JP2011518296A - 同期ロッククラッチ−摩擦クラッチと機械的係止クラッチとの組み合わせ - Google Patents

同期ロッククラッチ−摩擦クラッチと機械的係止クラッチとの組み合わせ Download PDF

Info

Publication number
JP2011518296A
JP2011518296A JP2011505098A JP2011505098A JP2011518296A JP 2011518296 A JP2011518296 A JP 2011518296A JP 2011505098 A JP2011505098 A JP 2011505098A JP 2011505098 A JP2011505098 A JP 2011505098A JP 2011518296 A JP2011518296 A JP 2011518296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
assembly
torque
friction
friction clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011505098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5789508B2 (ja
Inventor
デイヴィッド・ティー・ヴィーク
ジェイムズ・ジー・マーシニアック
スティーブ・コワール
ジェイムズ・アール・パパニア
Original Assignee
ボーグワーナー・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボーグワーナー・インコーポレーテッド filed Critical ボーグワーナー・インコーポレーテッド
Publication of JP2011518296A publication Critical patent/JP2011518296A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5789508B2 publication Critical patent/JP5789508B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/14Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/22Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するために使用される複合クラッチ(20、120、220)は、摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)とドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)とを備える。摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)は、駆動部材に連結されたある数の第1の摩擦クラッチ部材(38)と、従動部材に連結されたある数の第2の摩擦クラッチ部材(42)とを備える。第1の摩擦クラッチ部材の数(38)及び第2の摩擦クラッチ部材の数(42)は、トルクの動作範囲の第1の部分(84)にわたってトルクを伝達するように選択される。アクチュエータアセンブリ(60、160、260)が、摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)とドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)とに動作可能に連結される。複合クラッチ(20、120、220)は、摩擦クラッチモード及びドッグクラッチモードで動作することができ、低トルク運転での制御性の向上がもたらされる。

