JP2020510800A - 一次歯車と、一次歯車内に突入した、カウンタ金属薄板またはカウンタディスクの押込み成形部とを備えたクラッチケージ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車パワートレーンクラッチ、特に湿式の自動二輪車クラッチ用のクラッチケージ装置（１）であって、クランクシャフトによって駆動されるように準備されている一次歯車（２）と、一次歯車（２）によって減衰エレメント（３）の介在下に駆動可能なクラッチケージ（４）とを備え、一次歯車（２）の、クラッチケージ（４）とは反対の側にカウンタディスク（５）が配置されており、カウンタディスク（５）が、リベット結合部（６）を介してクラッチケージ（４）に結合されており、一次歯車（２）が、クラッチケージ装置（１）の軸方向で少なくとも所定の区分においてクラッチケージ（４）とカウンタディスク（５）との間に配置されており、カウンタディスク（５）および／またはクラッチケージ（４）が、少なくとも１つの押込み成形部（７，８）を有しており、押込み成形部（７，８）が、軸方向で一次歯車（２）内に突入している、クラッチケージ装置（１）に関する。本発明はさらに、車両で使用するための多板クラッチであって、多板クラッチ内で本発明によるクラッチケージ装置（１）が使用されている、多板クラッチに関する。

Description

本発明は、自動車パワートレーン／自動車パワートレーンクラッチ、たとえば多板クラッチ、特に湿式の自動二輪車クラッチの形式の自動車パワートレーンクラッチ用のクラッチケージ装置であって、クランクシャフトによって駆動されるように準備されている一次歯車と、一次歯車によって減衰エレメントの介在下に駆動可能なクラッチケージとを備え、一次歯車の、クラッチケージとは反対の側にカウンタディスクが配置されており、カウンタディスクが、リベット結合部を介してクラッチケージに結合されており、一次歯車が、クラッチケージ装置の軸方向で少なくとも所定の区分においてクラッチケージとカウンタディスクとの間に配置されている、クラッチケージ装置に関する。

従来技術に基づき、特に自動二輪車の多板クラッチ用のクラッチケージ装置が公知である。この多板クラッチは、クランクシャフトから変速機入力シャフトへトルクを伝達する。この場合に、実際の使用時に発生するエンジン不整に基づいて生じる揺れ、振動およびアンバランスを補償して、これらがクラッチや変速機にまで伝達されないようにするために、クランクシャフト側の一次歯車と、クラッチ入力側のクラッチケージとの間には、たとえばゴム緩衝器またはゴムリングの形の減衰エレメントが配置されている。減衰エレメントは、さらに軸方向においてリベット結合部を介してカウンタディスクと一次歯車との間に配置されているので、トルクは減衰エレメントによって減衰された後に、引き続きリベットを介してクラッチケージに導かれる。

このような装置の例としては、たとえば独国特許出願公開第１０２０１６２１７４４５号明細書が挙げられる。同独国特許出願公開明細書には、駆動側の構成要素と、被駆動側の構成要素との間の減衰エレメントが開示されている。

従来技術において不都合となるのは、減衰時に減衰エレメントによって吸収されたエネルギが、特に長い作動時間や、周期的な負荷を受けた際に、リベットならびに減衰エレメント自体に不都合な作用を及ぼすことである。すなわち、ある程度の負荷時間が経過した後では、リベットヘッド亀裂が発生し、かつ／または疲労や高い面圧に基づいて減衰エレメントに破損／亀裂が生じる。また、老化による問題も生じる。

したがって、本発明の根底を成す課題は、従来技術の問題を解消し、かつ特に、周期的な高い負荷を受けた場合でも減衰エレメントの減衰機能の故障を生じないようなクラッチケージ装置を提供することである。

