JP2007113784A - ダブルクラッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】カップリングフランジから第1または第2クラッチへの、もしくは、第1または第2クラッチから第1または第2トランスミッションインプットシャフトへの回転しない接続に関して、自由度のできる限り多いトランスミッションのためのダブルクラッチを提供する。
【解決手段】クラッチ心棒25にクラッチハブ11を回転可能に支持し、オイルをクラッチ心棒25からクラッチハブ11へ導くために、クラッチ心棒25をクラッチハブ11に液圧によって接続する。クラッチ部品16に回転モーメントを伝送するために、空洞シリンダ部18を設ける。半径の方向に見てクラッチ心棒25とクラッチハブ11との間に、クラッチ心棒25およびクラッチハブ11のそれぞれに対して回転可能なように空洞シリンダ部18を配置する。オイルをクラッチ心棒からクラッチハブへ導くことのできる少なくとも1つの開口部を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、第1トランスミッションインプットシャフトと該第1トランスミッションインプットシャフトに対して同軸に配置された第2トランスミッションインプットシャフトとを有するトランスミッションのためのダブルクラッチに関する。
このようなダブルクラッチは、例えば、特許文献1に記載されている。この場合、ダブルクラッチは、駆動装置すなわちエンジンに回転しないように接続することのできるカップリングフランジを備えている。さらに、ダブルクラッチは、第1クラッチと第2クラッチとを備えている。双方のクラッチは、液圧によって操作可能なクラッチである。例えば第1クラッチが閉じた位置にある場合は、回転モーメントは、カップリングフランジから第1トランスミッションインプットシャフトへ伝送される。これに対応して、第2クラッチは、回転モーメントを、カップリングフランジから第2トランスミッションインプットシャフトへ伝送する機能を果たす。
各クラッチは、複数の外部板と複数の内部板とを備えている。第1および第2クラッチの各内部板は、内部板キャリアを有するクラッチハブと、クラッチカバーを有する回転可能なクラッチハウジングとを介して、カップリングフランジに回転しないように接続されている。第1クラッチの外部板は、第1カップリングケージを介して、第1トランスミッションインプットシャフトに回転しないように接続されている。一方、第2クラッチの外部板は、第2カップリングケージを介して、第2トランスミッションインプットシャフトに回転しないように接続されている。
クラッチハブは、内部板キャリアに加えて、第1クラッチを操作するための第1液圧ユニットと、第2クラッチを操作するための第2液圧ユニットとを備えている。この場合、第1液圧ユニットは、交互に並んで配置された内部板と外部板とに軸方向の圧力をかけることができ、内部板および外部板は、軸方向に重なり合って加圧される。個々の板の間に摩擦が生じることにより、第1クラッチは、摩擦回転モーメントを伝送することができる。同様に、第2クラッチは、第2液圧ユニットを介して操作され、閉鎖された状態において、回転モーメントを、クラッチハブから第2トランスミッションインプットシャフトへ伝送する。
クラッチハブは、クラッチ心棒に対して回転可能なように支持されている。クラッチ心棒は、第1トランスミッションインプットシャフトと第2トランスミッションインプットシャフトとに対して同軸に配置されている。この場合、クラッチ心棒は、クラッチハブの回転可能なベアリングとしてだけではなく、クラッチハブにオイルを供給するためにも機能を果たす。したがって、第1および第2の液圧ユニットは、板の各集合を互いに押し付け合えるように、プレッシャオイルを必要とする。第1および第2クラッチのスリップ動作の際の熱を取り去ることができるように、さらに、第1および第2のクラッチのクラッチ心棒を介して、冷却用エンジンオイルが導入される。
欧州特許第1195537号明細書