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第119条(e)に基づき、2008年4月16日に出願された米国仮特許出願第61/045,477号明細書に対する優先権を主張する正規の出願である。
本開示は、概してトルク伝達部品に関し、より詳細には、車両においてトルクを伝達するために使用されるクラッチに関する。
車両においてトルクを伝達するため、様々なタイプのクラッチが使用されている。オートマチックトランスミッションを有する車両では、例えば、複数のクラッチを使用して選択されたギヤセットを係合したり、又は離脱させたりすることで、所望のギヤ比を得る。このために提供されるクラッチは、典型的には摩擦板クラッチであり、これは、回転自在なハブにスプライン結合される複数の内側のプレート、すなわち駆動プレートを備える。ハウジング又はケースがハブと同軸状に整列し、これは、ハブとは独立して回転するように支持される。複数の外側のプレート、すなわち従動プレートがハウジング又はケースにスプライン結合されるとともに、それらは駆動プレートの間に間置され、従って駆動プレートと従動プレートとが共通の軸上に交互に配置される。駆動プレートは、プレートの一方又は双方の側面に摩擦材料を備える。油圧ピストンなどのアクチュエータが圧力による力を加えることで、駆動プレートと従動プレートとが押し合わされて係合し、それによりハブからハウジングへのトルクの供給が可能となる。
摩擦板クラッチで使用されるプレートの枚数は、典型的には所望の最大トルクを伝達するように選択される。空間の制約及びアクチュエータが生成することのできる最大圧力のため、より高いトルク供給は、典型的には追加のプレートを提供することによって実現される。結果として、摩擦板クラッチは、一般に数枚のプレートを使用することで最大トルク設計に対応する。しかしながら、クラッチが解放されているか、又はアイドリング状態のとき、駆動プレートと従動プレートとの間に、それらが互いに異なる速度で回転するときに存在する粘性の剪断作用により、プレートは有害抗力トルクを生じる。この抗力トルクは、オートマチックトランスミッションの車両燃費に悪影響を及ぼすため、必要以上のプレートの使用はこの問題を悪化させる。
また、摩擦プレートを多く使用すると、低トルク範囲における摩擦クラッチの制御性も低下する。アクチュエータ圧力と摩擦板クラッチにより生成されるトルク供給量との間の関係は、図1の破線4によって示されるとおり、実質的に線形である。多数の摩擦プレートを使用するとき、所与のアクチュエータ圧力の増加に対するトルクの増加は比較的大きい。その結果、曲線4によって示されるとおり比較的急激な傾きとなり、これは、クラッチの圧力に対する感度が高いことを示している。上述のとおり、アクチュエータは典型的には油圧アクチュエータであり、これは作動油を使用してアクチュエータ圧力を作り出す。作動油は、電磁弁などの、操作可能に連結された制御装置を有する油圧制御弁中を流れる。従来の摩擦板クラッチはアクチュエータ圧力に対し高い感度を示すため、所望のトルクを得るための油圧制御弁の制御は一層困難である。
摩擦プレートと、噛み合い結合又は機械的結合との双方を用いる同期クラッチが公知である。例えば、Caldwellに対する米国特許第6,966,805号明細書は、ドッグクラッチ要素の係合前に駆動軸と従動軸との回転速度を少なくとも部分的に同期させるための摩擦機構を有する船舶用トランスミッションを開示している。この摩擦機構はいくらかのトルクを供給するが、従動軸のみが駆動軸と十分に同期するように回転し始め、トランスミッションの動作トルク範囲のうちいかなる感知され得る部分にわたる動作も意図されない。
本開示の一態様に従えば、動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するための複合クラッチが提供され、これは、摩擦クラッチアセンブリを有する。摩擦クラッチアセンブリは、駆動部材に連結されたある数の第1の摩擦クラッチ部材と、従動部材に連結されたある数の第2の摩擦クラッチ部材とを備える。第1の摩擦クラッチ部材と第2の摩擦クラッチ部材とは、解放位置からトルク伝達位置に動くことができ、ここで第1の摩擦クラッチ部材の数及び第2の摩擦クラッチ部材の数は、トルクの動作範囲の第1の部分にわたってトルクを伝達するように選択される。ドッグクラッチアセンブリが、駆動部材に連結された第1の噛み合い部材と、従動部材に連結された第2の噛み合い部材とを備え、ここで第1の噛み合い部材と第2の噛み合い部材とは、解放位置から係合位置に動くことができ、この係合位置では、第1の噛み合い部材と第2の噛み合い部材とが、互いに機械的に係止される。アクチュエータアセンブリが摩擦クラッチアセンブリとドッグクラッチアセンブリとに動作可能に連結され、それにより第1の摩擦クラッチ部材と第2の摩擦クラッチ部材とを解放位置とトルク伝達位置との間で選択的に動かし、及び第1の噛み合い部材と第2の噛み合い部材とを解放位置と係合位置との間で動かす。