この課題は、本発明によれば、カウンタディスクおよび／またはクラッチケージが、少なくとも１つの押込み成形部を有しており、押込み成形部が、軸方向で一次歯車内に突入しているか、またはカウンタディスクおよびクラッチケージの両コンポーネントの少なくともいずれか一方のコンポーネントが、少なくとも１つの押込み成形部を有しており、押込み成形部が、軸方向で見て一次歯車内に突入していることによって解決される。このような軸方向の突入によって、クラッチケージと一次歯車との間に配置された減衰エレメントのための、周方向における当付け面が実現されている。したがって、周方向に伝達された力／伝達されたトルクは、押込み成形部を介してリベット結合部のリベットに伝達され、これは面圧を低下させる。

従属形式の各請求項には、有利な実施形態が記載されている。以下に、これらの実施形態について詳しく説明する。

リベット結合部が、少なくとも１つの押込み成形部の領域に配置されていると有利である。これは、押込み成形部とリベットとの間の短い距離に基づいて、効率の良い力伝達を可能にする。さらに、このような実施形態により、リベットヘッドを形成するために十分な大きさの面が存在することが可能となる。押込み成形部が軸方向で一次歯車内に突入していることにより、このような実施形態では、さらに、リベットヘッドが軸方向において付加的な構成スペースを占めないことが保証されている。

好適には、カウンタディスクが、カウンタディスク押込み成形部を有しており、クラッチケージが、クラッチケージ押込み成形部を有している。したがって、少なくとも２つの押込み成形部が形成されている。さらに、有利には、１つまたは複数のカウンタディスク押込み成形部と、１つまたは複数のクラッチケージ押込み成形部とが、互いに向かい合わされており／互いに接近する方向に延びているので、第１に、周方向における減衰エレメントの力伝達が一層効率よく案内され、第２に、軸方向の構成スペースが最適に利用される。

特に、カウンタディスク押込み成形部とクラッチケージ押込み成形部とが、互いに接触しており、かつ／または互いに直接当て付けられていると、付加的なコンポーネントを用いることなくシンプルな構成が実現される。したがって、カウンタディスク押込み成形部とクラッチケージ押込み成形部とは、負荷ピークを回避して力伝達およびトルク伝達を実現するために互いに調和されている。

好適な実施形態では、一次歯車が、さらに複数の円弧セグメント状の窓を有しており、この場合、これらの窓の少なくとも１つの窓内に、少なくとも１つの減衰エレメントが配置されているか、または、より良好には、これらの窓内にそれぞれ１つの（別個の）減衰エレメントが内蔵されている。円弧セグメント状の窓は、好ましくは１０°〜３５°の角度領域に延びているので、それぞれ減衰エレメントを収容するために、複数の円弧セグメント状の窓が周方向に配置可能である。個々の窓は押込み成形部によって互いに分離されており、これらの押込み成形部にはリベット結合部が設けられているので、周方向に均一に分配された状態で力が伝達される。これは、本発明による装置の寿命を延ばす。

少なくとも１つの減衰エレメントが、押出し成形されたゴム緩衝器であり、このゴム緩衝器が、円弧セグメント状の窓に対して相補的に形成されていると、クラッチケージ装置内部の力伝達経路は、一層最適化される。押出し成形されたゴム緩衝器は、円弧セグメント形状を有しており、この円弧セグメント形状は、最小限の弾性変形の後に台形の形状ともみなすことができる。このような形状は、押出し機によって廉価にかつ多くの個数で製造可能であり、これは経済性を高める。さらに、窓内にゴム緩衝器を適合させることが可能となるので、ギャップ寸法が僅少に保持され、相対摩擦が低減され、ひいては散逸熱導入が低減される。

押出し成形されたゴム緩衝器に対して代替的な別の構成では、少なくとも１つの減衰エレメントが、ばね、好ましくは円弧ばねとしても形成可能である。このばねは、たとえばダブルマスフライホイールにおける使用で明らかなように、極めて高いアンバランスを信頼性良く補償することができる。これにより、材料故障の危険が阻止されている。

