(57)【要約】【課題】プッシュ構成及びプル構成両方の利点を有することによって、簡単に組立・分解され、皿ばねを弾性手段として使用する場合には大きなレバーアームによって皿ばねに作動力を加えることを可能にし、皿ばねをヒンジ止めするカバーを必要としない摩擦クラッチを提供すること。【解決手段】摩擦クラッチが、少なくとも１つの第１摩擦要素を備える駆動部と、ハブ及びハブと共に回転するように駆動的に接続される少なくとも１つの第２摩擦部材を備える被駆動部と、弾性力をこれらの摩擦要素に加えることによって駆動部及び被駆動部の摩擦要素を互いに押すように構成される少なくとも１つのばねと、この少なくとも１つのばねに、弾性力と反対の方向に向く作動力を直接的又は間接的に加えて、摩擦要素を互いに遠ざけるように動かすことによって、摩擦クラッチを開くように、配置される作動部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転部材（１４）と第２回転部材（１８）とを互いに解除可能に連結し、これらが、同じ回転軸線（ｘ）周りに回転できるように互いに同軸上に配置されて、前記第１及び第２回転部材（１４，１８）間のトルク伝達を可能にする摩擦クラッチ（１０）であって、
前記第１回転部材（１４）と共に回転するように恒久的に接続されるよう配置され、少なくとも１つの第１摩擦要素（２３）を備える駆動部（１２）と、
前記第２回転部材（１８）と共に回転するように恒久的に接続されるよう配置され、ハブ（２６）及び前記ハブ（２６）と共に回転するように駆動的に接続される少なくとも１つの第２摩擦部材（２８）を備える被駆動部（１６）と、
弾性力（Ｆｅ）を前記摩擦要素（２３，２８）に加えることによって前記少なくとも１つの第１摩擦要素（２３）と前記少なくとも１つの第２摩擦要素（２８）とを互いに押し合うように構成される弾性手段（２４）と、
前記弾性手段（２４）に、前記弾性力（Ｆｅ）と反対の方向を向く作動力（Ｆａ）を直接的又は間接的に加えて、前記少なくとも１つの第１摩擦要素（２３）と前記少なくとも１つの第２摩擦要素（２８）とを互いに遠ざけるように動かすことによって、摩擦クラッチ（１０）を開くように、すなわち前記駆動部（１２）を前記被駆動部（１６）から分離させるように配置される作動装置手段（３４，３６，４０）とを備え、
前記作動装置手段（３４，３６，４０）が、スラスト軸受（３６）と、少なくとも１つの力伝達部材（４０）と、前記スラスト軸受（３６）及び前記少なくとも１つの力伝達部材（４０）を介して前記作動力（Ｆａ）を前記弾性手段（２４）に加えるように配置される中空作動部材（３４）とを備え、
前記中空作動部材（３４）が、前記第１回転部材（１４）及び前記第２回転部材（１８）のうち少なくとも１本に貫通され、前記ハブ（２６）を挟んで前記弾性手段（２４）の反対側に配置された、摩擦クラッチ（１０）において、
前記少なくとも１つの力伝達部材（４０）が前記ハブ（２６）を通って延在することを特徴とする摩擦クラッチ（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの力伝達部材（４０）が、前記ハブ（２６）に設けられた軸線方向の貫通孔４２をそれぞれ通って延在する複数のピンによって形成されている、請求項１に記載の摩擦クラッチ。
【請求項３】
前記スラスト軸受（３６）が、前記ハブ（２６）の、前記作動部材（３４）と同じ側に配置されている、請求項１又は２に記載の摩擦クラッチ。
【請求項４】
前記スラスト軸受（３６）が、前記ハブ（２６）を挟んで前記作動部材（３４）の反対側に配置されている、請求項１又は２に記載の摩擦クラッチ。
【請求項５】
前記駆動部（１２）が、前記少なくとも１つの第１摩擦要素（２３）が共に回転するように駆動的に接続されるクラッチベル（２０）と、前記クラッチベル（２０）と共に回転するように駆動的に接続され、前記クラッチベル（２０）に対して軸線方向に移動可能なクラッチ加圧部材（２２，２５）とを更に備え、前記弾性手段（２４）が、前記クラッチ加圧部材（２２）に作用し、それを前記少なくとも１つの第１摩擦要素（２３）に向かって押すように構成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の摩擦クラッチ。
【請求項６】
前記弾性手段（２４）が、その径方向最外縁部が前記クラッチベル（２０）にヒンジ止めされるとともにその径方向中間点が前記クラッチ加圧部材（２２）に作用する皿ばねを備え、前記作動装置手段（３４，３６）が、前記皿ばね（２４）の径方向最内縁部に作用して前記摩擦クラッチ（１０）を開くように配置されている、請求項５に記載の摩擦クラッチ。