本開示の別の態様に従えば、動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するための複合クラッチが提供され、これは、摩擦クラッチアセンブリを有する。摩擦クラッチアセンブリは、駆動部材に連結されたある数の第1の摩擦クラッチ部材と、従動部材に連結されたある数の第2の摩擦クラッチ部材とを備える。ドッグクラッチアセンブリが、駆動部材に連結された第1の噛み合い部材と、従動部材に連結された第2の噛み合い部材と、第2の噛み合い部材に摺動自在に連結された噛み合いアームと、噛み合いアームと第2の噛み合い部材との間に配置され、噛み合いアームを、第1の噛み合い部材から離間した後退位置に付勢するスプリングとを備える。アクチュエータアセンブリがドッグクラッチアセンブリに動作可能に連結され、それにより選択的に第1の摩擦クラッチ部材と第2の摩擦クラッチ部材とが解放位置とトルク伝達位置との間で動かされ、及び第1の噛み合い部材と第2の噛み合い部材とが解放位置と係合位置との間で動かされる。
動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するためのクラッチ制御システムが提供され、これは、摩擦クラッチアセンブリとドッグクラッチアセンブリとを備える複合クラッチを有する。複合クラッチは、トルクの動作範囲の第1の部分にわたっては摩擦クラッチモードで動作可能であり、及びトルクの動作範囲の第2の部分にわたってはドッグクラッチモードで動作可能である。アクチュエータアセンブリが、摩擦クラッチアセンブリに動作可能に連結される第1のアクチュエータと、機械的クラッチアセンブリに動作可能に連結される第2のアクチュエータとを備える。制御装置が、アクチュエータアセンブリに操作可能に連結され、過渡トルクに関連する移行点で摩擦クラッチモードからドッグクラッチモードに切り換えるようにプログラムされる。
本開示の以上の、及び他の態様及び特徴は、以下の詳細な説明を、添付の図面と併せて考慮して読むことで、さらに明らかとなるであろう。
従来の摩擦板クラッチ及び本開示に係るクラッチについてのトルク対アクチュエータ圧力をプロットしたグラフ図である。 本開示に従い作製された複合クラッチの一実施形態の概略図である。 本開示に従い作製された複合クラッチの別の実施形態の概略図である。 本開示に従い作製された複合クラッチのさらに別の実施形態の概略図である。 本開示に従い作製された複合クラッチのまたさらに別の実施形態の概略図である。 本開示に係るクラッチ制御システムを説明する概略的なブロック図である。
本開示は、様々な変更及び代替的構造が可能であるが、その特定の例示的実施形態が図面に示され、以下に詳細に説明される。しかしながら、本開示を開示される具体的な形態に限定する意図はなく、むしろ逆に、本開示の範囲の趣旨に含まれるあらゆる変更、代替的構造及び等価物を網羅することが意図されることは理解されなければならない。
本明細書では複合クラッチが開示され、これは、摩擦クラッチアセンブリとドッグクラッチアセンブリとの双方を備える。摩擦クラッチアセンブリは、トルクの動作範囲の第1の部分、すなわち下側部分にわたってトルクを駆動部材から従動部材に伝達するために使用される。ドッグクラッチアセンブリは、トルクの動作範囲の第2の部分、すなわち上側部分にわたってトルクを伝達するために使用される。結果として、この複合クラッチは、ドッグクラッチの高い静的トルク容量を伴う摩擦クラッチアセンブリからの良好なシフト感という利点をもたらす。加えて、摩擦クラッチアセンブリに必要なプレートの枚数が最小限に抑えられ、従って抗力トルクが低減される。
複合クラッチは、所望の移行点で摩擦クラッチモードからドッグクラッチモードに切り換わるように設計及び/又は制御され得る。移行点は、所望の動作パラメータに従い選択され得る。従って、トルクの動作範囲の下側部分にわたる出力トルクの制御がより良好となる。
ここで図面を参照すると、図2は、オートマチックトランスミッション22の一部分における複合クラッチ20の概略図を提供する。オートマチックトランスミッション22は、複合クラッチ20を用い得る状況の一例に過ぎないことが理解されるべきである。当業者は容易に理解するであろうとおり、他の分野のトランスミッション、車両、工作機械、又は他の機械もまた、有利にはその教示を用い得る。
図2に示されるとおり、トランスミッション22は、軸26を中心に回転するように構成された駆動軸24を備えてもよく、この駆動軸24は、それ自体、車両(図示せず)のエンジン(同様に図示せず)の原動力によって動力が供給される。ハブ28は駆動軸24に取り付けられ、それと共に回転する。ハブ28は、駆動軸24に連結された単純な環状フランジとして提供されてもよく、又は一方向クラッチなどの、追加的な特徴又は能力を提供するように構成されてもよい。ハブ28の外周面にはスプライン溝30が形成される。トランスミッション22はまた、ケース又はハウジング32を備えてもよく、これは、駆動軸24と同軸状に装着され、駆動軸24とは独立して軸26を中心に回転するように支持される。この実施形態に従えば、駆動軸24は駆動部材又は入力部材であり、一方、ハウジング32は従動部材又は出力部材である。
