JP2000027890A

JP2000027890A - 多板クラッチ

Info

Publication number: JP2000027890A
Application number: JP11134767A
Authority: JP
Inventors: Klaus Hofmann; ホフマンクラウス; Horst Friedrich; フリードリヒホルスト
Original assignee: Sachs Race Engineering GmbH
Current assignee: ZF Race Engineering GmbH
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-01-25
Anticipated expiration: 2019-05-14
Also published as: DE19821645B4; GB2339604A; JP3202206B2; US6276505B1; GB9910678D0; DE19821645A1; GB2339604B

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】クラッチにおけるエネルギーアキュムレータ
の位置固定が簡単な方法で且つエネルギーアキュムレー
タの力特性を損なうことなく行われ得る多板クラッチを
提供する。【解決手段】歯付リング１６が内周面２２に周方向に
分散して配置された複数のディスク連行歯２４を有する
ハウジング、外側かみ合わせ部２６によって歯付リング
１６におけるディスク連行歯２４と係合する少なくとも
一つの外側ディスク２８、クラッチハブ３８と回転固定
に連結されている少なくとも一つの内側ディスク３６、
押しつけプレート３０、及びエネルギーアキュムレータ
３４をもっている。その際、エネルギーアキュムレータ
３４が、外周領域４６に、少なくとも一つのディスク連
行歯２４に対応配置されて本質的に半径方向外側に向か
って開いている凹所５２を有し、当該凹所にディスク連
行歯２４が係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯付リング（かみ
合わせリング、Verzahnungsring）及び当該歯付リング
と結合された蓋体を備えるハウジングをもっており、そ
の際、当該歯付リングが周方向に分散させられて配置さ
れた複数のディスク連行歯を内周面に有する、また、外
側かみ合わせ部によって前記歯付リングにおける前記デ
ィスク連行歯と係合する少なくとも一つの外板をもって
おり、クラッチハブと回転固定に（すなわち相対回転し
ないように）連結されている少なくとも一つの内板をも
っており、押しつけプレートをもっており、且つ一方で
前記ハウジングに他方で前記押しつけプレートに支持さ
れていて前記押しつけプレートに前記外板ないし前記内
板の方へプレストレスを与えるエネルギーアキュムレー
タ、好ましくはダイアフラムスプリングをもっている多
板クラッチ（マルチディスククラッチ、Lamellenkupplu
ng）に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような構造を有する多板クラッチ
は、ドイツ特許出願公開第１９５４５９７２号明細書(D
E 195 45 972 A1)により知られている。押されるタイプ
である（押すことによって連動解除される）この多板ク
ラッチの場合には、ダイアフラムスプリングが半径方向
中央領域において複数の間隔ピン（間隔ボルト）によっ
て及びワイヤリング(Drahtringe)等の介装（中間装着）
のもとで当該多板クラッチのハウジングの蓋体に保持さ
れており、且つそれによって、ハウジングに関して、周
方向における運動及び半径方向における運動を防止され
ている。その際、問題は、間隔ピンがダイアフラムスプ
リングを厳密に、当該ダイアフラムによって発生させら
れる押しつけ力に関して緊張（ストレス）に決定的に重
要な領域としてみなされ得る領域において通過し、その
結果、間隔ピンのために比較的大きな開口部がダイアフ
ラムスプリングに設けられねばならないときにダイアフ
ラムスプリングの力特性が不都合に損なわれる可能性が
あるということである。

【０００３】さらに、ダイアフラムスプリングがそれの
半径方向外側の領域においてハウジング蓋体に支持され
る引っ張られるクラッチの場合には、押しつけプレート
におけるダイアフラムスプリングのための回転防止を締
め付けピン（ダウエルピン、ロールピン、Spannstift
e）によってかあるいはハウジング蓋体におけるいわゆ
る「フィンガー」によって与えることが知られている。
締め付けピンによる固定も、ハウジングに一体成形され
たフィンガーによる固定も比較的たくさんの構造空間を
必要とし、且つ各部材の接触箇所にて振動摩擦損耗を導
く。