【請求項７】
前記弾性手段（２４）が、前記クラッチベル（２０）と前記クラッチ加圧部材（２２）との間に軸線方向に挟まれ、その第１端部が前記クラッチベル（２０）に当接し、その反対側の端部が前記クラッチ加圧部材（２２）に当接する複数のコイルばねを備える、請求項５に記載の摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、第１回転部材と第２回転部材とを解除可能に連結する摩擦クラッチに関し、これらの回転部材は、互いに同軸上に配置されて同じ回転軸線周りに回転することで回転部材間のトルク伝達を可能にする。本発明の摩擦クラッチは、これに限定はされないが、特に自動車変速機に使用されるようになっており、車両のエンジンのクランクシャフトと、車両のギアボックスのインプットシャフト、すなわちプライマリシャフトとを解除可能に連結する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、所謂常時係合型の摩擦クラッチ、すなわち、駆動部と被駆動部とが互いに常時連結することでこれらの部品間のトルク伝達を可能にし、摩擦クラッチを開く動作、つまり駆動部を被駆動部から分離する動作は、作動部によって行う必要がある摩擦クラッチに関する。
【背景技術】
【０００３】
添付の図面の図１及び図２を参照すると、自動車変速機用の摩擦クラッチの典型例は、全体的に符号１０で示され、通常はフライホイール（不図示）を介してクランクシャフト１４と共に回転するように恒久的に接続されるよう配置された駆動部１２と、ギアボックスのインプットシャフト１８、すなわちプライマリシャフト１８と共に回転するように恒久的に接続されるよう配置された被駆動部１６とを基本的に備える。駆動部１２は、クラッチベル２０と、クラッチベル２０と共に回転するように駆動的に接続され、クラッチベル２０に対して軸線方向に（すなわち、符号ｘで示す、クラッチベル２０の回転軸線の方向に沿って）移動可能なクラッチ加圧部材２２と、クラッチ加圧部材２２に常時作用してクラッチ加圧部材２２をクラッチベル２０側に付勢するように構成されたばね２４（本件では皿ばね）とを備える。被駆動部１６は、インプットシャフト１８と共に回転するように（例えばスプライン結合で）駆動的に接続されるハブ２６と、被駆動ディスク２８とを備え、被駆動ディスク２８は、その両面に摩擦ライニング３０が設けられ、（典型的には連結ばねによって形成される）ねじりダンパ３２を介してハブ２６に接続される。被駆動ディスク２８は、ばね２４によりクラッチ加圧部材２２に加えられる弾性力によって、一方側のクラッチベル２０と反対側のクラッチ加圧部材２２との間に軸線方向にクランプされる。これにより、被駆動ディスク２８の両側の摩擦ライニング３０と、クラッチベル２０及びクラッチ加圧部材２２のそれぞれの対応する面との間の摩擦力によって、被駆動部１６は、従ってギアボックスのインプットシャフト１８も、駆動部１２と、従ってクランクシャフト１４とも、共に回転するように、常時接続されている。駆動部１２を被駆動部１６から分離することができるように、摩擦クラッチ１０には、例えば油圧作動装置といった作動装置（不図示）と、作動装置によって駆動される作動機構とを備える作動部が設けられる。作動機構は、スラスト軸受３６を介してばね２４の径方向最内縁部上に作用するよう配置され、ばね２４をクラッチ加圧部材２２から遠ざけるように動かす、軸線方向に摺動可能な作動部材３４を備える。
【０００４】
摩擦クラッチは、ばね２４及びクラッチ加圧部材２２の配置に応じて２つの異なる構成が可能である。すなわち、図１に示すような「プッシュ」構成及び図２に示すような「プル」構成である。
【０００５】
図１を参照すると、プッシュ構成において、ばね２４は、その径方向中間点において、クラッチベル２０に取り付けられたカバー３８にヒンジ止めされ、通常の動作状態（すなわち作動部材３４が非動作位置にあるとき）においては、その径方向最外縁部がクラッチ加圧部材２２に当接している。これにより、ばね２４は、ばねがカバー３８にヒンジ止めされている点を基準にして、径方向外方の点において、クラッチ加圧部材２２に作用する。この場合、摩擦クラッチを開く（すなわち解放する）ためには、作動部材３４を、従ってスラスト軸受３６を、クラッチ加圧部材２２に向かって（つまりクラッチベル２０に向かって）押す必要がある。作動部材３４は、ばね２４の径方向最内縁部に作用することにより、ばね２４の径方向最外縁部をクラッチ加圧部材２２から遠ざけるように動かす。
