JP2020516825A - 多重クラッチ装置、デュアルクラッチ変速装置、及び自動車 - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動ユニット（２）と変速機（４）との間に配置される多重クラッチ装置（８）に関する。多重クラッチ装置が、少なくとも３つの多板クラッチ（Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２）を備える。多板クラッチが、それぞれ、外側ディスクキャリア（１６、２８、４４）を備える。外側ディスクキャリアが、多重クラッチ装置のハウジングを構成する。さらに、本発明はデュアルクラッチ変速装置に関する。さらに、本発明は自動車に関する。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動ユニットと変速機との間に配置される多重クラッチ装置に関する。多重クラッチ装置が、少なくとも３つの多板クラッチを備える。多板クラッチが、それぞれ、外側ディスクキャリアを備える。

いわゆるトリプルクラッチ又は「トリプルクラッチ」システムは、ハイブリッド化されたデュアルクラッチ変速機で使用される。クラッチのうちの１つのクラッチは、内燃機関を残りのドライブトレインから分離する、分離クラッチを構成する。２つの他のクラッチは、パワーシフトクラッチである。パワーシフトクラッチのうちの一方のクラッチは、発進クラッチである。

３つのクラッチを配置することは、特にフロント横置き構造を適用する場合に批判される。通常、これらが軸方向の長さを広く構成するためである。

これを鑑みて、本発明の課題は、構造スペースが最適化された多重クラッチ装置を提供することである。

この課題を解決するために、外側ディスクキャリアが、多重クラッチ装置のハウジングを構成することを提案する。これは、外側ディスクキャリアを除く多重クラッチ装置の他の構成部分が、ハウジングを形成するために使用されないことを意味する。これによって、従来追加的に使用されていたハウジング部品を省くことができる。その結果、特に軸方向の構造スペースを節約することができる。

有利には、多重クラッチ装置は、事前に組み立てられたモジュールとして構成されてよい。これに対応して、多重クラッチ装置を、単一のパッケージとして納品することができる。最終的な組み立ての際に、事前に組み立てられたモジュールを、容易に変速機入力軸上にスライドさせて、組み立てることができる。

好適には、外側ディスクキャリアが相対回転不能な状態で接続されてよい。さらに、３つの外側ディスクキャリアのうちの２つの外側ディスクキャリアは、取り外し不能な状態で、相互接続されてよい。例えば、外側ディスクキャリアは相互に溶接されてよい。代替的に、外側ディスクキャリアはリベットによって相互に固定されてよい。

さらに、外側ディスクキャリアのうちの２つの外側ディスクキャリアは、形状結合的に相互接続されてよい。それらが、最終的にハウジングを構成し、かつ内燃機関のトルクを受容可能であることが、重要である。

好適には、外側ディスクキャリアのうちの１つの外側ディスクキャリアは、ハブに支承されてよい。有利には、ハブは駆動側に配置されている。好適には、ハブが、トーションダンパと、特にデュアルマスフライホイールと、接続されていてよい。

有利には、２つの外側ディスクキャリアは、相対回転不能な状態で、ハブと接続可能であってよい又は接続されてよい。このハブは、有利には、給油ハブとして構成されてよい。つまり、このハブが給油のための流路を備える。特に、外側ディスクキャリアは、ハブと溶接されてよい。

有利には、２つの外側ディスクキャリアは入力側に、１つの外側ディスクキャリアは出力側に、配置されてよい。この場合、入力側の外側ディスクキャリアは、パワーシフトクラッチの外側ディスクキャリアであってよく、出力側の外側ディスクキャリアは、分離クラッチの外側ディスクキャリアであってよい。分離クラッチは、冒頭で既述したように、内燃機関を残りのドライブトレインから分離するよう機能し、純粋に電気的な走行駆動において、内燃機関のドラッグトルクを分離する。

好適には、アブソーバは、外側ディスクキャリアのうちの１つの外側ディスクキャリアに固定されてよい。好適には、アブソーバが回転数適応型アブソーバとして設計されてよい。代替的に、アブソーバは、固定振動数アブソーバであってよい。アブソーバによって、ドライブトレインから振動が除去される。好適には、アブソーバが出力側のディスクキャリアに固定されてよい。出力側のディスクキャリア、特に出力ディスクキャリアが分離クラッチである場合に、特にアブソーバが備えられる。

アブソーバをこのように連結することには、ＴＤリングギヤにおける従来のスタータ又は駆動機関フロントにおけるベルトスタータによって内燃機関がスタートされる際に、Ｋ０が開くことによって、内燃機関からアブソーバが分離されるため、アブソーバが、動的な内燃機関のスタートアップによる回転加速を受けない、という利点がある。これによって、構成部分が保護され、遠心ウエイトが端部ストッパに衝突することによるノイズが低減される。