さらに有利には、本発明によるクラッチケージ装置の少なくとも１つの押込み成形部が、一次歯車の周方向に対して実質的に垂直に延びる２つの側縁を形成しており、側縁は、それぞれ、１つの（特定の／同一の）減衰エレメントと接触して、これにより一次歯車から各減衰エレメントへ伝達された力を、引き続き押込み成形部を介してリベット結合部へ導くために準備されている。この側縁は、減衰エレメントのための十分に大きな接触面を有しているので、高い面圧が回避され、これはクラッチケージ装置の耐久性を向上させる。

全体的には、押込み成形部によって成形された窓は、有利には、この窓が、実質的に方形のプロファイル、好ましくは台形のプロファイルを有するように準備されている。このようなプロファイルは、特に打抜き加工ステップおよび／またはエンボス加工ステップから得られ、したがって多くの個数でも経済的に製造可能である。さらに、このような台形のプロファイルは、減衰エレメントのためにもリベット結合部のためにも十分に大きな当付け面を保証し、これにより前述した利点がなお一層強められる。

本発明はさらに、車両、好ましくは自動二輪車で使用するための多板クラッチであって、多板クラッチが、駆動ユニットと被駆動ユニットとの間に、減衰作用を発揮するように配置されており、クラッチケージ装置を有している、多板クラッチに関する。クラッチケージ装置はこの場合、このクラッチケージ装置が、冒頭で述べた押込み成形部を有するように構成されている。したがって、前で挙げた、クラッチケージ装置に関する利点を、多板クラッチ全体に適用することができる。

言い換えれば、本発明は、現在使用されているクラッチケージ装置の減衰エレメントが寿命検査の際に弱点を示すという問題の解決を図る、とも云うことができる。このような弱点は、実質的には、減衰エレメントがクラッチケージとカウンタ金属薄板との間で長尺のリベットとスペーサスリーブとによってリベット締結されることに起因し得る。このことから、たとえば疲労および／または高い局所的な面圧発生に基づいた、リベットヘッドの亀裂ならびに減衰エレメントの破損が生じる。

開示された本発明は、リベット締結が最適化され、かつ減衰エレメントに低い面圧が作用することにより、クラッチケージ装置の強度を高める。さらに、装置の経済性も向上している。なぜならば、本発明における構成では、リベットと減衰エレメントとの間のスペーサスリーブをもはや使用しなくて済み、また特にリベットが著しく短尺になっているからである。したがって、このような短尺のリベットは、より高い曲げモーメントを受け止めることができる。さらに、減衰エレメントは押出成形され、もはや射出成形されないことにより、経済的な準備も一層向上する。

本発明のさらに別の利点は、本発明により実現された重量低減にある。なぜならば、円弧セグメント状の窓が、一次歯車の重量減少をもたらすからである。リベット短尺化も、重量低減を促進する。

言い換えれば、本発明は、多板クラッチ、特に湿式の自動二輪車クラッチ用の、ゴムダンパを備えたクラッチケージ、特にアウタケージに関する、とも云える。内燃機関のトルクは一次歯車を介してクラッチケージに導入可能であるが、この一次歯車を間に挟んで、カウンタ金属薄板がクラッチケージとリベット締結されている。

カウンタ金属薄板および／またはクラッチケージは、押込み成形された領域を有しており、この領域は軸方向で一次歯車を貫通しているので、カウンタ金属薄板とクラッチケージとは、そのリベット締結部の領域において一次歯車の内部で互いに接触している。押込み成形された領域と、一次歯車のスポーク区分との間では、周方向に分配されて配置されたゴム台形体が設けられており、これにより内燃機関のトルクは、押込み成形された領域の側縁に減衰式に伝達されるようになる。

