JP6840087B2 - 被動軸を消費器に断接自在に接続する、回転軸線を有する摩擦クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、被動軸を消費器に断接自在に接続する、回転軸線を有する摩擦クラッチ、およびパワートレーン、特に自動車用のパワートレーンに関する。ここで提案する摩擦クラッチは、サーボばねを備え、サーボばねは、とりわけ、載置舌片とセンタリング舌片とが、独立したコンポーネントにより形成されており、好ましくは、載置舌片が、組み込まれたとき、所定の外側半径上に配置されており、かつセンタリング舌片が、所定の内側半径上に配置されており、外側半径が、内側半径よりも大きいことを特徴とする。本発明の別の態様では、クラッチカバーを備える摩擦クラッチが提案され、その際、クラッチカバーは、とりわけ、載せ隆起部が、載置半径を有するビード（Ｓｉｃｋｅ）により形成されており、好ましくは、載置半径が、クラッチカバーの材料の厚さよりも小さいことを特徴とする。

摩擦クラッチは、トルクを断接自在に被動軸から消費器に、そして反対に消費器から被動軸に伝達するように構成されている。このことは、一般に少なくとも１つの摩擦セットを介して達成され、摩擦セットは、軸方向で移動可能な、一般に被動軸と相対回動不能な圧着プレートを有し、圧着プレートは、少なくとも１つの対応する摩擦ディスクに圧着可能である。圧着力の結果、摩擦力が摩擦面上に生じる。この摩擦力に摩擦面の平均半径をかけると、伝達可能なトルクが得られる。圧着プレートを圧着させたり、レリーズさせたりするのに、一般に皿ばねが使用される。従来技術において、サーボばねを備える摩擦クラッチが公知である。サーボばねは、一般に摩擦クラッチのクラッチカバーと皿ばねとの間の内部領域に配置されている。摩耗に起因して、例えば摩擦ディスクが材料厚さを失うことで、圧着プレートのためのエンゲージ行程がより長くなると、クラッチプレッシャプレート内で皿ばねがより強く立つ。これにより、レリーズのための操作力が増大し、このことは、ペダル力の望ましくない知覚可能な増大に至る。付加的なサーボばねは、摩耗状態で皿ばねに作用する、皿ばね力に対する反力を提供する。その際、サーボばねは、一般に新品の状態（圧着プレートのエンゲージ行程が延長されていない状態）では反力を皿ばねに及ぼさないか、及ぼしたとしても僅かにすぎないように配置される。皿ばねの所定の（摩耗に起因した）立ち角度から初めて、サーボばねは、皿ばねに当接し、結果として生じるサーボ反力により、皿ばね力の増大を少なくとも部分的に補償するようになっている。

これまで使用されていたサーボばねには、様々な欠点がある。これらの欠点は、以下で解決される。本発明の特徴は、独立請求項に看取可能であり、独立請求項に対して有利な実施の形態は、従属請求項に記載される。特許請求の範囲の特徴は、技術的に有意義なあらゆる形態で組み合わせ可能であり、これには、本発明の補足的な構成を含む以下の明細書の説明および図示の特徴も追加することができる。

本発明は、摩擦クラッチ用のサーボばねであって、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
皿ばねのためのサーボ力を提供するばね部分と、
摩擦クラッチの軸方向の受けに当接する受け舌片と、
サーボ力を上述の皿ばねに伝達すべく皿ばねと接触する接触領域と、
軸方向の行程を制限すべく支え上に載置される載置舌片と、
サーボばねを摩擦クラッチ内でセンタリングするセンタリング舌片と、
を有する、サーボばねに関する。サーボばねは、とりわけ、載置舌片とセンタリング舌片とが、独立したコンポーネントにより形成されており、好ましくは、載置舌片が、組み込まれたとき、所定の外側半径上に配置されており、かつセンタリング舌片が、所定の内側半径上に配置されており、外側半径が、内側半径よりも大きいことを特徴とする。

従来技術では、サーボばねは、載置舌片により軸方向で、段付きピンの、側方の突出部により形成された支え上に支持される。この支持は、組み立て中、およびクラッチがレリーズされた状態で、（略力がかかっていない）サーボばねを所定の位置に保持するために、またはサーボ力が皿ばねに軸方向で伝達されるのを制限するために必要である。構成部材を軸方向の位置に保持する同じ載置舌片は、サーボばねをセンタリングするためにも用いられる。それゆえ載置舌片は、ここではセンタリング載置舌片ともいう。このために、皿ばね内にはセンタリング窓が設けられており、センタリング窓にセンタリング載置舌片が通され、そこで段付きピンに半径方向で当接している。このようなサーボばねは、図１に例示してある。