有利には、スプロケットは、外側ディスクキャリアのうちの１つの外側ディスクキャリアに固定されてよい。好適には、この外側ディスクキャリアが、パワーシフトクラッチの外側ディスクキャリアであってよい。有利には、この外側ディスクキャリアが、入力側のディスクキャリアであってよい。

有利には、作動要素のうちの１つの作動要素、特にピストンのうちの１つのピストンは、外側ディスクキャリアを受容する開口部を備えることができる。特に、同一の多板クラッチの作動要素であってよい。

有利には、クラッチ装置は、トリプルクラッチ装置であってよい。原則として、より多くのクラッチを含むこともできる。しかしながら、ハイブリッド化されたデュアルクラッチ変速機用には、トリプルクラッチ装置が好適である。

さらに、本発明は、多重クラッチ装置を備えたハイブリッドデュアルクラッチ変速装置に関する。ハイブリッドデュアルクラッチ変速装置は、多重クラッチ装置が上述のように構成されていることを特徴とする。

好適には、ハイブリッドデュアルクラッチ変速装置は、軸方向に平行な電気モータを備えることができる。電気モータは、例えばチェーンを介して、クラッチ装置に連結されてよい。

有利には、ハイブリッドデュアルクラッチ変速装置は、副軸型で設計されている。つまり、デュアルクラッチ変速装置は、少なくとも１本の副軸を備える。有利には、デュアルクラッチ変速装置が２本の副軸を備えることができる。

さらに、本発明は、多重クラッチ装置及び／又はデュアルクラッチ変速装置を備えた自動車に関する。自動車は、多重クラッチ装置及び／又はデュアルクラッチ変速装置が上述のように構成されていることを特徴とする。

さらなる利点、特徴、及び詳細は、実施形態及び図面に関する以下の記載から明らかになる。

自動車の図である。 クラッチ装置の図である。

図１は、第１駆動ユニット２、第２駆動ユニット３、デュアルクラッチ変速装置４、及びディファレンシャル５を備えた自動車を示す。好適には、第１駆動ユニットが内燃機関を備える。第２駆動ユニット３は、特に電気モータの形態で設計され、線６又は破線７で示すようにドライブトレインに作用できる。一方又は両方の変速機入力軸と相互作用する場合は、Ｐ２配置と称される。変速機自体と相互作用する場合は、Ｐ３配置と称される。さらに、Ｐ１配置及びＰ４配置も知られている。これらは、第１駆動ユニット２及び第２駆動ユニット３の並列配置の基本的な変形形態を表している。以下に、Ｐ２配置用のクラッチ装置について記載する。

図２は、デュアルクラッチ変速装置４の部分としてのクラッチ装置８を示す。デュアルクラッチ変速装置４は、ハイブリッド化されている。そのためトルクは、２つの経路で変速機に至ることができる。第１経路は、第１駆動ユニット２から、ねじれ振動を減衰するトーションダンパ９、及びハブ１０を介して、分離クラッチＫ０に至る。この場合、分離クラッチＫ０の入力ディスクキャリア、すなわち内側ディスクキャリア１２は、相対回転不能な状態で、ハブ１０と接続されている。トルクを、ディスクパック１４を介して、外側ディスクキャリア１６に伝達することができる。分離クラッチＫ０を作動させるために、ピストン１８が備えられている。

分離クラッチＫ０の出力側、すなわち、この場合には外側ディスクキャリア１６である出力ディスクキャリアに、回転数適応型アブソーバ２０が固定されている。回転数適応型アブソーバ２０は、外側ディスクキャリア１６と着脱自在に接続されている。例えば、アブソーバ２０は、ねじ２２を用いて外側ディスクキャリア１６とねじ留めされてよい。この場合、ねじ頭部２４はクラッチ装置８の内側に存在する。一方、ナット２６は外側に配置されている。アブソーバ２０とねじ２６との間には、スリーブ２７も存在する。スリーブ２７は、ねじ結合が締結されると、アブソーバ２０の経路板を軸方向に離間させる役割を果たす。