以下に、本発明の有利な実施例を図面に基づき詳しく説明する。

クラッチケージ装置の斜視図である。 第１実施形態のクラッチケージ装置の周方向に沿った断面図である。 第２実施形態のクラッチケージ装置の周方向に沿った断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿ったクラッチケージ装置の縦断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿ったクラッチケージ装置の縦断面図である。 クラッチケージ装置をエンジン側から見た平面図である。 クラッチケージ装置を変速機側から見た平面図である。 カウンタディスクの一部を単独で示す図である。

図面は、本発明を理解するためにのみ用いられる。同じ構成要素には同一の符号が付与されている。個々の特徴は互いに入れ替えることができる。

図１には、本発明によるクラッチケージ装置１が示されている。このクラッチケージ装置１は、主として多板クラッチ、特に湿式の自動二輪車クラッチにおいて使用される。一次歯車２が、歯区分９を介してクランクシャフトにより駆動される。減衰エレメント３の介在の下に、一次歯車２からクラッチケージ４へトルクが伝達される。本実施形態では、複数の減衰エレメント３が配置されている。減衰エレメント３を軸方向で固定するために、一次歯車２と共に回転するカウンタディスク５が、リベット結合部６によってクラッチケージ４に結合されている。

カウンタディスク押込み成形部７が、打抜き加工／エンボス加工によってカウンタディスク／カウンタ金属薄板５に設けられており、この場合、ディスク側のリベットヘッド１０が、予め規定された当付け面を有している。カウンタディスク押込み成形部７は、軸方向でクラッチケージ４に向かって突入している。

図２からは、カウンタディスク押込み成形部７がリベットヘッド１０の収容に加えて付加的に実現する機能が良く判る。図２は、周方向に沿った断面図である。一次歯車２が駆動されると、この一次歯車２は図２で見て水平方向に、すなわち右側または左側に向かって動く。したがって、矢印Ｐ１を用いて可視化したように、一次歯車２から減衰エレメント３への力導入が強制的に行われる。減衰エレメント３が変形可能であることに基づき、減衰エレメント３は、一次歯車２からの力導入における不整を補償することができる。

減衰エレメント３によって吸収された力は、矢印Ｐ２に沿って、カウンタディスク５へ伝達される。このために、押込み成形部により側縁１１が形成されている。この側縁１１は、カウンタディスク５に面圧によって生じる材料損傷を回避するために十分な大きさを有する。

冒頭で述べたように、好ましくは金属ピース／金属薄板として形成されているカウンタディスク５は、矢印Ｐ２により吸収された力を、リベット結合部６において引き続きピンリベット１２（代替的には、段付リベットまたはブラインドリベットも考えられる）を介して伝達する。金属薄板は周期的な負荷に対して耐性を有している。それゆえに、この場合にも、頑丈な力伝達部が保証されている。

リベット結合部６のピンリベット１２は、吸収された力を、矢印Ｐ３に沿って引き続きクラッチケージ４へと導く。すなわち、本発明における構成は、まず矢印Ｐ２に沿った、減衰エレメント３からカウンタディスク５への信頼性の良い力伝達を可能にし、その後に、リベット結合部により矢印Ｐ３に沿って既に減衰された運動が、引き続き矢印Ｐ３に沿ってクラッチケージ４へと導かれる。こうして、矢印Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に沿った力伝達経路が可能となり、この力伝達経路は各機能を分離し、こうして長い寿命の後でも微小亀裂またはその他の損傷の形成を回避する。

図３には、図２に示した実施形態に対して改良された実施形態が図示されている。この場合、２つの押込み成形部、つまりカウンタディスク押込み成形部７とクラッチケージ押込み成形部８とが実現されている。この実施形態には２つの利点がある。すなわち、第１に、ケージ側のリベットヘッド１３が、付加的な軸方向の所要構成スペースを生じない。第２に、減衰エレメント３からカウンタ金属薄板４への力導入が２つのコンポーネント、つまりＰ２ａおよびＰ２ｂに分割されている。したがって、力伝達の均一化が達成されており、これはコンポーネントを一層保護し、ひいてはコンポーネントの寿命を延ばす。