さらに図2を参照すると、複合クラッチ20は、ハブ28からハウジング32にトルクを供給するように提供される。複合クラッチ20は、摩擦クラッチアセンブリ34とドッグクラッチアセンブリ36とを備える。摩擦クラッチアセンブリ34は、第1の摩擦部材と第2の摩擦部材とのセットを備えてもよく、これらの部材は、トルクを供給する係合状態に配置することができる。例えば、図5に最良に示されるとおり、1つ又は複数の内側摩擦プレート38がハブ28にスプライン結合し得る。各内側摩擦プレート38は、プレートの両側に摩擦面40を備え得る。或いは、各内側摩擦プレートの片側のみが、摩擦面40を備えてもよい。加えて、1つ又は複数の外側摩擦プレート42がハウジング32にスプライン結合してもよく、ここで各外側摩擦プレート42は隣接する内側摩擦プレート38の間に配置される。内側摩擦プレート38及び外側摩擦プレート42は、それぞれハブ28及びハウジング32に取り付けられ、それと共に回転したまま、軸方向に摺動することが可能である。従って、プレート38、42は、プレート38、42が互いに接触していない解放位置と、プレート38、42が、内側プレート38から外側プレート42にトルクを伝達するのに十分な力で互いに係合するトルク伝達位置との間で動くことが可能である。
ドッグクラッチアセンブリ36は、ハブ28とハウジング32との間の選択的な機械的連結を提供する。ドッグクラッチアセンブリ36は、解放位置と係合位置までとの間を動くことができ、係合位置では、噛み合い部によりハブ28がハウジング32と機械的に結合される。図5に示される例示的実施形態に従えば、ドッグクラッチアセンブリ36は、ハブ28にスプライン結合する第1の噛み合い部材46と、ハウジング32にスプライン結合する第2の噛み合い部材48とを備え得る。第1の噛み合い部材46と第2の噛み合い部材48とは、係合時に機械的に係止された結合を形成するように構成された相補的な係止面50、52を有する。噛み合いアーム54が、スプライン溝を介するなどして第2の噛み合い部材48に摺動自在に連結されてもよく、噛み合いアーム54と第2の噛み合い部材48との間にはスプリング56が配置され、噛み合いアーム54を、第1の噛み合い部材46から離間した後退位置に保持し得る。スプリング56を圧縮するのに十分な力が噛み合いアーム54に加えられると、噛み合いアーム54が第1の噛み合い部材46に向かって摺動し、第1の噛み合い部材46を駆動して第2の噛み合い部材48と係合させ、それによりハブ28をハウジング32と機械的に結合させる。
摩擦クラッチアセンブリ34とドッグクラッチアセンブリ36とは、有利には、図2及び図5に示されるとおり、互いに対し軸方向に整列して位置決めされ得る。このように軸方向に整列させることにより、従来の摩擦板クラッチに現在割り当てられているものと同じ空間内で複合クラッチ20を用いることが可能となり、従って周囲のトランスミッション部品に対する変更が最小限に抑えられ、又は回避される。
図2に戻ると、摩擦クラッチアセンブリ34とドッグクラッチアセンブリ36とを作動させるためのアクチュエータアセンブリ60が提供される。例示される実施形態において、アクチュエータアセンブリ60は、作動油により動作する油圧ピストン62を備え、このピストン62は、ピストン62とハウジング28との間に配置されるチャンバ64内に配置される。図6に概略的に示されるとおり、チャンバ64は、電磁弁などの油圧制御弁66と流体連通する。次に弁66が、作動油のリザーバ68と流体連通する。電子制御ユニット70が弁66に動作可能に連結され、これは、弁66の動作を制御するようにプログラムされる。
上述の複合クラッチ20は、摩擦クラッチモードとドッグクラッチモードとの双方で動作可能である。動作中、ピストン62が噛み合いアーム54に係合するように作動する。初めは、ピストン62により生じる力はスプリング56の力以下であり、従って第2の噛み合い部材48が摩擦クラッチアセンブリ34に向かって軸方向に並進する。図5に示されるとおり、摩擦クラッチアセンブリ34とドッグクラッチアセンブリ36との間の距離が十分に大きい場合、噛み合いアーム54はまた、第1の噛み合い部材46とも係合し、それを摩擦クラッチアセンブリ34に向かって摺動させる。最終的には、第2の噛み合い部材48の端面72が摩擦クラッチ部材の1つと係合し、それにより内側プレート38と外側プレート42とが駆動されて係合状態となる。示される実施形態において、第2の噛み合い部材48は、外側摩擦プレート42としても機能する。ピストンの力が十分なとき、内側プレートは外側プレートと摩擦係合してトルクを供給する。最初は、外側プレート42は内側プレート38に対して著しい滑りを示す。しかしながら、さらなるピストンの力によって滑りが減り、トルク供給量が増す。ピストンの力が、スプリング56の力を超えるレベルまでさらに増加すると、噛み合いアーム54によって第1の噛み合い部材46が駆動され、第2の噛み合い部材48と係合し得る。この時点で、ハブ28とハウジング32とが、ドッグクラッチアセンブリ36を介して機械的に係止される。
