JP2007533926A - クラッチ - Google Patents

Abstract

本発明は、クラッチ（１）、特に摩擦クラッチに関するもので、クラッチのプレッシャープレート（１）を制御するダイヤフラムスプリングを備え、そしてそれに当該ダイヤフラムスプリングの内側半径方向部分で作動するクラッチリリース装置（４、９）が付属している。当該クラッチリリース装置は、電気機械式作動装置（５）を使って作動することができ、クラッチ締結時に、プレッシャープレート上でのダイヤフラムスプリングの動きを停止するように設計されている。本発明は、改善された電気機械式作動装置（５）および当該電気機械式作動装置とクラッチリリース装置（４、９）との間の改善された結合を備えたクラッチ（１）を提供することを目的としている。それ故、圧縮スプリング（１０）が、クラッチリリース装置（４、９）を作動する電気機械式作動装置（５）とクラッチリリース装置（４、９）との間の機械的パワートランスミッションの中に直列に取り付けられている。これにより、クラッチ（１）締結時に、特定の基本力がクラッチリリース装置（４、９）に行使され、電気機械式作動装置（５）方向の振動が吸収される。

Description

本発明は、クラッチ、特に摩擦クラッチに関するもので、当該クラッチは、自動車のパワートレインにおいて、内燃機関と変速機（トランスミッション）との間に配置されており、当該クラッチのプレッシャープレートを押し付けるダイヤフラムスプリングを備えており、当該ダイヤフラムスプリングにはその半径方向内側部分に作用するリリース装置が付属（帰属）しており、当該リリース装置は電気機械式作動装置によって作動可能である。

この種のクラッチおよびクラッチ作動装置は、かなり以前から、様々な実施形態において知られている。この場合、前記電気機械式作動装置は、プレッシャースプリングを有しており、当該プレッシャースプリングは、従来、機械的伝達経路に対して並行に配置されており、リリース装置ならびに固定ハウジング部に対して突っ張っている。リリース装置のベアリング本体の寿命を高めるために、このプレッシャースプリングによって、クラッチの締結状態において、予め設定された一定の基本力（基本圧）がリリース装置（リリースベアリングとも表記される）に対して発生されることになる。

こうした背景を基に、本発明は、電気機械式作動装置を考慮して、そのリリース装置への結合が改善されるような、同じ種類のクラッチを創出することを課題としている。

本課題の解決は、主たる請求項の特徴から明らかであり、他方、本発明の有利な実施形態およびさらなる形態は、下位請求項から読み取ることができる。

本発明の根底には、周知のプレッシャースプリングによって予め設定された一定の基本力がリリース装置にもたらされ得るという認識と、しかし一方、当該リリース装置に接するクラッチの構成部品によって発生されるまたは伝達される振動が電気機械式作動装置の中まで伝播され、場合によっては、当該装置に不利な影響を与えるあるいは当該装置を損傷しさえするということがこれまで阻止されていないという認識と、がある。

これに従って提示される課題は、請求項１の上位概念の特徴との関連で、リリース装置を作動する電気機械式作動装置とリリース装置との間の機械的伝達経路の中に、プレッシャースプリングが、クラッチ締結時において一つには一定の基本力がリリース装置に対して発生可能でありもう一つには電気機械式作動装置への振動遮断が実現されるというように、直列に内蔵されることによって解決される。

有利な態様では、単一のプレッシャースプリングを使用して、リリース装置への基本力の発生が作動装置の振動遮断と組み合わせられる。当該プレッシャースプリングは、その作用を展開するために、小さなスプリング行程だけを必要とする。それによって、コストにおいて有利で、より小型で、従ってより軽量なプレッシャースプリング、ならびに、当該スプリング用のより小さな取付けスペースが結果として生じる。

本発明の特に有利な実施形態によれば、リリース装置は、電気機械式作動装置に固定結合されたガイドブッシュの中を導かれるピストンによって構成されており、当該ピストンは、一方の終端がダイヤフラムスプリングと結合し、他方の終端がクラッチ締結時にはもっぱらプレッシャースプリングを介して柔軟に、また、クラッチ解除時には軸方向にピストン上に作用する電気機械式作動装置のスライド装置と直接に作用結合している。