クラッチカバーを有する回転可能なクラッチハウジングは、閉じたクラッチケーシングを形成する。この閉じたクラッチケーシングには、第1および第2クラッチと、対応するカップリングケージとが配置されている。カップリングフランジと共に回転し、それゆえ、エンジンと共に回転するクラッチハウジングによってほぼ完全に取り囲まれているので、例えばクラッチハウジングの半径方向における外部に隣接する補助駆動装置と、第1または第2カップリングケージとの間には、回転しない接続は形成されない。これに対し、半径方向における外部に隣接する例えば電気モーターの形態の補助駆動装置が、回転可能なクラッチハウジングに結合される可能性だけはある。しかし、第1および第2クラッチの出力側との結合は、第1および第2のカップリングケージについていえば、全くといってよいほど実現不可能である。
第1カップリングケージまたは外部カップリングケージに、電気モーターの回転子すなわち回転子が回転しないように固定されている場合もある。この場合は、回転子は、クラッチハウジングの内部に配置されている。それゆえ、対応する電気モーターの固定子は、クラッチハウジングの外側に配置されている。つまり、固定子と回転子とは、クラッチハウジングの壁によって相互に分離されている。クラッチハウジングの材料を適切に選択し、回転子と固定子との間の半径方向の間隔を適切に寸法決定すれば、電気モーターの所望の回転モーメントを、第1カップリングケージと第1トランスミッションインプットシャフトとに伝送することができる。しかしながら、この場合は、電気モーターの構成が比較的複雑となる。
したがって、本発明の目的は、カップリングフランジから第1または第2クラッチへの、もしくは、第1または第2クラッチから第1または第2トランスミッションインプットシャフトへの回転しない接続に関して、自由度のできる限り多いダブルクラッチを提供することである。特に、本発明の提供するダブルクラッチでは、電気モーターの接続が簡単なものとなっている。
本発明の目的は、請求項1に記載のダブルクラッチによって達成される。本発明のダブルクラッチの好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明のダブルクラッチは、クラッチ部品が、回転モーメントを伝送するために、空洞シリンダ部を備え、空洞シリンダ部は、軸方向に見て、クラッチ心棒とクラッチハブとの間に、クラッチ心棒およびクラッチハブのそれぞれに対して回転可能なように配置されており、オイルをクラッチ心棒からクラッチハブへ導くことのできる少なくとも1つの開口部を備えていることを特徴とする。この場合、クラッチ部品は、カップリングフランジを第1および第2クラッチの入力側に回転しないように接続する機能、または、第1クラッチの出力側を第1トランスミッションインプットシャフトに回転しないように接続する機能を果たす。
したがって、クラッチハブは、固定されたクラッチ心棒のすぐ上に、クラッチ部品によって、必ずしも支持されているわけではない。これらの間には、空洞シリンダ部が配置されている。この空洞シリンダ部は、クラッチ心棒とクラッチハブとに対して、それぞれ異なる回転数で回転することができる。通常は大きな回転質量を含むクラッチハブは、一方ではクラッチハブとクラッチ部品との間、および、他方ではクラッチ部品とクラッチ心棒との間の適切なベアリングによって、良好かつ半径方向に確実に支持される。
少なくとも1つの開口部により、クラッチ心棒を介して、第1および第2の液圧ユニットに、オイルを供給することができる。この場合、オイルは、油圧システムから、クラッチ心棒へ達し、クラッチ心棒から、クラッチ部品の空洞シリンダ部の開口部へ達し、この開口部から、クラッチハブへ達する。このクラッチハブは、適切な供給管を用いて、オイルを第1および/または第2の液圧ユニットへ導く。
好ましい実施例では、電気モーターが備えられている。この電気モーターは、半径の方向に見て、第1および第2クラッチを取り囲んでおり、環状の固定子と、環状の回転子とを備えている。この場合、回転子を、クラッチ部品に回転しないように接続し得る。第1クラッチが開いていようと閉じていようと、電気モーターの回転モーメントを、クラッチ部品へ伝送することができる。クラッチ部品が、回転モーメントを第1クラッチが開いている場合に第1トランスミッションインプット側へ伝送する機能を果たす場合、電気モーターによって生成される回転モーメントは、第1トランスミッションインプットシャフトを、カップリングフランジに取り付けられているエンジンからは独立して駆動する。こうして、例えば、第1トランスミッションインプットシャフトの回転数が、エンジンの回転数に同期されれば、その結果、第1クラッチとして、基本的には、かみ合いクラッチも使用することができる。クラッチ部品は、電気モーターの回転子の代わりに、他の補助駆動装置に結合されてもよい。その場合は、補助駆動装置の回転モーメントは、クラッチ部品を介して、第1トランスミッションインプットシャフトへ導かれる。なお、補助駆動装置の配置は、電気モーターを使用する場合に上記で記載したような半径方向における外側に設けられた配置に制限されない。さらに他の補助駆動装置(電気モーター)を、第2トランスミッションインプットシャフトに回転しないように接続することもできる。面積の都合により、第2補助駆動装置は、ダブルクラッチから離れて配置されてもよい。
