JP4187805B2 - 摩擦クラッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦クラッチ、特に自動車におけるトルク伝達のための摩擦クラッチであって、プレッシャプレートが設けられており、該プレッシャプレートが、回動不能ではあるが制限されて軸方向シフト可能にケーシングと結合されており、ケーシングとプレッシャプレートとの間において少なくとも1つの圧着ばねが作用するように配置されており、該圧着ばねが、プレッシャプレートを、該プレッシャプレートと例えばはずみ車のような対応プレッシャプレートとの間に緊締可能なクラッチディスクに向かって負荷しており、摩擦クラッチが、係合・遮断のための操作手段を有していて、かつクラッチディスクの摩擦ライニングの摩耗をプレッシャプレートの軸方向における後調節によって補償する後調節装置を有している形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような形式の摩擦クラッチは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第4239289号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第4239291号明細書に開示されている。つまり上記明細書に基づいて、後調節装置がケーシングと皿ばねとして構成された圧着ばねとの間に設けられている摩擦クラッチと、後調節装置がプレッシャプレートの摩擦面と圧着ばねとの間における力の伝達経路に配置されている摩擦クラッチとが公知である。摩擦クラッチの内部におけるこのような後調節装置の構成、作用形式及び配置形式については、したがって前記両明細書に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の摩擦クラッチを改良して、摩擦クラッチの作用もしくは働きを最適化することである。特に、本発明によって振動特性及びノイズ特性を改善し、これによって、このような摩擦クラッチを備えた車両の駆動快適さを高めることが望まれている。さらにまた、後調節装置内部における不都合な後調節を、特に簡単かつ安価な形式で回避できることが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の摩擦クラッチにおいて、プレッシャプレートのための緩衝装置が設けられている。
【0005】
【発明の効果】
本発明のように構成されていると、プレッシャプレートにおいて高周波の振動が発生せず、これによって、クラッチケーシングもしくはパワートレーン全体における不都合な振動の発生を確実に抑制することができる。先行技術の摩擦クラッチのプレッシャプレートにおける振動発生もしくは該振動発生を生ぜしめるバイブレーションは、特に、少なくとも部分的にクラッチに伝達される、内燃機関のクランク軸の軸方向振動及び撓み振動によって、生ぜしめられることがある。さらに、個々の構成部材には、該構成部材の質量及び該構成部材に伝達される回転振動もしくは回転加速に基づいて発生する力が作用する。このような回転振動は、負荷交番衝撃及び内燃機関によって生ぜしめられる。
【0006】
本発明の別の有利な構成は、請求項2以下に記載されている。
【0007】
例えば、緩衝装置が摩擦緩衝装置として構成されていると、特に有利である。
【0008】
本発明による摩擦クラッチの有利な構成では、圧着ばねが皿ばねによって形成されており、この場合摩擦クラッチを係合・遮断するための操作手段が、皿ばね舌片によって形成されていると、有利である。
【0009】
本発明の別の有利な構成では、いわゆる「押圧式の」摩擦クラッチにおいて、皿ばねがその半径方向外側の領域においてプレッシャプレートを負荷し、かつ半径方向内側に位置する領域において、旋回支承装置を用いてケーシングと結合されている。
【0010】
本発明の特に有利な構成では、旋回支承装置の少なくとも一部が、後調節装置の構成部分であり、この場合旋回支承装置の旋回支承体のうちの1つが、後調節装置のためのセンサばねとして構成されていると、有利である。このセンサばねは、皿ばねの形で構成され得る。
【0011】
例えば本発明による摩擦クラッチの構造に関して、特に有利な構成では、センサばねが直接的に、緩衝装置の構成部分であり、この場合、センサばねが、舌片状の領域を有していて、該舌片状の領域が、半径方向のプレロードをもって、プレッシャプレートの少なくとも1つの接触領域に接触している。
【0012】
本発明のさらに別の構成では、緩衝装置を形成するために、中間金属薄板が設けられており、該中間金属薄板が舌片を有しており、これらの舌片が、半径方向のプレロードをもって、プレッシャプレートの少なくとも1つの接触領域に接触している。
【0013】
このような構成において、中間金属薄板が、センサばねと皿ばねとの間に配置されていると、特に有利である。
【0014】
例えば摩耗を回避するために有利な構成では、中間金属薄板が、周方向において回動を防止されており、この場合例えば中間金属薄板が、該中間金属薄板によって形成された突出部を介して、周方向において回動を防止されており、しかも突出部が皿ばねの窓に係合している。
【0015】
本発明による摩擦クラッチの作用のために有利な構成では、半径方向のプレロードが200〜2000Nの間の値、特に400〜1000Nの間の値である。
【0016】
さらに別の特に有利な構成では、舌片状の領域もしくは舌片が、軸方向において剛性に構成されており、この場合剛性が500N/mmよりも大きいと有利である。
【0017】
このために有利な構成では、中間金属薄板が軸方向における剛性を高めるために、皿ばね状にかつ/又はポット状に構成されている。
【0018】