複合クラッチ20についてのトルクに対するアクチュエータ圧力の関係をグラフで示すため、曲線80が図1にプロットされる。曲線80は、第1の区間、すなわち傾きが僅かな区間82を含み、これは、摩擦クラッチの運転モードに相当する。摩擦クラッチモードは、トルクの動作範囲が第1の、又は下側部分84にある間に用いられる。移行点86において、複合クラッチ20はドッグクラッチの運転モードに切り換わり、これは第2の区間、すなわち傾きが急な区間88に相当する。ドッグクラッチモードは、トルクの動作範囲が第2の部分、すなわち上側部分90にある間に用いられる。この実施形態において、移行点86は主にスプリング56の力によって決定され、スプリング56は、所望の結果を実現するように選択され得る。例えば、スプリング56は、トルクの動作範囲の下側部分84が、最大トルクの1〜99%の上限境界に対して最大トルクの0%の下限境界を有するように選択され得る。
比較的傾斜が小さい第1の区間の82は、複合クラッチ20が、アクチュエータ圧力の変化に対してそれほど高い感度を有しないことを示す。結果として、ピストンチャンバ64に対する作動油の流入及び流出を制御する油圧制御弁66をより高い信頼度で操作して、所望のトルク伝達を実現し得る。しかしながら、より高いトルクでは、制御性の問題は小さくなり、従って当該の動作範囲では、有利にはドッグクラッチアセンブリが用いられ得る。
複合クラッチ20に使用される内側摩擦プレート38及び外側摩擦プレート42の枚数は、複合クラッチ20により提供されるトルク伝達の動作範囲の所望の部分にわたってトルクを伝達するように選択され得る。摩擦板クラッチアセンブリにより伝達されるトルクの量は、以下の式により決定される:
T=μ×P×A×R×N
式中、
Tはトルクであり、
μは摩擦係数であり、
Pはアクチュエータ圧力であり、
Aはアクチュエータの有効面積であり、
Rは摩擦プレートの平均半径であり、及び
Nはプレートの枚数である。
典型的なオートマチックトランスミッション用途において、アクチュエータ圧力P、有効アクチュエータ面積A、及び平均プレート半径Rは固定パラメータであり、従って多くの場合に、使用されるプレートの枚数のみが可変であり、それを変更することで設計要件を満たすことができる。従来の摩擦板クラッチでは、プレートの枚数は、最大トルク要求を実現するのに十分な数でなければならない。しかしながら、本明細書に記載される複合クラッチ20は、動作範囲の上側部分におけるトルクの供給にドッグクラッチアセンブリ36が用いられるため、そのような制約はない。むしろ、内側摩擦プレート及び外側摩擦プレートの枚数は、それらのプレートが、動作トルク範囲の一部分にわたるトルクのみを十分に供給するように選択され得る。従って、複合クラッチ20において使用されるプレートは、大幅に少ない枚数でよい。例えば、7枚の内側両面摩擦プレートと、それに対応する枚数の外側プレートとを使用する従来の設計は、2枚の外側分離プレートによって囲まれた単一の両面摩擦プレートを有する複合クラッチ20に置き換えることができ、これは約85%のプレート削減となることが実証されている。
複合クラッチ120の代替的実施形態が図3に示される。複合クラッチ120は、概して上述の複合クラッチ20と同じであるが、但しこれは、一方向クラッチを組み込むドッグクラッチ136を備える。この複合クラッチもまた、摩擦クラッチアセンブリ134とアクチュエータアセンブリ160とを備え、これらは上記と実質的に同じである。
複合クラッチ220のさらなる代替的実施形態が図4に示され、これは、改良型アクチュエータアセンブリ260を組み込む。複合クラッチ220は、摩擦クラッチアセンブリ234とドッグクラッチアセンブリ236とを備え、これらは前述の実施形態と実質的に同じである。しかしながら、アクチュエータアセンブリ260は、摩擦クラッチアセンブリ234に動作可能に連結された第1のピストン262と、ドッグクラッチアセンブリ236に動作可能に連結された第2のピストン264とを備える。第1のピストン262と第2のピストン264とは、互いに独立して動作可能であり、従ってスプリング54又は摺動して摩擦クラッチと係合しなければならないドッグクラッチの必要性がなくなる。独立して動作可能なピストン262、264により、複合クラッチ220が摩擦クラッチモードからドッグクラッチモードに移行する点の制御を高めることが可能となる。さらに、移行点はもはや固定的ではなく、むしろ、動作パラメータに応じて異なる位置で起こるように制御することができ、従って複合クラッチ220のより柔軟で正確な制御がもたらされる。
上記は、有利には車両又は他の動力伝達装置において使用することのできる複合クラッチを提供する。複合クラッチは、摩擦クラッチとドッグクラッチとのアセンブリを備え、摩擦クラッチモード及びドッグクラッチモードでの動作を可能とする。この組み合わせは、滑らかなシフト感、低トルクでの制御性の向上、高い静的トルク容量、及び低い抗力トルクをもたらし、その一方で、装置は従来のクラッチに現在割り当てられている空間に収容され、且つ従来の摩擦クラッチについて現在利用可能なものと同じアクチュエータが使用される。この複合クラッチは、単純なハブ又は一方向クラッチのいずれに連結されてもよく、従って、以下の動作モードが可能である:(1)一方向は係止、それと逆の方向ではフリーホイール;(2)一方向は低トルク摩擦クラッチ;(3)双方向とも低トルク摩擦クラッチ;及び(4)双方向とも機械的に係止。