リリース装置および電気機械式作動装置は、この場合、例えば、一つの構造的ユニットを形成する。これは、特に取付けコストに関して有利に作用する。

本発明のさらなる展開では、電気機械式作動装置が電動モーターを有していることが考慮され、当該モーターは、モーター側でギヤを介して、軸方向にプレッシャースプリングおよび／またはピストンに作用するスライド装置と結合している。その場合、当該ギヤは、ネジ付きローラードライブとして形成されていてもよく、それは、スライド装置とスライドスピンドルの形態で駆動技術的に結合している。さらに、前記リリース装置は、レバー装置を介してダイヤフラムスプリングの半径方向内側部分に作用する分離したリリースベアリングと結合している。これに対して、リリース装置それ自体がリリースベアリングを形成するということも、示され得る。

さらに、本発明の意図の範囲内において、プレッシャースプリングによってリリース装置に行使される基本力は、規定されてプレッシャースプリングにもたらされ得る、電気機械式作動装置の電動モーターの適用（接触）トルクを介して実現可能であり、限度内で無段階に調整可能である、ということが提案される。電動モーターの適用トルクによって、作動装置がそのゼロ位置をスライドして突き止め、それによって、クラッチないしクラッチディスクの摩擦ライニングの磨耗ならびにリリース機構の位置の変動も考慮し得る、ということが有利な形態でもたらされる。

さらに、電気機械式作動装置は、起こり得るクラッチの磨耗およびそれに伴って現れるリリース機構の位置変動を考慮して、自動校正すると共にそのつど作動装置のゼロ位置に設定されるストロークセンサーを装備しており、当該センサーは、電動モーターをコントロールするための制御調整装置に対応した信号を提供する、ということが考慮され得る。この場合、このストロークセンサーは、作動装置のゼロ位置の増分調整または絶対調整のために形成され得る。

クラッチの締結状態の間、発生した適用トルクを維持するために、電動モーターは、この時間中の電動モーターの内蔵無電流回路と共に、ブレーキを有することができる。この構造により、当該電動モーターは、それに応じて、継続的には通電されない。これは、電動モーターの寿命にもまた自動車自体の維持費（ランニングコスト）にも有利に作用する。

本発明を説明するために、本説明に図面１枚が添付される。

図１は、本発明に従って形成されたクラッチを、リリース装置およびクラッチ締結状態で接続された作動装置ともども図示した概略図である。

図２は、図１に従う、解除状態での摩擦クラッチである。

図１は、締結状態の摩擦クラッチの形態でのクラッチ１を示している。当該クラッチは、自動車のパワートレインにおいて、内燃機関と変速機（トランスミッション）との間に配置されている。このようなクラッチ１の原理的な構造は十分に知られている。個々の部品の説明についても同じことが言える。

クラッチ１は、まず、内燃機関のフライホイール２と結合したクラッチハウジング３と、クラッチハウジング３内で回転しないように固定されている一方で、軸方向には移動可能に配置されたプレッシャープレートと、クラッチハウジングとプレッシャープレートとの間に配置されたダイヤフラムスプリングと、から構成されている。このダイヤフラムスプリング自体は、クラッチハウジング３のところでも、プレッシャープレートのところでも、突っ張っている。それによって、このプレッシャープレートは、フライホイール２に向かう方向に、摩擦ライニング付きクラッチディスクに対して、予め力が与えられている。このクラッチ側は、回転しないように、ギヤ入力軸１２と結合している。

このダイヤフラムスプリングには、当該ダイヤフラムの半径方向内側部分に作用するリリース装置４が帰属しており、当該装置は、電気機械式作動装置５を用いて作動可能であり、また、それ自体よく知られた方法で、締結時においてダイヤフラムスプリングの負荷をプレッシャープレートにおいて消滅させ（aufheben）、かつ、プレッシャープレートを駆動技術的に内燃機関から分離させるのに適している。この作動装置５は、好ましくは、固定した構成部品、例えば詳細には図示されていない変速機ハウジング、に支持されている。