例えばコストに関して有利な本発明による摩擦クラッチの構成では、プレッシャプレートにおける少なくとも1つの接触領域が、未加工状態で残されている。
【0019】
また別の使用例の場合に有利な構成では、プレッシャプレートにおける少なくとも1つの接触領域が加工されており、例えば旋削加工を用いて製造されている。このようにすると、例えば製作誤差を狭い範囲に維持することができる。
【0020】
一般的に本発明による摩擦クラッチでは、ケーシングとプレッシャプレートとを結合するために、板ばねが設けられており、このような板ばねは、プレッシャプレートを摩擦クラッチの遮断方向に負荷する軸方向力を生ぜしめるのに適している。
【0021】
このような摩擦クラッチにおいて特に有利な構成では、板ばねによってもたらされる軸方向力が、少なくとも実質的に、緩衝装置によって生ぜしめられる摩擦力の分だけ、高められており、このように構成されていると、摩擦クラッチの通気作用が保証される。
【0022】
本発明の別の有利な構成では、プレッシャプレートの遮断運動を少なくとも助成する持上げヨークが設けられており、この場合持上げヨークが直接的に皿ばねに作用するようになっていると有利である。
【0023】
一般的にまた、プレッシャプレートにおける皿ばねのための負荷領域が、別体のリング状の部材によって形成されていると有利であり、この場合リング状の部材は例えば、両端部が互いに結合されているか又は結合されていない線材リングから成っており、この線材リングは、プレッシャプレートとは異なった材料特性、例えばプレッシャプレートよりも大きな硬度を有することができる。
【0024】
本発明による摩擦クラッチの別の特に有利な構成では、プレッシャプレート緩衝装置の摩擦力が、主皿ばねに支持されている。
【0025】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施例を説明する。
【0026】
図1及び図2に示された摩擦クラッチ1は、ケーシング2と、このケーシング2に回動不能に結合されていて軸方向において制限されてシフト可能なプレッシャプレート3とを有している。軸方向に置いてプレッシャプレート3とケーシング2との間においては、圧着皿ばね4が緊張配置されており、この圧着皿ばね4は、ケーシング2によって保持されたリング状の旋回支承装置5を中心にして旋回可能であり、かつプレッシャプレート3を、ねじを介してケーシング2に堅く結合されている対応プレッシャプレート6例えばはずみ車に向かって負荷している。そしてこれによってクラッチディスク8の摩擦ライニング7は、プレッシャプレート3の摩擦面と対応プレッシャプレート6の摩擦面との間において緊張させられる。
【0027】
プレッシャプレート3は、周方向もしくは接線方向に方向付けられた板ばね9を介してケーシング2と回動不能に結合されている。図示の実施例ではクラッチディスク8は、いわゆるライニングばねセグメント10を有しており、これらのライニングばねセグメント10は、摩擦クラッチ1の係合時における逓増的なトルク形成を保証する。この場合ライニングばねセグメント10は、両方の摩擦ライニング7の互いに向かっての制限された軸方向シフトを介して、摩擦ライニング7に作用する軸方向力の逓増的な上昇を可能にするようになっている。しかしながらまた、摩擦ライニング7が軸方向において実質的に剛性に保持体円板に取り付けられているようなクラッチディスクをも使用することができる。
【0028】
図示の実施例では、皿ばね4は、圧着力をもたらすリング状のベース体4aを有しており、このベース体4aからは、半径方向内側に向かって操作舌片4bが延びている。皿ばね4はこの場合次のように取り付けられている。すなわちこの場合皿ばね4は、半径方向外側に位置している領域でプレッシャプレート3を負荷し、かつ半径方向内側に位置している領域で旋回支承装置5を中心にして旋回可能であるように、取り付けられている。
【0029】
旋回支承装置5は2つの旋回支持体11,12を有しており、両旋回支承体11,12の間には、皿ばね4が軸方向において保持もしくは緊締されている。皿ばね4の、プレッシャプレート3に向けられた側に設けられた旋回支持体11は、軸方向でケーシング2に向かって蓄力器13を用いて力負荷されている。蓄力器13は、皿ばねもしくは皿ばね状の部材13によって形成されており、この部材13は半径方向内側の縁部領域13aでケーシング2に支持され、かつ半径方向外側に位置する区分13cで旋回支承体11を形成しており、これによって旋回支承体11は、操作皿ばね4に抗してひいてはケーシング2に向かって軸方向に負荷される。プレッシャプレート3と操作皿ばね4との間に設けられた皿ばね13は、リング状のベース体13bを有しており、このベース体13bの外縁部からは半径方向外側に向かって舌片13cが延びており、これらの舌片13cは旋回支承体11を形成している。半径方向内側においてベース体13bには、張出し部13dが一体成形されており、これらの張出し部13dは、ケーシング2から直接成形された支持領域14(図2)と共働する。支持領域14と皿ばね状の部材13との間には、バヨネット式の結合部もしくは錠止部が設けられており、この結果皿ばね状の部材13がまず初めに軸方向でプレロードをかけられ、該部材13の半径方向内側の領域13aもしくは張出し部13bが軸方向で支持領域14を越えてもたらされた後で、ケーシング2に対する皿ばね状の部材13の相応な回動によって、部材13の張出し部13dは支持領域14に接触させられることができる。
【0030】
ケーシング2には、操作皿ばね4の回動を防止するために、リベットエレメント15の形の軸方向に延びるセンタリング手段が固定されており、これらのセンタリング手段もしくはリベットエレメント15は、軸方向に延びる各1つのシャフトを有しており、このシャフトは、隣り合う皿ばね舌片4bの間に設けられた区分を通して軸方向に延びている。