取り付けスペースについての技術的な状況に基づいて、皿ばねセンタリングピンのピン頭に設けられた平たんな載置面は、半径方向で制限されている。サーボばねは、エンゲージ行程の増大時（または後調節可能な摩擦クラッチの場合、変位時）にさらに付勢されるので、載置舌片は、段付きピンに向かって半径方向で移動する。そうして、載置舌片が常にピン頭の載置面の内縁から外縁にかけての画定領域に存在する運動状況が生じる。これにより、製造公差、センタリング公差および組み立て公差を考慮すると、例えばピン頭の載置面からの滑落またはピン鍔における停滞を、摩擦クラッチの寿命全体にわたって確実に回避するには、サーボばねの機能を制限せざるを得ない。

サーボばねは、好ましくは、閉じたリングとして形成されており、以下に説明するようなそれぞれの舌片をそれぞれ複数有する。代替的に、サーボばねは、個々のレバー要素として形成されており、好ましくは複数のレバー要素が、好ましくは均等に周囲に分配され、摩擦クラッチ内に装入される。このようなレバー要素は、各タイプの舌片を少なくとも１つずつ有する。

ここで提案するサーボばねは、ばね部分を有する。ここでは、ばね部分は、好ましくはばね鋼から形成されており、皿ばねのためのサーボ力を提供する。好ましくは、ばね部分は、半径方向内側から半径方向外側に向かって傾いて形成されているので、弾性的なサーボ力は、この傾きが変化した際に放出される。このために、ばね部分の一方の端部、好ましくは半径方向内側には、受け舌片が設けられており、サーボばねは、受け舌片によって軸方向で支持されている。このために、サーボばねは、受け舌片でもって摩擦クラッチの軸方向の受けに当接する。軸方向の受けは、好ましくは摩擦クラッチのクラッチカバーにより形成される。その際、１つのサーボばねは、単数または複数の受け舌片を有する。

さらにサーボばねは、接触領域を有し、接触領域によりサーボばねは、受け舌片とは軸方向の反対方向で少なくとも一時的に皿ばねに当接する。皿ばねとの接触時、サーボ力が上述の皿ばねに伝達される。さらに、サーボばねの可能な軸方向の行程を制限すべく、あるいは上述の皿ばねと接触していなくても、サーボばねをその軸方向の位置に保持すべく、載置舌片が設けられている。載置舌片は、少なくとも一時的に支え上に載置され、サーボばねの最大の軸方向の行程を制限するように構成されている。さらに、サーボばねを半径方向でも確実に位置決めすべく、センタリング舌片が設けられている。摩擦クラッチ内に組み込まれたとき、単一のリング形のサーボばねまたは相俟って１つのリングを形成する複数のサーボばねにおいて、それぞれ複数の載置舌片およびセンタリング舌片が設けられている。

ここで提案するサーボばねは、とりわけ、載置舌片とセンタリング舌片とが、独立したコンポーネントにより形成されている点で、従来技術とは相違する。これにより、ピン頭の載置面の広がりが限られているという設計上のジレンマが解消される。好ましい一実施例では、センタリング舌片は、摩擦クラッチ内に組み込まれたとき、皿ばねセンタリングピンまたは皿ばねフック、例えばクラッチカバーと一体に形成される皿ばねフックに半径方向で当接され、これにより、サーボばねをセンタリングすることができる。載置舌片は、組み込まれたとき、好ましくはクラッチカバーの突出部上に載置される。こうして形成された支えは、皿ばねから離間する方向に向いた面により形成されている。特に好ましくは、支えは、クラッチカバーの、クラッチ室から離間する方向に向いた外面（背面）により形成されており、クラッチカバー内に設けられた貫通部を通して、載置舌片のためのアクセスが可能である。

好ましくは、さらに載置舌片は、組み込まれたとき、所定の外側半径上に配置され、センタリング舌片は、所定の内側半径上に配置され、外側半径は、内側半径よりも大きい。クラッチカバーが軸方向の支えと軸方向の受けとを形成する１つの変化態様では、支えと軸方向の受けとは、相応に外側半径上あるいは内側半径上に、使用されるサーボばねに対応する形で配置されている。サーボばねの接触領域を適当に配置すれば、サーボばねのばね特性線は、公知のサーボばねと同じままである。

本発明の別の態様では、摩擦クラッチ用のサーボばねであって、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
皿ばねのためのサーボ力を提供するばね部分と、
摩擦クラッチの軸方向の受けに当接する受け舌片と、
サーボ力を上述の皿ばねに伝達すべく皿ばねと接触する接触領域と、
軸方向の行程を制限すべく支え上に載置される載置舌片と、
サーボばねを摩擦クラッチ内でセンタリングするセンタリング舌片と、
を有し、金属薄板材料、好ましくはばね鋼から形成されている、サーボばねを提案する。サーボばねは、とりわけ、接触領域が、金属薄板端部を有し、金属薄板端部が、組み込まれたとき、少なくとも力がかかっていない状態で、上述の皿ばねから離間する方向に方向付けられていることを特徴とする。