【０００４】さらに、上述の種類でないクラッチを示す
ヨーロッパ特許第０６２７０５１号明細書(EP 0 627 05
1 B1)より、同様に以下のような引っ張られるタイプの
クラッチが知られている。すなわち、当該クラッチで
は、ダイアフラムスプリングがそれの半径方向外側の領
域で、弾力のある材料から形成されていて且つ当該ダイ
アフラムスプリングをつかむ傾倒支持部(Kippauflage)
を介してハウジングにそれの位置で固定させられてい
る。この傾倒支持部を設けることは、部品数の増加及び
それに応じて面倒な組み立て工程に通じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、クラ
ッチにおけるエネルギーアキュムレータの位置固定が簡
単な方法で且つエネルギーアキュムレータの力特性を損
なうことなく行われ得る多板クラッチを提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明により、この課題
は以下のような多板クラッチによって解決される。すな
わち、当該多板クラッチは、歯付リングと当該歯付リン
グに結合された蓋体とを備えるハウジングであって、当
該歯付リングが内周面に周方向に分散させられて配置さ
れた複数のディスク連行歯を有するハウジング、外側か
み合わせ部によって前記歯付きリングにおける当該ディ
スク連行歯と係合する少なくとも一つの外板（外側ディ
スク）、クラッチハブと回転固定に（すなわち相対回転
しないように）連結されている少なくとも一つの内板
（内側ディスク）、押しつけプレート、及び一方で前記
ハウジングに且つ他方で前記押しつけプレートに支持さ
れていて且つ前記押しつけプレートに前記外板ないしは
内板の方へプレストレスを与えるエネルギーアキュムレ
ータ、好ましくはダイアフラムスプリングをもってい
る。

【０００７】本発明に係る多板クラッチでは、さらに、
前記エネルギーアキュムレータが外周領域に、少なくと
も一つのディスク連行歯に対応配置されて本質的に半径
方向（放射方向）外側に向かって開いている凹所を有
し、当該凹所に当該ディスク連行歯が食い込むことが考
慮に入れられている。

【０００８】少なくとも一つのディスク連行歯がこれに
対応配置された凹所に食い込むことによって、簡単に、
ハウジング内におけるダイアフラムスプリングのための
位置固定装置、特に回転防止装置がもたらされる。その
際、何らかの付加的な部材が必要であることはない。

【０００９】その際、周方向における前記凹所の幅が本
質的に周方向における前記ディスク連行歯の幅に相当す
ることが考慮に入れられていることが好ましい。前記凹
所の輪郭が少なくとも領域的に前記ディスク連行歯の横
断面輪郭に相当すると、エネルギーアキュムレータとデ
ィスク連行歯との間の接触領域における損耗（摩耗）が
非常にわずかに保たれ得る。

【００１０】前記ディスク連行歯が一般に半径方向内側
に向かってしだいに細くなるので、前記凹所が半径方向
外側に向かって広げられていることが考慮に入れられて
いることが好ましい。

【００１１】前記凹所の底部領域が前記ディスク連行歯
の内側表面に当接する、あるいはこれに対してわずかな
間隔を有することがさらに考慮にいれられていると、半
径方向におけるエネルギーアキュムレータの望まれてい
ない運動が阻止されることが同時に配慮されている。こ
こで、「わずかな間隔」とは、半径方向運動防止機能が
果たされ、しかしながらクラッチの連動及び連動解除の
ために（すなわち、クラッチをつなぐため及びきるため
に）必要な回動運動が妨害されずに実行され得るように
量定されている間隔を意味する。