クラッチ部品は、電気モーターのローターすなわち回転子を空洞シリンダ部に接続する皿型部を備えていることが好ましい。この場合、皿型部は、回転子と空洞シリンダ部との間の半径方向の間隔を架橋している。また、皿型部は、ダブルクラッチのエンジンとは反対側に延びていることが好ましい。
好ましい実施例では、クラッチハブとカップリングフランジとが、相互に回転しないように接続されており、クラッチハブは、第1および第2クラッチの入力側摩擦ディスクを、回転しないように担持している。したがって、第1および第2クラッチの入力側(エンジン側)摩擦ディスクは、ダブルクラッチの取り付け状態において、その時に接続されるエンジンと同じ回転数で回転する。この場合、第1クラッチの出力側(トランスミッション側)摩擦ディスクは、クラッチ部品に回転しないように接続され得る。
第2クラッチの出力側摩擦ディスクは、カップリングケージを介して、第2トランスミッションインプットシャフトに接続されていてもよい。この場合、カップリングケージは、ダブルクラッチのエンジンに対向する側に設けられているバブルトレイを備えている。
カプセル型の部分のエンジン側の端部には、クラッチ部品と第1トランスミッションインプットシャフトとの間を回転しないように接続するリングを接続し得る。この場合、リングは、固定されたクラッチ心棒のエンジン側の端部を取り囲んでいる。なお、上記クラッチ心棒は、空洞シリンダ部と第1トランスミッションインプットシャフトとの間に配置されている。
空洞シリンダ部は、クラッチハブに対して、空洞シリンダ部の外側に隣接する少なくとも1つのローリングベアリングを用いることによって回転可能なように設けられていてもよい。この場合、軸方向に相互に間隔をあけた2つのシリンダローラーベアリングを使用することが好ましい。なお、上記シリンダローラーベアリングは、クラッチハブに作用する力を、空洞シリンダ部へ導くものである。
同じく、空洞シリンダ部は、空洞シリンダ部の内側に配置された少なくとも1つのローリングベアリングを介して回転可能なように、固定されたクラッチハブに支持されている。ここでも、軸方向に相互に間隔をあけた2つのシリンダローラーベアリングを使用することができる。
空洞シリンダ部は、例えば、オイルをクラッチ心棒からクラッチハブにおける少なくとも1つの管を介して第1液圧ユニットへ導くことのできる開口部の第1グループを有している。 また、空洞シリンダ部は、第1グループからは液圧によって分離された開口部の第2グループを有していてもよい。開口部の第2グループを介して、オイルをクラッチ心棒から、冷却のために、第1および/または第2クラッチへ導くことができる。この場合、第1および第2クラッチを、相互に分離して個別に、冷却用エンジンオイルフローを提供することも想定されている。さらに、空洞シリンダ部は、オイルをクラッチ心棒から少なくとも1つの他の管を介して第2液圧ユニットへ導くことのできる開口部の第3グループを有していてもよい。したがって、クラッチ部品の空洞シリンダ部は、様々な圧力を、その都度液圧によって互いに分離して、クラッチ心棒からクラッチハブへ導く。
少なくとも1つの開口部は、ボーリングとして空洞シリンダ部に形成され得る。この場合、ボーリングは、空洞シリンダ部の内側において、クラッチ心棒のリング溝に接続されており、空洞シリンダ部の外側において、クラッチハブのリング溝に接続されていることが好ましい。それゆえ、一方ではクラッチ心棒と空洞シリンダ部との間、他方では空洞シリンダ部とクラッチハブとの間の回転運動が相対的であるにもかかわらず、オイルは、固定されたクラッチハブから回転するクラッチハブへ移送される。
図を参照して本発明を詳細に説明する。