【０００６】
一方、図２を参照すると、プル構成において、ばね２４は、その径方向最外縁部が（この場合ではプッシュ構成よりも小型の）カバー３８に、又は直接クラッチベル２０にヒンジ止めされ、通常の動作状態においては（すなわち作動部材３４が非動作位置にあるとき）、その径方向中間点がクラッチ加圧部材２２に当接している。これにより、ばね２４は、ばねがカバー３８にヒンジ止めされている点よりも径方向内方の点において、クラッチ加圧部材２２に作用する。この場合、摩擦クラッチを開く（すなわち解放する）ためには、作動部材３４、従ってスラスト軸受３６を、クラッチ加圧部材２２とは反対側（つまりクラッチベル２０とは反対側）に引く必要がある。このように、作動部材３４は、ばね２４の径方向最内縁部に作用することにより、上述のばね２４の径方向中間点をクラッチ加圧部材２２から遠ざけるように動かす。
【０００７】
図１及び図２に示す両方の構成において、ばね２４は、ハブ２６を挟んでクラッチベル２０の反対側に配置される。
【０００８】
知られているように、皿ばねの代わりに複数のコイルばねが設けられてもよい。また、摩擦クラッチを閉じる（すなわち係合する）位置に常時維持する弾性手段として、皿ばねの使用を参照して上で説明したように、この場合にもプッシュ又はプル構成を有してもよい。
【０００９】
プッシュ構成及びプル構成の両方はそれぞれ利点と欠点を有する。
【００１０】
プッシュ構成の主な利点は、摩擦クラッチが簡単に組立・分解可能であり、皿ばねを弾性手段として使用する場合には、皿ばねに作用するスラスト軸受が単純な構造を有することである。一方、この構成の主な欠点は、皿ばねを弾性手段として使用する場合における、皿ばねがヒンジ止めされるカバーの可撓性及び皿ばねがカバーにヒンジ止めされる点での軸線方向の遊びである。
【００１１】
プル構成の主な利点は、皿ばねを弾性手段として使用する場合に、作動部材がスラスト軸受を介してばねに作用するレバーアームがプッシュ構成よりも大きいことから、クラッチ加圧部材への力は変化しないよう維持しながら、作動部材によって必ず加わる力を軽減できること、及びばねが直接クラッチベルにヒンジ止めされてもよいためにカバーが省略されてもよいことである。一方、この構成の主な欠点は、摩擦クラッチの組立・分解がより困難であり、スラスト軸受がより複雑な構造を有することである。
【００１２】
独立請求項１のプリアンブルに係る摩擦クラッチは特許文献１から知られている。この先行技術文献から知られる構成によれば、摩擦クラッチを開くのに必要な作動力は、作動部材によって、スラスト軸受と、摩擦ライニングの最外方の半径を越えて径方向に延出するベル形状の力伝達部材とを介して、クラッチベルの周縁に互いに離間して配置された複数の円筒状コイルばねに伝達される。このため、このような摩擦クラッチの構成は半径方向に大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８０１４４１号明細書
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、プッシュ構成及びプル構成両方の利点を有することによって、簡単に組立・分解され、皿ばねを弾性手段として使用する場合には大きなレバーアームによって皿ばねに作動力を加えることを可能にし、皿ばねをヒンジ止めするカバーを必要としない摩擦クラッチを提供することである。
【００１５】
本発明の更なる目的は、上述の先行技術よりも径方向に小さい摩擦クラッチを提供することである。
【００１６】
これら及びその他の目的は、独立請求項１に記載の特徴を有する摩擦クラッチによる本発明によって完全に実現される。
【００１７】
本発明の好ましい実施例は従属請求項に定義され、その主題は、本明細書の一体的且つ統合的な部分を形成するものとして意図されている。
【００１８】
つまり、本発明は常時係合する摩擦クラッチを提供する発想に基づいており、すなわち摩擦クラッチでは、摩擦クラッチの駆動部及び被駆動部の摩擦要素が、弾性手段によってこれらの要素に加わる弾性力によって互いに常時押し合う。また、摩擦クラッチが開くのを可能とするために、摩擦要素は、上記の弾性力とは反対方向に向く作動力が、摩擦要素と同じ側上に配置された作動装置手段を通して上記の弾性手段に加わることで、互いに遠ざかるように動かされる。上記の作動装置手段は、スラスト軸受及び上記の少なくとも１つの力伝達部材を介して上記の弾性手段に作用するように配置される中空作動部材とを備え、作動部材は、摩擦クラッチの被駆動部のハブを挟んで上記の弾性手段の反対の側に配置され、上記の少なくとも１つの力伝達部材は上記のハブを通って延在する。作動力が、スラスト軸受、及び被駆動部のハブを通って延在し且つこれによって摩擦要素の最外方半径内に径方向に置かれる１つ以上の力伝達部材を介して、作動部材から弾性手段へと伝達されることによって、本発明の摩擦クラッチは先行技術よりも径方向にコンパクトとなり、また、組立・分解が簡単になる。