主皿ばね上にサーボばねを載置する載置半径は、従来技術では、サーボばねの材料厚さにより制限されている。このクラッチコンセプトにおけるサーボばねの材料厚さは、約１ｍｍ（ミリメートル）である。それゆえ載置半径は、この設計では、０．５ｍｍを大きく上回ることはない。接触箇所における高い面荷重の結果として材料摩耗が大きくなってしまうため、サーボばねは、皿ばねの寿命にわたってくい込んでいく。このことは、レリーズ力ヒステリシスあるいはエンゲージ力ヒステリシスを上昇させる。加えて、これらの構成部材には、皿ばね内へのサーボばねのくい込みを生じる形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ）によって接触箇所においてより強い負荷がかかる。

サーボばねは、好ましくは、閉じたリングとして形成されており、以下に説明するようなそれぞれの舌片をそれぞれ複数有する。代替的に、サーボばねは、個々のレバー要素として形成されており、好ましくは複数のレバー要素が、好ましくは均等に周囲に分配され、摩擦クラッチ内に装入される。このようなレバー要素は、各タイプの舌片を少なくとも１つずつ有する。

ここで提案するサーボばねは、ばね部分を有する。ここでは、ばね部分は、好ましくはばね鋼から形成されており、皿ばねのためのサーボ力を提供する。好ましくは、ばね部分は、半径方向内側から半径方向外側に向かって傾いて形成されているので、弾性的なサーボ力は、この傾きが変化した際に放出される。このために、ばね部分の一方の端部、好ましくは半径方向内側に、受け舌片が設けられており、サーボばねは、受け舌片によって軸方向で支持されている。このためにサーボばねは、受け舌片でもって摩擦クラッチの軸方向の受けに当接する。軸方向の受けは、好ましくは摩擦クラッチのクラッチカバーにより形成される。その際、１つのサーボばねは、単数または複数の受け舌片を有する。

さらにサーボばねは、接触領域を有し、サーボばねは、接触領域により、受け舌片とは軸方向の反対方向で少なくとも一時的に皿ばねに当接する。皿ばねとの接触時、サーボ力が上述の皿ばねに伝達される。さらに、サーボばねの可能な軸方向の行程を制限すべく、あるいは上述の皿ばねと接触していなくても、サーボばねをその軸方向の位置に保持すべく、載置舌片が設けられている。載置舌片は、少なくとも一時的に支え上に載置され、サーボばねの最大の軸方向の行程を制限するように構成されている。さらに、サーボばねを半径方向でも確実に位置決めすべく、センタリング舌片が設けられている。摩擦クラッチ内に組み込まれたとき、単一のリング形のサーボばねまたは相俟って１つのリングを形成する複数のサーボばねにおいて、それぞれ複数の載置舌片およびセンタリング舌片が設けられている。

ここで提案するサーボばねは、とりわけ、接触領域が、それ自体は皿ばね上に載置されていない金属薄板端部を有する点で、従来技術とは相違する。むしろ、金属薄板端部は、組み込まれたとき、少なくとも力がかかっていない状態で、好ましくは設計上のあらゆる運転状態で、上述の皿ばねから離間する方向に方向付けられている。サーボばねが、金属薄板端部ではなく、形成された頂部を介して皿ばねと接触していることにより、接触領域の外側は緩和される。これにより、上の例では０．５ｍｍ（ミリメートル）であった載置半径を大幅に大きな値に高めることができる。構成部材間のヘルツ応力は、明らかに小さくなるので、くい込みやヒステリシス効果を最小化することができる。

金属薄板端部は、サーボばねの製造時、例えば打抜き加工時に生じるオープンな金属薄板縁部である。金属薄板端部は、上側および下側の縁部により画定されており、使用される金属薄板材料の金属薄板厚さと略同じ高さを有する。上側の縁部と下側の縁部とは、金属薄板端部とサーボばねの半径方向の面とを結合し、金属薄板厚さが一定のとき、縁部は、例えば約９０°のそれぞれ１つの角度を有する。上側および下側の縁部は、それぞれ丸み付けられているが、皿ばね上に載置されないように構成されているので、鋭利であってもかまわない。離間する方向に傾けられた金属薄板端部は、曲げ半径により離間する方向に方向付けられており、サーボばねは、曲げ半径のところで接触面を形成している。その際、接触面は、相応の曲げ半径により、運転中、面圧が許容可能な最大値に制限されるように構成することができる。好ましくは、金属薄板端部は、設計上のあらゆる運転状態で皿ばねと（力を伝達する）接触状態にない。

本発明の別の態様では、摩擦クラッチ用のクラッチカバーであって、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
クラッチカバーを、摩擦クラッチの、軸方向で固定されて連れ回る構成部材に軸方向で固定する結合部分と、
トルクを伝達する摩擦セットのための軸方向の圧着力および操作力を受容する受け部分と、
を有し、受け部分は、載せ隆起部を有し、載せ隆起部は、サーボばねの受け舌片を載置するように構成されており、
クラッチカバーは、金属薄板材料から、好ましくは冷間変形加工により形成されている、クラッチカバーを提案する。この場合、クラッチカバーは、とりわけ、載せ隆起部が、載置半径を有するビードにより形成されており、好ましくは、載置半径が、クラッチカバーの材料の厚さよりも小さいことを特徴とする。