【0031】
皿ばね状の部材もしくは皿ばね13はセンサばねとして形成されており、このセンサばねはあらかじめ規定された作業運動距離にわたって、少なくとも実質的にほぼ一定の力を生ぜしめる。板ばねエレメント9がケーシング2とプレッシャプレート3との間において軸方向力を生ぜしめる限りは、この軸方向力は、センサばね13によってもたらされる軸方向力と重畳する。板ばねエレメント9が、プレッシャプレート3を軸方向でケーシング2もしくは皿ばね4に向かって負荷するように、摩擦クラッチ1に取り付けられている場合には、板ばねエレメント9及びセンサばね13によってもたらされる軸方向力が、足され、このような軸方向力はこの場合、皿ばね4に対して作用する合力としてのセンサ力を形成する。つまりセンサばね13の設計時には、常に、なお重畳する力を考慮しなくてはならない。板ばねエレメント9によってもたらされる軸方向力は、同様に、皿ばね4によってプレッシャプレート3に対してもたらされる力に重畳されており、この結果、クラッチディスク8からプレッシャプレート3を持ち上げる方向における板ばねエレメント9のプレロード時に、プレッシャプレート3から摩擦ライニング7に対して加えられる軸方向の緊張力は、板ばねエレメントによってもたらされる力だけ、皿ばね4によってプレッシャプレート3にもたらされる軸方向力よりも小さい。板ばねエレメント9とセンサばね13とによってもたらされる合力であるセンサ力は、舌片先端4cに対して作用するクラッチリリース力を受け止め、この場合少なくともクラッチの非回転時及び少なくとも摩擦ライニング7の解放時に、リリース力によって旋回支承体11に対して生ぜしめられる力とこの旋回支承体11に対して加えられる合力であるセンサ力との間においては、少なくともほぼバランスが得られる。「リリース力」というのは、摩擦クラッチ1の操作中に舌片先端4cもしくは皿ばねクラッチのリリースレバーに対して加えられる力を、意味している。このリリース力は、舌片先端4cの領域におけるリリース運動距離にわたって変化することができる。
【0032】
軸方向において皿ばね4とケーシング2との間に配置された旋回支承体12は、後調節装置16を介してケーシング2に支持されている。この後調節装置16は、プレッシャプレート3もしくは対応プレッシャプレート6の方向における旋回支承体11,12の軸方向移動時に、旋回支承体12とケーシング2との間もしくは旋回支承体12と皿ばね4との間に不都合な遊びが生じることを、確実に阻止する。これによって、摩擦クラッチ1の操作時における不都合なデッド運動距離もしくは空運動距離が生じることは回避され、これによって最適な効率、ひいては摩擦クラッチ1の申し分のない操作が与えれている。旋回支承体11,12の軸方向における移動は、プレッシャプレート3及び対応プレッシャプレート6の摩擦面並びに摩擦ライニング7における軸方向の摩耗時に行われる。
【0033】
後調節装置16は、リング状の部材17の形のばね負荷された後調節エレメントを有しており、この後調節エレメント17は、周方向に延びていて軸方向に上昇する乗り上げランプ18を有しており、この乗り上げランプ18は、後調節エレメント17の全周にわたって分配配置されている。後調節エレメント17は、乗り上げランプ18がケーシング底部2aに向けられているように、クラッチ1に組み込まれている。
【0034】
図示の実施例では後調節エレメント17は、例えば付加的に繊維補強されていてもよい耐熱性の熱可塑性樹脂のようなプラスチックから製造されている。これによって後調節エレメント17は、射出成形品として簡単に製造することができる。
【0035】
後調節リング17はその乗り上げランプ18を介して、カバー底部2aにエンボス加工された対応乗り上げランプ19に支持されている。対応乗り上げランプ19を形成するカバーエンボス加工部は、次のように、すなわちこのカバーエンボス加工部がクラッチ1の回転方向において各1つの空気通流開口20aを形成するように、構成されている。このような構成によって、クラッチ1の回転時に、クラッチ1を形成する部材、特にプラスチック製の後調節リング17は良好に冷却される。カバーエンボス加工部は、カバー2によって制限されたクラッチ構造空間内において強制的な空気循環が生ぜしめられるように、構成されている。
【0036】
ランプ18,19は、周方向においてその長さ及び起立角度を次のように構成されている。すなわちこの場合、ランプ18,19は、ケーシング2に対する後調節リング17の少なくとも次のような回動角、つまり摩擦クラッチ1の全耐用寿命にわたってプレッシャプレート3及び対応プレッシャプレート6の摩擦面並びに摩擦ライニング7において生じる摩耗の後調節を保証するような回動角を可能にするように構成されている。この後調節角度は、乗り上げランプの設計に応じて、8〜60°の値、有利には10〜30°の値である。ランプ18,19の起立角度は例えば4〜12°の範囲である。この角度は有利には次のように、すなわち、乗り上げランプ18と対応乗り上げランプ19とが相互に押し合わされた場合に生じる摩擦が、両ランプ18,19の間における滑りを阻止するように、選択されている。
【0037】
後調節リング17は周方向においてばね負荷されており、つまり後調節方向、すなわち対応ランプ19へのランプ18の乗り上げによって、プレッシャプレート3に向かっての、つまり半径方向のケーシング区分2aから軸方向で離れる方向における、後調節リングの軸方向移動が生じる方向に、ばね負荷されている。
【0038】