Claims (15)

  1. 動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するための複合クラッチ(20、120、220)であって、
    前記駆動部材に連結されたある数の第1の摩擦クラッチ部材(38)と、前記従動部材に連結されたある数の第2の摩擦クラッチ部材(42)とを備え、前記第1及び第2の摩擦クラッチ部材(38、42)が、解放位置からトルク伝達位置に動くことができる、摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)であって、前記第1の摩擦クラッチ部材の数及び前記第2の摩擦クラッチ部材の数が、前記トルクの動作範囲の第1の部分(84)にわたってトルクを伝達するように選択される、摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)と、
    前記駆動部材に連結された第1の噛み合い部材(46)と、前記従動部材に連結された第2の噛み合い部材(48)とを備えるドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)であって、前記第1及び第2の噛み合い部材(46、48)が、解放位置から係合位置に動くことができ、前記係合位置では、前記第1及び第2の噛み合い部材(46、48)が互いに機械的に係止され、それにより前記トルクの動作範囲の第2の部分(90)にわたってトルクが伝達される、ドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)と、
    前記摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)と前記ドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)とに動作可能に連結され、それにより前記第1及び前記第2の摩擦クラッチ部材(38、42)を前記解放位置と前記トルク伝達位置との間で選択的に動かし、及び前記第1及び第2の噛み合い部材(46、48)を前記解放位置と前記係合位置との間で動かすアクチュエータアセンブリ(60、160、260)と、
    を含む、クラッチ。
  2. 前記摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)と前記ドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)とが軸方向に整列する、請求項1に記載のクラッチ。
  3. 前記駆動部材が一方向クラッチを含む、請求項1に記載のクラッチ。
  4. 前記アクチュエータアセンブリ(260)が、前記摩擦クラッチアセンブリ(234)に動作可能に連結された第1のアクチュエータ(262)と、前記ドッグクラッチアセンブリ(236)に動作可能に連結された第2のアクチュエータ(264)とを含む、請求項1に記載のクラッチ。
  5. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)が、前記摩擦クラッチアセンブリ(34、134)と前記ドッグクラッチアセンブリ(36、136)との双方に動作可能に連結された単一のアクチュエータを含む、請求項1に記載のクラッチ。
  6. 動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するための複合クラッチ(20、120)であって、
    前記駆動部材に連結されたある数の第1の摩擦クラッチ部材(38)と、前記従動部材に連結されたある数の第2の摩擦クラッチ部材(42)とを備える摩擦クラッチアセンブリ(34、134)と、
    前記駆動部材に連結された第1の噛み合い部材(46)と、前記従動部材に連結された第2の噛み合い部材(48)と、前記第2の噛み合い部材(48)に摺動自在に連結された噛み合いアーム(54)と、前記噛み合いアーム(54)と前記第2の噛み合い部材(48)との間に配置され、前記噛み合いアーム(54)を、前記第1の噛み合い部材(46)から離間した後退位置に付勢するスプリング(56)とを備えるドッグクラッチアセンブリ(36、136)と、
    前記ドッグクラッチアセンブリ(36、136)に動作可能に連結されるアクチュエータアセンブリ(60、160)と、
    を含む、クラッチ。
  7. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)によって供給される力が、前記スプリング(56)を圧縮するのに必要な力未満である間、前記第1及び第2の摩擦クラッチ部材(38、42)が解放位置からトルク伝達位置に動くことができる、請求項6に記載のクラッチ。
  8. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)によって供給される前記力が、前記トルクの動作範囲の第1の部分(84)に相当する、請求項7に記載のクラッチ。
  9. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)によって供給される力が、前記スプリング(56)を圧縮するのに必要な力より大きい間、前記第1及び第2の噛み合い部材(46、48)が解放位置から係合位置に動くことができる、請求項6に記載のクラッチ。
  10. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)によって供給される前記力が、前記トルクの動作範囲の第2の部分(90)に相当する、請求項9に記載のクラッチ。
  11. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)が前記第2の噛み合い部材(48)を前記第1のクラッチ部材(38)と係合させ、それにより前記第1及び第2のクラッチ部材(42)が動かされてトルク伝達位置となる、請求項6に記載のクラッチ。
  12. 前記アクチュエータアセンブリ(60、160)が前記噛み合いアーム(54)を前記第1の噛み合い部材(46)と係合させ、それにより前記第1及び第2の噛み合い部材(46、48)が動かされて係合位置となる、請求項6に記載のクラッチ。
  13. 前記摩擦クラッチアセンブリ(34、134)と前記ドッグクラッチアセンブリ(36、136)とが軸方向に整列する、請求項6に記載のクラッチ。
  14. 動作範囲のトルクを駆動部材から従動部材に伝達するためのクラッチ制御システムであって、
    摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)とドッグクラッチアセンブリ(36、136、236)とを有する複合クラッチ(20、120、220)であって、トルクの動作範囲の第1の部分(84)にわたっては摩擦クラッチモードで、及びトルクの動作範囲の第2の部分(90)にわたってはドッグクラッチモードで動作可能な複合クラッチ(20、120、220)と、
    前記摩擦クラッチアセンブリ(34、134、234)に動作可能に連結された第1のアクチュエータ(262)と、前記機械的クラッチアセンブリ(36、136、236)に動作可能に連結された第2のアクチュエータ(264)とを備えるアクチュエータアセンブリ(260)と、
    前記アクチュエータアセンブリ(260)に操作可能に連結され、且つ過渡トルクに関連する移行点(86)で前記摩擦クラッチモードから前記ドッグクラッチモードに切り換えるようにプログラムされた制御装置(70)と、
    を含む、クラッチ制御システム。
  15. 前記移行点(86)が、前記クラッチの動作中に変化する、請求項14に記載のクラッチ制御システム。
JP2011505098A 2008-04-16 2009-04-09 同期ロッククラッチ−摩擦クラッチと機械的係止クラッチとの組み合わせ Active JP5789508B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4547708P 2008-04-16 2008-04-16
US61/045,477 2008-04-16
PCT/US2009/040012 WO2009129113A2 (en) 2008-04-16 2009-04-09 Synchro-lock clutch - combination friction and mechanical locking clutch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011518296A true JP2011518296A (ja) 2011-06-23
JP5789508B2 JP5789508B2 (ja) 2015-10-07

