(57)【要約】  クラッチ装置（１００）は、回転軸線（１０５）回りに回転可能に支持されたインナディスクキャリア（１１０）およびアウタディスクキャリア（１１５）を備え、さらに、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にインナディスクキャリアに取り付けられた第１の摩擦要素（１２５）と、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にアウタディスクキャリアに取り付けられた第２の摩擦要素（１３０）と、トルクをインナディスクキャリアとアウタディスクキャリアとの間で伝達すべく、摩擦要素に対して軸方向の圧着圧を提供する操作装置（１８０）と、を備える。さらに、インナディスクキャリアとアウタディスクキャリアとの間で伝達されるトルクに応じて軸方向の圧着圧を増幅する、回転軸線を中心として螺旋状に延在するばね要素（１７０）が設けられている。ばね要素がばね要素の延在に沿って引っ張り荷重を受けているとき、圧着圧が増幅される。
2018506004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（１０５）回りに回転可能に支持されたインナディスクキャリア（１１０）およびアウタディスクキャリア（１１５）と、
トルク伝達可能かつ軸方向移動可能に前記インナディスクキャリア（１１０）に取り付けられた第１の摩擦要素（１２５）と、
トルク伝達可能かつ軸方向移動可能に前記アウタディスクキャリア（１１５）に取り付けられた第２の摩擦要素（１３０）と、
トルクを前記インナディスクキャリア（１１０）と前記アウタディスクキャリア（１１５）との間で伝達すべく、前記摩擦要素（１２５，１３０）に対して軸方向の圧着圧を提供する操作装置（１８０）と、
前記インナディスクキャリア（１１０）と前記アウタディスクキャリア（１１５）との間で伝達されるトルクに応じて前記軸方向の圧着圧を増幅する、前記回転軸線（１０５）を中心として螺旋状に延在するばね要素（１７０）と、
を備えるクラッチ装置（１００）において、
前記ばね要素（１７０）が前記ばね要素（１７０）の延在に沿って引っ張り荷重を受けているとき、前記圧着圧が増幅されることを特徴とするクラッチ装置（１００）。
【請求項２】
ハブ要素（１４０）を備え、
前記ハブ要素（１４０）は、前記インナディスクキャリア（１１０）にトルク伝達可能に結合されており、前記摩擦要素の一方（１２５，１３０）のための軸方向の当接部（１５５）を形成し、前記ばね要素（１７０）は、前記ハブ要素（１４０）と、軸方向で前記摩擦要素の他方（１３０，１２５）に当接する圧着プレート（１６０）との間に延在し、前記摩擦要素（１２５，１３０）は、前記圧着プレート（１６０）と前記当接部との間で圧縮可能である、
請求項１記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項３】
前記インナディスクキャリア（１１０）は、軸方向の保持要素（１６５）により前記圧着プレート（１６０）に取り付けられている、請求項２記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項４】
前記インナディスクキャリア（１１０）は、１つの共通のリベット結合部（１７５）により、前記圧着プレート（１６０）と、前記ばね要素（１７０）の一方の端部とに結合されている、請求項２記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項５】
前記ハブ要素（１４０）は、前記ばね要素（１７０）の圧縮荷重を制限すべく、周方向で前記インナディスクキャリア（１１０）の当接面（３１５）に係合する半径方向の突出部（３１０）を有する、請求項２から４までのいずれか１項記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項６】
前記圧縮荷重は、０以下の値に制限される、請求項５記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項７】
前記ばね要素（１７０）の一方の端部は、前記圧着力の増幅を制限すべく、制限された範囲で周方向可動に前記圧着プレート（１６０）に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項８】
前記可動性は、前記ばね要素（１７０）の圧潰が阻止されるように選択されている、請求項７記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項９】
前記アウタディスクキャリア（１１５）は、一次歯列（１２０）に結合されており、駆動力発生装置により駆動されるように構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のクラッチ装置（１００）。
【請求項１０】
複数の第１の摩擦要素（１２５）および第２の摩擦要素（１３０）を備え、