図2との関連において分かるように、後調節リング17のばね負荷は、個々のコイルばね20によって保証されており、これらのコイルばね20は、カバー2の周方向に延在しており、かつ後調節リング17とケーシング2との間において緊縮されている。有利には、このようなコイルばね20は、全周にわたって均一に分配配置されて3つ設けられている。個々のコイルばね20は、クラッチカバー2と一体的に構成されている舌片21によって、受容されているもしくは差し通されている。これらの舌片21は、カバー2の金属薄板材料から、例えばU字形の切欠きを打ち抜くことによって成形されている。舌片21は、周方向で見て円弧状に又は接線状に延びており、有利には、隣接したカバー領域と少なくともほぼ同じ軸方向高さに位置している。舌片21の幅は次のように、すなわち舌片21によって受容されたコイルばね20が半径方向においても軸線方向においても案内されるように、寸法設定されている。ばね20によって後調節方向に負荷された後調節リング17は、その内周部に、半径方向内側に向かって延びる一体成形部もしくは張出し部23を有しており、これらの一体成形部もしくは張出し部23は、半径方向内側に、軸方向に向けられたフォークもしくはU字形の一体成形部24を有している。U字形の一体成形部24は、軸方向に向けられた各2つの歯(図1)を有しており、これらの歯は、ばね案内舌片21の両側に係合している。このために両方の歯は、軸方向においてカバー2の切欠き22内にもしくは切欠き22を貫いて延びている。
【0039】
摩擦クラッチ1の新しい状態において、乗り上げランプ18と対応乗り上げランプ19とを形成する軸方向の隆起部は、軸方向において最も大きく互いに係合し合っており、つまりリング17ひいては旋回支承装置5は最も大きくカバー底部2aに向かって移動させられている。
【0040】
摩擦クラッチ1における皿ばね状のエレメント13の取付け位置は、次のように選択されている。すなわちこの場合皿ばね状のエレメント13は、旋回支承装置5の領域において、摩擦ライニング7に向かって軸方向のばね運動距離を通過することができ、この軸方向のばね運動距離は少なくとも、対応プレッシャプレート6に向かってのプレッシャプレート3の軸方向の後調節運動距離(これは特に摩擦面の摩耗及び摩擦ライニングの摩耗によって生じる)に相当している。皿ばね状のエレメント13の特性線の少なくとも直線的な領域は、有利には、上に述べた摩耗運動距離に比べて大きな長さを有している。それというのは、これによって取付け誤差をも、少なくとも部分的に補償することができるからである。
【0041】
摩擦クラッチ1の最適な作用、もしくはライニング摩耗の自動的な補償を保証する後調節装置16の最適な作用を、保証するためには、クラッチ1のリリース力経過もしくはリリース運動距離にわたって、まず初めにライニングばね10、センサばね13及び板ばね9によって皿ばね4に対して加えられる合力としての瞬間的な力、並びに、摩擦ライニング7からのプレッシャプレート3の上昇時にもしくは上昇後に、その際になおセンサばね13と板ばね9とによってしか皿ばね4に対して加えられない合力としての瞬間的な力が、皿ばね舌片先端4cの操作領域において作用する瞬間的なリリース力(これはリリース運動距離にわたって変化する)よりも、幾分大きいか又は該リリース力と少なくとも同じ大きさであると、有利である。
【0042】
特に摩擦ライニング7の軸方向における摩耗時に、プレッシャプレート3のポジションは対応プレッシャプレート6に向かって移動し、これによって円錐度が変化し、ひいては摩擦クラッチ1の係合状態において皿ばねによってもたらされる圧着力が、増大の方向に変化する。この変化によって、少なくともクラッチが回転していない場合には、クラッチ1の解離時にもともと存在する力のバランスが、操作皿ばね4とセンサばね13との間における旋回支承体11の領域において妨げられる。ライニング摩耗によって生ぜしめられる、プレッシャプレート3のための皿ばね圧着力の上昇は、増大の方向におけるリリース力の経過の移動をも生ぜしめる。リリース力経過の上昇によって、摩擦クラッチ1のリリース動作中に、センサばね13と板ばね9とによって皿ばね4に加えられる合力としての軸方向力は克服され、この結果センサばね13は旋回支承装置5の領域において、実質的に摩擦ライニング7の摩耗に相当する軸方向距離だけ撓む。センサばね13のこのばね運動段階中に、皿ばね4はプレッシャプレート3の負荷領域3aを中心にして旋回し、この結果皿ばね4はその円錐度を変化させ、ひいては該皿ばね4内に蓄えられるエネルギもしくは該皿ばね内に蓄えられるトルクを変化させ、さらに、該皿ばね4によって旋回支承体11もしくはセンサばね13及びプレッシャプレート3に対して加えられる力を変化させる。この変化は、皿ばね4によって加えられる力の減少の方向において行われる。そしてこの変化は、皿ばね4によって旋回支承体11の領域においてセンサばね13に加えられる軸方向力が、センサばね13と板ばね9とによって生ぜしめられる対抗力とバランスするまで、行われる。このバランスが再び得られた後で、プレッシャプレート3は再び摩擦ライニング7から上昇することができる。摩擦クラッチ1のリリース動作時における摩耗のこの後調節段階中に、後調節装置16の後調節エレメント17は、プレロードをかけられたばね20によって回動させられ、これによって旋回支承体12もまたライニング摩耗に相応して移動し、これにより皿ばね4の遊びのない旋回支承装置5が保証される。後調節動作後には、再び本来のリリース力経過が得られる。
【0043】
実地においては上に述べた後調節は連続的にもしくは極めて小さなステップにおいて行われる。
【0044】
