JP3636467B2 - クラッチ構造 - Google Patents

Description

本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載のクラッチ構造に関する。
多板ディスク構造のクラッチは、外側ディスク付きの第１のシリンダ、内側ディスク付きの第２のシリンダ、ピストンおよび復帰要素例えば円板ばねから成っている。これら両シリンダは、ディスクの範囲に軸方向に延びる溝を備えているので、ディスクをピストンによって軸方向に移動させることができる。シリンダ／ディスク間のトルク伝達は例えばダブテール状溝によるかみ合い結合で行われる。ピストンがディスクを終端ストッパに向けて押圧することにより、クラッチは係合する。ピストンを変位させる力は、例えば圧力媒体によって与えられる。圧力媒体の力作用が無くすことにより、クラッチは解除される。復帰要素によってピストンが出発位置に戻される。これにより、内側ディスクと外側ディスクの摩擦接続が無くなる。
回転数に関係する遠心力に基づいて、圧力媒体が分布される。これにより、ピストンの力方向に重なり合う、補助的な軸方向分力が障害量として生ずる。この障害量は、ピストンないしクラッチの係合ないし解除過程に影響を及ぼす。
1993年３月、ZF Getriebe GmbH社発行の刊行物「Funktionsbeschreibung（作用説明書）5HP30」の第２頁において、圧力平衡形クラッチ付き自動変速機が知られている。その圧力平衡は、遠心力によって引き起こされる障害量の補償に使用される。第２の空間に圧力媒体が供給されることにより、障害量が補償される。それにより生ずる力は、障害量と同じ大きさをしている。その力方向は逆向きとなっているので両方の力は相殺される。第２の空間は、ピストンおよび軸方向に不動の円板から構成されている。この第２の空間内に復帰要素も存在している。
この刊行物には、更に互いに平行に配置された二つの入力クラッチを備えたクラッチ装置が示されている。この場合、外側入力クラッチの第２のシリンダは第３のクラッチの周りを回転する。
この装置は軸方向長さが大きいという欠点がある。
本発明の目的は、単純な構造方式を得ることにある。
本発明によれば、この目的は、第１のクラッチが半径方向において第２のクラッチの周りに配置され、第１のクラッチの補償室が、第１のクラッチのピストンおよび第２のクラッチの第１のシリンダから形成されていることによって達成される。構造部品の多重利用によって、即ち第２のクラッチの第１のシリンダが第１のクラッチの円板を兼ねることによって、構造が短くてコンパクトとなるという利点が得られる。部品の点数が減少され、追加的にコスト低減が生ずる。
本発明の有利な実施態様において、第１のクラッチおよび第２のクラッチの第１のシリンダが、同じ軸で駆動されることを提案する。これによって、第１のクラッチのピストンが、第２のクラッチの第１のシリンダに対して単純なシール要素、例えばＯリングによって密封できるという利点が得られる。
本発明の実施態様において、第３のクラッチが半径方向において第４のクラッチの周りに配置され、第４のクラッチの第２のシリンダが第１のクラッチの第１のシリンダに接続され、第３のクラッチの第２のシリンダが第４のクラッチの第１のシリンダと共通の構造部品となっていることを提案する。
本発明の他の実施態様において、第１のクラッチの補償室および第２のクラッチの補償室が互いに接続され、共通の開口を介して充填されることを提案する。
両クラッチの補償室は共通の開口を通して充填される。この配置構造は特に、クラッチの切換状態が相対的に変化するときに有利である。この相対的な変化とは、第１のクラッチが解除し、同時に第２のクラッチが係合すること、あるいはその逆のことを意味する。例えば、第１のクラッチが係合するとき、補償室の容積が減少する。その中に存在する圧力媒体の容積は、従って解除する第２のクラッチの補償室に搬送される。第２のクラッチは、追加的に共通の開口を通して圧力媒体で充填される。従って、第２のクラッチの補償室に急速に圧力レベルが形成される。この圧力レベルから引き起こされる力は、復帰要素と同じ力方向を有している。従って、ピストンはその出発位置に急速に戻される。クラッチは急速に解除する。
このために本発明の実施態様において、導入通路が溢流孔ないし溢流溝を兼ねていることを提案する。これによって補償室の溢流縁が軸中心の近くに位置するという利点が得られる。
図面に実施例が示されている。
第１図は第１のクラッチ装置の断面図、および
第２図は第２のクラッチ装置の断面図である。
第１図に示されている第１のクラッチ装置は、第１のクラッチ４および第２のクラッチ５から成っている。これらの両クラッチ４、５は変速機ハウジング１の中に収容されている。第１のクラッチ４は半径方向において第２のクラッチ５の周りに配置されている。
第１のクラッチ４は、外側ディスク７付きの第１のシリンダ６、内側ディスク９付きの第２のシリンダ８、ピストン10および復帰要素12（図面では円板ばねとされている）から構成されている。第２のクラッチ５は、外側ディスク14付きの第１のシリンダ13、内側ディスク16付きの第２のシリンダ15、ピストン17、復帰要素27および円板28から構成されている。この円板28は軸方向に固定されている。
図示されている配置構造において、第１の軸２が両クラッチ４、５の第１のシリンダ６、13を駆動する。第１のクラッチ４の従動は、第２の軸３を介して、第２のクラッチ５の従動は第３の軸23を介して行われる。
第１のクラッチ４には、空間26および第１の補償室19が付属している。空間26は、ピストン10および第１のシリンダ６から形成されている。第１の補償室19は、ピストン10および第２のクラッチ５の第１のシリンダ13から形成されている。第２のクラッチ５に、空間29および第２の補償室20が付属している。空間29は、第２のクラッチ５の第１のシリンダ13およびピストン17から形成されている。第２の補償室20は、ピストン17および円板28から形成されている。
空間26ないし29が、導入通路11ないし18を介して圧力媒体で充填されたとき、力作用に基づいてピストン10ないし17は軸方向に移動する。これによってクラッチ４ないし５が係合する。空間26ないし29が通気されたときクラッチ４ないし５が解除する。遠心力に基づいて、圧力媒体の残留容積は空間26ないし29内にとどまる。この残留容積は、軸方向力をピストン10ないし17に与える。この軸方向力は、復帰要素12ないし27の力と逆向きになっている。これによって第１のクラッチ４ないし第２のクラッチ５の遮断が遅らされる。この障害量は、第１の補償室19ないし第２の補償室20に、相応した圧力レベルが形成されることにより補償される。このために、導入通路24ないし25を介して両補償室に圧力媒体が導入される。この場合、溢流縁31が圧力レベルを決定する。補償室19への圧力媒体の供給は、油供給系統32、例えば潤滑系統を介して行われる。流入量の大きさは開口22の直径によって決定される。補償室19ないし20が圧力媒体で充填されるとき、余分な圧力媒体は溢流孔33ないし溢流溝34を介して排出される。
第１図は、両補償室19、20がそれぞれ固有の溢流縁31および油供給用の固有の開口22を有している実施例を示している。
第１図は、第３のクラッチ35および第４のクラッチ36を示している。第３のクラッチ35は半径方向において第４のクラッチ36の周りに配置されている。第３のクラッチ35の第２のシリンダ38は、第４のクラッチ36の第１のシリンダを兼ねている。第４のクラッチ36の第２のシリンダ39は、第１のクラッチ４の第１のシリンダ６に接続されている。第３のクラッチ35の第１のシリンダ37は図示されていない軸まで延びている。
第２図はクラッチ装置の第２の実施例を示している。第１図と異なって両補償室19ないし20は、互いに導入通路24、25および孔30を介して互いに接続されている。溢流縁31は、両補償室19ないし20に対して、孔30によって共通して形成されている。両補償室19ないし20への圧力媒体の導入は、第１の軸２にある導入通路21および開口22を介して行われる。
両クラッチ４、５が相対的に作動する際、係合するクラッチのピストンが、その補償室からその中に存在する圧力媒体容積を、解除するクラッチの補償室の中に移動する。例えば第１のクラッチ４を係合させるとき、ピストン10が第１の補償室19の圧力媒体容積を、導入通路24、孔30および導入通路25を介して第２のクラッチ５の第２の補償室20に移動する。この容積に導入通路21からの容積が加えられる。これによって、第２の補償室20に相応した圧力レベルが急速に形成されるので、ピストン17は高速にその出発位置に戻される。これによって、第２のクラッチ５の解除時間が短縮される。この処置によって、繰り返して切り換えられる際の拘束時間が短縮する。
補償室19ないし20に導入される圧力媒体の容積は、補償室19ないし20の要求が常に時間的にずれて生ずるので、個々に供給する場合の容積よりも大きくない。
符号の説明
１ 変速機ハウジング
２ 第１の軸
３ 第２の軸
４ 第１のクラッチ
５ 第２のクラッチ
６ 第１のシリンダ
７ 外側ディスク
８ 第２のシリンダ
９ 内側ディスク
10 ピストン
11 導入通路
12 復帰要素
13 第１のシリンダ
14 外側ディスク
15 第２のシリンダ
16 内側ディスク
17 ピストン
18 導入通路
19 第１の補償室
20 第２の補償室
21 導入通路
22 開口
23 第３の軸
24 導入通路
25 導入通路
26 空間
27 復帰要素
28 円板
29 空間
30 孔
31 溢流縁
32 油供給系統
33 溢流孔
34 溢流溝
35 第３のクラッチ
36 第４のクラッチ
37 第１のシリンダ
38 第２のシリンダ
39 第２のシリンダ