クラッチカバーは、クラッチ室を軸方向片側、好ましくはトランスミッション側で、かつ好ましくは少なくとも部分的に半径方向で閉鎖するように構成されている。この場合、結合部分は、組み立てられた状態において軸方向で、はずみ車、または中央ウェブ（Ｚｅｎｔｒａｌｓｔｅｇ）として構成されていてもよいカウンタプレートと、結合を実現するように構成されている。この結合を介して、好ましくはトルクを伝達可能であり、加えて軸方向の圧着力を伝達可能である。一実施の形態では、結合部分は、壁部分を有し、壁部分は、軸方向で延在し、このために、摩擦クラッチの、内側に位置する摩擦要素のための十分な直径を有する。好ましくは、壁部分は、内側に位置する歯列を有し、単数または複数の圧着プレートが、歯列によって軸方向で移動可能に支持されており、歯列を介して同時にトルクを伝達可能である。特に好ましくは、加えて、壁部分は、摩擦クラッチの、故障時に結合が解けて遠心力にしたがうコンポーネント、例えば遠心振子の振子質量体をその場にとどめるように構成されている破裂部分（Ｂｅｒｓｔａｂｓｃｈｎｉｔｔ）を形成しており、これにより、周囲を取り囲む構成部材における損傷を回避または最小化することができる。

受け部分は、操作装置、例えば皿ばね用の当接部あるいは受けを形成するように構成されている。さらに受け部分は、サーボばね用の載せ隆起部を有し、サーボばねは、その機能を果たすべくこの載せ隆起部上で傾倒可能である。クラッチカバーは、特に低コストに金属薄板材料から製造可能である。しかし、軸方向の力のためには、相応に大きな金属薄板厚さが必要とされる。載せ隆起部の載置半径は、現在、環状に取り巻く引き伸ばし半径（Ｚｉｅｈｒａｄｉｕｓ）を介して、深絞り加工または型打ち加工により実現される。この載置半径は、工具ポンチの最小寸法と、クラッチカバーの材料厚さとによる。このことは、現在、例えば金属薄板厚さが４．５ｍｍ（ミリメートル）であるとき、サーボばねの、結果として生じる転動半径に相当する７ｍｍの載置半径が生じることを意味する。転動半径が大きければ大きいほど、力導入箇所、すなわち、受けとサーボばねの接触端部との間のてこ腕が、より強く変動してしまう。摩擦ディスクの摩耗が増加し、ひいてはサーボばねの傾倒が増大すると、このことは、てこ腕の減少、ひいてはより短いサーボばね特性線を意味する。加えて、大きい転動行程から、特性線長さおよび力値の高い公差が結果として生じてしまう。このことは、皿ばねが摩耗に起因して立った結果としての皿ばね力の増大を補償する際の調整を困難にしてしまう。これは、このためには長いサーボばね特性線ならびに小さい行程公差および小さい力公差が必要であるからである。

従来技術とは異なり、載せ隆起部は、型打ち加工あるいは深絞り加工によって形成されているのではなく、ビードにより形成されている。成形工具が隆起部内側に装入される型打ち加工あるいは深絞り加工によると、一般に金属薄板厚さの少なくとも数倍の載置半径が生じる。これに対してビードは、二方の工具により形成されており、これにより、特に小さい載置半径と短い転動半径とを有する載せ隆起部が形成される。特に載置半径は、クラッチカバーの金属薄板厚さよりも小さい。例えば金属薄板厚さが４．５ｍｍ（ミリメートル）である場合、３ｍｍ以下、好ましくは２．５ｍｍの載置半径が達成可能である。これにより、サーボばねの移動は明らかに減じられ、それと同時に、熱の影響を無視できる低コストの製造方法が使用可能である。これにより、傾倒角度に応じたサーボばねの位置の変化が減じられるので、サーボばねを、より短く、あるいはセンタリングする装置または皿ばねと接触する装置を、相応により小さく、設計可能である。これにより、付加的な取り付けスペースを手に入れることができる。特に好ましくは、クラッチカバーは、上述したサーボばね用に構成されている。

さらに、好ましい一実施の形態では、受け部分が、上述した壁部分を（半径方向で）補強するために用いられる。好ましくは、受け部分は、組み立てられた状態で摩擦クラッチのクラッチ室を軸方向で画定する。一実施の形態では、クラッチカバーは、複数の部分から形成されているが、好ましくは、クラッチカバーは、１つの部分から形成されている。

本発明の別の態様では、摩擦クラッチ用のクラッチカバーであって、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
クラッチカバーを、摩擦クラッチの、軸方向で固定されて連れ回る構成部材に軸方向で固定する結合部分と、
トルクを伝達する摩擦セットのための軸方向の圧着力および操作力を受容する受け部分と、
を有する、クラッチカバーを提案する。この場合、クラッチカバーに、とりわけ上述した少なくとも１つの載置舌片を有するサーボばねのための軸方向の行程を制限する支えが形成されており、支えは、好ましくは、受け部分内に設けられた貫通部により形成されていることを特徴とする。