図４には、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図が示されている。図４から判るように、減衰エレメント３は実質的に台形の形を有している。したがって、減衰エレメント３は、第１に押出し成形可能であり、これは減衰エレメント３をより経済的にする。第２には、図面から判るように、押込み成形部７の各側縁１１が、半径方向に大きく延びている。したがって、これによって得られる、減衰エレメント３と押込み成形部７との間の面接触は、トルク／力を信頼性良く伝達できるようにするためには十分な大きさとなる。

各押込み成形部７はこの場合、２つの側縁１１を形成している。一方の側縁は、一方の周方向に向けられており、他方の側縁は、対応して逆向きの他方の周方向に向けられている。したがって、両回転方向において、減衰エレメント３と押込み成形部７との間の本発明における面接触が達成されているので、クランクシャフトの加速衝撃も制動衝撃も補償される。側縁１１の寸法は、実質的に、一次歯車から減衰エレメント３への力伝達時に、つまり矢印Ｐ１に沿った力伝達時に、側縁１１に対する対応部分を成す当付け面１４の寸法に等しい。

さらに図面から判るように、周方向に同形式の多数の減衰エレメント３が配置されている。これは、大量生産を可能にし、ひいては減衰エレメント３の経済性を一層向上させる。

図５は、図４のＶ−Ｖ線で示した平面に沿った縦断面図である。この場合、押込み成形部７，８に両リベットヘッド１０，１３が形成されていることが判る。クラッチケージ４は、後置接続されたクラッチのための一種のハウジングとして働くために、公知のケージ（かご）形状を有している。

図６は、同じく縦断面図であるが、ここでは図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図が示されている。この場合、一次歯車２の半径方向内側の区分と、一次歯車２の半径方向外側の区分との間の中間室が、減衰エレメント２によって満たされている。軸方向において、減衰エレメント３は、一方ではカウンタディスク５によって、他方ではクラッチケージ４によって、それぞれ保持されている。カウンタディスク５とクラッチケージ４とがリベット結合部６を介して結合されていて、さらに押込み成形部７，８を介して周方向における力伝達が可能になっていることは、説明の冒頭部ならびに前で説明した図面から明らかである。

図７および図８には、それぞれ平面図が示されている。図７には、エンジン側から見た平面図が図示されている。すなわち、カウンタディスク５と、このカウンタディスク５に設けられた押込み成形部７とが判る。押込み成形部７は、台形の形を有しており、こうして減衰エレメント３からの力伝達または減衰エレメント３への力伝達のための側縁１１を形成している。減衰エレメント３は、この平面図ではカウンタディスク５によってほぼ完全に覆われていて見えない。一次歯車２の歯区分９も、図７において同じく良く判る。

図８には、クラッチケージ装置１が、図７とは反対の側から見た図で示されている。すなわち、クラッチケージ４の内部を覗き込んで見た図が描かれている。クラッチケージ押込み成形部８の寸法は、カウンタディスク押込み成形部７の寸法に相当している。クラッチケージ押込み成形部８は、ケージ側のリベットヘッド１３を収容している。

図９ａおよび図９ｂには、もう一度、カウンタディスク５に対する押込み成形部７の製造が示されている。したがって、図９ｂに図示した、符号ＡおよびＢで示した、時間的に相前後してとられた状態から判るように、ディスク形の金属薄板から押込み成形部７が押込み成形される。この金属薄板に、押込み成形後にさらになお、リベットを収容するための孔１５も準備された後に、カウンタディスク５が完成される。