図1に、ダブルクラッチを概略的に示す。ダブルクラッチ全体を、参照番号1で表す。ダブルクラッチ1は、取り付け状態において、ここでは非常に概略化されているエンジン2と、さらに全体は記載されていないトランスミッション3との間に配置されている。トランスミッション3のうち、第1トランスミッションインプットシャフト4および第2トランスミッションインプットシャフト5だけが記載されている。第1および第2トランスミッションインプットシャフト4,5は、互いに同軸に配置されている。この場合、第1トランスミッションインプットシャフト4は、空洞シャフトとして形成されている。第1および第2トランスミッションインプットシャフト4,5は、軸6の周囲を回転することができる。
ダブルクラッチ1は、第1クラッチ7と第2クラッチ8とを備えている。この場合、クラッチ7,8は、複数の外部板9と複数の内部板10とをそれぞれ備えている。例えば第1クラッチ7の閉じた状態では、外部板9と内部板10との間に摩擦面が形成される。その結果、外部板9と内部板10との間で回転モーメントを伝送することができる。第2クラッチ8にも同様のことが当てはまる。第1および第2クラッチの内部板10は、軸6の周囲を回転可能なように設けられたクラッチハブ11と、クラッチケーシング12とを介して、エンジン2に回転しないように接続されている。ダブルクラッチ1の個々の部品を、燃焼機関として形成されたエンジン2の振動から分断するため、エンジン2に回転しないようにフランジをつけるカップリングフランジ13と、クラッチケーシング12との間に、ねじれ振動減衰器39が備えられている。第2クラッチ8の外部板9は、カップリングケージ14を介して、第2トランスミッションインプットシャフト5に回転しないように接続されている。この場合、カップリングケージ14の回転は、セレーション部15を介して、第2トランスミッションインプットシャフト5へ伝送される。
第1クラッチ7の外部板9は、回転モーメントを伝送するためのクラッチ部品に回転しないように接続されている。このクラッチ部品を参照番号16で表す。クラッチ部品16は、皿型部17と、空洞シリンダ部18とを備えている。第1クラッチ7が閉じた状態である場合は、エンジン2の回転モーメントは、第1クラッチ7の外部板9へ伝送され、外部板9から、皿型部17と空洞シリンダ部18とを介して、第1トランスミッションインプットシャフト4へ導かれる。回転モーメントを、空洞シリンダ部18から第1トランスミッションインプットシャフト4へ伝送するために、リング19が備えられている。このリング19は、空洞シリンダ部18に回転しないように接続されており、かつ、セレーション/スプラインシャフト部20を介して第1トランスミッションインプットシャフト4に接続されている。
クラッチ部品16は、電気モーター22の回転子21を回転しないように担持している。回転子21の近くに、主に固定子23で構成される電気モーター22が設けられている。回転子21と固定子23とは、環状に形成されており、半径の方向において、双方のクラッチ7,8と、クラッチハブ11とを取り囲んでいる。電気モーター22によって生成される回転モーメントは、クラッチ部品16を介して、第1トランスミッションインプットシャフト4へ導かれる。
クラッチハブ11は、半径の方向において、クラッチ部品16の空洞シリンダ部18に支持されている。この場合、クラッチハブ11と空洞シリンダ部18との間には、ベアリング24が備えられている。その結果、クラッチハブ11とクラッチ部品16とは、軸6の周囲を異なる回転数で回転することができる。同様に、空洞シリンダ部18を有するクラッチ部品16は、固定されたクラッチ心棒25に支持されている。ベアリング26は、クラッチ部品16に作用する力を、クラッチ心棒25へ転送する機能を果たし、このベアリング26により、クラッチ部品16は、軸6の周囲を回転することができる。
図2は、上記図の概略図から書き起した本発明のダブルクラッチ1の実施例を示す。図1に示す部材に対応する部材には、図1と同じ参照番号が付されている。図2によれば、クラッチハブ11またはクラッチ部品16のベアリングの近くに固定されたクラッチ心棒25が、プレッシャオイルまたは冷却用エンジンオイルをダブルクラッチ1に供給する機能も果たしていることは特に明らかである。