クラッチカバーは、クラッチ室を軸方向片側、好ましくはトランスミッション側で、かつ好ましくは少なくとも部分的に半径方向で閉鎖するように構成されている。この場合、結合部分は、組み立てられた状態において軸方向で、はずみ車、または中央ウェブとして構成されていてもよいカウンタプレートと、結合を実現するように構成されている。この結合を介して、好ましくはトルクを伝達可能であり、加えて軸方向の圧着力を伝達可能である。一実施の形態では、結合部分は、壁部分を有し、壁部分は、軸方向で延在し、このために、摩擦クラッチの、内側に位置する摩擦要素のための十分な直径を有する。好ましくは、壁部分は、内側に位置する歯列を有し、単数または複数の圧着プレートが、歯列によって軸方向で移動可能に支持されており、歯列を介して同時にトルクを伝達可能である。特に好ましくは、壁部分は、加えて、摩擦クラッチの、故障時に結合が解けて遠心力にしたがうコンポーネント、例えば遠心振子の振子質量体をその場にとどめるように構成されている破裂部分を形成しており、これにより、周囲を取り囲む構成部材における損傷を回避または最小化することができる。

一実施の形態では、クラッチカバーは、上述のクラッチカバーの特性を有する。

組み立て中およびレリーズされた状態でのサーボばねの軸方向の位置決めは、クラッチカバーの支え上に載置される単数または複数の載置舌片、好ましくは３つの載置舌片を介して保証される。その際、支えは、摩擦クラッチの内室内に設けられたセンタリングピンまたはカバーフックにより形成されているのではなく、背面、つまり、クラッチカバーの、皿ばねとは反対側に配置されている。この支えに、摩擦クラッチの内室内に配置されたサーボばねがアクセスできるように、クラッチカバーの対応する領域に、それぞれ１つの貫通部、つまり、例えばサーボばねの３つの載置舌片のために計３つの貫通部が形成されている。これにより、載置舌片は、摩擦クラッチの内室から突出する。

サーボばねの相応の載置舌片は、寿命にわたってあるいは摩擦ディスクの摩耗にわたって軸方向外方に移動し、これにより取り付けスペースに関わる。それゆえ、クラッチ最大輪郭（Ｋｕｐｐｌｕｎｇｓｈｕｅｌｌｋｏｎｔｕｒ）の遵守は、幾何学的に保証されねばならない。この場合、さらに、サーボばねが所定の摩耗代の後に当接して、それ以上荷重がかからないようにした摩耗ストッパを、少なくとも１つの貫通部に形成することを提案する。例えば少なくとも２ｍｍ（ミリメートル）の摩耗範囲までは、これを取り付けスペースに（略）影響しない（ｂａｕｒａｕｍｎｅｕｔｒａｌ）ように構成することが可能である。それというのも、この場所は、その代わりに従来慣用の構成のサーボばねを使用した際には、いずれにせよクラッチカバーの内室内に軸方向で維持されねばならないからである。つまり、クラッチカバーの軸方向の位置がサーボばねに置換されるだけである。

本発明の別の態様では、被動軸を消費器に断接自在に接続する、回転軸線を有する摩擦クラッチであって、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
少なくとも１つの摩擦セットであって、少なくとも１つの圧着プレートと、少なくとも１つの対応する摩擦ディスクとを有し、圧着された状態でトルクを伝達可能な摩擦セットと、
少なくとも１つの圧着プレートを操作する皿ばね力を提供する傾倒可能な少なくとも１つの皿ばねと、
クラッチカバー、好ましくは上述の実施の形態によるクラッチカバーと、
皿ばねの傾倒可能性の所定の角度範囲内でのみサーボ力が皿ばね力に反対作用するように配置された、上述した実施の形態による少なくとも１つのサーボばねと、
を備える、摩擦クラッチを提案する。

摩擦クラッチは、トルクを断接自在に被動軸から消費器に、そして反対に消費器から被動軸に伝達するように構成されている。このことは、一般に少なくとも１つの摩擦セットを介して達成され、摩擦セットは、軸方向で移動可能な、一般に被動軸と相対回動不能な圧着プレートを有し、圧着プレートは、少なくとも１つの対応する摩擦ディスクに圧着可能である。圧着力の結果、摩擦力が摩擦面上に生じる。この摩擦力に摩擦面の平均半径をかけると、伝達可能なトルクが得られる。摩擦クラッチの寿命にわたる摩耗に基づいて、皿ばねの基本位置が変化するので、皿ばねのレリーズ力またはエンゲージ力が増大する。このために、サーボばねが設けられており、サーボばねは、皿ばねの所定の角度位置から皿ばね力にサーボ力でもって反対作用する。上述のサーボばねの実施の形態と、相応に構成されたクラッチカバーとにより、従来慣用のサーボばねの上述の欠点を克服することができる。