Claims (5)

1. 少なくとも一つの第１のクラッチ（４）と少なくとも一つの第２のクラッチ（５）を備え、これらの各クラッチが外側ディスク（７、14）付きの第１のシリンダ（６、13）、内側ディスク（９、16）付きの第２のシリンダ（８、15）、作動時に外側ディスクを内側ディスクに押しつけるピストン（10、17）、不作動時にピストンをその出発位置に戻す復帰要素（12、27）、ピストンと一緒に補償室を形成しクラッチの回転運動に基づくピストンの押圧力の変化にこの補償室を介して対抗する円板（28）から成っているクラッチ装置において、
   第１のクラッチ（４）が半径方向において第２のクラッチ（５）の周りに配置され、第１のクラッチ（４）の補償室（19）が第１のクラッチ（４）のピストン（10）および第２のクラッチ（５）の第１のシリンダ（13）から形成されていることを特徴とするクラッチ構造。
2. 第１のクラッチ（４）および第２のクラッチ（５）の第１のシリンダ（６、13）が同じ軸（２）で駆動されることを特徴とする請求の範囲第１項記載のクラッチ構造。
3. 第３のクラッチ（35）が半径方向において第４のクラッチ（36）の周りに配置され、第４のクラッチ（36）の第２のシリンダ（39）が第１のクラッチ（４）の第１のシリンダ（６）に接続され、第３のクラッチ（35）の第２のシリンダ（38）が第４のクラッチ（36）の第１のシリンダと共通の構造部品となっていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のクラッチ構造。
4. 第１のクラッチ（４）の補償室（19）および第２のクラッチ（５）の補償室（20）が互いに接続され、共通の開口（22）を介して充填されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のクラッチ構造。
5. 導入通路（24、25）が溢流孔（33）ないし溢流溝（34）を兼ねていることを特徴とする請求の範囲第４項記載のクラッチ構造。

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