本発明による摩擦クラッチが有利な形式において有することができる、その他の作用特徴もしくは構成に関しては、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4239289号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4239291号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第4322677号明細書に記載されている。これらの明細書に記載されている内容は、本発明においても同じことが言える。また、これらの明細書には、摩擦クラッチ1の申し分のない作用のために必要な、皿ばね4、皿ばね状の部材13、ライニングばね10及び板ばね9のばね特性線が記載されている。さらにまた、これらの明細書には、摩擦クラッチ1もしくは後調節装置16の申し分のない作用を保証する、個々のばねエレメントの共働形式が記載されている。
【0045】
幾つかの使用例では、摩擦クラッチの回転時に生じる振動、特に機関によって引き起こされる又は負荷交番衝撃時に発生する振動が、後調節装置16の不本意なもしくは不都合な移動を生ぜしめることがある。後調節装置16によって不都合なこれらの振動は、特に、摩擦クラッチ1に伝達される、機関のクランク軸の軸方向振動及び撓み振動に基づいて、生ぜしめられる。このような振動に基づいて、例えば摩擦クラッチ1の解離時に、プレッシャプレート3は軸方向において振動し、この結果プレッシャプレート3は短時間、皿ばね4から持ち上がり、これによって合力としてのセンサ力は短時間低下してしまう。それというのは、この場合板ばね状のトルク伝達手段9によって生ぜしめられる軸方向力は、もはや皿ばね4に対して作用しないからである。そしてこの結果次のような現象の現れることがある。すなわちこの場合、後調節手段16の所望の後調節のために必要な力関係、つまり皿ばね4もしくは該皿ばねに対して作用するリリース力と、この皿ばね4に対して作用する合力としての支持力との間における力関係が、妨げられ、これによってクラッチが早期にもしくは不都合に後調節動作を行うことがある。これによって特に、皿ばね4の運転領域がずれてしまう。
【0046】
さらに、機関の特定の運転状態時及び/又は、アクセルペダルの極めて迅速なポジション変化に基づいて生じる負荷交番衝撃時に、特に大きな周方向加速の発生することがあり、このような周方向加速は、摩擦クラッチの部材の慣性に基づいて該部材に対して作用する周方向力を生ぜしめる。例えば、後調節リング17の慣性に基づいて、後調節リング17とケーシング2との間において有効な後調節ランプ18,19の領域には、皿ばね4に向かっての軸方向の力成分が生ぜしめられることがあり、この軸方向の力成分は、合力としてのセンサ力とは逆向きであり、これによって同様に不都合な後調節が引き起こされ得る。さらに、発生する振動に基づいて、乗り上げランプ18,19の間における摩擦係合の減じられることがあり、この結果後調節ランプ18,19の間においてシフトの生じることがある。上に述べた欠点を回避するために、少なくとも臨界的な回転数範囲において摩耗補償装置16内部における不都合な後調節を阻止する手段もしくは装置を設けることが可能である。図1及び図2に示された実施例では、このためにリング状の後調節エレメント17が半径方向において可撓性であり、この結果リング状の後調節エレメント17は遠心力の作用下において、半径方向に拡開する傾向がある。この半径方向における拡開を可能にするために、図示の実施例では後調節リング17は領域25(図2)において中断されており、この結果後調節リング17は、その弾性度もしくはばね力に抗して直径を変化させることができる。
【0047】
ケーシング2には支持領域26が設けられており、これらの支持領域26には、リング状の後調節エレメント17が半径方向において支持可能であり、これによって、後調節エレメント17と領域26もしくはケーシング2との間における形状結合(formschluessige Verbindung)又は摩擦力結合(reibschluessige Verbindung)が生ぜしめられ、このような結合によって、摩擦クラッチ1の回転時における後調節装置16の許容不能な後調節が阻止される。つまりこの場合、少なくとも所定の回転数を上回った場合に、後調節装置16はロックされる。支持領域26は、金属薄板製のケーシングから一体的に切り抜かれた舌片状の領域26によって形成されており、これらの領域26は、後調節エレメント17の外周面と共働する。所定の回転数もしくは所定の回転数範囲を下回った場合、又は摩擦クラッチ1が回転していない場合には、装置16の後調節を阻止する、後調節エレメント17と領域26との間における結合は、行われないかもしくは、少なくとも、ばね20による後調節エレメント17の回動を可能にする程度に減じされる。
【0048】
有利には、リング状の後調節エレメント17のために、半径方向内側のセンタリング部もしくは支持部が設けられており、このセンタリング部もしくは支持部は、半径方向内側に向かっての後調節エレメント17の許容不能なほど大きな変形を阻止する。これによって、図示の実施例では直接後調節エレメント17によって形成されている旋回支承体12が、許容不能に小さな直径を占めることは確実に回避される。リング状の後調節エレメント17の半径方向内側の案内もしくはセンタリングは、例えばリベットエレメント15を用いて行うことができ、これらのリベットエレメント15は、後調節エレメント17の半径方向内側に一体成形された案内領域17aと共働する。図示の実施例では、このようなリベットエレメント15が3つ設けられている。
【0049】
後調節エレメント17のために半径方向内側の支持が設けられている場合には、後調節エレメント17もまた、この支持に対して規定された半径方向のプレロードをもって取り付けられており、この結果規定の回転速度もしくは回転数を越えた時に初めて、後調節エレメント17の回動が可能になり、この場合、半径方向外側の、舌片26によって形成された支持に基づいて、高回転数時には、ケーシング2に対する後調節エレメント17の回動可能性が再びロックされる。これによって、後調節装置16のために問題ではない回転数範囲内においてのみ、後調節エレメント17の回動が可能である。しかしながら不都合な回転数範囲においては、後調節エレメント17をロックすることもしくは形状結合式に固定することが可能である。