外側ディスクキャリア２８は、相対回転不能な状態で、外側ディスクキャリア１６と接続されている。例えば、外側ディスクキャリア１６及び外側ディスクキャリア２８は、形状結合的に接続されてよい。外側ディスクキャリア１６を、外側ディスクキャリア２８に対して軸方向に固定するために、サークリップ３０を使用することができる。外側ディスクキャリア２８は、この場合、クラッチＫ２の入力ディスクキャリアである。多板クラッチとして構成されたクラッチＫ２は、デュアルクラッチ変速装置４の２つのパワーシフトクラッチの、一方のパワーシフトクラッチである。分離クラッチＫ０が閉じられると、トルクは、外側ディスクキャリア１６、外側ディスクキャリア２８、及びクラッチＫ２のディスクパック３２を介して、内側ディスクキャリア３４へ伝達される。トルクは、そこから、径方向内側の変速機入力軸３６へ伝達される。

外側ディスクキャリア１６及び２８を接続するために、アブソーバ２０を外側ディスクキャリア１６から取り外すことができる。これによって、移行部位を露出させることができる。

作動のために、クラッチＫ２はピストン３８を備える。ピストン３８が、周方向に分布する長穴形状の複数の開口部４０を備える。外側ディスクキャリア２８は、この開口部４０内に係合できる。より厳密には、外側ディスクキャリア２８の複数のフィンガー４２が、ピストン３８の開口部４０内に係合する。そのため、ピストン３８は、外側ディスクキャリア２８に対して軸方向に変位可能である。

クラッチＫ２の径方向内側には、クラッチＫ１が存在する。クラッチＫ１は、発進クラッチとして設計されている。外側ディスクキャリア２８は、相対回転不能な状態で、クラッチＫ１の外側ディスクキャリア４４と接続されている。特に、外側ディスクキャリア２８及び４４は、溶接されてよい。そのため、第１駆動ユニット２から伝達されるトルクが、クラッチＫ１にも到達することができる。これに対応して、外側ディスクキャリア４４は、クラッチＫ１の入力ディスクキャリアである。トルクは、ディスクパック４６を介して、径方向外側の変速機入力軸３７に到達することができる。

フィンガー４２を受容する開口部４０は、ポット縁部とも称することが可能な、ピストン３８の径方向の外縁に配置されることが好適である。ピストン３８は、ポット形状を有する。底部の外縁に、外側ディスクキャリア２８のフィンガー４２を挿入可能である。そのため、そこに開口部４０が存在することが好適である。

外側ディスクキャリア２８に、スプロケット５０を取り付けることができる。スプロケット５０は、例えば、外側ディスクキャリア２８に溶接されてよい。スプロケット５０は、電気モータ３とクラッチ装置８とを接続するチェーン５２と、係合している。この場合、電気モータ３は、２つのクラッチＫ１及びＫ２の入力側に作用する。なぜなら、出力ディスクキャリア２８は、一方ではクラッチＫ２の入力ディスクキャリアあり、他方では、相対回転不能な状態で、クラッチＫ１の外側ディスクキャリア４４と接続されているためである。クラッチＫ１の外側ディスクキャリア４４は、入力ディスクキャリアでもある。これに対応して図２は、電気モータ３の連結に関してＰ２配置を示す。

外側ディスクキャリア１６、２８及び４４の設計及び接続により、これらは、クラッチ装置８のハウジングを構成する。クラッチ装置８は、多重クラッチ装置であり、特にトリプルクラッチ装置である。外側ディスクキャリア１６、２８及び４４を除くと、更なるハウジング部分は存在しない。これによって、構成スペースが最適化された構造となる。

アブソーバ２０は、着脱自在に外側ディスクキャリア１６と接続されている。そのため、アブソーバ２０をクラッチ装置８と接続する前に、外側ディスクキャリア１６と２８とを接続できる。

外側ディスクキャリアをハウジングとして備えた上述の構造によって、クラッチ装置８の支承構造も単純化できる。特に、クラッチ装置８は、駆動機関側で、径方向支承位置５４を唯一としてよい。この場合、ベアリング５６はラジアルボールベアリングとして構成されてよく、好適には、アキシャルベアリング及びラジアルベアリングであってよい。しかしながら、駆動機関側で唯一のベアリングは、径方向のベアリング機能を有する。

さらにクラッチ装置８は、駆動機関側及び変速機側に、それぞれ、２つのアキシャルベアリング５８を備える。アキシャルベアリング５８は、内側ディスクキャリア１２、３４及び４８を、軸方向に支承するよう機能する。アキシャルベアリング５８は、これに対応して、内側ディスクキャリア１２、３４及び４８の脚部に配置されている。クラッチ装置８は、変速機側で、径方向の支承のために、２つのニードルベアリング６０を備える。２つのニードルベアリング６０がハブ６２を支承する。ハブ６２は、給油ハブとして構成されている。ハブ６２が、これに対応して油流路及びシール材を備える。ハブ６２は、相対回転不能な状態で、外側ディスクキャリア４４と接続されている。しかしながら、トルクは、既知のデュアルクラッチ装置のようにハブを介して外側ディスクキャリアへは流れない。それに代わって、トルクが、外側ディスクキャリアから、厳密にいうと外側ディスクキャリア２８から、外側ディスクキャリア４４を介してハブ６２に至る。