前記第１の摩擦要素（１２５）および前記第２の摩擦要素（１３０）は、軸方向で交互に配置されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載のクラッチ装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ装置に関する。特に本発明は、自動的な圧着力増幅機構を備えるクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばオートバイ用のクラッチ装置は、軸方向で交互に配置された第１および第２の摩擦要素を備える。第１の摩擦要素は、トルク伝達可能（ｄｒｅｈｍｏｍｅｎｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）かつ軸方向移動可能にアウタディスクキャリアに係合し、第２の摩擦要素は、相応してインナディスクキャリアに係合している。摩擦要素が軸方向で圧縮されると、入力側と出力側との間でトルクを伝達することができる。入力側は、特に内燃機関により駆動することができる。
【０００３】
例えば大きなトルクを伝達するために、圧着力を増幅すべく、またはクラッチ装置を少ない摩擦要素またはより小さい直径で設計すべく、螺旋状のばね要素を有する圧着力増幅機構が使用可能である。ばね要素は、回転軸線回りのクラッチの滑り時にスラスト荷重がかかり、その結果、軸方向の力が提供されるように、クラッチ装置内に取り付けられている。この軸方向の力は、摩擦要素に対する圧着力の増幅に使用することができる。したがって、クラッチは、比較的軽く操作可能であるにもかかわらず、比較的大きなトルクを伝達できる。このことは、特に、オートバイの、手または足で操作することで閉鎖されるクラッチにおいて有利であり得る。
【０００４】
国際公開第２０１４１３９５２６号は、この種のクラッチ装置を示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の根底にある課題は、圧着力増幅機構を備える改良されたクラッチ装置を提供することである。本発明は、上記課題を、独立請求項の特徴を備えるクラッチ装置により解決する。従属請求項は、好ましい実施の形態を示している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
クラッチ装置は、回転軸線回りに回転可能に支持されたインナディスクキャリアおよびアウタディスクキャリアを備え、さらに、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にインナディスクキャリアに取り付けられた第１の摩擦要素と、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にアウタディスクキャリアに取り付けられた第２の摩擦要素と、トルクをインナディスクキャリアとアウタディスクキャリアとの間で伝達すべく、摩擦要素に対して軸方向の圧着圧を提供する操作装置と、を備える。さらに、インナディスクキャリアとアウタディスクキャリアとの間で伝達されるトルクに応じて軸方向の圧着圧を増幅する、回転軸線を中心として螺旋状に延在するばね要素が設けられている。ばね要素がばね要素の延在に沿って引っ張り荷重を受けているとき、圧着圧が増幅される。
【０００７】
ばね要素がスラスト荷重を受ける、つまりばね要素の延在方向に沿って押し潰されるときに圧着力が増幅される公知の実施の形態とは異なり、荷重方向を反転させたことで、ばね要素を座屈から保護することができる。さらに、ばね要素は、スラスト方向よりも引っ張り方向で高い力を受容できるので、圧着力の増幅を高めることができる。したがって、増幅効果（「ブースト」）を拡大することができる。
【０００８】
好ましくは、ハブ要素が設けられており、ハブ要素は、ばね要素によりトルク伝達可能にインナディスクキャリアに結合されており、摩擦要素の一方のための軸方向の当接部を形成し、ばね要素は、ハブ要素と、軸方向で摩擦要素の他方に当接する圧着プレートとの間に延在し、摩擦要素は、圧着プレートと当接部との間で圧縮可能である。
【０００９】
したがって、ばね要素の引っ張り荷重を、摩擦要素を互いに押し付ける軸方向の力に簡単に変換することができる。
【００１０】
第１の変化形態では、インナディスクキャリアは、軸方向の保持要素により圧着プレートに取り付けられている。これにより、クラッチ装置の製造時または組み立て時の利点を得ることができる。
【００１１】
一変化形態では、インナディスクキャリアは、１つの共通のリベット結合部により、圧着プレートと、ばね要素の一方の端部とに結合されている。これにより、軸方向の保持要素を省略可能である。これにより、クラッチ装置をより低コストで製造することができる。さらに、クラッチ装置を、パワートレーンに、特に自動車、例えばオートバイのパワートレーンに容易に取り付け可能な、別体として取り扱い可能なユニットとして形成することができる。
【００１２】
