JP2004521286A

JP2004521286A - クラッチ装置

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Publication number: JP2004521286A
Application number: JP2002569599A
Authority: JP
Inventors: クリストフザッセ
Original assignee: ツェットエフザックスアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: US6910561B2; ATE370346T1; DE50210702D1; WO2002070913A1; ES2289081T3; EP1364134A1; US20040069586A1; EP1364134B1; JP4221223B2

Abstract

液体で満たされるか、または満たされ得るハウジング装置（１２）、ハウジング装置（１２）と共に回転可能である少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２）、および出力要素（１８）と共に回転可能であり、少なくとも１つの相互摩擦効果を生成させるために少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２）に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦組織（２４）を具備する、特に自動車用の、クラッチ装置。少なくとも１つの摩擦要素（２２、２４）は、液体が摩擦要素（２２、２４）の少なくとも一定範囲に行き渡るように具化される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体で満たされるか、または液体で満たされ得るハウジング装置、ハウジング装置と共に回動可能である少なくとも１つの第１の摩擦要素、および出力要素と共に回動可能であり、摩擦相互作用を生成させるために少なくとも１つの第１の摩擦要素に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦要素を具備する、特に自動車用の、クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に湿式クラッチとしても公知である、このタイプのクラッチ装置は、例えば、（特許文献１）に開示されている。このクラッチ装置は、互いに摩擦相互作用をもたらすことができる一般にディスクと称される複数の摩擦要素を具備する。クラッチピストンは、これらのディスクを互いに押し付けるために使用でき、その結果、クーロン摩擦によって生成されたトルク伝達がハウジング装置と出力軸との間に得られる。滑りモードでは、特に、例えば始動時、互いに摩擦しながら滑る摩擦要素は、駆動アセンブリの少なくとも一部の駆動トルクが熱に変換されるようにする。特に、例えば丘を登り始めるときなど、長時間続く滑り状態の間、これは摩擦要素の領域内の過熱に、恐らく摩擦ライニングの損傷に至る。冷却を確実にするために、例えば、ハウジング装置に液体を導入し、ハウジング装置から液体を除去するために、伝動装置内に提供される送液ポンプを使用して、使用できる液流装置が提供される。この場合、液体は摩擦要素に沿って流れ、熱を吸収し、この熱をクラッチ装置の領域から運び出す。クラッチ装置を通って流れるときに加熱される液体は、次に、例えば伝動装置の冷却器内で再び冷却される。このように集まる液体の流れは、比較的緩やかであり、例えば、ほぼ１０リットル／分の流量で様々な摩擦要素の周囲に流れることとなる。非常に高負荷では、この大きさの循環流でも、たいてい所定量の熱放散を達成することはできない。
【０００３】
【特許文献１】ＤＥ１９９１７８９３Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高負荷でも、少なくとも局所過熱の危険性が大いに解消される、特に自動車用、湿式クラッチ装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明により、この目的は、液体で満たされるか、または満たされ得るハウジング装置、ハウジング要素と共に回転可能である少なくとも１つの第１の摩擦要素、および出力要素と共に回転可能であり、摩擦相互作用を生成させるために少なくとも１つの第１の摩擦要素に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦要素を具備する、特に自動車用、クラッチ装置によって達成される。
【０００６】
この場合、少なくとも１つの摩擦要素が液体を摩擦要素の少なくとも一部に行き渡らせるように設計されるさらなる対策が行われる。
【０００７】
本発明によるクラッチ装置の場合、それは、故に、液体を循環させることに寄与する他の要素を妨げることもなく、それら自体が、それらの周りに流れる液体の循環を促す摩擦要素であるので、達成される効果は、ハウジング装置内に存在する液体が、通常存在する液体の流れの状況の中で変換される前に、摩擦要素に沿って何回も流れるので、液体の既存蓄熱量のおかげで、前記液体を利用して、液体が摩擦要素に沿って一回しか流れなかった場合に予想されたよりもかなり多くの熱を除去することができることである。このクラッチ装置は、液体の温度上昇に繋がる一時的重負荷の場合に特に有利となる。但し、一般に存在する液体の交換の状況では、極めて高温度にされたこの液体は、ハウジング装置から排出され、伝動装置冷却器内または他の冷却器内で通常温度に戻される。摩擦要素それら自体によって誘発される、本発明による液体の循環は、摩擦要素またはそれらの一部の周辺の流れが３，０００ｌ／ｍｉｎの流量となる流れを誘発できる。
【０００８】
非常に高い送液効率を提供するために採用できる１つの方法は、少なくとも１つの第１の摩擦要素および少なくとも１つの第２の摩擦要素が液体を循環させるように設計されることである。好ましくは、少なくとも１つの第１の摩擦要素が少なくとも１つの送液表面を有するように、および少なくとも１つの第２の摩擦要素が少なくとも１つの送液表面を有するように提供されてもよい。本発明の状況において、送液表面は、前記液体を流動させるために、すなわち、例えば、液体に円周方向の流速を与え、従って、遠心力が確実にこの液体を半径方向外方に移動させるために、循環するように誘発される液体に作用する表面であることがここでは強調されるべきである。但し、送液表面は、例えばタービンホイールのように、流れるように誘発された液体のトルクが確実に支持されるようにし、その結果最終的に特に２つの送液表面間に存在する回転速度差に基づいてもまた、液体が運ばれることに寄与し、従って液体を循環させることに寄与し、本発明により冷却効果を誘発する表面でもある。本発明のさらなる重要な形態は、集中する液体の循環が熱的に作用を受けるこれらの表面の領域から熱をより良く除去できるだけでなく、トルクを支持することで、液体のこの循環も、ポンプ／タービン装置のようにトルク伝達に寄与することである。これは、このタイプの湿式クラッチの場合、このトルク伝達能力を増すことができることを意味する。さらに、液体循環によって生成されるこのトルク伝達は、摩擦的に互いに相互作用状態にされる表面エリア領域が未だ接触していない状況でもうすでに有効となる。
【０００９】
本発明により、可能な限り良好な送液効率を提供できるようにするために、少なくとも１つの送液表面に半径方向範囲の構成要素と軸方向範囲の構成要素とを持たせても良い。
【００１０】
例えば、少なくとも１つの送液表面が少なくとも一部の領域内に実質的に接線指向の鉛直表面で設計されるように対策がとられても良い。
【００１１】
特に簡単な方法で構成される本発明による一実施形態では、少なくとも１つの送液表面は、少なくとも１つの送液表面を提供する摩擦ライニング装置を少なくとも一方の軸方向側に有する少なくとも１つの第１の摩擦要素および／または少なくとも１つの第２の摩擦要素によって提供される。これは、例えば、円周方向に摩擦ライニング装置内の溝状チャネルに境界を付ける少なくとも１つの壁を具備する少なくとも１つの送液表面によって実現されることができる。
【００１２】
送液効率をさらに増加できるようにするために、少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素は、両軸方向側に、それぞれが送液表面を提供する摩擦ライニング装置を有することが提案される。
【００１３】
様々な摩擦要素に摩擦負荷を特に十分に分配する一実施形態では、少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素が、一方の軸方向側だけに、少なくとも１つの送液表面を提供する摩擦ライニング装置を有し、さらなる摩擦要素の摩擦ライニング装置が他方の軸方向側と反対に位置するように提供される。
【００１４】