【0050】
摩擦クラッチ内部におけるこのようなロック可能な後調節装置の構成、作用形式及び配置形式に関しては、例えばドイツ連邦共和国特許出願第19541172.2号明細書に記載されている。
【0051】
摩擦クラッチ1の使用時に、例えば、摩擦クラッチ1が設けられるパワートレーン(Antriebsstrang)がどのように構成されているかに関連して、プレッシャプレート3は、高周波の小さな振動を惹起することがある。小さな振幅をもつこのような速い振動は、多くの場合摩擦クラッチ1の係合中又は遮断中に生じ、つまり摩擦クラッチ1の滑り段階中にもしくは、摩擦クラッチ1を介して部分モーメントが伝達される範囲において生じる。この範囲、つまりパワートレーンがなお完全に切り離されていないもしくはなお再び完全に接続されていない範囲において、この高周波のプレッシャプレート振動によって、パワートレーンも同様に振動させられる。特に、この振動がパワートレーンの固有形状(Eigenform)と合致している場合には、パワートレーンのノイズ及び振動の発生することがあり、このようなノイズ及び振動は、車両全体及び快適性に対して不都合に作用する。
【0052】
パワートレーンが完全に切り離されている場合、もしくは摩擦クラッチ1が完全に遮断されている場合にも、高周波でかつ小さな振幅をもって振動するプレッシャプレート3は、少なくともノイズを生ぜしめることがあり、この場合には例えばプレッシャプレート振動によって、摩擦クラッチ1のケーシングもしくはカバー2が共振することになる。
【0053】
プレッシャプレート3の振動によって生ぜしめられるこのような問題を回避するために、摩擦クラッチ1はプレッシャプレート3のために本発明による緩衝装置27を有している。このためにセンサばねもしくは皿ばね状の部材13は、少なくともほぼ軸方向に延びていて折り曲げられた舌片状の領域13eを有しており、これらの領域13eは半径方向外側においてプレッシャプレート3の接触領域3bに、半径方向のプレロードをかけられて摩擦するように接触している。接触領域3bはこの場合加工されずに構成されていてもよいし、又は例えば旋削作業を用いて仕上げ加工されてもよく、これによってより狭い許容誤差領域を実現することができる。
【0054】
摩擦クラッチ1の遮断時に、プレッシャプレート3及びその接触領域3bは、軸方向ではずみ車6から離れて摩擦クラッチ1のケーシング2に向かって移動する。センサ皿ばね13及び特に舌片状の領域13eは、しかしながらその状態位置を変わらずに維持するので、この結果接触領域3bとセンサ皿ばね13の舌片状の領域13eとの間に相対運動が生じる。このようにして緩衝装置27は軸方向の摩擦力を生ぜしめ、この摩擦力は、舌片状の領域13eと接触領域3bとの間における摩擦係数と、半径方向におけるプレロードの大きさとに関連している。そしてこの摩擦力によって、上に述べた振動は許容可能なほどに緩衝もしくは抑制され、この結果これに起因する欠点が回避される。
【0055】
このような摩擦力を生ぜしめるためには、既に述べたように、舌片状の領域13eが摩擦クラッチ1の遮断動作中に軸方向において運動しないこと、つまり可能な限り位置固定であることが必要である。このことを保証するために、軸方向における高い剛性をもって舌片状の領域13eを構成することが望まれている。このような剛性は例えば1000N/mmである。さらに、舌片状の領域13eの規定された半径方向のプレロードが必要である。それというのは、このプレロードが緩衝装置の摩擦力を規定するからである。この半径方向のプレロードは、例えば約1000Nである。
【0056】
緩衝装置27の摩擦力はしかしながら、摩擦クラッチ1の遮断動作時に、板ばね9によってもたらされるリリース力に抗して作用し、つまりこのリリース力を減衰する。したがって摩擦クラッチ1の確実な解離作用のためには、少なくともほぼプレッシャプレート3と接触領域13eとの間における緩衝装置27の摩擦力の分だけ高められた板ばね力が必要である。摩擦クラッチの解離作用を保証する別の可能性としては、プレッシャプレート3を図3に示されている持ち上げヨーク(Abhubbuegel)を介して直接又は間接的に皿ばね4と結合することが挙げられる。
【0057】
緩衝装置27の摩擦力はこの場合皿ばね4を介して直接、旋回支承装置5に支持され、これによって後調節装置16に対する摩擦力の影響は回避される又は少なくとも減じられる。すなわち言い換えれば、摩擦装置もしくは緩衝装置27によって生ぜしめられる摩擦力は、センサ皿ばね13の力経過に対して影響を与えることはなく、これによって後調節装置16の申し分のない作用が保証される。本発明による摩擦クラッチが有利な形式で有することができるその他の作用特徴及び構成については、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4239289号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4239291号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第4322677号明細書に記載されている。これらの明細書には、例えば、摩擦クラッチ1の申し分のない作用のために必要な、皿ばね4、センサ皿ばねもしくは皿ばね状の部材13、ライニングばね10及び板ばねのばね特性線が開示されている。さらにこれらの明細書には、摩擦クラッチ1もしくは特に後調節装置16の申し分のない作用を保証する、個々のばねエレメントの共働形式が記載されている。
【0058】