このリリース装置４は、電気機械式作動装置５と固定結合し同装置のハウジングのところでフランジ付けされたガイドブッシュ６の中をガイドされるピストン７によって構成されている。当該ピストンは、第１の可能な実施形態において、レバー装置８を介して、ダイヤフラムスプリングに対して同軸に分離して配置されたそれ自体公知のリリースベアリング９と結合している。

リリースベアリング９は、主にクラッチ１に向かうピストン７の軸方向の運動によりクラッチが解除される際、ダイヤフラムスプリングの半径方向内側部分に作用する。これによって、その負荷がプレッシャープレートに重畳（相殺）され、その結果、内燃機関からギヤ入力軸１２へのトルク伝達経路が遮断される（図２）。

図１および図２がさらに示すように、本発明に従って、いまや、リリース装置４を駆動する電気機械式作動装置５とリリース装置４との間の機械的伝達経路の中に、プレッシャースプリング１０が、クラッチ１の締結状態（図１）において、一つには所定の基本力がリリース装置４ないしリリースベアリング９に対して発生可能であり、もう一つには電気機械式作動装置５に対して振動遮断が実現される、という態様で、直列に一体化されている。

これによると、リリース装置４のピストン７は、一方の終端でダイヤフラムスプリングと結合し、そして他方の終端で、クラッチ１の締結状態では、もっぱらプレッシャースプリング１０を介して柔軟に、ピストン上で軸方向に作用する電気機械式作動装置５のスライド装置１１と作用結合している。

リリース機構の構成部品、例えばレバー装置８の構成部品、の回避できない振動は、いまや、クラッチ１の締結時においては、作動装置５によって遮断される、ないしは、プレッシャースプリング１０によって吸収される。

この電気機械式作動装置５は、基本的に、それ自体公知の、従って詳しくは示されていない電動モーターを有している。当該モーターは、ギヤを介して、軸方向にプレッシャースプリング１０に作用するスライド装置１１と結合している。ギヤが、スライド装置１１にスライドスピンドルの形態で作用するネジ付きローラードライブ（Rollengewindetrieben）の形態である限り、有利だということが判明した。この措置により、作動装置５のコンパクトな構造が達成でき、それに伴って省スペースが実現する。

図2は、解除状態のクラッチ１を示している。それによると、電動モーターによって、スライド装置１１を介して、プレッシャースプリング１０に、そのスプリング力を超えるような作動力が以下のようにもたらされる。すなわち、一つには、スライド装置１１が直接ピストン７の正面で突っ張るように、そしてもう一つには、レバー装置８を介してその作動力がリリースベアリング９とそれによってダイヤフラムスプリングとに行使できて、その力がダイヤフラムスプリングの負荷をプレッシャープレートにおいて相殺させ（aufheben）、それによってクラッチが開かれるというまで、ピストンが軸方向にクラッチ１に向かってスライドされる、というように作動力がもたらされる。

専門家（当業者）は、本発明の知識（認識）の中で、クラッチ１の締結状態でプレッシャースプリング１０によってリリース装置４およびそれによってクラッチ１のダイヤフラムスプリングにも行使される基本力が、規定されてプレッシャースプリング１０にもたらされ得る電気機械式作動装置５の電動モーターの適用トルク（Anlegemoment）によって実現可能であり、限界内で無段階に調整可能である、ということを必ず容易に理解できる。

その限りでは、電気機械式作動装置５に、起こり得るクラッチ１の磨耗およびそれに伴って現れるリリース行程の変動を考慮して、自動校正してそのつど作動装置５のゼロポジションに設定するストロークセンサーを装備し、当該センサーは作動装置５の電動モーターをコントロールするための制御調整装置に対応した信号を提供する、ということも指摘され得る。この場合、このストロークセンサーは、作動装置５のゼロポジションの増分調整または絶対調整用に構成され得る。

この措置によって、クラッチ１ないしそのクラッチライニングの全寿命期間にわたり、クラッチ１の締結状態で、ほぼ一定の基本力がリリース装置４ないしリリースベアリング９に対して保証され得る。

それ自体公知の、従って詳述されないブレーキを、発生する適用トルクを維持するために、クラッチ1が締結している間、当該間の電動モーターの内蔵無電流回路と共に、電動モーターに割り当てることが、結果的に目的に適っていると実証された。これによって、電動モーターの継続的通電は不要になる。結果的に、そのことによっても、電動モーター自体の寿命の延長と、自動車の維持費（ランニングコスト）の低下と、が期待できる。