高送液効率を提供できる一実施形態では、少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素が、好ましくは少なくとも一方の軸方向側に、摩擦ライニング装置を支える摩擦ラインニングキャリヤを有し、少なくとも１つの送液表面が摩擦ライニングキャリヤによって提供されるような対策がとられる。これは、たとえば、円周方向に互いに続くライニング支持部分を有し、互いに対し軸方向にずらされ、連結部分によって互いに連結される摩擦ライニングキャリヤによって達成され、少なくとも１つの送液表面が連結部分によって提供される。
【００１５】
可能な限り簡単な方法で構成できるようにするために、摩擦ライニングキャリヤが実質的にリング状の板金素材の変形によって形成されることが提案される。
【００１６】
互いに対してずらされるライニング支持部分に、それぞれの摩擦ライニング装置のライニングセグメントが、それぞれの場合において互いに離れる方向に向けられる前記ライニング支持部分の軸方向側に備えられることがさらに提供されても良い。
【００１７】
円周方向に互いに続く複数の送液表面が、少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素上に提供される場合、非常に高い送液効率を得ることができる。
【００１８】
本発明によるクラッチ装置では、それによって第１および第２の摩擦要素が互いに摩擦相互作用状態にできるプレス要素が提供され、プレス要素は、ハウジング装置の内部領域を、摩擦要素を収容する第１の空間領域と第２の空間領域とに分割する。
【００１９】
先に述べたように、ハウジング装置内に蓄積された熱を除去できるようにするためにハウジング装置内に存在する液体の事実上持続的な交換を確実に行うのに有利である。従って実質的に液体の循環に関係なく液体を第１の空間領域内に送り、第１の空間領域から液体を除去するための液流装置を提供することが提案される。
【００２０】
他の実施形態では、第１の空間領域が液体の交換に対して実質的に完全に密閉されるように提供される。
【００２１】
トルク伝達状態を設定するために、プレス要素に作用させて摩擦要素の摩擦相互作用を生成できるようにするために液体が第２の空間領域に導入されるように提供される。
【００２２】
他の実施形態では、トルク伝達状態は、摩擦相互作用を生成するために、実質的にハウジング装置の外部に提供される作動装置によってプレス要素が作動されることで得られる。
【００２３】
互いに摩擦的に相互作用する表面エリアの領域から可能な限り容易に熱を除去するために、可能な限り強い液体を循環させることが有利である。従って、本発明の他の有利な態様によれば、少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素が、液体を循環させるのに寄与するタブ状湾曲セクションを備えた摩擦ライニングキャリヤを有するような対策がとられる。
【００２４】
さらに、本発明によるクラッチ装置内の液体の効率的循環を得るために、少なくとも１つの第１の摩擦要素上に提供される送液表面の数または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素上に提供される送液表面の数は、６〜４８の範囲、好ましくは約２４であるか、または／および少なくとも１つの第１の摩擦要素内または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素内に、
送液表面の外部寸法に対する送液表面の内部寸法が、０．３５〜０．８５の範囲、好ましくは約０．６の比であるか、または／および、
送液表面の外部寸法に対する外部液体偏向空間の外部寸法が、１．０３〜１．２の範囲、好ましくは約１．１の比であるか、または／および、
送液表面の内部寸法に対する内部液体偏向空間の内部寸法が、０．４〜０．９、好ましくは約０．７の比であると有利である。
【００２５】
さらなる好ましい実施形態では、液体の循環に寄与する第２の摩擦要素によって占められる軸方向範囲の領域の軸方向寸法に対する液体の循環に寄与する第１の摩擦要素によって占められる軸方向範囲の領域の軸方向寸法が、０．５〜１．２の範囲、好ましくは約１の比となるような対策がとられる。液体を循環させることに関して、摩擦ライニングが少なくとも１つの第１の摩擦要素または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素に提供される場合、その内部寸法がその外部寸法に対して０．６〜０．９の範囲、好ましくは０．７５の比であると有利であることが判明した。
【００２６】
さらなる態様によれば、本発明は、特に自動車用の、クラッチ装置に関し、液体で満たされるか、または満たされ得るハウジング装置、ハウジング装置と共に回転可能な少なくとも１つの第１の摩擦要素、出力要素と共に回転可能であり、摩擦相互作用を生成するために少なくとも１つの第１の摩擦要素に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦要素、およびハウジング装置内に変位可能に配置され、それによって第１および第２の摩擦要素が相互に摩擦相互作用状態にされるプレス要素を具備する。
【００２７】
本発明によれば、摩擦相互作用を生成させるために、実質的にハウジングの外部に提供される作動装置によってプレス要素が作動されるような対策がさらにとられる。
【００２８】
このタイプの装置では、作動は、ゆえにハウジングの外側から、例えば従来式係合または係合解除機構、ダイアフラムスプリング状エネルギーアキュムレータ等によって行われる。クラッチを作動させるために液体をハウジング装置内にそれを介して導かなければならない送液ラインが不要である。このタイプの構造は、特に本発明のさらなる原理に関連して、ゆえに、ここでは熱的に作用を受ける領域を冷却するために液体の外部供給が不要であるため、特に互いに摩擦的に作用する表面エリアの領域内に液体の循環を生じさせることに有利である。
【００２９】
例えば、ハウジング装置が液体の交換に対して実質的に完全に密閉されるような対策がとられても良い。
【００３０】
さらに、ねじり振動ダンパ装置は、本発明によるクラッチ装置内に提供されるのが好ましく、このダンパ装置は、ハウジング装置に連結される駆動要素と、少なくとも１つの第１の摩擦要素の間のトルク伝達経路内に提供されるか、または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素と出力軸との間のトルク伝達経路内に提供される。
【００３１】
さらに、始動発電装置は、本発明によるクラッチ装置内に提供され、始動発電装置の、好ましくは永久磁石を支えるロータ装置が共に回転するようにハウジング装置に連結されている。
【００３２】
本発明はさらにクラッチ装置用の摩擦要素に関し、少なくとも一方の軸方向側に、摩擦ライニングを支持する摩擦ライニングキャリヤを具備し、少なくとも１つの送液表面は摩擦ライニングキャリヤによって提供される。
【００３３】
この場合、摩擦ライニングキャリヤが、互いに対して軸方向にずらされ、部分同士を連結することによって互いに連結される、円周方向に互いに続くライニング支持部分を有し、少なくとも１つの送液表面が連結セクションによって提供されるような対策が再びとられても良い。
【００３４】
摩擦ライニングキャリヤは、例えば、実質的に環状の板金素材の変形によって形成されても良い。
【００３５】
互いに対して軸方向にずらされるライニング支持部分上に、摩擦要素のそれぞれの摩擦ライニング装置のライニングセグメントが、前記ライニング支持部分の軸方向側がそれぞれの場合で互いに離れる方向に向けられるそれらの軸方向側に提供される場合にはさらに有利となる。
【００３６】
本発明を添付の図を参考に好ましい実施形態を用いて以下で詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１において、本発明によるクラッチ装置を１０で概略的に示す。この湿式クラッチ装置１０は、複数の締結要素と、例えば、平板形たわみ軸継手のような、結合要素（図示せず）とを介して、駆動シャフト、例えば内燃機関のクランク軸に、共に回転するように連結されるハウジング要素１２を具備する。結合要素から駆動シャフトまでの距離に位置する軸方向側に、ハウジング装置１２は、例えば、伝動装置（図示せず）に係合するハウジングハブ１６を有し、そこで回転できるように送液ポンプを駆動する。ハウジング装置１２の内部２０にその自由端が突入している出力軸１８は、ハウジングハブ１６と同軸に配置される。この出力軸１８は、例えば、伝動装置の入力軸であっても良い。
【００３８】
共に回転するようにハウジング装置１２に連結される複数の第１の摩擦要素２２は、ハウジング装置１２内に提供される。さらに、複数の第２の摩擦要素２４が提供され、前記摩擦要素は、共に回転するように結合要素２６および出力ハブ２８を介して出力軸１８に連結される。隣接要素３０は、結合要素２６に回転して固定連結するように、および固定リング３１によって少なくとも軸方向に固定されるように提供される。第１の摩擦要素２２および第２の摩擦要素２４はこの隣接要素３０とクラッチピストン３２の間に位置する。クラッチピストン３２は、ハウジング装置１２の内部２０を、摩擦要素２２、２４を収容する第１の空間領域３４と、第２の空間領域３６とに分割する。液体は、出力軸１８内に提供される中央開口部３８を経て第２の空間領域３６に導入される。第１の空間領域３４に対してこの第２の空間領域３６を密閉するために、実質的にリング状構造のものであるクラッチピストン３２は、シール要素の挿入で液密であるが、それぞれの取付要素４０、４２の半径方向外側および半径方向内側で軸方向に変位可能に保持される。空間領域３６内への液体の供給を可能にする複数の液流ダクト４４は、半径方向内部取付要素４２内に提供される。