本発明の別の態様では、被動軸を有する駆動ユニットと、上述した実施の形態による摩擦クラッチとを備え、被動軸は、トルクを伝達すべく、摩擦クラッチにより切り換え可能に少なくとも１つの消費器に接続可能である、パワートレーンを提案する。

パワートレーンは、少なくとも１つの消費器用のトルクであって、駆動ユニット、例えばエネルギ変換機械、好ましくは内燃機関または電動モータにより調達され、駆動ユニットの被動軸を介して放出されるトルクを、断接自在、つまり、接続可能かつ切断可能に伝達するように構成されている。消費器の例は、自動車の少なくとも１つの駆動輪および／または電気エネルギを調達する発電機である。トルクを適切に、かつ／または変速機を用いて様々な変速比で伝達すべく、あるいは伝達を遮断すべく、上述の摩擦クラッチの使用は、（略）一定の操作力が形成可能であり、しかも追加的な取り付けスペースが必要とされず、かつ皿ばねの機械的負荷が少ないため、特に有利である。

反対に、例えば駆動輪から入力される慣性エネルギの取り込みも、実現可能である。この場合、少なくとも１つの駆動輪は、駆動ユニットを形成し、駆動輪の慣性エネルギは、摩擦クラッチによって発電機に回生エネルギ、つまり制動エネルギを電気的に蓄えるために、適当に構成されたパワートレーンによって伝達可能である。さらに、好ましい一実施の形態では、複数の駆動ユニットが設けられており、駆動ユニットは、摩擦クラッチにより直列または並列に接続されて、あるいは互いに連結解除されて運転可能であり、あるいは駆動ユニットのトルクは、それぞれ断接自在に利用に供することができる。その例として、電動モータと内燃機関とからなるハイブリッドドライブが挙げられるが、個々のシリンダ（シリンダ群）が作動切り換え可能となった多気筒エンジンも、その例に含まれる。

本発明の別の態様では、上述したパワートレーンにより駆動可能な少なくとも１つの駆動輪を備える自動車を提案する。

大抵の自動車は、昨今、フロントドライブを備え、それゆえ好ましくは、駆動ユニット、例えば内燃機関または電動モータを運転手室前方にかつ主走行方向に対して横置きに配置している。取り付けスペースは、まさにこのような配置で特に小さく、それゆえ、小さな構造サイズの摩擦クラッチを使用することが、特に有利である。取り付けスペースは同じまま、明らかに高められた出力が求められる自動二輪での摩擦クラッチの使用も、同様である。

この問題は、欧州の分類でいうクラインワーゲン（Ｋｌｅｉｎｗａｇｅｎ：小型車）クラスの乗用車において先鋭化してしまう。クラインワーゲンクラスの乗用自動車で使用されるアッセンブリは、より大型の車両クラスの乗用自動車と比べてそれほど小型化されていない。それにもかかわらず、クラインワーゲンにおいて利用可能な取り付けスペースは、遙かに小さい。上述のパワートレーンは、小さな構造サイズの摩擦クラッチを有する。同時にレリーズ力は、摩擦クラッチの寿命にわたって（略）一定に低いので、小さな構造サイズの操作システムが使用可能である。これにより、全体として小さな構造サイズのシステムが可能である。

乗用自動車は、例えば大きさ、価格、重量および出力に応じて車両クラスに分類される。この定義は、市場の要求に応じて絶えず変化する。米国の市場では、欧州の分類でいうクラインワーゲンおよびクラインストワーゲン（Ｋｌｅｉｎｓｔｗａｇｅｎ：最小型車）のクラスの車両は、サブコンパクトカー（Ｓｕｂｃｏｍｐａｃｔ Ｃａｒ）のクラスに分類され、英国の市場では、スーパーミニ（Ｓｕｐｅｒｍｉｎｉ）のクラスあるいはシティカー（Ｃｉｔｙ Ｃａｒ）のクラスに相当する。クラインストワーゲンクラスの例は、フォルクスワーゲン・アップ！（Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ ｕｐ！）またはルノー・トゥインゴ（Ｒｅｎａｕｌｔ Ｔｗｉｎｇｏ）である。クラインワーゲンクラスの例は、アルファロメオ・ミト（Ａｌｆａ Ｒｏｍｅｏ Ｍｉｔｏ）、フォルクスワーゲン・ポロ（Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ Ｐｏｌｏ）、フォード・フィエスタ（Ｆｏｒｄ Ｆｉｅｓｔａ）またはルノー・クリオ（Ｒｅｎａｕｌｔ Ｃｌｉｏ）である。

以下、上述の発明について、関連する技術的背景を前提に、有利な形態を示す添付図面を参照しながら、詳細に説明する。本発明は、純然たる概略図によって何ら限定されない。附言すると、図面は、正確な縮尺で示したものではなく、大きさの関係を規定するには不適である。

