセスが不可欠である。これらのシフトプロセスはたいていは運転手によって手により行われる。しかしながら、高められたシフト快適性を求める現在の傾向が、自動化されたシフトプロセスの需要を高めている。
【０００３】
自動車変速機の機構的なクラッチが一般に公知である。このクラッチは、プレロード（予負荷）力によりトルクの伝達を可能にし、レリーズレバー又は中央レリーズシステム（zentralausruecker）を介してプレロード力をクラッチのシフトのために解除する。この場合、たいていは皿ばねにより加えられたプレロード力がレリーズシステムの反力により、手により又は自動的に除去され、これにより、トルクがもはや伝達されず、ギヤがシフト可能になっている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９７４６５３８号明細書により、この形式の摩擦クラッチが公知である。この明細書で実施された手段は、車両摩擦クラッチのためのハイドロリック式に操作されるレリーズシステムに関するものである。このレリーズシステムは、シリンダ−ピストン−ユニットから成っており、このシリンダ−ピストン−ユニット内にはリングピストンが摺動可能に案内されており、このリングピストンの端部にはレリーズベアリングが固定されている。このレリーズベアリングは、圧縮ばねにより負荷されて摩擦クラッチで支持されている。
【０００５】
この手段では、トルク伝達を解除するためにはプレロード力を越える力が用いられなければならず、これにより、レリーズシステムは対応して大きい許容差で寸法取りされるべきであることが欠点である。さらにこのばね−アキュムレータ−ユニットは通常はばねに基づき下降する力／距離−特性線を有している。このような力／距離−特性線は、セミオートマチックトランスミッションに組み込むためにはむしろ不適切である。
【０００６】
そこで本発明の課題は、摩擦クラッチにおいて、一方ではより小さい組立寸法を可能にし、かつ他方ではセミオートマチックトランスミッションで有利に使用するための線状の力／距離特性線による直接のクラッチ接続を可能にするものを提供することである。
【０００７】
この課題は、請求項１に記載の圧力制御された摩擦クラッチにより解決される。本発明の有利な発展形が、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明は、摩擦クラッチが加圧手段により操作可能なシリンダ−ピストン−ユニットを有しており、このシリンダ−ピストン−ユニットが、定置に配置された連行ディスクを有する被駆動軸と、定置に配置された駆動ディスクを有する駆動軸との摩擦接続的な結合を、シリンダ−ピストン−ユニットの永久的な加圧手段負荷に基づき駆動軸のトルクを伝達するために可能にするという技術的理論を含んでいる。
【０００９】
この手段は、トルクの伝達が、シリンダ−ピストン−ユニットを負荷した場合にはじめて行われるという利点をもたらす。これにより、緊締ばね及びこれに類するものが不要となり、これにより、コンパクトなシリンダ−ピストン−ユニットが生じる。摩擦クラッチの寸法は対応して減少する。さらにシリンダ−ピストン−ユニットは加圧手段による負荷に基づき線状の力／距離−特性線を有しており、これにより、この摩擦クラッチは特にセミオートマチックトランスミッションのために適している。
【００１０】
駆動ディスクを介して駆動軸のトルクを伝達するためには、被駆動軸には駆動ディスクに対応した手段が必要とされる。この対応した手段は連行ディスクの形で形成されている。この連行ディスクは被駆動軸に定置に配置されており、駆動軸のトルクを連行する、すなわち、トルクは吸収され、被駆動軸に伝達される。前記連行ディスクは実質的に駆動軸と等しい利点を有している。
【００１１】
駆動ディスク及び／又は連行ディスクは有利にはディスク状に形成されている。しかしながら、類似の形状、例えばプレート、リングなども可能である。
【００１２】
特に有利には、シリンダ−ピストン−ユニットは被駆動軸を中心として同心的に配置されており、これにより、均整のとれた負荷が形成される。
【００１３】
本発明を改善する１手段によれば、摩擦クラッチは、シリンダ−ピストン−ユニットと連行ディスクとの間で可動に被駆動軸に配置された手段をも有しており、これにより、駆動軸と被駆動軸との結合が実施されるようになっている。このような形式で、シリンダ−ピストン−ユニットのピストン運動を、１つの構成部材を介して連行ディスクに伝達することができる。この構成部材により、ピストン運動が要請に最適に適合される。例えば簡単な形式で長さ補償又は適合された力作用箇所を実施することができる。この手段は要請される運動に対応して支承されていなければならない。
【００１４】
このためには、有利には被駆動軸で摺動可能なクランプディスクが設けられている。このような形式でピストンの軸線方向運動を、小さく構成された、簡単に製造できる構成部材により伝達することができる。
【００１５】
有利には、クランプディスクはシリンダ−ピストン−ユニットのピストンに、独立した結合手段を介して結合されている。クランプディスクとピストンとのこのような直接の結合により、被駆動軸を中心としたクランプディスクの回転運動が制御されることなしに、ピストンの軸線方向の運動をクランプディスクに伝達することができる。
【００１６】