【００３９】
液体はまた、第１の空間領域３４に導入されるか、または液体は第１の空間領域３４から導出される。このために、中空円筒状分離要素４６が、例えば、出力軸１８とハウジングハブ１６との間に形成された空間領域内に提供され、前記分離要素は、ハウジングハブ１６とそれ自体との間に流れの空間４８を形成し、さらに出力軸１８とそれ自体との間に流れの空間領域５０を形成する。作動液は、例えば伝動装置内に提供される送液ポンプによって、流れの空間領域４８を経て空間領域３４に導入されるので、前記作動液はハウジング装置１２の右手端部において半径方向外側に流れる。作動液は次に摩擦要素２２、２４の周囲に流れ、半径方向内側を通過し、再び流れの空間領域５０を経て抜かれる。これによって、ハウジング装置１２内で加熱された作動液の、以下で説明するような、継続的な交換、および冷却作動液との交換が可能となる。
【００４０】
第１の摩擦要素２２の少なくとも一部および第２の摩擦要素２４の少なくとも一部は、それらの２つの軸方向側にそれぞれの摩擦ライニング装置５２、５４を支持する。さらなる他の摩擦要素は、それで摩擦相互作用のためにそれぞれの場合で前記摩擦ライニング装置５２および５４と軸方向に向き合って位置する。様々な摩擦要素２２、２４は、軸方向噛み合い係合によって回転できないように、およびそれらが回転軸Ａの方向に軸方向変位可能となるようにハウジング装置１２、および結合要素２６で支持される。摩擦ライニング要素５２、５４を備えたこのタイプの摩擦要素の構成については、図２および図３を参照して第１の摩擦要素２２に対して以下で説明する。基本的な構成は、摩擦ライニング装置５２、５４を備えた第２の摩擦要素２４にも同等に適用可能であることは指摘されるべきである。
【００４１】
この第１の摩擦要素２２は、実質的にリング状輪郭を有する摩擦ライニングキャリヤ５６を有することが図２から分かる。外側から半径方向に見ると、摩擦ライニングキャリヤ５６が波状構造で設計され、回転軸Ａの方向に互いに対してずらされるライニング支持部分５８、６０を有することが分かる。軸方向に互いに離れる方向に向けられたそれらの面に、ライニング支持セクション５８、６０は摩擦ライニング装置５２、５４のそれぞれのライニングセグメント６２および６４を支持する。ライニング支持部分５８、６０のそれぞれの領域内に、結合突起６６および６８がそれぞれ、半径方向外側に提供され、ハウジング装置１２の対応する結合突起７０に回転して固定連結するように結合させるために使用される。
【００４２】
互いに軸方向にずらされるライニング支持部分５８、６０は、連結部分７２によって互いに連結されることが図３でさらに分かる。これらの連結部分７２は、図２で分かるように、ほぼ半径方向内側から半径方向外側まで延在し、実質的に回転軸Ａを含む面内に存在する。例えば、それぞれの連結部分は、円周の円形線に対して接線方向に立つ垂直表面で形成される。円周方向を指すそれらの表面エリア領域では、これらの連結部分７２は送液表面７４、７６を形成する。この場合、共に回転するようにハウジング装置１２に結合される第１の摩擦要素２２の送液表面７３、７６は、例えば第１の摩擦要素２２が第２の摩擦要素２４よりもかなり高速度の回転を有する結合プロセスで、ポンプブレード表面として作用し、半径方向外方に案内される液体の流れがそれらの近くに確実に生成されるようにする。同様に、第２の摩擦要素２４にも同様に提供される送液表面は、第１の摩擦要素２２と第２の摩擦要素２４との間の回転速度の差のおかげで、トルクを支持する目的で、第１の摩擦要素２２の送液表面７４、７６によって動かされる液体に、およびこの液体を半径方向内方に導くプロセスで使用されるか、または液体を半径方向内方に運ぶために使用されるタービンブレード表面として作用する。従って、第２の摩擦要素２４の送液表面によって半径方向内方に導かれるかまたは運ばれるこの液体は、第１の摩擦要素２２の送液表面７４、７６によって半径方向内部から半径方向外部に運ばれる液体を交換する。従って液体の循環は、図１の破線矢印で示されるように、高められ、これは最終的に、流体式トルクコンバータまたは流体クラッチの羽根車やタービンホイールによって生成されるような液体の循環に相当する。本発明によるクラッチ装置１０内で生成された液体の循環は、ハウジング装置１２内に存在する液体についての議論した交換に関係なく摩擦要素２２、２４の周りに継続的液体の循環および流れを誘発させる効果を有し、液体のこの交換は、例えば、１０リットル／分の流量で行われ、液体の前記循環によって、例えば、３，０００リットル／分の液量の流れを摩擦要素２２、２４の周りに生成させることができる。これにより、摩擦または滑りモードにおいて、特に様々な摩擦要素２２、２４に大いにストレスを加える始動プロセスにおいて、これらの摩擦要素内に生成される摩擦熱が液体内にかなり良く吸収されるようにできる。本発明により高められる液体の循環は、液体の比較的緩やかな交換と組み合わされ、その結果、循環によって比較的高温度にされた液体の一部が継続的に抜かれ、より冷えた液体と交換される。
【００４３】
液体を循環させる図１で例示される原理は、当然、第１の摩擦要素または第２の摩擦要素の数に関係なく提供されても良いことはここで強調されるべきである。図１で例示される位置決めによって、およびその中で、液体を運ぶように設計される第１の摩擦要素２２が最初に順次配置され、その場合、実質的に板状構造のものであるそれぞれの第２の摩擦要素２４がそれらの間に配置され、次に、いかなる摩擦ライニングも支持しない移行摩擦要素２２の後に、液体を運ぶように設計される第２の摩擦要素２４が続き、それらの間に、実質的に板状構造のものであり、摩擦ライニングを備えていない第１の摩擦要素が配置され、液体を摩擦要素２２、２４の周りまでことごとく循環させる。液流の生成に寄与する第１の摩擦要素２２および液流の生成に寄与する第２の摩擦要素２４の千鳥配置によって、液体循環の複数の局所領域を摩擦要素２２、２４の領域内に生成させることが可能となる。
【００４４】
液体を生成するように設計される同数の第１の摩擦要素２２および第２の摩擦要素２４を提供することは決して不可欠ではない。例えば、羽根車またはポンプブレードとしてさらに機能的な第１の摩擦要素２２が提供されても良い。
【００４５】
軸方向中央領域には２つの第１の摩擦要素２２が互いに続き、従って効果の無い摩擦表面の対形成となることがさらに分かる。これは、例えば、第１の摩擦要素２２の摩擦ライニングキャリヤ上に提供される最終的無摩擦ライニングによって回避できるが、全ての第２の摩擦要素２４上には、図１の右手に見られる、特に板状の第２の摩擦要素２２上にも、摩擦ライニングが両面に提供される。本発明との関連で、いかなる摩擦ライニングも支持しないこのタイプの摩擦表面キャリヤでも、液体の運搬に関わる特に構造に対して摩擦ライニングキャリヤとしてみられる。
【００４６】
図４は、第１の摩擦要素２２の修正実施形態を例示する。回転結合のために使用され、互いにずらされる突起６６、６８が半径方向にさらに外側に移動され、流路開口部７８が摩擦ライニング装置の個々の摩擦ライニングセグメント間に、それぞれの場合でライニング支持セクション５８、６０の間の円周方向に位置する移行領域に提供されることが図２による実施形態と比較して分かる。これらの流路開口部７８は、液体を実質的に妨害されずに循環させることができる。図５による実施形態では、これらの流路開口部７８は、半径方向外側に向いて開いているので、比較的長く延在した突起６６、６８が、ここではそれぞれの場合で、ハウジング装置１２の対応構造体７０への結合のために半径方向に提供される。様々な連結セクション７２がここではそれぞれの場合で提供され、図３に見られる、送液表面を提供する。
【００４７】
図４および図５による実施形態は、出力軸１８に結合される第２の摩擦要素２４と共に使用されても良く、その場合には様々な開口部や結合突起が、ゆえに摩擦ライニングセグメントを支持する領域に対して半径方向内側に延在することは強調されるべきである。
【００４８】
図１２〜１５は、出力軸１８に結合されることになる第２の摩擦要素２４と、ハウジング装置１２に結合されることになる第１の摩擦要素２２との両方の摩擦ライニングキャリヤ５６の様々な構造の変形を例示する。出力軸１８に結合されることになる摩擦要素２４の摩擦ライニングキャリヤ５６は、図１２に示される。前記摩擦ライニングキャリヤは、もうすでに先に説明したように、互いに対して軸方向にずらされ、接続セクション７２によって互いに結合される様々なライニング支持セクション５８、６０を有する。連結セクション７２は再び、円周方向に向けられる表面エリア上に送液表面７４、７６を形成する。ウエブセクション１００、１０２は、ライニング支持セクション５８、６０のそれぞれから半径方向内部に向かって延在する。前記ウエブセクションは、その内周側に、結合要素２６に回転して固定連結するように結合させるための噛み合い歯（図示せず）を有する半径方向内部リング状セクション１０４に至る。ライニング支持セクション５８、６０は互いに対して軸方向にずらされるので、それらからそれぞれの場合で延在するウエブセクション１００、１０２は、回転軸Ａまたはそれと直交する面に対して傾いて、図１２で例示されるパターンで走る。流路開口部１０６は、個々のウエブセクション１００、１０２間にそれぞれの場合で形成され、循環するように導入された液体はそれらを通って軸方向に流れることができる。