図3に示された摩擦クラッチ101は、緩衝装置127を形成するために、中間金属薄板128を備えており、この中間金属薄板128は、同様にプレッシャプレート103の接触領域103bに摩擦接触している。中間金属薄板128は、主皿ばね104とセンサ皿ばね113との間で軸方向において、かつ主皿ばね104の窓内における曲げられた突出部129によって周方向において、固定されている。中間金属薄板128は外径部に、半径方向弾性的な複数の舌片130を有しており、これらの舌片130は、半径方向のプレロード下で、プレッシャプレート103の接触領域103bに接触している。舌片130はこの場合、規定された半径方向のプレロードをプレッシャプレート103に対して生ぜしめることができ、このプレロードは、例えば約1000Nの値である。軸方向において舌片130は、既に図1及び図2との関連において記載されたように、例えば1000N/mmよりも大きな値の高い剛性を有していなくてはならない。これによって次のことが保証される。すなわち、上において既に述べたように、舌片130は摩擦クラッチ101のレリーズ時に位置不動に留まり、これに対してプレッシャプレート103は軸方向においてシフトされる。ここに図示された実施例では、持上げヨーク(Abhubbuegel)131によって、皿ばね104の操作時における摩擦クラッチ101の確実な遮断が保証されている。しかしながらまた、図1との関連において記載されたように、プレッシャプレート103と中間金属薄板128との間における摩擦力の分だけ高められた板ばね力が存在している場合には、別体の持上げヨーク131を省くことも可能である。
【0059】
図3に示された摩擦クラッチの実施例においても、後調節装置116の作用に対する、緩衝装置128によって生ぜしめられる摩擦力の反作用は、完全に回避されていないとしても、少なくとも減じられている。それというのは、図3の実施例においても摩擦力は軸方向において皿ばね104を貫いて旋回支承装置の領域において支持されるからである。
【0060】
この旋回支承装置105の半径方向外側において、皿ばね104はリング状の部材132に作用し、このリング状の部材132は、例えば線材から成っていてもよく、かつ周方向において互いに向かい合っている端部において、例えば溶接によって結合されていてもよい。この結合はしかしながら必ずしも必要なことではない。すなわちリング状の部材132は端部を互いに結合されていなくてもよい。リング状の部材132は、プレッシャプレート103に挿入されている溝133内に配置されており、これによって主皿ばね104のための負荷領域103aを形成している。負荷領域103aがこのように構成されている場合には、負荷領域103aは他の材料、例えば耐摩耗性もしくは硬度のより大きな材料から製造され得る。負荷領域103aのこのような構成は、図3に示された実施例と同様に、図1に示された摩擦クラッチの実施例においても使用することができる。
【0061】
なお本発明は、図示及び記載の実施例に限定されるものではなく、本発明の枠を逸脱することなしに、種々様々な変化実施例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による摩擦クラッチを示す断面図である。
【図2】図1の矢印IIの方向から見た図であって、プレッシャプレートと皿ばねとを省いて示す図である。
【図3】プレッシャプレート緩衝装置を備えた本発明による摩擦クラッチの別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1,101 摩擦クラッチ、 2 ケーシング、 2a ケーシング底部、 3,103 プレッシャプレート、 3a,103b 負荷領域、 3b,103b 接触領域、 4,104 圧着皿ばね(操作皿ばね)、 4a ベース体、 5,105 旋回支承装置、 6 対応プレッシャプレート(はずみ車)、7 摩擦ライニング、 8 クラッチディスク、 10 ライニングばねセグメント、 11,12 旋回支承体、 13,113 蓄力器(皿ばね/センサばね)、 13a 縁部領域、 13b ベース体、 13c 区分、 13d張出し部、 13e 舌片状の領域、 14 支持領域、 15 リベットエレメント、 16,116 後調節装置、 17 後調節エレメント(リング状の部材/後調節リング)、 18 乗り上げランプ、 19 対応乗り上げランプ、 20 コイルばね、 21 舌片、 22 切欠き、 23 一体成形部(張出し部)、 24 フォーク(一体成形部)、 25 領域、 26 支持領域、 27,127 緩衝装置、 128 中間金属薄板、 129 突出部、 130 舌片、 131 持上げヨーク、 132 リング状の部材、 133 溝
Claims (24)
- 摩擦クラッチであって、プレッシャプレートが設けられており、該プレッシャプレートが、回動不能ではあるが制限されて軸方向シフト可能にケーシングと結合されており、ケーシングとプレッシャプレートとの間において、ケーシングに旋回支承装置を用いて支持された少なくとも1つの皿ばねが作用するように配置されており、該皿ばねが、プレッシャプレートを、該プレッシャプレートと対応プレッシャプレートとの間に緊締可能なクラッチディスクに向かって負荷しており、摩擦クラッチが、係合・遮断のための操作手段を有していて、かつクラッチディスクの摩擦ライニングの摩耗をプレッシャプレートの後調節によって補償する後調節装置を有しており、しかも旋回支承装置を形成する旋回支承体のうちの1つが、後調節装置のためのセンサばねとして構成されている形式のものにおいて、プレッシャプレート(103)のための摩擦緩衝装置(127)が設けられており、該摩擦緩衝装置(127)が、舌片状の領域(130)を備えた中間金属薄板(128)を有しており、該舌片状の領域(130)が、プレッシャプレート(103)の少なくとも1つの接触領域(103b)に接触しており、さらに中間金属薄板(128)が、センサばね(113)と皿ばね(104)との間において緊張配置されていることを特徴とする摩擦クラッチ。