従来慣用のサーボばねを有する従来慣用のクラッチカバーの、センタリング舌片のところの断面図である。 従来慣用のサーボばねを有する従来慣用のクラッチカバーの、受けのところの断面図である。 サーボばねを有するクラッチカバーの、センタリング舌片のところの断面図である。 サーボばねを有するクラッチカバーの、受けのところの断面図である。 サーボばねを備える摩擦クラッチの、受けのところの断面図である。 サーボばねをカバー側から見た図である。 サーボばねを圧着プレート側から見た図である。 ビードを有するクラッチカバーを圧着プレート側から見た図である。 ビードを有するクラッチカバーを外側から見た図である。 摩擦クラッチを備える自動車内のパワートレーンを示す図である。

図１には、受け部分１７と、切り込みが入れられた結合部分１５とを有するクラッチカバー１４を示してあり、このクラッチカバー１４の場合、段付きピン４６を介して、外側の圧着部分５１と、内側の操作部分５０とを有する皿ばね４が、第１のワイヤリング４７によって軸方向で支持されている。クラッチカバー１４の回転軸線２４に関して第１の角度にあるこの断面図には、従来慣用のセンタリング載置舌片４０を有する従来慣用のサーボばね３８を示してあり、センタリング載置舌片４０は、段付きピン４６により形成される従来慣用の支え４５上に軸方向で支持されている。センタリングのために、従来慣用のセンタリング載置舌片４０は、半径方向で段付きピン４６の半径方向案内部３４に対して支持されている。従来慣用の受け舌片４３は、軸方向でクラッチカバー１４の受け部分１７の受け隆起部４９に対して支持されている。サーボ力は、従来慣用のばね部分３９により提供される。

図２には、図１に示したようなクラッチカバー１４を、回転軸線２４を中心として断面を軽く回転させた第２の角度で示してあるので、従来慣用のサーボばね３８の従来慣用の接触領域４１における従来慣用の金属薄板端部４２が看取可能である。従来慣用の受け舌片４３は、引き伸ばされた従来慣用の載置半径４４に支持されており、その結果、大きな転動半径が形成されている。これにより、サーボばね３８のてこ腕は、極めて強く変動する。

図３には、クラッチカバー１４を、回転軸線２４に関して第１の角度にある断面図で、受け部分１７と、切り込みが入れられた結合部分１５とともに示してあり、クラッチカバー１４は、（略）一定の厚さ２２を有する。ここでも皿ばね４が設けられており、皿ばね４は、回転軸線２４に関して外側に圧着部分５１を、内側に操作部分５０を有する。皿ばね４は、第１のワイヤリング４７および第２のワイヤリング４８により、段付きピン４６を用いて、クラッチカバー１４の受け部分１７のところで軸方向で支持されている。この場合、サーボばね１は、ばね部分３を有し、ばね部分３には、センタリング舌片１０と受け舌片５とが接続している。受け舌片５により、サーボばね１は、軸方向の受け６に支持されている。受け６は、ワイヤリングによって形成されていてもよいが、ここでは、載せ隆起部１９としてビード２０によって形成されている。センタリング舌片１０は、従来慣用のセンタリング載置舌片４０（図１参照）と同様、段付きピン４６の半径方向案内部３４に半径方向で支持されることができる。しかし、センタリング舌片１０は、支えに軸方向で支持されるようには構成されていない。これにより、段付きピン４６とサーボばね１との間の半径方向の間隔は、従来可能であったよりも広い公差範囲とすることができる。

図４には、図３に示したようなクラッチカバー１４を、回転軸線２４周りに軽く回転させた第２の角度にある断面図で示してあるので、図４には、載置舌片８が看取可能である。載置舌片８は、クラッチカバー１４の受け部分１７内に設けられた貫通部２３を通して延在し、クラッチカバー１４の背面に形成されている支え９上に載置され、その点では、図示の角度範囲３０に示す最大の角度位置に制限されている。皿ばね４が第２のワイヤリング４８における傾倒点を中心に立って初めて、サーボばね１のサーボ力は、皿ばね４の操作部分５０に対する操作力に関して作用を発現する。反対方向でのサーボばね１の変位は、例えば貫通部２３の寸法により制限することができる。図４には、皿ばね４がちょうど接触領域７に当接すると同時に、載置舌片８がまだ支え９上に載置されている位置にて、皿ばね４を示してある。受け舌片５は、図４では、断面して示したビード２０に当接している。ビード２０は、特に小さい載置半径２１を有し、その結果、サーボばね１のてこ腕の、角度範囲３０にわたる傾倒を介した変動は、明らかに小さい。図３と比較すると、図４には、載置舌片８が、センタリング舌片１０の内側半径１２よりも大きな外側半径１１を有することが看取可能である。これにより、サーボばね１の製造に関するより大きな公差を許容することができる。