第1クラッチ7は、第1液圧ユニット27に割り当てられている。この第1液圧ユニット27を用いて、外部板9および内部板10を、加圧リング28によって相互に押し付けることができる。この場合、第1液圧ユニット27は、バネ29の力に対抗することのできるピストン30を備えている。外部板9と内部板10とを互いに押し付け合い、第1クラッチ7を閉じるために、動作チャンバ31においてオイルに加圧する。この場合、オイルは、管32を通して動作チャンバ31へ導かれる。管32は、動作チャンバ31をクラッチハブ11の環状の溝に接続している。クラッチ部品16の空洞シリンダ部18に斜めに挿入されたボーリング34は、リング溝33とリング溝35との間に液圧接続部を生成する。ボーリング34は、少なくとも一部が、クラッチハブ11における対応する環状の延長部によって形成されている。したがって、様々なリング溝と、様々な管またはボーリングとを相互に整列することにより、固定されたクラッチ心棒25から、軸6の周囲を回転する動作チャンバ31に、プレッシャオイルが供給される。しかしながら、動作チャンバ31またはクラッチハブ11と、固定されたクラッチ心棒25との間には空洞シリンダ部18が設けられており、空洞シリンダ部18は、クラッチハブ11と同じように軸6の周囲を他の回転数で回転することができる。
リング溝と管との配置と同様に、ダブルクラッチ1は、第2液圧ユニット37へ供給を行うための液圧接続部36をさらに備えている。第2液圧ユニット37は、第2クラッチ8に割り当てられており、第1液圧ユニット27と同様に、第2クラッチ8の操作を行う機能を果たす。
さらに、ダブルクラッチ1は、第1クラッチ7および第2クラッチ8に冷却用エンジンオイルを供給するために、クラッチ心棒25とクラッチハブ11との間に液圧接続部38を備えている。液圧接続部36,38、および、クラッチ心棒25と動作チャンバ31との間の上記で詳細に説明した接続部は、それぞれ液圧によって互いに分離されている。それゆえ、クラッチ7,8と、冷却用エンジンオイルとを、相互に独立して制御することができる。
ダブルクラッチの概略図である。 ダブルクラッチの縦断面図である。
符号の説明
1 ダブルクラッチ
2 エンジン
3 トランスミッション
4 第1トランスミッションインプットシャフト
5 第2トランスミッションインプットシャフト
6 軸
7 第1クラッチ
8 第2クラッチ
9 外部板
10 内部板
11 クラッチハブ
12 クラッチケーシング
13 カップリングフランジ
14 カップリングケージ
15 セレーション/スプラインシャフト部
16 クラッチ部品
17 皿型部
18 空洞シリンダ部
19 リング
20 セレーション/スプラインシャフト部
21 回転子
22 電気モーター
23 固定子
24 ベアリング
25 クラッチ心棒
26 ベアリング
27 第1液圧ユニット
28 加圧リング
29 バネ
30 ピストン
31 動作チャンバ
32 管
33 リング溝
34 ボーリング
35 リング溝
36 液圧接続部
37 第2液圧ユニット
38 液圧接続部
39 ねじれ振動減衰器

Claims (14)

  1. 第1トランスミッションインプットシャフト(4)と、上記第1トランスミッションインプットシャフト(4)に対して同軸に配置された第2トランスミッションインプットシャフト(5)とを有するトランスミッション(3)のためのダブルクラッチ(1)であって、
    エンジン(2)に回転しないように接続可能なカップリングフランジ(13)と、
    上記カップリングフランジ(13)を介して上記第1トランスミッションインプットシャフト(4)に回転しないように接続可能な第1クラッチ(7)と、
    上記カップリングフランジ(13)を介して上記第2トランスミッションインプットシャフト(5)に回転しないように接続可能な第2クラッチ(8)と、
    上記第1クラッチ(7)を操作するための第1液圧ユニット(27)および上記第2クラッチ(8)を操作するための第2液圧ユニット(37)を備え、上記トランスミッションインプットシャフト(4,5)に対して同軸に配置されているクラッチハブ(11)と、
    クラッチ心棒(25)とを備え、
    上記クラッチ心棒(25)には、上記クラッチハブ(11)が回転可能なように支持されており、上記クラッチ心棒(25)は、オイルを上記クラッチ心棒(25)から上記クラッチハブ(11)へ導くために、上記クラッチハブ(11)に液圧によって接続されており、
    クラッチ部品(16)が、回転モーメントを伝送するために、空洞シリンダ部(18)を備え、該空洞シリンダ部(18)は、半径の方向に見て、クラッチ心棒(25)とクラッチハブ(11)との間に、クラッチ心棒(25)およびクラッチハブ(11)のそれぞれに対して回転可能なように配置されており、オイルを上記クラッチ心棒から上記クラッチハブ(11)へ導くことのできる少なくとも1つの開口部を備えている