有利にはクランプディスクは形状接続的な結合を介して、軸線方向摺動可能かつ一緒に回転可能に駆動軸に結合されており、これにより、駆動軸の回転運動に追従するようになっている。クランプディスクが永久的に一緒に回転可能に駆動軸に結合されていることにより、シフトプロセス時には起動、すなわち、駆動軸の静止位置から目標回転運動へのクランプディスクの回転運動の適合が省略される。
【００１７】
クランプディスクが支承部により、ピストンで回転可能に支承されていることは有利である。この場合に前記支承部は次のように形成されている、すなわち、クランプディスクの回転運動及び軸線方向の摺動も可能であるように形成されている。
【００１８】
駆動軸と被駆動軸との間の結合を分離するためには、摩擦クラッチがばねの形式で形成されていてよいレリーズエレメントを有していると有利である。しかしながら、クラッチは自己分離するようになっているのでレリーズエレメントはなくてもよい。
【００１９】
レリーズエレメントを、クランプディスクと連行ディスクとの間にサンドイッチ状に配置された弾性的なエレメントの形で形成することも可能である。この装置により、わずかな許容差を有する簡単に製造することのできるレリーズエレメントをスペース節約的にクラッチ内に格納することができる。
【００２０】
このような形式で、レリーズエレメントがプレロードなしに形成されていることは有利である。レリーズエレメントの装置に基づき、このレリーズエレメントは予荷重又は別のプレロードなしに組み込まれる。クランプディスクの駆動軸方向の運動により、レリーズエレメントが緊締される。
【００２１】
レリーズエレメントがレバーなしに形成されていることにより、公知のレリーズシステムに比べてさらに構成スペースを節約することができる。クラッチ全体をコンパクトかつスペース節約的に製造することができる。
【００２２】
シリンダ−ピストン−ユニットは、ハイドロリック式又はニューマチック式に操作可能なシリンダ−ピストン−ユニットの形で形成されていてよい。
【００２３】
本発明を改善する別の手段が従属請求項に記載されている。以下に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。
【００２４】
断面した側面図で示した摩擦クラッチ１が、クラッチハウジング２内に配置された摩擦機構を有している。この摩擦機構は、駆動軸３と被駆動軸４とを互いに結合若しくは分離する。このクラッチ機構は、加圧手段を介して操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット５により操作される。このシリンダ−ピストン−ユニット５の加圧手段供給部６は管片６により実施されている。この管片６を介して加圧手段、有利には空気が、被駆動軸４を中心として同心的に配置されたシリンダ−ピストン−ユニット５内に充填される。これにより、シリンダ−ピストン−ユニットの、リングピストンの形で形成されたピストン７が軸線方向に、駆動軸３の方向に運動せしめられる。ピストン７は軸線方向の運動を、被駆動軸４を中心として回転可能に支承されたクランプディスク８に伝達する。このクランプディスク８は、形状接続的に案内ピンと、駆動軸３に定置に配置された駆動ディスク９とを介して、駆動軸３に結合されており、これにより、クランプディスク８は、軸線方向摺動可能に被駆動軸４に座着しており、かつ同時に駆動軸３の回転運動に追従するようになっている。クランプディスク８の軸線方向運動は、山形の薄板１０により軸線方向に制限されている。このような形式でクランプディスク８は駆動軸３に常に結合されていることが保証されている。クランプディスク８と駆動ディスク９との間には連行ディスク１１とレリーズエレメント１２とが配置されている。連行ディスク１１は駆動軸４に定置に配置されており、駆動ディスク９に沿って滑走する。
【００２５】
ピストン７ひいてはクランプディスク８も、駆動軸３の方向に軸線方向に運動した場合には、連行ディスク１１とクランプディスク８との間にサンドイッチ状に配置されたレリーズエレメント１２が圧縮される。駆動ディスク９、連行ディスク１１、レリーズエレメント１２及びクランプディスク８のクランプにより、摩擦接続的な結合（Kraftschluessige Verbindung）が駆動ディスク９と連行ディスク１１との間に、ひいては駆動軸３と被駆動軸４との間に形成される。駆動軸３の駆動トルクは被駆動軸４に伝達され、クラッチが接続される。クラッチ接続された状態では、シリンダ−ピストン−ユニット５のピストン７は永久的に加圧されている。いまやクラッチが接続解除されることが望ましい場合には、圧力が減じられる。これにより、レリーズエレメント１２は出発サイズに拡張し、クランプディスク８を軸線方向に被駆動軸４の方向に摺動する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】摩擦クラッチを断面した側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  摩擦クラッチ、  ２  クラッチハウジング、  ３  駆動軸、  ４  被駆動軸、  ５  シリンダ−ピストン−ユニット、  ６  管片、  ７  ピストン、  ８  クランプディスク、  ９  駆動ディスク、  １０  薄板、  １１  連行ディスク、  １２  レリーズエレメント
【図１】