さらに好ましくは、ハブ要素は、ばね要素の圧縮荷重を制限すべく、周方向でインナディスクキャリアの当接面に係合する半径方向の突出部を有する。これにより、摩擦要素に対する軸方向の圧着力の減少の阻止を実現することができる。この減少は、例えば、トルクがインナディスクキャリアとアウタディスクキャリアとの間で逆方向に伝達される際に生じ得る。この状況は、このクラッチ装置が組み込まれたパワートレーンを有する自動車が、コースティング運転中にあり、その結果、駆動力発生装置が自動車を減速させるように働く際に生じ得る。
【００１３】
圧縮荷重は、好ましくは０以下の値に制限される。これにより、ばね要素が座屈荷重に曝されるのを阻止することができる。さらに、摩擦要素に対する軸方向の圧着力の減少を停止することができる。さらに、ばね要素が交互に圧縮荷重と引っ張り荷重とに曝されるのを阻止することができる。圧縮荷重と引っ張り荷重とが交互にかかってしまうと、ばね要素の寿命を縮めることにもなりかねない。
【００１４】
一実施の形態では、ばね要素の一方の端部は、圧着力の増幅を制限すべく、制限された範囲で周方向可動に圧着プレートに結合されている。回転軸線回りの制限された範囲の可動性は、例えばスライドガイドの形態で実現可能である。本実施の形態は、ばね要素のスラスト荷重時の軸方向の圧着力の減少を阻止すべく、特に上述の半径方向の突出部と組み合わせると有利である。
【００１５】
ばね要素の圧潰が阻止されるように、周方向でのばね要素の可動性を選択することができる。
【００１６】
アウタディスクキャリアは、一次歯列に結合されており、駆動力発生装置により駆動されるように構成されていてもよい。駆動力発生装置は、特に内燃機関、好ましくは往復動ピストン型内燃機関を有していてもよい。
【００１７】
概して、複数の第１の摩擦要素および第２の摩擦要素が設けられており、第１の摩擦要素および第２の摩擦要素は、軸方向で交互に配置されていてもよい。第１および第２の摩擦要素に関する上述の記載は、交互に配置される複数の第１および第２の摩擦要素からなるセットの、互いに反対側の軸方向の端部についてもいえる。クラッチ装置は、特に、液浴、特に油浴内で作動するように構成されていてもよい。
【００１８】
本発明について、添付図面を参照しながら、より詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧着増幅機構を備えるクラッチ装置を示す図である。
【図２】別の実施の形態のクラッチ装置を示す図である。
【図３】さらに別の実施の形態のクラッチ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、クラッチ装置１００を示している。クラッチ装置１００は、特に自動車、例えばオートバイにおいて使用すべく構成されている。回転軸線１０５回りにインナディスクキャリア１１０およびアウタディスクキャリア１１５が、回転可能に配置されている。アウタディスクキャリア１１５は、クラッチ装置１００の入力側を形成することができ、図示の実施の形態では、アウタディスクキャリア１１５は、一次歯列１２０に結合されている。一次歯列１２０は、内燃機関の被動軸に設けられた歯車と係合するように構成されていてよい。半径方向でインナディスクキャリア１１０とアウタディスクキャリア１１５との間の領域には、第１の摩擦要素１２５と第２の摩擦要素１３０とが、軸方向で交互に配置されている。摩擦要素１２５，１３０の数は、少なくとも２つであり、一般的には偶数である。任意選択的に、摩擦要素１２５，１３０の一方は、摩擦フェーシング１３５を担持していてもよい。第１の摩擦要素１２５は、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にインナディスクキャリア１１０に取り付けられており、第２の摩擦要素１３０は、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にアウタディスクキャリア１１５に取り付けられている。結合は、一般的にはそれぞれ歯列により実施される。インナディスクキャリア１１０の半径方向内側には、ハブ要素１４０が設けられており、ハブ要素１４０は、クラッチ装置１００の出力側をなし得る。本実施の形態では、ハブ要素１４０は、トルク伝達可能に軸１４５に結合されている。例えば保持ナットとして構成されていてもよい保持要素１５０が、軸１４５におけるハブ要素１４０の位置を一方向で制限している。軸方向でハブ要素１４０と、軸１４５に設けられた段部との間には、当接要素１５５が取り付けられており、当接要素１５５は、第１の摩擦要素１２５および摩擦要素１３０相互の積層体の軸方向の一方の端部における軸方向のストッパとして用いられる。軸方向の他方の側には、圧着プレート１６０が位置し、圧着プレート１６０は、トルク伝達可能かつ軸方向移動可能にインナディスクキャリア１１０に取り付けられている。ここでも結合は、好ましくは歯列により実施される。保持要素１６５、例えばリテーナリング、リングスプリングまたはクリップが、圧着プレート１６０を紛失不能に一軸方向でインナディスクキャリア１１０に保持すべく設けられていてもよい。
【００２１】