【００４９】
図１３で例示される設計の変形において、ウエブセクション１００は、まさに一組のライニング支持セクション５８、６０から、すなわちライニング支持セクション６０から延在する。ライニング支持セクション５８は、それらの半径方向内部領域内のリングセクション１０４に直に取り付けられない。これは、ウエブセクション１０がライニング支持セクション６０と同面にあり、さらに、若干より幅が広くなる半数のウエブセクションのおかげで、個々のウエブセクション１００間に形成される開口部１０６は基本的により大きくなる構成となる。
【００５０】
図１４は、半径方向外部に結合されることとなる摩擦要素の、すなわち、例えば、ハウジング装置１２に結合されることになる摩擦要素２２の摩擦ライニングキャリヤ５６を例示する。互いに対し半径方向にずらされるライニング支持セクション５８、６０、およびそれらを連結し、それらの上に提供された送液表面７４、７６を備えた連結セクション７２も再度ここで示される。外部リングセクション１１０に至るウエブセクション１０８は、軸方向外部のライニング支持セクション６０に隣接する。前記リングセクションは、例えば、結合突起７０に回転して固定結合するように結合させるための外部噛み合い歯１１２を有する。開口部１１４は再び、個々のウエブセクション１０８間の円周方向に提供され、液体がそれらを通って軸方向に流れることができる。ウエブセクションは、当然、ライニング支持セクション５８から半径方向外側にも、または追加的に現れても良い、ゆえに再び、図１２の例で見られる向きが傾斜した様々なウエブセクションの提供となることはここでは強調されるべきである。
【００５１】
図１５で例示される構造の変形例では、半径方向外側に突出する突起１１６は、ライニング支持セクション６０、５８間の移行領域に形成される。これらの突起１１６は、ライニング支持セクション６０から連結セクション７２およびライニング支持セクション５８を越えて延在するので、それらは、ほぼＳ状輪郭または二重角度付き輪郭を有し、従って非常に堅くなり、大きなトルクを伝達するのに適している。
【００５２】
例示した原理のさらなる修正が図１６〜１８に見られる。この実施形態では、様々な摩擦要素は、少なくとも１つの環状ディスク状板金要素からそれぞれの場合で構成される。液体の循環に寄与する第１および第２の摩擦要素２２、２４は、それぞれ従来形のディスクのように形成された２つのこのような板金要素１１８、１２０、１２２、１２４を具備する。板金要素１１８、１２０は、再び軸方向の流路ための開口部１１４を半径方向外部に有するが、板金要素１２２、１２４は流路のための開口部１０６を半径方向内部に有する。送液表面を提供する装置は、それぞれの場合でこれらの板金要素１１８、１２０、１２２、１２４のうちの２つの間に挿入される。前記装置は、例えば、図１７に見られる送液表面要素１２６を具備しても良い。前記要素は再び、互いに対して軸方向にずらされ、先に記述した変形例におけるライニング支持セクションに相当し、連結セクション７２によって互いに連結されるセクション５８、６０を有する。これらの連結セクション７２のそれぞれは再び、送液表面７４、７６をその円周側の両方に提供する。送液表面要素１２６は、例えば、打ち抜きによって製造される関連板金要素１１８、１２０および１２２、１２４に、例えば、ハンダ付け、接着などによって連結固定される。他の方法で、例えば、複数の部品から構成された送液表面装置がここで提供されても良いことは当然強調されるべきである。液体の循環に直接寄与しない摩擦要素２２’、２４’は、従来形のディスクのように設計される、すなわち摩擦ライニングをそれらの軸側の両方に支持する環状ディスク状板金要素などを同様に具備する。摩擦ライニングは当然、液体の循環を生成する摩擦要素２２、２４にも提供されることは強調されるべきである。摩擦ライニングの表面エリア上に提供されたダクト状中空体を備えた摩擦ライニングが特にここで使用され、その結果、液体もこの表面エリア領域内に流れて熱の除去を改良する。本発明によるクラッチ装置において、適切な幾何学形状のおかげで、液体を循環させることに寄与するこれらの摩擦要素は、摩擦ライニングを必ずしも支持する必要がないことも強調されるべきである。例えば、図１７で例示される送液表面要素は、その上に提供された摩擦ライニングも無しにクラッチ装置内に一体化され、例えば、環状ディスク状構造のものであり、円周方向に連続的である摩擦ライニングを支える合わせ摩擦要素は前記送液表面要素の両側に提供される。図６〜１１を参照して以下で説明するような装置において、例えば、板金から構成される摩擦要素内に表面エリアダクトを提供し、次に対応する合わせ摩擦要素に、例えば、同じように表面エリアダクトを有する連続摩擦ライニングまたは摩擦ライニングのいずれかを、円周方向に提供することも当然可能である。
【００５３】
図１６および図１７に見られる構造は、標準構成要素の使用のおかげで簡単な方法で製造されるので、費用効果がある。本発明によるクラッチ装置において、液体の循環をさらに強力にするために、板金から形成された様々な構成要素、例えば上述のライニングキャリヤ５６に、流路または摩擦ライニングの半径方向外部または半径方向内部に凹所を提供可能にする開口部が提供されるだけでなく、追加的運搬またはブレード表面が提供されても良い。図１８の例で見られるように、これは、例えば、半径方向外部に位置する開口部１１４が形成される場合、板金部品は完全に打ち抜かれるのではなく、Ｕ状打ち抜きセクションが形成されることで行われ、このようにして、横方向または斜めに曲げられるタブ１２７がそれで生成される。円周方向に互いに続く複数のこのようなタブは、送液ブレードように作用し、上述された本発明による手法によって、いずれにしてもすでに提供された循環をさらに強める。これらのタブ１２７が回転軸Ａと実質的に直交する面に対して曲げられる角度は、好ましくは約９０゜の範囲であるが、１５〜１６５゜の角度範囲にあっても良い。
【００５４】
本発明によるクラッチ装置の修正実施形態が図６で例示される。先に説明した構成要素に対応する構成要素には、同参照番号に「ａ」を加えて示すものとする。実質的な構造や機能の差異についてのみ以下で説明する。
【００５５】
図６による実施形態では、例えば、リング状に設計された摩擦ライニングの形態の摩擦ライニング装置５２ａ、５４ａが再び、液体を循環させる第１および第２の摩擦要素２２ａ、２４ａの両側に提供される。例えば、図７に見られるように、第１の摩擦要素２２ａと、その上に提供された摩擦ライニング５２ａとに関して、摩擦ライニング５２ａは、好ましくは実質的に半径方向に延在する複数の液流ダクト８０ａを、例えば打ち抜きまたはエンボスによって、摩擦要素２２ａの上に形成する。これらの液流ダクト８０ａのそれぞれは、今や送液表面７４ａ、７６ａとなる壁によって円周方向に境界が付けられる。この場合、滑りモードで、再びハウジング装置２２ａと共に回転されるこれらの送液表面７４ａ、７６ａは、ポンプブレード表面の機能を果たすが、第２の摩擦要素２４ａ上の対応送液表面は再びタービンブレード表面の機能となる。この実施形態では、摩擦ライニングキャリヤ５６ａは、実質的に平面構造のものである板金部分として提供される。摩擦ライニングが提供されない第２の摩擦要素または第１の摩擦要素は、それぞれの場合で再び、液体を循環させる２つの第１の摩擦要素２２ａまたは第２の摩擦要素２４ａとの間に位置することがここでも見られる。
【００５６】
２つの直ぐ近くの第１の摩擦要素２２ａ間の、図６でも見られるブラインド摩擦表面を回避するために、図８で示されるような装置が提供される。摩擦ライニング５２ａ（第１の摩擦要素２２ａの場合）および５４ａ（第２の摩擦要素２４ａの場合）は、第１の摩擦要素２２ａおよび第２の摩擦要素２４ａの一方の軸方向側だけにそれぞれの場合で提供されることがここでも見られる。再びこれらの摩擦ライニング５２ａ、５４ａのそれぞれは、議論したダクト８０ａを有する。隣接要素３０ａも、ダクト８０ａを有するこのタイプの摩擦ライニング５４ａを支持できる。この実施形態では、先に説明した局所循環がそれで生成される。図８で例示される実施形態は、効果の無いブラインド摩擦表面の回避のおかげで同数の摩擦要素で改良されたトルク伝達能力を有するが、複数の局所循環は、図６の全体的循環流と比べて僅かに低い流量を達成する効果を有する。さらに、軸方向寸法を非常に短縮した実施形態が得られる。図６で例示された実施形態および図８で例示された実施形態の両方ともに、製造するのが極めて簡単な構造的設計を有する利点がある。図１による実施形態の連結セクションの省略のおかげで軸方向に著しく短い全体的なサイズが達成されるが、摩擦ライニング装置の領域に提供される送液表面の全体もより小さい全体表面エリアを提供するので、送液効率の減少となることが特に見られる。これに対処するために、有効である軸方向構造的空間が様々な摩擦ライニングの厚さやそれらに作られる溝の深さを可能な限り大きくなるようにするために利用されるべきである。