【００１２】エネルギーアキュムレータとハウジングと
の間の回転結合を安定して形成することができるよう
に、且つ特にハウジングに対してのエネルギーアキュム
レータの望まれていない半径方向運動の発生をできるだ
け最良に抑制することができるように、少なくともそれ
ぞれの第二のディスク連行歯、好ましくはそれぞれのデ
ィスク連行歯に一つの凹所が対応配置されていることが
提案される。

【００１３】前述の形態は、とりわけ引っ張られるタイ
プの多板クラッチの場合に有利である。このような形態
の場合にエネルギーアキュムレータが蓋体に少なくとも
一つの凹所の近くの半径方向領域において支持されてい
ることが配慮されていると、連動過程及び連動解除過程
で実行されるエネルギーアキュムレータの回動運動がデ
ィスク連行歯と係合する領域でディスク連行歯の縦方向
（長手方向）において可能な限りわずかである。このこ
とは、結果として、この領域において相互の摩擦によっ
て発生する損耗も非常にわずかであることを伴う。

【００１４】本発明は、さらに、ダイアフラムスプリン
グ、特に多板クラッチのためのダイアフラムスプリング
に関する。その際、当該ダイアフラムスプリングは、本
質的に板状（ディスク状、円板状）に形成されており、
外周領域に少なくとも一つの連行歯受容凹所を有する。

【００１５】本発明に係るダイアフラムスプリングで
は、位置固定装置を供給するために設けられるべき構成
要素がダイアフラムスプリングと統合されて構成されて
いることが可能であるように配慮されているので、ダイ
アフラムスプリングが材料ブランク(Materialrohling)
からの打ち抜き(Stanzen)、及び場合によっては引き続
いての成形、硬化等によって形成されていることが提案
される。

【００１６】本発明に係るダイアフラムスプリングが、
本発明に係る多板クラッチに関して上述されたエネルギ
ーアキュムレータに特有の構成のうちの少なくとも一つ
を有し得ることを指摘しておく。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明を、以下に、有利な実施形
態をもとにして添付の図面に関連して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る多板クラッチの縦断面図を示し、
図２は、本発明に係るダイアフラムスプリングの軸方向
に見た図を示し、図３は、図２に示されたダイアフラム
スプリングの拡大された一領域を示す。

【００１８】図１には、本発明に係る多板クラッチ（マ
ルチディスククラッチ、Lamellenkupplung）の縦断面図
が示されている。多板クラッチ１０は、全体として符号
１２を付されたハウジングを持っている。当該ハウジン
グは、フライホイール(Schwungscheibe)１４、歯付リン
グ（かみ合わせリング、Verzahnungsring）１６、及び
蓋体１８から形成されている。フライホイール１４は、
複数のねじピン（スタッド、Schraubbolzen)を用いて駆
動軸に、例えば内燃機関のクランクシャフトにねじ留め
され得る。その結果、ハウジング１２が、（この駆動軸
によって駆動されて）駆動系への統合に従って回転軸心
Ａのまわりで回転するだろう。

【００１９】歯付リング１６は、それの内周面２２に、
周方向に分散して、軸心Ａの延在方向に対応するリング
縦方向に延びる複数のディスク連行歯(Lamellen-Mitnah
mezaehne)２４を有する。ディスク連行歯２４には、外
側ディスク２８のそれぞれの外側かみ合わせ部（外側歯
切り部）２６が係合する。図１ではそのうちの四つが認
識できる。これらの外側ディスク２８は、それによっ
て、ハウジング１２と回転固定に（すなわち相対回転し
ないように）結合されているが、しかしながら、ハウジ
ングに対して軸方向には移動可能である。さらに、押し
つけプレート３０が対応する外側かみ合わせ部３２を介
してハウジング１２と回転固定に結合されているが、し
かしながら軸方向には移動可能である。押しつけプレー
ト３０と蓋体１８との間では、エネルギーアキュムレー
タ(Kraftspeicher)、ここではダイアフラムスプリング
(Membranfeder)３４の形でのエネルギーアキュムレータ
が作用する。ダイアフラムスプリング３４は、押しつけ
プレート３０を外側ディスクの方へ押す。その結果、こ
れが外側ディスク２８をそれぞれ外側ディスクの間に配
置された内側ディスク３６と一緒にフライホイール１４
の方へ押圧する。この押しつけによって、ハウジング１
２に回転固定に結合された外側ディスク２６とハブ３８
に回転固定に結合された内側ディスク３６との間のトル
ク伝達結合が発生させられる。この目的のために内側デ
ィスクが内側かみ合わせ部（内側歯切り部）を有し、当
該内側かみ合わせ部がハブ３８の対応する外側かみ合わ
せ部と係合する。ハブは、さらに内側かみ合わせ部４０
を有し、当該内側かみ合わせ部によってこれがクラッチ
出力軸、一般にはクラッチシャフト（トランスミッショ
ン入力軸、Getriebeeingangswelle）との回転係合状態
にされ得る。