クラッチＫ１のピストン６３も、ハブ６２上に支持されている。クラッチＫ２の圧力チャンバをシールするシールキャリア６４も、ハブ６２に配置されている。

１ 自動車
２ 第１駆動ユニット
３ 第２駆動ユニット
４ デュアルクラッチ変速装置
５ ディファレンシャル
６ 線
７ 線
８ クラッチ装置
９ トーションダンパ
１０ ハブ
１２ 内側ディスクキャリア
１４ ディスクパック
１６ 外側ディスクキャリア
１８ ピストン
２０ 回転数適応型アブソーバ
２２ ねじ
２４ ねじ頭部
２６ ナット
２７ スリーブ
２８ 外側ディスクキャリア
３０ サークリップ
３２ ディスクパック
３４ 内側ディスクキャリア
３６ 変速機入力軸
３７ 変速機入力軸
３８ ピストン
４０ 開口部
４２ フィンガー
４４ 外側ディスクキャリア
４６ ディスクパック
４８ 内側ディスクキャリア
５０ スプロケット
５２ チェーン
５４ 支承位置
５６ ベアリング
５８ アキシャルベアリング
６０ ニードルベアリング
６２ ハブ
６３ ピストン
６４ シールキャリア
Ｋ０ 分離クラッチ
Ｋ１ クラッチ
Ｋ２ クラッチ

Claims (14)

1. 駆動ユニット（２）と変速機（４）との間に配置される多重クラッチ装置（８）であって、前記多重クラッチ装置（８）が、少なくとも３つの多板クラッチ（Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２）を備え、前記多板クラッチ（Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２）が、それぞれ、外側ディスクキャリア（１６、２８、４４）を備え、前記外側ディスクキャリア（１６、２８、４４）が、前記多重クラッチ装置（８）のハウジングを構成することを特徴とする、多重クラッチ装置（８）。
2. 請求項１に記載の多重クラッチ装置であって、前記多重クラッチ装置（８）が、事前に組み立てられたモジュールとして構成されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
3. 請求項１又は２に記載の多重クラッチ装置であって、前記外側ディスクキャリア（１６、２８、４４）が、相対回転不能な状態で接続されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、前記外側ディスクキャリアのうちの１つの外側ディスクキャリア（１６）は、ハブに支承されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、２つの外側ディスクキャリア（２８、４４）は、相対回転不能な状態で、ハブ（６２）と接続可能である又は接続されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、２つの外側ディスクキャリア（２８、４４）は入力側に、１つの外側ディスクキャリア（１６）は出力側に、配置されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
7. 請求項５又は６に記載の多重クラッチ装置であって、回転数適応型アブソーバ（２０）は、前記外側ディスクキャリアのうちの１つの外側ディスクキャリア（１６）に固定されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載のクラッチ装置であって、前記多板クラッチのうちの１つの多板クラッチ（Ｋ０）は、分離クラッチとして構成されていることを特徴とする、クラッチ装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載のクラッチ装置であって、前記多板クラッチのうちの１つの多板クラッチ（Ｋ１）は、発進クラッチとして構成されていることを特徴とする、クラッチ装置。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、作動要素のうちの１つの作動要素（３８）、特にピストンのうちの１つのピストンは、外側ディスクキャリア（２８）を受容する開口部（４０）を備えることを特徴とする、多重クラッチ装置。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、１つの、特に径方向外側の外側ディスクキャリア（２８）は、他の、特に径方向内側の外側ディスクキャリア（４４）に、形状結合的、摩擦結合的、又は材料接合的に固定されていることを特徴とする、多重クラッチ装置。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の多重クラッチ装置であって、前記多重クラッチ装置（８）がトリプルクラッチ装置であることを特徴とする、多重クラッチ装置。
13. 多重クラッチ装置（８）を備えたハイブリッドデュアルクラッチ変速装置（４）であって、前記多重クラッチ装置（８）が、請求項１〜１２の何れか一項に従って構成されていることを特徴とする、ハイブリッドデュアルクラッチ変速装置（４）。
14. 多重クラッチ装置（８）及び／又はデュアルクラッチ変速装置（４）を備えた自動車（１）であって、前記多重クラッチ装置（８）が請求項１〜１２の何れか一項に従って構成されている、及び／又は前記デュアルクラッチ変速装置（４）が請求項１３に従って構成されている、ことを特徴とする、自動車（１）。

Images