【００５７】
摩擦ライニングを使用する本発明の原理の範囲内での送液表面のさらなる修正が図９で例示される。軸方向に千鳥配置した複数の第１の摩擦要素２２ａおよび少なくとも１つの第２の摩擦要素２４ａがここでも提供される。第１の摩擦要素２２ａおよび第２の摩擦要素２４ａは再び摩擦ライニングまたは摩擦ライニング装置５２ａ、５４ａを軸方向側に支持する。先に例示した実施形態の修正では、結合要素２６ａを介して出力軸に結合される第２の摩擦要素２４ａは、今や「外部ディスク」として設計される、すなわち、それらの回転係止突起が半径方向外部に達する。第１の摩擦要素２２ａは「内部ディスク」として設計され、ハウジング装置１２ａ上の対応構造体７０ａと係合する回転結合突起を有する。デュアルライン原理のシステムがここでも例示され、係合状態を生成するために、第１の空間領域３４ａの液圧が第２の空間領域３６ａ内の液圧よりも増加した液供給分だけ増加される。従って、クラッチピストン３２ａは、摩擦要素２２ａおよび２４ａに対して軸方向に押圧される。クラッチ装置１０ａが係合される場合でも液体の交換を可能にする少なくとも１つの流路開口部９０ａがクラッチピストン３２ａ内に提供される。クラッチピストン３２ａは、回転結合装置９１ａを介してハウジング装置１２ａに回転して固定連結するように結合されるが、ハウジング装置１２ａに対して軸方向に移動可能である。従って、この場合、クラッチピストン３２ａは、ハウジング装置１２ａと共に回転され、最終的に摩擦ライニング５２ａをも支持する第１の摩擦要素と見なされる。
【００５８】
図１０では、第２の摩擦要素２４ａの部分軸方向図が示される。その上に提供された摩擦ライニング５４ａは、半径方向内部に向かって密閉される溝またはダクト８０ａを有することが分かる。半径方向内部リング状セクション８２ａはそのままである。ダクト８０ａの半径方向内部端領域では、流路開口部８４ａが摩擦ライニングキャリヤ５６ａ内に提供される。図１１に見られる第１の摩擦要素２２ａの摩擦ライニング５２ａも同様に、半径方向内部に限定され、それらの半径方向内部端領域においてリング状ダクト領域８６ａに至る複数のダクト８０ａを有する。このリング状ダクト領域８６ａは、流路開口部８４ａの反対側に位置する。先に説明した実施形態と同じように、ダクト８０ａに境界を付ける側壁は、それぞれの送液表面７４ａ、７６ａを形成する。ハウジング装置１２ａと共に回転される第１の摩擦要素２２ａの場合、これらの送液表面７４ａ、７６ａは再び、半径方向外部に液体を運ぶブレード表面として作用するが、第２の摩擦要素２４上に提供される送液表面７４ａ、７６ａは、液流を半径方向内部に向かわせ、トルクを支持するために使用される。図９で例示される構造の変形例では、局所循環が再び生成され、前記循環は、それぞれの場合で、第２の摩擦要素２４ａのライニングキャリヤ、第２の摩擦要素２４ａの摩擦ライニング５４ａ、および第１の摩擦要素２２ａの摩擦ライニング５２ａを越えて広がる。この実施形態では、様々な摩擦ライニング５２ａ、５４ａの半径方向外側にある結合要素２６ａが、半径方向外部領域内の液体の循環の偏向を助ける機能を果たすが、先に説明した実施形態では、この結合要素は半径方向内部領域内の液体の循環の対応する偏向を提供したことは強調されるべきである。半径方向外部領域内の偏向は、半径方向外部に位置するハウジング装置のこれらのセクションによってそこで行われる。特に図６〜１１で例示された実施形態に関し、このタイプの摩擦要素は、当然、個別のキャリヤ要素や、例えば接着によってそれに取り付けられた個別の摩擦ライニングを必ずしも具備する必要はないことは強調されるべきである。逆に、例えばファイバ複合材料、例えば炭素繊維複合材からの単一部品として構成される摩擦要素がここで提供されても良く、それで前記摩擦要素を望むような幾何学的形状に構成することも可能となるが、それらを、例えば、図８に見られるような摩擦要素と同じような構造にすることも可能である。本発明の状況において、これらの摩擦要素は、それでそれらの軸方向側に、ハウジング装置または出力軸に取り付けるために設計される本体領域と共に単一部品として設計される摩擦ライニングまたは摩擦ライニングセクションを有する。
【００５９】
当然、摩擦ライニングまたは摩擦ライニングセクションが、他の構成要素に取り付けるために設計された本体領域と同材料から一体に形成されるこのタイプの摩擦要素では、例えば、図１７に見られるような、蛇行状構造にすることもできる。
【００６０】
先に説明した実施形態や、以下で説明する他の実施形態も、特に図９で例示された実施形態はまた、流体式トルクコンバータまたは流体クラッチ内のクラッチ装置として、すなわち、「トルクコンバータロックアップクラッチ装置」として適している。この場合も、トルク変換状態がもたらされると、導入されるトルクの大部分が、摩擦熱に変換され、次に本発明に従って誘発された循環によって速やかに除去される。液体の循環中に運ばれる液量が、互いに対する摩擦に耐え、ポンプまたはタービンとして効果的である様々な摩擦要素間の回転速度差が増加すると共に増加することは、本発明による実施形態の全てにおいてかなり有利なものとなる。つまり、特に重摩擦負荷がある場合、すなわち、大きな滑りがある場合、大量の液体が循環によって循環されるので、摩擦により生成された熱の除去をかなり改良する効果をもつ。摩擦的に効果的となる様々な表面エリア領域それら自体の領域に生成される液体の循環は、確実に、最終的に液体が熱的に作用を受ける表面エリア領域の全てに非常に速やかに運ばれ、熱がそこから除去されるようにする。
【００６１】
以下の文章では、本発明の液体の循環と組み合わされるかまたは組み合わせられ得る液流の様々な可能性が例示される。従って図１９は、液体の供給および除去が、トリプルラインシステムのように行われる、本発明によるクラッチ装置１０を概略的に示す。液体はクラッチピストン３２を軸方向に変位させる目的で出力軸１８内の中央開口部３８を経て空間領域３６内に導入されるか、またはそこから再び離れるように導かれるが、液体は、流れの空間領域５０を実質的に包囲するさらなるラインを経て空間領域３４に導入される。液体は、流れの空間領域４８を包囲するさらなるラインを経て再び空間領域３４から抜き出される。図１９の例示において、個別の要素４６は、迷路状シールのように効果的であり、原則的に互いに対し回転可能である２つの密閉要素を具備できることは強調されるべきである。この装置の利点は、係合および係合解除プロセスを空間領域３４内の圧力状態に全く関係なく行うことができることである。従って伝達装置によって調整できる優れた熱除去が得られる。クラッチピストン３２の非常に精密な変位も達成できる。
【００６２】
図２０による実施形態は、「デュアルライン原理」に従って動作する。液体は、出力軸１８内の中央開口部３８を経てハウジング装置１２内に、特に空間領域３６内に送られる。液体は、提供された収縮作用で、クラッチピストン３２内の１つまたはそれ以上の開口部１３０を経て空間領域内に入り、ハブ１６と出力軸１８の間に提供された空間領域５１を経て再び流出できる。このクラッチ装置１０を係合するために、液体は従って空間領域３６内に強力に送られる。この空間領域３６内の液圧の増加のおかげで、クラッチピストン３２が摩擦要素に押し付けられる。より早い係合解除プロセスを得るために液流の方向を逆転させることもここでは可能となる。少なくとも１つの開口部１３０を提供することによって、液体の交換およびそれに対応する熱の除去もここでは係合状態で連続的に可能である。好ましい液体の漏出（開口部または複数の開口部１３０に起因する）は、オイルが連続的にフィードバックされなければならないので、効率が低下する結果となるが、低製造費で液体の連続的交換が可能である。
【００６３】
図２１で例示された構造の変形例は、液体が出力軸１８内の中央開口部３８を経て空間領域３６内に送られる図２０で例示される構造の変形例と実質的に対応する。
【００６４】
但し、流路開口部は、クラッチピストン３２内に提供されない。ゆえに、２つの空間領域３４、３６間に液交換用の直接連結路がない。この変形例では、空間領域３４は前もって液体で満たされる。摩擦がその上に作用する領域からの熱の除去は、様々な摩擦要素の領域内に本発明により高められた液体の循環によって行われるに過ぎない。それによって液体が空間領域３４から除去されることによる液体の交換はない。クラッチピストン３２の変位によって誘発される空間領域３４の容積の変化をここで補償できるようにするために、前記空間領域３４は、作動液体、すなわち、オイル状液体などで完全に満たされない、その結果、圧縮可能な体積のガスが残る。
【００６５】
図２２は、液体の効率的な循環を得るために一定の範囲内にあるべき様々な寸法を例示する。従って、例えば、最終的に液体を循環させる送液表面の外部寸法に対する内部寸法の比、すなわち、比ｄ／Ｄが０．３５〜０．８５の範囲内に、好ましくは約０．６であれば有利となる。効果的な送液表面の数は６〜４８の範囲内に、好ましくは約２４であるべきである。摩擦ライニングには、それらの直径比ｄ_Ｂ／Ｄ_Ｂが０．６〜０．９の範囲内に、好ましくは約０．７５であれば有利と分かっている。