【００２０】図１において、図示された多板クラッチ１
０が引っ張られるタイプのクラッチであることがわか
る。当該クラッチでは、全体として４２を付された連動
解除装置(Ausruecker)がダイアフラムスプリング３４の
半径方向内側の領域４４に係合し、図１の下側に実線で
示されているように、連動解除過程の実行のためにダイ
アフラムスプリングを半径方向内側の領域でフライホイ
ール１４から離れるように動かす。図の上半分は、ダイ
アフラムスプリング３４ないしは多板クラッチ１０の連
動させられた状態（すなわち、クラッチがつながれたと
きの状態）を示す。ダイアフラムスプリング３４は、そ
の半径方向外側の領域４６で、支持リング(Auflagerin
g)４８を介して蓋体１８に支持されている。ダイアフラ
ムスプリング３４は、その半径方向中央の領域５０で押
しつけプレート３０に向かって押す。

【００２１】さらに、特に図２及び図３から読み取るこ
とができるように、ダイアフラムスプリング３４は、そ
の半径方向外側の領域４６に周方向に分散して複数の凹
所５２を有する。当該凹所は、半径方向外側に向かって
開いている。これらの凹所５２は、それぞれディスク連
行歯２４に対応する。その結果、多板クラッチ１０の組
み立てられた状態で、それぞれの凹所５２に一つのディ
スク連行歯２４が食い込む。配置は以下のようであるこ
とが好ましい。すなわち、それぞれのディスク連行歯２
４に一つの凹所５２が対応配置されていることが好まし
い。凹所５２がダイアフラムスプリング３４の基本周囲
線５４を越えて半径方向外側に向かって張り出している
突出部５６、５８によって画成されていることがわか
る。それによって、とりわけ、慣性モーメントに主要な
寄与を与えるダイアフラムスプリング３４の半径方向外
側の領域４６において材料と重量が節減され得る。

【００２２】凹所５２の輪郭は、図３において明らかに
認識できる。これが、領域的に、フランク６０、６２に
て半径方向外側に向かって広がっていることがわかる。
当該フランクは近似的にまるい形状（円弧形状）の部分
６４、６６を通って凹所底部６８に移り変わる。フラン
ク６０、６２がそれらの傾斜によって、本質的に、ディ
スク連行歯２４の半径方向内側に向かってしだいに細く
なる形状に適合させられているように凹所５２の輪郭が
与えられているとよい。その結果、ディスク連行歯２４
へのダイアフラムスプリング３４の精密なフィット（は
め合わせ）及びそれに応じた精密な周囲方向位置固定及
び半径方向位置固定が獲得される。丸くされた領域６
６、６４によって、凹所底部６８への移行部においてか
ど等における応力尖端（ストレスピーク、Spannungsssp
itzen）の発生が回避される。さらに、図１においてわ
かるように、底部６８はディスク連行歯２４の内側表面
７０の近くに保持されている。その結果、同様にして非
常に精密な半径方向位置固定が獲得される。配置は以下
のようであるとよい。すなわち、底部６８が内側表面７
０に当接し、その結果、ダイアフラムスプリング３４全
体が弱いストレスのもとでハウジング１２に保持されて
いるような配置である。しかしながら、底部６８と内側
表面７４との間に小さな間隙が作り出されていてもよ
い。その結果、十分に好適な半径方向位置固定の調達に
もかかわらずダイアフラムスプリング３４がこの領域に
おいてそれぞれのディスク連行歯２４に対して自由に運
動することができる。