2006512541.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月16日(2005.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この手段では、トルク伝達を解除するためにはプレロード力を越える力が用いられなければならず、これにより、レリーズシステムは対応して大きい許容差で寸法取りされるべきであることが欠点である。さらにこのばね−アキュムレータ−ユニットは通常はばねに基づき下降する力／距離−特性線を有している。このような力／距離−特性線は、セミオートマチックトランスミッションに組み込むためにはむしろ不適切である。
米国特許第４４１８８０７号明細書より前記形式の摩擦クラッチが公知である。ここでは摩擦クラッチ内に組み込まれたシリンダ−ピストン−ユニットの永久的な加圧手段負荷が行われることにより、トルクが駆動軸から被駆動軸へ伝達される。これにより、この手段は上に述べたばね−アキュムレータ−原理とは異なる。しかしながら、クラッチを操作するためには摩擦クラッチの内部に旋回可能に配置された複数のロッカアームが設けられるべきなので、この手段はかなり手間をかけて構造化されており、対応して高い組付けの手間を必要とする。


【手続補正書】
【提出日】平成17年3月15日(2005.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車のための、圧力制御された摩擦クラッチ（１）であって、該摩擦クラッチ（１）が、加圧手段により操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット（５）を有しており、これにより、定置に配置された連行ディスク（１１）を有する被駆動軸（４）と、定置に配置された駆動ディスク（９）を有する駆動軸（３）との間の摩擦接続的な結合が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）の永久的な加圧手段負荷に基づき駆動軸（３）のトルクを伝達するために形成されるようになっており、前記摩擦クラッチ（１）が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）と連行ディスク（１１）との間で可動に被駆動軸（４）に配置された手段を有しており、これにより、駆動軸（３）と被駆動軸（４）との間の結合が実施される形式のものにおいて、前記手段が、被駆動軸（４）で軸線方向に摺動可能なクランプディスク（８）の形で形成されていることを特徴とする、圧力制御された摩擦クラッチ（１）。
【請求項２】
クランプディスク（８）が、シリンダ−ピストン−ユニット（５）のピストン（７）に、該ピストン（７）の軸線方向運動をクランプディスク（８）に伝達するための結合手段により結合されている、請求項１記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項３】
クランプディスク（８）が、形状接続的な結合部を介して、軸線方向摺動可能に、かつ同時に一緒に回転可能に駆動軸（３）に結合されており、これにより、駆動軸（３）の回転運動に追従するようになっている、請求項２記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項４】
クランプディスク（８）が、支承部により回転可能に支承されている、請求項３記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項５】
駆動軸（３）と被駆動軸（４）との間の結合を分離するためのレリーズエレメント（１２）が、分離ディスク（８）に設けられている、請求項１記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項６】
レリーズエレメント（１２）が、クランプディスク（８）と連行ディスク（１１）との間にサンドイッチ状に配置された弾性的なエレメントの形で形成されている、請求項５記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項７】
レリーズエレメント（１２）が、プレロード及びレバーなしに形成されている、請求項６記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項８】
シリンダ−ピストン−ユニット（５）が、ニューマチック式に操作可能なシリンダ−ピストン−ユニット（５）である、請求項１から７までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項９】
摩擦クラッチ（１）が、線状の力／距離−特性線を有しており、これにより、快適なシフトプロセスが可能になる、請求項１から８までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【請求項１０】
シリンダ−ピストン−ユニット（５）が、独立した構成ユニットの形で交換可能にクラッチハウジング（２）に組み付けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の圧力制御された摩擦クラッチ。
【国際調査報告】
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