【００６６】
半径方向の外部および内部に提供される先に議論した様々な開口部１１４、１０６、またはそれぞれの結合突起間の流路カットアウトの提供は、先に議論した半径方向外部および半径方向内部液流空間１３４、１３６を形成させる。これらは、摩擦ライニングキャリヤ５６の、先に説明した、様々なリングセクションによって半径方向外部に、または半径方向内部に形成されるが、例えば、図１でも見られるように、ハウジング装置１２によって、または結合要素２６によって直接境界が付けられても良い。液体がほぼ軸方向に流れるこれらの半径方向外部および半径方向内部の液流空間には、送液表面の外部寸法に対する比、すなわち、比Ｄ_ａ／Ｄとして、１．０３〜１．２の範囲、好ましくは約１．１の値を提供すること、または送液表面の内径に対する比として、すなわち、比ｄ_ｉ／ｄとして０．４〜０．９の範囲、好ましくは約０．７の値を提供することが有利であると分かっている。さらに、図２２内の範囲Ｂ_ｐでおおよそ表された、タービンのように効率的である摩擦要素の軸方向範囲に対する、図２２内の寸法Ｂ_ｐでおおよそ表された、ポンプのように作用する摩擦要素の軸方向範囲の比が０．５〜１．２の範囲内、好ましくは約１であれば有利である。図２２において、結合要素２６に回転して固定連結するように半径方向内部に結合されるが、液体を循環させることに寄与しない摩擦要素２４がポンプのように効果的な２つの摩擦要素２２の間に位置する限りではちょっとした不正確さがあることもここでは強調されるべきである。同じことは、タービンのように効果的である領域にも当てはまる。
【００６７】
図２２で例示されたように、摩擦ライニングが、様々なライニングキャリヤ上の送液表面と同じ領域内の半径方向外部で終わる場合、有利であることがさらに分かったが、強制的ではない。
【００６８】
図１９〜２２を参照して上述した細部は、液体を循環させる送液表面が形成される方法に無関係、すなわち前記送液表面がライニングキャリヤ、またはライニングそれら自体の端面または側面に形成されるかどうかに無関係であることは強調されるべきである。これに関して、図１９〜２２に関して提示された記述は、同様に図６〜１１による実施形態にも当てはまる。
【００６９】
さらなる有利な変形が図２３で例示される。図１９〜２１に関して先に説明したように、多様な流れまたは事前充填によって、液体の流れまたは／および液体の循環によって熱を除去するために、互いの摩擦に耐えるか、または相互作用状態にされる表面エリア領域の領域内に作動液があることが確実にされる。但し、クラッチ１０が係合していない状態では、熱を除去するこの機能は不要である。尚も存在する作動液は、ドラッグトルク増加させる効果を有するので、それは、例えば、本発明によるクラッチがダブルクラッチの一部として効果的である場合に不利益となる。この場合、トルクは、それぞれの場合でクラッチの１つだけを介して伝達されることになる。図２６で例示された変形によれば、トルクが伝達される場合に限り、摩擦が作用する表面エリア領域を含む容積領域が確実に作動液で満たされるようになる。これは、例えば、ハウジング装置１２に回転して固定連結するように結合される、摩擦要素のために提供される、ハウジング装置１２とは別に形成される結合要素１４０によって達成され、前記結合要素は、例えば、ハウジング装置１４０に回転して固定連結するように連結される。この結合要素１４０は、複数の流路開口部１４２を有し、それを通して液体が半径方向内部から半径方向外部に流れる。動作中、クラッチが係合状態になった場合、液体を空間領域３４内に、特に、例えば、約２０リットル／分の送り量で確実に送り込むようにする。この液体は、遠心力によって半径方向外部に流され、開口部１４２の収縮作用のおかげで、結合要素１４０によって包囲された容積領域内により集中的に蓄積する。この時点で、作動液が、互いに摩擦に耐える構成要素から熱を吸収し、次いで開口部１４２を通過後および排出口後に空間領域３４から熱を除去する。クラッチが再び係合解除状態にされた場合、液体の供給が停止され、最初に尚も存在していた液体は開口部１４２を経て通過し、次いで除去される。それで、作動液に起因するいかなるドラッグ効果ももはや存在しない。このタイプの構造は、当然、出力軸に取り付けられる摩擦要素２４ａが、様々な摩擦要素２４ａ、２２ａの半径方向外部を包囲する結合要素２６ａに取り付けられる図９で例示される変形の場合にも可能である。
【００７０】
送液表面が提供される方法も再びここでは重要ではない、それで、本発明のこの態様は基本的に、先に説明した構造の変形の全てに使用されても良い。
【００７１】
本発明によるさらなるクラッチ装置が図２４で例示される。これは、先に説明した原理に、特に液体を循環させることに対して、対応し、摩擦要素に関する限り、様々な構造変形に対して先に説明したような方法で設計できる。
【００７２】
クラッチピストン３２ｂと反対の位置にあり、半径方向内部に延在するハウジングセクション１５０ｂは、好ましくは回転軸Ａと同心である開口部を半径方向内部に有することが、図２４で例示された構造変形例に見られる。クラッチピストン３２の軸方向構造体１５２ｂは、実質的に円筒状に延在し、変形によって形成されており、シール効果を提供するシール要素１５４ｂで前記開口部を介して案内される。空間領域３４ｂ、３６ｂを包囲するハウジング１２ｂの内部全体は、従って液密状態で密閉され、前もって作動液で充填される。２つの空間領域３４ｂ、３６ｂは、クラッチピストン３２ｂも、摩擦要素２２ｂと同じ方法で、前記クラッチピストンに提供された噛み合い装置１５６ｂによってハウジング装置１２ｂに回転して固定連結するようにそこに取り付けられるので、半径方向外部に直接連結される。１５８ｂで概略的に示された作動機構がクラッチピストン３２ｂに提供される。前記作動機構は、例えば、摩擦クラッチを作動させる従来形ピストン／シリンダ作動機構のように、エネルギーアキュムレータ、例えばダイアフラムスプリングまたは他のアクチュエータのように設計される。機構１５８ｂは、ハウジング装置１２ｂから突出するクラッチピストン３２ｂの領域１５２ｂに作用する、ゆえに係合状態を生成するために前記クラッチピストンを様々な摩擦要素２２ｂ、２４ｂを押し付ける。係合状態を生成する働きをする液管はゆえに不要となるので、特に液体を導くことに関して構造が簡単になる。係合解除状態への移行中にクラッチピストンを所定の方法で摩擦要素から離れるように移動させるために、前記ハウジング装置に圧縮応力を与え、唯一比較的小さなバネ力がなければならないスプリング要素をハウジング装置１２ｂ内または同外部に提供することが考えられる。
【００７３】
図２４で例示された構造変形例は、湿式クラッチ、すなわち、その周りに流れる液体によって冷却されるクラッチの原理を従来形乾式摩擦クラッチの作動と組み合わせる。従ってこのタイプのクラッチ構造は、例えば、従来形の作動、すなわち、従来形乾式摩擦クラッチの作動が提供されるが、意図した使用目的が、特に滑りモードで生じる負荷が乾式摩擦クラッチには大きくなり過ぎとなったであろうところに、使用される。当然、図２４による実施形態において、先に説明した手段の全てが摩擦要素の構造および効果に対して提供可能であることも強調されるべきである。
【００７４】
本発明によるクラッチ装置の発展形態が図２５で例示される。クラッチ装置１０のハウジング装置１２は、２００で概略的に示されたねじり振動ダンパを介して、共に回転させる駆動軸または他の駆動要素に結合されることがここで分かる。この目的で、ハウジング装置１２は、フランジ状のように半径方向外部に延ばされ、にじり振動ダンパ２００の二次側を形成する領域２０２を有する。一次側を実質的に形成するカバー要素２０４、２０６は、フランジ状のように延ばされる領域２００の２つの軸方向側に提供される。実質的に公知の方法では、複数のダンパスプリング２０８は、カバー要素２０４、２０６、および半径方向外方に延ばされるフランジ状領域の間で作用し、その結果、ハウジング装置１２が、実質的に一次側を形成するカバー要素２０４、２０６に向かって回転範囲の限定角度内で回転できる。この一次側は、平板たわみ軸継手等を介して駆動軸に取り付けることができる。
【００７５】
図２６で例示された構造変形例では、ねじり振動ダンパ２００が、出力側に提供され、結合要素２６と出力軸１８（概略的に例示）の間のトルク伝達経路内に在る。この場合、ハウジング装置１２は、例えば、平板形たわみ軸継手を介して、駆動軸に直に取り付けられる。ねじり振動ダンパ２００は、再び、従来タイプの構成に従って構成され、例えば、図２５に示される、領域２０２のようにフランジ状中央ディスク要素、および軸方向の両側に位置する２つのカバーディスク要素２０４、２０６を結合要素２６に連結し、当然、互いに一体に形成されても良い。
【００７６】