【００２３】さらに、ディスク連行歯２４がダイアフラ
ムスプリング３４と、フランク６０、６２からまるい形
状の部分６４、６６への屈曲形状の移行部に対応する領
域においてだけ接触状態になるようにダイアフラムスプ
リング３４の輪郭が与えられているとよい。そのとき接
触面が減少させられ得る。

【００２４】本質的に重要なことは、本発明ではダイア
フラムスプリング３４の回動運動の際に生じる凹所５２
の領域におけるディスク連行歯に対しての当該ダイアフ
ラムスプリングの相対移動が非常にわずかであるという
ことである。なぜならば、ダイアフラムスプリング３４
が凹所５２の半径方向の領域において、すなわちこれら
の凹所５２の半径方向すぐ内側において支持リング４８
を介して蓋体１８に支持されているからである。従っ
て、連動過程及び連動解除過程の実行の際に生じる相対
運動は非常にわずかでしかない。このことは、それに応
じて結果としてこの領域における摩擦損耗がわずかであ
ることを伴う。

【００２５】本発明に係る多板クラッチの場合にはダイ
アフラムスプリング３４を周方向における運動に対して
保護（周方向運動防止）し且つこれを半径方向における
運動に対して保護（半径方向運動防止）するために必要
である付加的な構成要素が存在しないことがわかる。こ
の機能は、いずれにしても存在するディスク連行は２４
によってダイアフラムスプリング３４における凹所５２
との協働において与えられる。ダイアフラムスプリング
３４がその基本形状によって一般に打ち抜き工程(Stanz
vorgang)において製造されるので、凹所５２、すなわち
これらの凹所５２を画成する突出部５８、５６も、同時
にこの打ち抜き工程でダイアフラムスプリング３４に設
けられ得る。その結果、ダイアフラムスプリング３４に
ついての言及された運動防止機能を多板クラッチ１０に
統合するために、実際にただ一つの付加的な作業工程も
必要ない。

【００２６】さらに、本発明に係る多板クラッチでは、
すなわち本発明に係るダイアフラムスプリングでは、ダ
イアフラムスプリング３４のための運動防止の機能が半
径方向外側の領域にあることがわかる。当該領域は、ダ
イアフラムスプリング３４の力特性に関して重要でない
領域である。すなわち、凹所５２ないしは突出部５６、
５８を設けることによって、力特性ないしストレス特性
（締め付け特性）に関して決定的に重要な領域における
ダイアフラムスプリング４３の形状が侵害されない。そ
の結果、運動防止機能の統合によってダイアフラムスプ
リングの弾性力特性の侵害が導入されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多板クラッチの縦断面図である。

【図２】本発明に係るダイアフラムスプリングの軸方向
に見た図である。

【図３】図２に示されたダイアフラムスプリングの拡大
された一領域を示す図である。

【符号の説明】

１０多板クラッチ１２ハウジング１６歯付リング１８蓋体２２内周面２４ディスク連行歯２６外側かみ合わせ部２８外側ディスク３０押しつけプレート３４ダイアフラムスプリング（エネルギーア
キュムレータ）３６内側ディスク３８クラッチハブ４６半径方向外側の領域（外周領域）５２凹所（連行歯受容凹所）５４基本周囲線５６、５８突出部６８凹所底部（底部領域）７０内側表面