圧着プレート１６０とハブ要素１４０との間には、回転軸線１０５を中心として螺旋状に延在する１つのばね要素１７０が取り付けられている。ばね要素１７０は、板ばねともいう。一実施の形態では、複数のばね要素１７０が回転軸線１０５を中心として周囲に分配配置されている。ばね要素１７０の第１の端部は、リベット１７５により圧着プレート１６０に取り付けられており、第２の端部は、別のリベット１７５によりハブ要素１４０に取り付けられている。
【００２２】
ばね要素１７０は、軸方向で付勢されているので、第１および第２の摩擦要素１２５，１３０のアッセンブリは、当初、軸方向で圧縮され、クラッチ１００は閉鎖されている。クラッチ１００を開放するには、図１にシンボリックに矢印として示したにすぎない操作装置１８０が、図１で上向きに方向付けられた操作力を圧着プレート１６０に対して働かせる。これにより、摩擦要素１２５，１３０は軸方向で除荷され、クラッチ１００を切断する。
【００２３】
操作力が弱まると、ばね要素１７０が摩擦要素１２５，１３０を互いに引き寄せ、摩擦要素１２５，１３０が摩擦結合される。このとき、アウタディスクキャリア１１５がインナディスクキャリア１１０に対して回転すると、ばね要素１７０には、回転軸線１０５回りに引っ張り荷重がかかり、これにより、ばね要素１７０は、圧着プレート１６０を軸方向でハブ要素１４０に向かって引き寄せる。このプロセスは、例えばこのクラッチ装置１００が装入されたパワートレーンを有する自動車の発進時に進行することができる。これにより、閉鎖されたクラッチ１００において第１および第２の摩擦要素１２５，１３０のアッセンブリに作用する軸方向の圧着力は、クラッチ１００の開放のために加えなければならない操作力より大きい。付加的に作用する圧着力は、クラッチ装置１００を介して伝達されるトルクによって加えられる。このとき、伝達されるすべてのトルクが、圧着力の増幅に利用可能である。
【００２４】
図２は、図１に示したクラッチ装置１００の別の実施の形態を示している。図１に示した実施の形態とは異なり、本実施の形態では、インナディスクキャリア１１０が反転されているので、インナディスクキャリア１１０の、半径方向内向きの鍔が、リベット１７５により圧着プレート１６０およびばね要素１７０に結合可能である。この場合、保持要素１６５は省略可能である。残余の要素は、図１に示した実施の形態に関して上で詳述した要素に相当する。
【００２５】
図３は、図２の実施の形態をベースとしたさらに別の実施の形態を示している。図示の実施の形態は、図２の実施の形態とは２つの点で相違しており、これらは、別々に図１および２の実施の形態と組み合わされてもよい。
【００２６】
第１の点は、リベット１７５に関する。図示の実施の形態では、リベット１７５は、スペーサピン３０５を有する。スペーサピン３０５は、インナディスクキャリア１１０に設けられた長穴を通して延在する。長穴は、回転軸線１０５を中心として周囲を延在しているため、インナディスクキャリア１１０は、ばね要素１７０に剛結されている圧着プレート１６０に対して可動である。長穴は、ばね要素が一作用方向で完全に除荷され、その結果、圧着力の自動的な減少が事実上停止することを実現する。これにより、第１および第２の摩擦要素１２５，１３０に対する軸方向の圧着力へのばね要素１７０の増幅効果を、特にコースティング運転中に、阻止することができる。
【００２７】
第２の点は、ハブ要素１４０に設けられた半径方向の突出部３１０に関する。突出部３１０は、周方向でインナディスクキャリア１１０の当接面３１５に当接するように構成されている。その際、突出部３１０は、インナディスクキャリア１１０がハブ要素１４０に対して、ばね要素１７０の端部間の引っ張り応力をゼロにするかまたは小さくする方向で回動されて初めて、当接面３１５に係合する。換言すれば、突出部３１０および当接面３１５の配置は、ばね要素１７０の延在方向に沿ったばね要素１７０の圧縮を阻止する。
【００２８】
上述の２つの点は、互いに組み合わせて、一方では、ばね要素１７０がスラスト荷重に曝されないことを保証し、他方では、第１および第２の摩擦要素１２５，１３０のアッセンブリへの、操作装置１８０により及ぼされる軸方向の圧着力の減少が停止することを保証するために使用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１００  クラッチ装置
１０５  回転軸線
１１０  インナディスクキャリア
１１５  アウタディスクキャリア
１２０  一次歯列
１２５  第１の摩擦要素
１３０  第２の摩擦要素
１３５  摩擦フェーシング
１４０  ハブ要素
１４５  軸
１５０  保持要素
１５５  当接要素
１６０  圧着プレート
１６５  保持要素
１７０  ばね要素
１７５  リベット
１８０  操作装置
３０５  スペーサピン
３１０  突出部
３１５  当接面
【図１】
2018506004.tif 000003
【図２】
2018506004.tif 000004
【図３】
2018506004.tif 000005
【国際調査報告】
2018506004.tif 000006
2018506004.tif 000007
2018506004.tif 000008
2018506004.tif 000009