- 摩擦クラッチであって、プレッシャプレートが設けられており、該プレッシャプレートが、回動不能ではあるが制限されて軸方向シフト可能にケーシングと結合されており、ケーシングとプレッシャプレートとの間において、ケーシングに旋回支承装置を用いて支持された少なくとも1つの皿ばねが作用するように配置されており、該皿ばねが、プレッシャプレートを、該プレッシャプレートと対応プレッシャプレートとの間に緊締可能なクラッチディスクに向かって負荷しており、摩擦クラッチが、係合・遮断のための操作手段を有していて、かつクラッチディスクの摩擦ライニングの摩耗をプレッシャプレートの後調節によって補償する後調節装置を有しており、しかも旋回支承装置を形成する旋回支承体のうちの1つが、後調節装置のためのセンサばねとして構成されている形式のものにおいて、センサばね(13)が、プレッシャプレートのための摩擦緩衝装置(27)の1構成部分であり、かつ舌片状の領域(13e)を有しており、該舌片状の領域が、摩擦緩衝を生ぜしめるためにプレッシャプレートの少なくとも1つの接触領域(3b)に接触していることを特徴とする摩擦クラッチ。
- 摩擦クラッチを係合・遮断するための操作手段が、皿ばね舌片(4b)によって形成されている、請求項1又は2記載の摩擦クラッチ。
- 皿ばね(104)がその半径方向外側の領域においてプレッシャプレート(103)を負荷し、かつ半径方向内側に位置する領域において、旋回支承装置を用いてケーシング(2)と結合されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- センサばね(113)が、皿ばねの形で構成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 舌片状の領域(13e;130)が、半径方向のプレロードをもって、プレッシャプレートの少なくとも1つの接触領域(3b;103b)に接触している、請求項1から5までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 中間金属薄板(128)が、周方向において回動を防止されている、請求項1記載の摩擦クラッチ。
- 中間金属薄板(128)が、該中間金属薄板によって形成された突出部(129)を介して、周方向において回動を防止されている、請求項7記載の摩擦クラッチ。
- 突出部(129)が皿ばねの窓に係合している、請求項8記載の摩擦クラッチ。
- 半径方向のプレロードが200〜2000Nの間の値である、請求項1から9までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 半径方向のプレロードが400〜1000Nの間の値である、請求項1から10までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 舌片状の領域(13e;130)が、軸方向において剛性に構成されている、請求項1から11までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 中間金属薄板(128)が軸方向における剛性を高めるために、皿ばね状に又はポット状に形成されている、請求項1及び3から12までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 剛性が500N/mmよりも大きい、請求項12又は13記載の摩擦クラッチ。
- プレッシャプレートにおける少なくとも1つの接触領域(103b)が、未加工状態で残されている、請求項1から14までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- プレッシャプレートにおける少なくとも1つの接触領域(103b)が、加工されている、請求項1から15までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 少なくとも1つの接触領域が、旋削加工を用いて製造されている、請求項16記載の摩擦クラッチ。
- ケーシングとプレッシャプレートとを結合するために、板ばね(9)が設けられている、請求項1から17までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 板ばね(9)が、プレッシャプレート(103)を摩擦クラッチの遮断方向に負荷する軸方向力を生ぜしめる、請求項18記載の摩擦クラッチ。
- 板ばね(9)によってもたらされる軸方向力が、少なくとも実質的に、緩衝装置(127)によって生ぜしめられる摩擦力の分だけ、高められている、請求項18又は19記載の摩擦クラッチ。
- プレッシャプレートの遮断運動を少なくとも助成する持上げヨーク(131)が設けられている、請求項1から20までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- 持上げヨーク(131)が直接、皿ばね(104)に作用する、請求項21記載の摩擦クラッチ。
- プレッシャプレート(103)における皿ばね(104)のための負荷領域が、別体のリング状の部材(132)によって形成されている、請求項1から22までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
- プレッシャプレート緩衝装置(127)の摩擦力が、軸方向で皿ばねによって旋回支承装置の領域に作用する、請求項1から23までのいずれか1項記載の摩擦クラッチ。
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