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１日（１９９９．７．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ホルストフリードリヒドイツ連邦共和国デー・97491 ハッパーツハウゼンハウプトシュトラーセ８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯付リング（１６）と、当該歯付リング
（１６）に結合させられた蓋体（１８）とを備えるハウ
ジング（１２）であって、当該歯付リング（１６）が内
周面（２２）に周方向に分散して配置された複数のディ
スク連行歯（２４）を有するハウジング、外側かみ合わせ部（２６）によって前記歯付リング（１
６）における前記ディスク連行歯（２４）と係合する少
なくとも一つの外板（２８）、クラッチハブ（３８）と回転固定に連結されている少な
くとも一つの内板（３６）、押しつけプレート（３０）、一方で前記ハウジング（１２）に且つ他方で前記押しつ
けプレート（３０）に支持されており、且つ前記押しつ
けプレート（３０）に前記外ないし内板（２８、３６）
の方へプレストレスを与えるエネルギーアキュムレータ
（３４）、好ましくはダイアフラムスプリング（３
４）、をもっている多板クラッチにおいて、前記エネルギーアキュムレータ（３４）が、外周領域
（４６）に、少なくとも一つのディスク連行歯（２４）
に対応配置されて本質的に半径方向外側に向かって開い
ている凹所（５２）を有し、当該凹所に当該ディスク連
行歯（２４）が係合することを特徴とする多板クラッ
チ。
【請求項２】周方向における前記凹所（５２）の幅
が、本質的に周方向における前記ディスク連行歯（２
４）の幅に相当することを特徴とする、請求項１に記載
の多板クラッチ。
【請求項３】前記凹所（５２）の輪郭が、少なくとも
領域的に、前記ディスク連行歯（２４）の横断面輪郭に
相当することを特徴とする、請求項１または請求項２に
記載の多板クラッチ。
【請求項４】前記凹所（５２）が半径方向外側に向か
って広げられていることを特徴とする、請求項１〜３の
いずれか一項に記載の多板クラッチ。
【請求項５】前記凹所（５２）の底部領域（６８）
が、前記ディスク連行歯（２４）の内側表面（７０）に
当接する、あるいはこれに対してわずかな間隔を有する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載
の多板クラッチ。
【請求項６】前記凹所（５２）が、前記エネルギーア
キュムレータ（３４）の基本外周線（５４）を越えて半
径方向外側に向かって張り出している二つの突出部（５
６、５８）の間に形成されていることを特徴とする、請
求項１〜５のいずれか一項に記載の多板クラッチ。
【請求項７】少なくともそれぞれの第二のディスク連
行歯（２４）に、好ましくはそれぞれのディスク連行歯
（２４）に凹所（５２）が対応配置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多板ク
ラッチ。
【請求項８】前記多板クラッチ（１０）が引っ張られ
るクラッチであることを特徴とする、請求項１〜７のい
ずれか一項に記載の多板クラッチ。
【請求項９】前記エネルギーアキュムレータ（３４）
が、少なくとも一つの凹所（５２）に近い半径方向領域
（４６）にて蓋体（１８）に支持されることを特徴とす
る、請求項８に記載の多板クラッチ。
【請求項１０】ダイアフラムスプリング、特に多板ク
ラッチ（１０）のためのダイアフラムスプリングにし
て、当該ダイアフラムスプリング（３４）が本質的に板
状に構成されており且つ外周領域（４６）に少なくとも
一つの連行歯受容凹所（５２）を有するダイアフラムス
プリング。
【請求項１１】当該ダイアフラムスプリング（３４）
が、材料ブランクからの打ち抜き、及び必要な場合には
引き続いての成形、硬化等によって形成されていること
を特徴とする、請求項１０に記載のダイアフラムスプリ
ング。
【請求項１２】請求項１〜９のエネルギーアキュムレ
ータに特有の構成の一つあるいはいくつかをもってい
る、請求項１０または請求項１１に記載のダイアフラム
スプリング。