    ことを特徴とするダブルクラッチ(1)。
  2. 電気モーター(22)が備えられており、
    上記電気モーター(22)は、半径の方向に見て、上記第1および第2クラッチ(7,8)の少なくとも一部を取り囲んでおり、環状の固定子(23)と、環状のローターすなわち回転子(21)とを備えている
    ことを特徴とする請求項1に記載のダブルクラッチ(1)。
  3. 上記回転子(21)は、上記クラッチ部品(16)に回転しないように接続されている
    ことを特徴とする請求項2に記載のダブルクラッチ(1)。
  4. 上記クラッチ部品(16)は、上記回転子(21)を上記空洞シリンダ部(18)に接続する皿型部(17)を備えていることを特徴とする請求項3に記載のダブルクラッチ(1)。
  5. クラッチハブ(11)とカップリングフランジ(13)とは、回転しないように相互に接続されており、
    上記クラッチハブ(11)が、上記第1および第2クラッチ(7,8)の入力側摩擦ディスクを担持している
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
  6. 上記第1クラッチ(7)の出力側摩擦ディスクは、上記クラッチ部品(16)に回転しないように接続されている
    ことを特徴とする請求項5に記載のダブルクラッチ(1)。
  7. 上記第2クラッチ(8)の出力側摩擦ディスクは、カップリングケージ(14)を介して、上記第2トランスミッションインプットシャフト(5)に接続されている
    ことを特徴とする請求項5または6に記載のダブルクラッチ(1)。
  8. 上記空洞シリンダ部(18)のエンジン側の端部に、クラッチ部品(16)と第1トランスミッションインプットシャフト(4)とを回転しないように接続するリング(19)が接続されている
    ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
  9. 上記空洞シリンダ部(18)は、上記クラッチハブ(11)に対して、上記空洞シリンダ部(18)の外側に隣接するローリングベアリングまたはスライドベアリングの少なくとも1つを用いることによって回転可能なように設けられている
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
  10. 上記空洞シリンダ部(18)は、上記クラッチ心棒(25)に対して、該空洞シリンダ部(18)の内側に隣接するローリングベアリングまたはスライドベアリングの少なくとも1つを用いることによって回転可能なように設けられている
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
  11. 上記空洞シリンダ部(18)は、オイルを上記クラッチ心棒(25)から管(32)を介して上記第1液圧ユニット(27)へ導くことのできる開口部の第1グループを有している
    ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
  12. 上記空洞シリンダ部(18)は、オイルを上記クラッチ心棒(25)から、冷却のために、上記第1および/または第2クラッチ(7,8)へ導くことのできる開口部の第2グループを有している
    ことを特徴とする請求項11に記載のダブルクラッチ(1)。
  13. 上記空洞シリンダ部(18)は、オイルを上記クラッチ心棒(25)から上記第2液圧ユニット(37)へ導くことのできる開口部の第3グループを有している
    ことを特徴とする請求項11または12に記載のダブルクラッチ(1)。
  14. 上記少なくとも1つの開口部は、ボーリングとして、上記空洞シリンダ部(18)に形成されており、
    上記ボーリング(34)は、上記空洞シリンダ部(18)の内側において、上記クラッチ心棒(25)のリング溝に接続されており、上記空洞シリンダ部の外側において、上記クラッチハブ(11)のリング溝に接続されている
    ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のダブルクラッチ(1)。
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