１ クラッチケージ装置
２ 一次歯車
３ 減衰エレメント
４ クラッチケージ
５ カウンタディスク
６ リベット結合部
７ カウンタディスク押込み成形部
８ クラッチケージ押込み成形部
９ 歯区分
１０ ディスク側のリベットヘッド
１１ 側縁
１２ ピンリベット
１３ ケージ側のリベットヘッド
１４ 当付け面
１５ 孔
Ｐ１ 一次歯車から減衰エレメントへの力導入
Ｐ２ 減衰エレメントからカウンタ金属薄板への力導入
Ｐ３ リベットからクラッチケージへの力導入
Ａ 押込み成形前のカウンタディスクの状態
Ｂ 押込み成形後のカウンタディスクの状態

Claims (10)

1. 自動車パワートレーンクラッチ用のクラッチケージ装置（１）であって、クランクシャフトによって駆動されるように準備されている一次歯車（２）と、該一次歯車（２）によって減衰エレメント（３）の介在下に駆動可能なクラッチケージ（４）とを備え、前記一次歯車（２）の、前記クラッチケージ（４）とは反対の側にカウンタディスク（５）が配置されており、該カウンタディスク（５）が、リベット結合部（６）を介して前記クラッチケージ（４）に結合されており、前記一次歯車（２）が、当該クラッチケージ装置（１）の軸方向で少なくとも所定の区分において前記クラッチケージ（４）と前記カウンタディスク（５）との間に配置されている、クラッチケージ装置（１）において、
   前記カウンタディスク（５）および／または前記クラッチケージ（４）が、少なくとも１つの押込み成形部（７，８）を有しており、該押込み成形部（７，８）が、軸方向で前記一次歯車（２）内に突入していることを特徴とする、クラッチケージ装置（１）。
2. 前記リベット結合部（６）が、前記少なくとも１つの押込み成形部（７，８）の領域に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のクラッチケージ装置（１）。
3. 前記カウンタディスク（５）が、カウンタディスク押込み成形部（７）を有しており、前記クラッチケージ（４）が、クラッチケージ押込み成形部（８）を有しており、前記カウンタディスク押込み成形部（７）と前記クラッチケージ押込み成形部（８）とが、互いに向かい合わされていることを特徴とする、請求項１または２記載のクラッチケージ装置（１）。
4. 前記カウンタディスク押込み成形部（７）と前記クラッチケージ押込み成形部（８）とが、互いに接触していることを特徴とする、請求項３記載のクラッチケージ装置（１）。
5. 前記一次歯車（２）が、円弧セグメント状の窓を有しており、該窓内に前記少なくとも１つの減衰エレメント（３）が配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のクラッチケージ装置（１）。
6. 前記少なくとも１つの減衰エレメント（３）が、押出し成形されたゴム緩衝器であり、該ゴム緩衝器が、前記円弧セグメント状の窓に対して相補的に形成されていることを特徴とする、請求項５記載のクラッチケージ装置（１）。
7. 前記少なくとも１つの減衰エレメント（３）が、ばねとして形成されていることを特徴とする、請求項５記載のクラッチケージ装置（１）。
8. 前記少なくとも１つの押込み成形部（７，８）が、前記一次歯車の周方向に対して実質的に垂直に延びる２つの側縁（１１）を形成しており、該側縁（１１）は、それぞれ１つの減衰エレメント（３）と接触して、これにより前記一次歯車（２）から前記各減衰エレメント（３）へ伝達された力を、引き続き前記押込み成形部（７，８）を介して前記リベット結合部（６）へ導くために準備されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のクラッチケージ装置（１）。
9. 前記少なくとも１つの押込み成形部（７，８）が、実質的に方形のプロファイルを有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のクラッチケージ装置（１）。
10. 車両で使用するための多板クラッチであって、該多板クラッチが、一方では駆動ユニットと被駆動ユニットとの間に、減衰作用を発揮するように配置されており、他方ではクラッチケージ装置（１）を有する、多板クラッチにおいて、
    前記クラッチケージ装置（１）が、請求項１から９までのいずれか１項記載のクラッチケージ装置（１）として構成されていることを特徴とする、多板クラッチ。

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