Family

ID=41199654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011505098A Active JP5789508B2 (ja) 2008-04-16 2009-04-09 同期ロッククラッチ−摩擦クラッチと機械的係止クラッチとの組み合わせ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8905212B2 (ja)
EP (1) EP2274528B1 (ja)
JP (1) JP5789508B2 (ja)
CN (1) CN101981336B (ja)
WO (1) WO2009129113A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016105017A (ja) * 2014-11-24 2016-06-09 ヘルビガー・アントリーブシュテクニク・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングHOERBIGER Antriebstechnik Holding GmbH 自動車の変速機用の切替装置及び自動車の変速機を作動させるための方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009129113A2 (en) 2008-04-16 2009-10-22 Borgwarner Inc. Synchro-lock clutch - combination friction and mechanical locking clutch
DE102010046961A1 (de) * 2010-09-29 2012-03-29 Daimler Ag Getriebeschaltvorrichtung
US8584823B2 (en) * 2010-12-17 2013-11-19 GM Global Technology Operations LLC Torque transmitting assembly with dog clutch and plate clutch features
US9074662B2 (en) 2012-04-04 2015-07-07 Gm Global Technology Operations, Llc Binary and friction clutch assembly
US9222549B2 (en) * 2012-04-04 2015-12-29 Gm Global Technology Operations, Llc Multi-speed transmission
US9011289B2 (en) * 2012-12-14 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Transmission clutch assembly
CN105339202B (zh) * 2013-03-15 2017-11-28 艾里逊变速箱公司 变速器旁通离合器
WO2014170966A1 (ja) * 2013-04-16 2014-10-23 トヨタ自動車株式会社 係合装置及び動力伝達装置
US9267553B2 (en) 2013-04-30 2016-02-23 Avl Powertrain Engineering, Inc. Transmission including dog clutch arrangement and method
WO2015116691A1 (en) 2014-01-30 2015-08-06 Borgwarner Inc. Composite friction and dog clutch
US10330164B2 (en) * 2014-02-14 2019-06-25 Gkn Automotive Ltd. Coupling assembly and driveline assembly
US10408323B2 (en) 2014-07-16 2019-09-10 Dana Automotive Systems Group, Llc Drive unit with twin side shaft torque coupling
US9644726B2 (en) 2014-11-11 2017-05-09 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Vehicle differential and method of operating the same
DE102015203571A1 (de) * 2015-02-27 2016-09-01 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsvorrichtung
JP6240109B2 (ja) * 2015-03-02 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 噛み合い式係合装置
DE102015008834A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Daimler Ag Getriebevorrichtung
US10378631B2 (en) 2016-04-22 2019-08-13 Borgwarner Inc. Friction clutch having a first friction material engageable in a partially engaged position and a second friction material engageable in a fully engaged position
US10174794B2 (en) * 2016-07-28 2019-01-08 GM Global Technology Operations LLC Power take-off assembly having a multiple stage clutch
US10197144B2 (en) 2017-01-20 2019-02-05 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Drive unit with torque vectoring and an axle disconnect and reconnect mechanism
US10309522B2 (en) * 2017-01-23 2019-06-04 Borgwarner Inc. Transfer case pump with multiple flow paths to internal components
US10190643B2 (en) * 2017-02-16 2019-01-29 GM Global Technology Operations LLC Synchronizer for radially applied dog clutch for a vehicle
US20180335127A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Borgwarner Inc. Pump for Torque Transfer Device
DE102017209398A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsanordnung sowie Antriebsstrangeinheit
CN109812512B (zh) * 2019-02-18 2021-03-16 湖南农业大学 一种农用复合式离合器装置
DE102019204294B4 (de) * 2019-03-27 2022-10-20 Vitesco Technologies Germany Gmbh Verfahren zum Steuern einer Klauenkupplung sowie Anordnung, aufweisend ein Getriebe und einen Zahnradaktuator
CN112943813B (zh) * 2019-12-10 2024-05-24 博格华纳公司 包括变速组件的变速系统及操作该变速系统的方法
DE102020007372A1 (de) 2019-12-10 2021-06-10 Borgwarner Inc. Schaltsystem für ein fahrzeuggetriebe und verfahren zu dessen betrieb
DE102020007370A1 (de) 2019-12-10 2021-06-10 Borgwarner Inc. Verfahren zum betrieb eines schaltsystems für ein fahrzeuggetriebe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04113030A (ja) * 1990-08-30 1992-04-14 Dainatsukusu:Kk 機械的一体化機構を具えた摩擦係合装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063529A (en) * 1959-09-25 1962-11-13 Clark Equipment Co Locking clutch
US3300004A (en) * 1964-02-27 1967-01-24 Gen Motors Corp Sequentially engaged clutches connected in series and cooling means therefor
US3252553A (en) * 1964-03-24 1966-05-24 Gen Motors Corp Clutch and coupling
US3680409A (en) * 1969-11-13 1972-08-01 Alan Hawker Chamberlain Reversible transmission with friction and positive clutches
US4349091A (en) * 1980-11-12 1982-09-14 Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. Synchronized dog clutch
WO1986002704A1 (fr) * 1984-10-24 1986-05-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Embrayage lamellaire avec embrayage a griffes
JPH0660657B2 (ja) * 1985-07-26 1994-08-10 ツア−ンラトフアブリツク フリ−ドリツヒシヤ−フエン アクチエン ゲゼルシヤフト 同期噛合い機構付噛合いクラッチ
US5339936A (en) * 1993-05-24 1994-08-23 Eaton Corporation Synchronizer pre-energizer spring system
US5735767A (en) * 1996-10-21 1998-04-07 New Venture Gear, Inc. Add-on two-speed compounder
DE19822193B4 (de) * 1998-05-16 2010-06-10 Zf Friedrichshafen Ag Lastschaltgetriebe
JP2002039224A (ja) * 2000-07-31 2002-02-06 Honda Motor Co Ltd ワンウェイクラッチ
US20030089569A1 (en) * 2000-11-17 2003-05-15 Roumen Antonov Trasmission devices, for ground vehicles and more particularly for molor-cars
FR2817009B1 (fr) * 2000-11-17 2003-01-24 Antonov Automotive Europ Dispositif de transmission, notamment pour vehicule terrestre
US6996805B2 (en) * 2001-06-28 2006-02-07 Microsoft Corporation Methods and systems of testing software, and methods and systems of modeling user behavior
US6889804B2 (en) * 2001-06-29 2005-05-10 Isuzu Motors Limited Clutch control method
FR2833666B1 (fr) * 2001-12-14 2004-02-27 Thales Sa Dispositif d'accouplement a crabot
US6736747B1 (en) * 2002-01-23 2004-05-18 Sonnax Industries, Inc. Forward clutch control valve assembly
DE10211396A1 (de) * 2002-03-15 2003-09-25 Zf Lenksysteme Gmbh Hilfskraftlenkung mit hydraulicher Hilfskraftunterstützung
US6852059B2 (en) * 2003-01-03 2005-02-08 General Motors Corporation Six-speed dual-clutch transmissions having planetary gear sets with two interconnecting members
DE10331370A1 (de) * 2003-07-11 2005-03-03 Zf Friedrichshafen Ag Automatgetriebe mit einem hydraulisch betätigbaren Schaltglied
US7086515B2 (en) * 2003-08-19 2006-08-08 Borgwarner Inc. Clutch and synchronizer having permanent magnet actuators
US7349785B2 (en) * 2004-03-31 2008-03-25 General Motors Corporation Method of controlling clutch slip during gear shifts of an automatic transmission
DE102004017123A1 (de) * 2004-04-07 2005-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Verrastbares Schaltelement in einem Automatgetriebe
US6966805B1 (en) 2004-06-10 2005-11-22 Brunswick Corporation Marine transmission with synchronized engagement of a dog clutch
JP4412080B2 (ja) * 2004-07-06 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 自動変速機のクラッチ装置
JP4619155B2 (ja) * 2005-03-08 2011-01-26 Nskワーナー株式会社 多板クラッチ
GB0526429D0 (en) * 2005-12-23 2006-02-08 Knowles Arthur Drive engagement apparatus
WO2009129113A2 (en) 2008-04-16 2009-10-22 Borgwarner Inc. Synchro-lock clutch - combination friction and mechanical locking clutch