【００１９】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面を参照し、限定しない単に例示として行う、以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プッシュ構成を有する、自動車変速機用の摩擦クラッチを概略的に示す軸方向断面図である。
【図２】プル構成を有する、自動車変速機用の摩擦クラッチを概略的に示す軸方向断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る、自動車変速機用の摩擦クラッチの軸方向断面図である。
【図４】本発明の更なる実施例に係る、自動車変速機用の摩擦クラッチの軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
まず、図１及び図２の部品や要素と同一又はそれらに対応するものに同じ参照番号を付した図３を参照すると、本発明の実施例に係る、自動車変速機用の摩擦クラッチの概略が符号１０によって示されている。本発明について、自動車変速機用の摩擦クラッチを具体的に参照してここで説明、図示しているが、本発明は、摩擦クラッチが常時係合型であれば、特定の適用分野にかかわらず、一般的に任意の摩擦クラッチを指すものとして意図されている。
【００２２】
図３に示す実施例では、摩擦クラッチ１０は湿式多板摩擦クラッチとして作られる。しかしながら、本発明はこの特定の種類の摩擦クラッチに限定されず、多板に代わる単板摩擦クラッチ及び／又は湿式に代わる乾式摩擦クラッチにも適用されうる。
【００２３】
摩擦クラッチ１０は、クランクシャフト１４と共に回転するように、恒久的に接続されるよう配置された駆動部１２と、クランクシャフト１４と同軸の、符号ｘで示される同じ回転軸線周りに回転する、ギアボックスのインプットシャフト１８、すなわちプライマリシャフト１８と共に回転するように、恒久的に接続されるよう配置された被駆動部１６とを基本的に備える。広義には、摩擦クラッチは、第１回転部材（この場合ではクランクシャフト１４）及び第２回転部材（この場合ではインプットシャフト１８）と共に回転するように、恒久的に接続されるようそれぞれ配置された駆動部１２と被駆動部１６とを備え、第１及び第２回転部材は互いに同軸であり、同じ回転軸線周りに回転する。図示の例では、２本のシャフト１４及び１８が少なくとも部分的に互いの中に入るように配置されるが、この配置は本発明において必須ではない。
【００２４】
駆動部１２は、クラッチベル２０と、クラッチベル２０と共に回転するように駆動的に接続され、クラッチベル２０に対して軸線方向に移動可能（すなわち回転軸線方向ｘに沿って移動可能）なクラッチ加圧部材２２と、クラッチベル２０と共に回転するように、駆動的に接続される複数の駆動ディスク２３と、クラッチ加圧部材２２に作用し、それを駆動ディスク２３に向かって押すように構成された皿ばね２４とを備える。図３では、符号Ｆｅが、皿ばね２４によってクラッチ加圧部材に加わる弾性力を示す。この力は、図３を見ている人の視点から見て右に向いている。
【００２５】
被駆動部１６は、インプットシャフト１８と共に回転するように（例えばスプライン結合で）駆動的に接続されるハブ２６と、隣接する駆動ディスク２３の対の間にそれぞれ配置され、ハブ２６と共に回転するように駆動的に接続される複数の被駆動ディスク２８とを備える。皿ばね２４によってクラッチ加圧部材２２に加わる弾性力Ｆｅにより、被駆動ディスク２８は駆動ディスク２３の間に軸線方向にクランプされる。こうして、駆動部１２と被駆動部１６との間、従って、クランクシャフト１４とギアボックスのインプットシャフト１８との間の摩擦によってトルク伝達が可能となる。
【００２６】