解説された実施形態は、レバー装置８および分離したリリースベアリング９を介して、クラッチ１のダイヤフラムスプリングに作用結合しているリリース装置４に合わせてある。これに対して、ある所定の条件では、リリース装置それ自体をリリースベアリングとして形成することが有利であるかもしれない。その際、もう一つの可能な実施形態に従えば、リリース装置４のピストン７は、直接的に、ダイヤフラムスプリングの半径方向内側部分に作用する。

このような形態のクラッチの場合、ギヤ入力軸１２の脇にピストン７と作動装置５とを合わせたリリース装置４の半径方向の配置も、ギヤ入力軸１２に対するピストン７を含む少なくとも１つのリリース装置４の同軸配置も、考慮できる（詳細には表示されていない）。

本発明に従って形成されたクラッチを、リリース装置およびクラッチ締結状態で接続された作動装置ともども図示した概略図である。 図１に従う、解除状態での摩擦クラッチである。

Claims (10)

1. クラッチ（１）、特に摩擦クラッチであって、
   自動車のパワートレインにおいて内燃機関と変速機との間に配置されており、
   前記クラッチ（１）のプレッシャープレートを押し付けるダイヤフラムスプリングを備えており、
   当該ダイヤフラムスプリングにはその半径方向内側部分に作用するリリース装置（４、９）が付属しており、
   当該リリース装置は電気機械式作動装置（５）によって作動可能で、
   当該リリース装置（４、９）を作動する電気機械式作動装置（５）とリリース装置（４、９）との間の機械的伝達経路の中に、プレッシャースプリング（１０）が、クラッチ（１）の締結時に一つには一定の基本力がリリース装置（４、９）に対して発生可能でありもう一つには電気機械式作動装置（５）への振動遮断が実現されるというように、直列に内蔵されている
   ことを特徴とするクラッチ。
2. リリース装置（４）は、電気機械式作動装置（５）に固定結合されたガイドブッシュ（６）の中を導かれるピストン（７）によって構成されており、
   当該ピストン（７）は、一方の終端がダイヤフラムスプリングと結合しており、他方の終端はクラッチ（１）の締結状態ではもっぱらプレッシャースプリング（１０）を介して柔軟に、また、クラッチ（１）の解除状態では軸方向にピストン（７）上に作用する電気機械式作動装置（５）のスライド装置（１１）と直接に作用結合している
   ことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
3. 電気機械式作動装置（５）は、電動モーターを有しており、
   当該モーターは、ギヤを介して、軸方向にプレッシャースプリング（１０）および／またはピストン（７）に作用するスライド装置（１１）と結合している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチ。
4. 前記ギヤは、ネジ付きローラードライブとして形成されており、当該ギヤは、スライド装置（１１）とスライドスピンドルの形態で駆動技術的に結合している
   ことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ。
5. リリース装置（４）は、レバー装置（８）を介して、ダイヤフラムスプリングの半径方向内側部分に作用する分離したリリースベアリング（９）と結合している
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクラッチ。
6. リリース装置（４）自体が、リリースベアリング（９）を形成している
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のクラッチ。
7. プレッシャースプリング（１０）によってリリース装置（４、９）に行使される基本力は、規定されてプレッシャースプリングにもたらされ得る、電気機械式作動装置（５）の電動モーターの適用トルクを介して実現可能であり、限界内で無段階に調整可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のクラッチ。
8. 電気機械式作動装置（５）は、起こり得るクラッチ（１）の磨耗およびそれに伴って現れるリリース行程の変動を考慮して、自動校正すると共にそのつど作動装置（５）のゼロ位置に設定されるストロークセンサーを装備しており、
   当該センサーは、電動モーターをコントロールするための制御調整装置に対応した信号を提供する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のクラッチ。
9. ストロークセンサーは、作動装置（５）のゼロ位置の増分調整または絶対調整のために形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のクラッチ。
10. 電動モーターは、クラッチ（１）の締結状態の間、発生した適用トルクを維持するために、この時間中の電動モーターの内蔵無電流回路と共に、ブレーキを有する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のクラッチ。

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