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04113030A (ja) * 1990-08-30 1992-04-14 Dainatsukusu:Kk 機械的一体化機構を具えた摩擦係合装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016105017A (ja) * 2014-11-24 2016-06-09 ヘルビガー・アントリーブシュテクニク・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングHOERBIGER Antriebstechnik Holding GmbH 自動車の変速機用の切替装置及び自動車の変速機を作動させるための方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101981336B (zh) 2013-08-21
US20110155530A1 (en) 2011-06-30
WO2009129113A2 (en) 2009-10-22
WO2009129113A3 (en) 2010-01-28
EP2274528A4 (en) 2017-08-23
US8905212B2 (en) 2014-12-09
JP5789508B2 (ja) 2015-10-07
CN101981336A (zh) 2011-02-23
EP2274528A2 (en) 2011-01-19
EP2274528B1 (en) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5789508B2 (ja) 同期ロッククラッチ−摩擦クラッチと機械的係止クラッチとの組み合わせ
US7189182B2 (en) Transmission clutch control system
US8156837B2 (en) Multiple-ratio transmission with concentric offset shift forks
US20040159517A1 (en) Bi-directional axially applied pawl clutch assembly
WO2013180086A1 (ja) 摩擦係合装置
US20080264746A1 (en) Latching Linear Actuator
JP2008504492A (ja) ギアボックスの多くのギアの係合を防止するためのギアシフト要素固定装置を備えたギアボックス配置構成
CN110030377B (zh) 线控换挡停车系统
EP3099952B1 (en) Composite friction and dog clutch
EP2251569B1 (en) Shift hydraulic actuator
WO2010038338A1 (ja) 動力伝達装置
WO2010101168A1 (ja) 動力伝達装置
US6830526B2 (en) Two-speed planetary transmission with singular actuator
EP1753966B1 (en) Clutch
EP2447560A2 (en) Dual clutch transmission
US11859696B2 (en) Module for a system for synchronizing and driving a transmission gearbox countershaft
CN112178069B (zh) 静液离合器换挡执行结构、变速箱及汽车
JP3362728B2 (ja) 変速機の変速用摩擦係合装置
CN210859779U (zh) 自动变速箱电动选换挡机构
JP3214744B2 (ja) 車両の動力伝達装置
JP2003278808A (ja) 自動変速装置
JPH085379Y2 (ja) 自動変速機の変速用摩擦係合装置
JP2018112233A (ja) 変速制御装置
JPH1113786A (ja) クラッチの潤滑装置
KR20070038457A (ko) 클러치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130416

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130716

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130808

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140603

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140611

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20140704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5789508

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250