皿ばね２４の配置は、プル構成（図１）を参照して上述したものと同様であり、皿ばね２４は、その径方向最外縁部がクラッチベル２０にヒンジ止めされるとともにその径方向中間点がクラッチ加圧部材２２に作用する。皿ばね２４は、クラッチ加圧部材２２に作用することで駆動ディスク２３と被駆動ディスク２８とが互いに押し合い続けるように構成される。こうして摩擦クラッチ１０は常閉し、すなわち常時係合する。
【００２７】
摩擦クラッチ１０は、摩擦クラッチを開く（すなわち解放する）ように配置された作動部を更に備える。作動部は、例えば油圧作動装置といった作動装置（不図示だが周知のもの）と、作動装置によって駆動される作動機構とを備える。作動機構は、プライマリシャフト１８上に軸線方向に摺動可能な状態で装着されるスラスト軸受３６と、スラスト軸受３６に作用し、それを皿ばね２４に向かって軸線方向に押すように配置される作動部材３４とを備える。作動部材３４は中空部材として作られ、２本のシャフト１４及び１８（広義には２本のシャフトのうち少なくとも１本）が貫通する。このため、スラスト軸受３６及び作動部材３４の両方が２本のシャフト１４及び１８の周囲、つまり、これらのシャフトに対して径方向外方に置かれる。
【００２８】
そして、スラスト軸受３６は、例えばハブ２６に設けられた軸線方向の貫通孔４２をそれぞれ通って延在する複数のピン４０である、ハブ２６を通って延在する少なくとも１つの力伝達部材を介して、皿ばね２４の径方向最内縁部に作用するように配置される。これにより、皿ばね２４はクラッチ加圧部材２２から遠ざかるように動かされ、クラッチ加圧部材２２が印可する、駆動ディスク２３及び被駆動ディスク２８によって形成されるアセンブリへの軸線方向の負荷が解除される。摩擦クラッチを開くための、作動部が皿ばね２４に加える作動力を、図３では符号Ｆａによって示す。この力は弾性力Ｆｅと反対の方向（すなわち図３を見ている人の視点から見て左）に向いている。
【００２９】
不図示の変形実施例によれば、スラスト軸受は、皿ばねの径方向最内縁部に直接作用できるように、ハブに対して皿ばねと同じ側に配置され、ハブ２６を通って延在する少なくとも１つの力伝達部材、例えばハブに設けられた軸線方向の貫通孔をそれぞれ通って延在する複数のピン、を介して、作動部材によって操作される。
【００３０】
この摩擦クラッチ１０の作動方法は、すなわちプッシュ構成（図２）を参照して上述したものと同様であり、スラスト軸受３６は、摩擦クラッチを開くように、作動部材３４によってクラッチベル２０に向かって押される。
【００３１】
本発明に係る摩擦クラッチの更なる実施例を図４に示す。図４では、図３の部品や要素と同一又はそれらに対応するものには同じ参照番号を付している。
【００３２】
この更なる実施例は、皿ばねの代わりにコイルばね（これも符号２４で示される）が設けられている点が、図３を参照して上述したものと実質的に異なり、各コイルばねはその第１端部がクラッチベル２０に当接し、その反対の端部が、クラッチ加圧部材２２にリジッドに接続されたプレート２５に当接している。ばね２４は、プレート２５に、そしてプレート２５を介してクラッチ加圧部材２２に、図４を見ている人の視点から見て右に向く弾性力Ｆｅを加える。作動部は、プレート２５に、従ってクラッチ加圧部材２２に、ばね２４によってプレート２５に加わる弾性力Ｆｅと反対の方向に向く作動力Ｆａを加える。このほか、摩擦クラッチのその他の特徴は、図３の実施例に伴って先述されたものと同じである。
【００３３】
図３及び図４を参照する上述の実施例において、車両のギアボックス及びエンジンは摩擦クラッチに対して同じ側に配置され、摩擦クラッチの作動部がギアボックスに隣接する。しかしながら、摩擦クラッチをエンジンとギアボックスとの間に配置し、摩擦クラッチの作動部はギアボックス又はエンジンのいずれに隣接させてもよい。
【００３４】
先述の説明から明確であるように、本発明に係る摩擦クラッチはプル型の摩擦クラッチのような皿ばねの配置を有しながら、プッシュ型の摩擦クラッチのような作動システムを有する。これにより、プル構成によって得られる上記の利点と、プッシュ構成によって得られる上記の利点とを同時に得ることが可能になる。更に、作動力が被駆動部のハブを通って１つ又は複数のばねに伝達されるため、摩擦クラッチは先行技術よりも径方向にコンパクトになる。
【００３５】
当然ながら、本発明の本質を変えないままで、純粋に非限定の例示のみによってここに説明し図示した内容に対して、実施例及び構造上の詳細は、添付の請求項に定義される本発明の範囲から逸脱せずに、大きく変化してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2017172800000001.pdf