図２７で例示された実施形態では、ねじり振動ダンパ２００は、ハウジング装置１２の内部領域内、すなわち、作動液で満たされる空間領域内に提供される。２１０を概略的に示されるキャリヤ要素は、摩擦要素２２およびクラッチピストン３２の両方を回転して固定連結するように支持する。その半径方向外部領域内に、このキャリヤ要素２１０は中央要素２００を形成し、その両側に、ハウジング装置１２と一体的に形成されるカバー要素２０４、２０６がダンパスプリング２０８との相互作用のために提供される。ねじり振動ダンパ２００はここでも、駆動側、すなわち駆動軸と摩擦要素２２の間のトルク伝達経路内に提供される。図２８で例示された構造変形例では、ねじり振動ダンパ２００は再び、ハウジング装置１２内に配置されるが、次いで出力軸に回転して固定連結するように結合される、結合要素２６とさらなる結合要素２１２との間の出力側に配置される。
【００７７】
図２９は、２２０で概略的に示される始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置１０を例示する。エンジンブロック２２２に対面する側に、ハウジング装置は、例えば、にじり振動ダンパ２００を介して、共に回転するハウジング装置１２にも結合される始動発電装置のロータ装置２２４を支持する。始動発電装置２２０の導電コイルを有するステータ装置２２６は、ロータ装置２４の半径方向内部、または、例示された例におけるように、半径方向外部にある。ステータ装置２２６は、例えば、エンジンブロック２２２に回転して固定連結するように保持される。
【００７８】
図３０で例示された構造変形例では、ロータ装置２２４は、ハウジング装置１２の出力側に配置される。ステータ装置２２６は、例えば、伝動装置ベル状部２２８の内側で支持される。
【００７９】
図２５〜３０を参照して説明した実施形態では、クラッチ装置の内部構造は、図１〜２４を参照して先に説明したように、特に様々な摩擦要素に関する限り、設計できることは強調されるべきである。この場合もまた、循環円で示されるように、摩擦要素の周りに流れる液体の循環が提供される。本発明によるクラッチ装置１０内にねじり振動ダンパ２００および始動発電装置２２０の両方を提供することは自明である。例えば、平板形たわみ軸継手などを介して駆動軸を、始動発電装置のロータ装置に結合すること、そのロータ装置をねじり振動ダンパの入力側または一次側に結合すること、次いでねじり振動ダンパの出力側を本発明によるクラッチ装置のハウジング装置に結合することも可能である。
【００８０】
互いの摩擦作用状態をもたらす摩擦要素の領域に液体を循環させる本発明の原理は当然、２組の摩擦要素が使用され、２つの湿式クラッチのうちの一方の交互係合によって２つの異なる出力軸を駆動軸とトルク伝達接続させる、二重湿式クラッチ装置内で使用されても良いことはさらに強調されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２】図１のクラッチ装置内に使用された摩擦要素の部分軸方向図を示す。
【図３】図２で例示した摩擦要素を外部から半径方向に見た図を示す。
【図４】代替的に設計された摩擦要素の部分軸方向図を示す。
【図５】図４で例示した摩擦要素の変形例をを示す。
【図６】本発明によるクラッチ装置の代替実施形態を示す。
【図７】図６のクラッチ装置内に使用された摩擦要素の部分軸方向図を示す。
【図８】本発明によるクラッチ装置の他の代替実施形態の図６に相当する図を示す。
【図９】本発明によるクラッチ装置の代替実施形態の他の図を示す。
【図１０】図９による実施形態で使用された摩擦要素の部分軸方向図を示す。
【図１１】図９による実施形態で使用された他の摩擦要素の部分軸方向図を示す。
【図１２】外部および内部ディスク用の摩擦ライニングキャリヤの多様な実施形態を示す。
【図１３】外部および内部ディスク用の摩擦ライニングキャリヤの多様な実施形態を示す。
【図１４】外部および内部ディスク用の摩擦ライニングキャリヤの多様な実施形態を示す。
【図１５】外部および内部ディスク用の摩擦ライニングキャリヤの多様な実施形態を示す。
【図１６】本発明によるクラッチ装置の代替タイプの実施形態の部分断面図を示す。
【図１７】図１６による実施形態内で使用される送液表面要素の斜視図を示す。
【図１８】摩擦要素の断面図を示す。
【図１９】液体の流れの多様な可能性を例示する本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２０】液体の流れの多様な可能性を例示する本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２１】液体の流れの多様な可能性を例示する本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２２】多様な寸法を例示するために使用された本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２３】外部ディスクキャリヤの部分縦断面図を示す。
【図２４】代替実施形態による本発明によるクラッチ装置の部分縦断面図を示す。
【図２５】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。
【図２６】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。
【図２７】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。
【図２８】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。
【図２９】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。
【図３０】ねじり振動ダンパまたは始動発電装置と共に本発明によるクラッチ装置のさらなる実施形態を示す。

Claims

液体で満たされるかまたは満たされ得るハウジング装置（１２；１２ａ）、
ハウジング装置（１２；１２ａ）と共に回転可能な少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）、
出力要素（１８）と共に回転可能で、摩擦相互作用を生成するために少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）を具備する、特に自動車用のクラッチ装置であって、
少なくとも１つの摩擦要素（２２、２４；２２ａ、２４ａ）が、摩擦要素（２２、２４；２２ａ、２４ａ）の少なくとも一部のエリアの周りに液体を循環させるように設計されることを特徴とする、クラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）が、液体を循環させるように設計されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）が、少なくとも１つの送液表面（７４、７６；７４ａ、７６ａ）を有し、少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）が、少なくとも１つの送液表面を有することを特徴とする請求項２に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの送液表面（７４、７６；７４ａ、７６ａ）が、半径方向範囲の構成要素と軸方向範囲の構成要素とを有することを特徴とする請求項３に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの送液表面（７４、７６；７４ａ、７６ａ）が、実質的に接線指向の垂直表面で少なくとも一部の領域内に設計されることを特徴とする請求項３または４に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２ａ）または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４ａ）が、少なくとも一方の軸方向側に、少なくとも１つの送液表面（７４ａ、７６ａ）を提供する摩擦ライニング装置（５２ａ、５４ａ）を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの送液表面（７４ａ、７６ａ）が、円周方向に摩擦ライニング装置（５２ａ、５４ａ）内の溝状チャネル（８０ａ）に境界を付ける少なくとも１つの壁を具備することを特徴とする請求項６に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２ａ）または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４ａ）が、両軸方向側に、それぞれが送液表面（７４ａ、７６ａ）を提供する摩擦ライニング装置（５２ａ、５４ａ）を有することを特徴とする請求項６または７に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２ａ）または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４ａ）が、一方の軸方向側だけに、少なくとも１つの送液表面（７４ａ、７６ａ）を提供する摩擦ライニング装置（５２ａ、５４ａ）を有し、さらなる摩擦要素（２２ａ、２４ａ）の摩擦ライニング装置（５２ａ、５４ａ）が他方の軸方向側の反対位置することを特徴とする請求項６または７に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２）または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４）が、好ましくは少なくとも一方の軸方向側で、摩擦ライニング装置（５２、５４）を支持する摩擦ライニングキャリヤ（５６）を有し、少なくとも１つの送液表面（７４、７６）が摩擦ライニングキャリヤ（５６）によって提供されることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
摩擦ライニングキャリヤ（５６）が、円周方向に互いに続き、互いに対して軸方向にずらされ、連結セクション（７２）によって互いに連結されるライニング支持セクション（５８、６０）を有し、少なくとも１つの送液表面（７４、７６）が連結セクション（７２）によって提供されることを特徴とする請求項１０に記載のクラッチ装置。
摩擦ライニングキャリヤ（５６）が、実質的にリング状板金素材の変形によって形成されることを特徴とする請求項１１に記載のクラッチ装置。
互いに対して軸方向にずらされるライニング支持セクション（５８、６０）上には、それぞれの摩擦ライニング装置（５２、５４）のライニングセグメント（６２、６４）が前記ライニング支持セクションの軸方向側に提供され、それらの軸方向側がそれぞれの場合において互いに離れる方向に向いていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のクラッチ装置。
円周方向に互いに続く複数の送液表面（７４、７６；７４ａ、７６ａ）が、少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）上または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）上にあることを特徴とする請求項３〜１３のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
第１および第２の摩擦要素（２２、２４；２２ａ、２４ａ）を互いに摩擦相互作用状態にできるプレス要素（３２；３２ａ）が、ハウジング装置（１２；１２ａ）の内部領域を、摩擦要素（２２、２４；２２ａ、２４ａ）を収容する第１の空間領域（３４；３４ａ）と第２の空間領域（３６；３６ａ）とに分割す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クラッチ装置。
液流装置が、実質的に液体の循環に関係なく第１の空間領域（３４；３４ａ）に液体を送り、第１の空間領域（３４；３４ａ）から液体を除去するために提供されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
第１の空間領域（３４；３４ａ）が、液体の交換に対して実質的に密閉されることを特徴とする請求項１５に記載のクラッチ装置。
摩擦要素（２２、２４；２２ａ、２４ａ）の摩擦相互作用を生成できるようにプレス要素（３２；３２ａ）に作用させるために液体が第２の空間領域（３６；３６ａ）に導入されることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
プレス要素（３２ｂ）が、摩擦相互作用を生成するために、実質的にハウジング装置（１２ｂ）の外側に提供される、作動装置（１５８ｂ）によって作動されることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２）または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４）が、液体を循環させることに寄与するタブ状湾曲部分（１２７）を備えた摩擦ライニングキャリヤを有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）に提供された送液表面数、または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）に提供された送液表面数が、６〜４８の範囲、好ましくは約２４であることを特徴とする、請求項３または請求項３に関連していれば請求項４〜２０のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）内または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）内の、
送液表面の外部寸法（Ｄ）に対する送液表面の内部寸法（ｄ）は、０．３５〜０．８５の範囲、好ましくは約０．６の比（ｄ／Ｄ）である、または／および
送液表面の外部寸法（Ｄ）に対する外部液体偏向空間の外部寸法（Ｄ_ａ）は、１．０３〜１．２の範囲、好ましくは約１．１の比（Ｄ_ａ／Ｄ）である、または／および
送液表面の内部寸法（ｄ）に対する内部液体偏向空間の内部寸法（ｄ_ｉ）は、０．４〜０．９の範囲、好ましくは約０．７の比（ｄ_ｉ／ｄ）であることを特徴とする、請求項３または請求項３に関連していれば請求項４〜２１のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
液体の循環に寄与する第２の摩擦要素（２４；２４ａ）によって占められた軸方向範囲の領域の軸方向寸法に対する液体の循環に寄与する第１の摩擦要素（２２；２２ａ）によって占められた軸方向範囲の領域の軸方向寸法が、０．５〜１．２の範囲、好ましくは約１の比であることを特徴とする、請求項２または請求項２に関連していれば請求項３〜２２のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
摩擦ライニングが少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２；２２ａ）上または／および少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４；２４ａ）上に提供され、その内部寸法（ｄ_Ｂ）が、その外部寸法（Ｄ_Ｂ）に対して０．６〜０．９の範囲、好ましくは０．７５の比であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
液体で満たされるかまたは満たされ得るハウジング装置（１２ｂ）、
ハウジング装置（１２ｂ）と共に回転可能な少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２ｂ）、
出力要素と共に回転可能で、摩擦相互作用を生成するために少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２ｂ）に接することができる少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４ｂ）、
ハウジング装置（１２ｂ）内で変位可能に配置され、それによって第１および第２の摩擦要素（２２ｂ、２４ｂ）を相互摩擦相互作用状態にできるプレス要素（３２ｂ）を、オプションとして先の請求項の１つまたはそれ以上の特徴と併せて、具備する、特に自動車用のクラッチ装置であって、
プレス要素（３２ｂ）が、摩擦相互作用を生成するために、実質的にハウジング装置（１２ｂ）の外部に提供される作動装置（１５８ｂ）によって作動されることを特徴とする、クラッチ装置。
ハウジング装置（１２ｂ）が、液体の交換に対して実質的に完全に密閉されることを特徴とする請求項２５に記載のクラッチ装置。
ねじり振動ダンパ装置（２００）が、ハウジング装置（１２）に結合される駆動要素と、少なくとも１つの第１の摩擦要素（２２）との間のトルク伝達経路内、または／および、少なくとも１つの第２の摩擦要素（２４）と出力要素（１８）との間のトルク伝達経路内にあ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クラッチ装置。
始動発電装置（２２０）が、前記始動発電装置の、好ましくは永久磁石を支持するロータ装置（２２４）が共に回転するようにハウジング装置（１２）に結合され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クラッチ装置。
少なくとも一方の軸方向側で、摩擦ライニング装置（５２、５４）を支持する摩擦ライニングキャリヤ（５６）を具備し、少なくとも１つの送液表面（７４、７６）が摩擦ライニングキャリヤ（５６）によって提供されることを特徴とする特に請求項１〜２８のいずれか一項に記載のクラッチ装置用の摩擦要素。
摩擦ライニングキャリヤ（５６）が、円周方向に互いに続き、互いに対し軸方向にずらされ、連結部分（７２）によって互いに連結されるライニング支持セクション（５８、６０）を有し、少なくとも１つの送液表面（７４、７６）が連結セクション（７２）によって提供されることを特徴とする請求項２９に記載のクラッチ装置用の摩擦要素。
摩擦ライニングキャリヤ（５６）が、実質的にリング状板金素材の変形によって形成されることを特徴とする請求項３０に記載のクラッチ装置用の摩擦要素。
互いに対して軸方向にずらされるライニング支持セクション（５８、６０）上に、それぞれの摩擦ライニング装置（５２、５４）のライニングセグメント（６２、６４）が、それぞれの場合において互いに離れる方向に向けられる前記ライニング支持部分の軸方向側に提供されることを特徴とする請求項３０または３１に記載のクラッチ装置用の摩擦要素。