図５には、図３および図４に示したようなクラッチカバー１４を備える摩擦クラッチ２を、軽く回転させた第３の角度にある断面図で示してあるので、図５には、皿ばね４から離間する方向に方向付けられた金属薄板端部１３を有する接触領域７が看取可能である。ここで、これについて附言すると、接触領域７は、好ましくは、載置舌片８にも形成されている。摩擦クラッチ２のこの図示で、摩擦セット１８が、皿ばね４との関係において看取可能である。図５には、常閉形の摩擦クラッチ２を示してあり、常閉形の摩擦クラッチ２の場合、押すことで操作可能な皿ばね４は、操作部分５０における操作がなければ、立っているので、圧着部分５１は、圧着プレート２８をカウンタプレート１６に向かって押し、その結果、圧着プレート２８とカウンタプレート１６との間に配置された摩擦ディスク２９が締め付けられ、これにより、回転軸線２４回りのトルクを、摩擦結合（ｒｅｉｂｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）式にカウンタプレート１６およびクラッチカバー１４から摩擦ディスク２９に伝達可能である。これに対して、操作力がこの図示で上から下に操作部分５０へと加えられると、皿ばね４の圧着部分５１は、圧着プレート２８から持ち上げられ、その結果、摩擦ディスク２９と圧着プレート２８およびカウンタプレート１６の摩擦結合は、解消される。摩擦ディスク２９の厚さが減ると、皿ばね４は、より強く立つので、サーボばね１が付勢され、皿ばね４に反対作用する。これにより、サーボ力は、皿ばね力に対抗して操作力を補助する。

図６には、サーボばね１の好ましい一実施の形態を、カバー側から見た図、つまり、図５の図示に関して上から見た図で示してあり、本実施の形態では、ばね部分３および受け舌片５は、回転軸線２４を中心として環状に取り巻くように形成されている。サーボばね１は、例えば図３および図４に断面図で示したような、３つの載置舌片８と、独立した３つのセンタリング舌片１０とを有する。さらに、接触領域７を形成する複数の舌片が設けられており、これらの舌片は、離間する方向に方向付けられたそれぞれ１つの金属薄板端部１３を有する。

図７には、図６に示したものと同じ実施の形態のサーボばね１を示してあり、ここでは、圧着プレート側から見た図、つまり、図５の図示に関して下から見た図で示してある。

図８には、クラッチカバー１４を内室から、つまり、図５の図示に関して下から見た図で示してある。図８には、ここでは例えばカウンタプレート１６（図５参照）とのねじ止めまたはリベット止めを用いた結合部分１５の他、受け部分１７を示してあり、受け部分１７は、均等に周囲に分配された複数の軸方向の受け６を有し、受け６は、本実施の形態では一体に、載せ隆起部１９としてビード２０により形成されている。

図９には、図８に示したようなクラッチカバー１４を外から、つまり、図５の図示に関して上から見た図で示してある。図９には、形成されたビード２０の裏側が看取可能である。支え９も看取可能である。支え９は、クラッチカバー１４の背面、つまり外面に形成されており、支え９には、貫通部２３により、例えば図６および図７に示したような載置舌片８がアクセスできるようになっている。

図１０には、本実施の形態では内燃機関である駆動ユニット３２と、被動軸２５と、摩擦クラッチ２と、トルクを伝達するように接続された左側の駆動輪２６および右側の駆動輪２７と、を備えるパワートレーン３１を略示してある。パワートレーン３１は、図１０では、自動車３３内に配置されており、駆動ユニット３２は、エンジン軸線３７が長手方向軸線３６を横断するようにして運転手室３５前方に配置されている。

ここで提案するサーボばねおよび対応するクラッチカバーにより、所要取り付けスペースは同じまま、皿ばねのより長い寿命と、より大きな製造公差とが達成される。

１ サーボばね
２ 摩擦クラッチ
３ ばね部分
４ 皿ばね
５ 受け舌片
６ 軸方向の受け
７ 接触領域
８ 載置舌片
９ 支え
１０ センタリング舌片
１１ 外側半径
１２ 内側半径
１３ 金属薄板端部
１４ クラッチカバー
１５ 結合部分
１６ カウンタプレート
１７ 受け部分
１８ 摩擦セット
１９ 載せ隆起部
２０ ビード
２１ 載置半径
２２ 厚さ
２３ 貫通部
２４ 回転軸線
２５ 被動軸
２６ 左側の駆動輪
２７ 右側の駆動輪
２８ 圧着プレート
２９ 摩擦ディスク
３０ 角度範囲
３１ パワートレーン
３２ 駆動ユニット
３３ 自動車
３４ 半径方向の案内部
３５ 運転手室
３６ 長手方向軸線
３７ エンジン軸線
３８ 従来慣用のサーボばね
３９ 従来慣用のばね部分
４０ 従来慣用のセンタリング載置舌片
４１ 従来慣用の接触領域
４２ 従来慣用の金属薄板端部
４３ 従来慣用の受け舌片
４４ 従来慣用の載置半径
４５ 従来慣用の支え
４６ 段付きピン
４７ 第１のワイヤリング
４８ 第２のワイヤリング
４９ 受け隆起部
５０ 操作部分
５１ 圧着部分

Claims (9)

1. 被動軸（２５）を消費器（２６，２７）に断接自在に接続する、回転軸線（２４）を有する摩擦クラッチ（２）であって、
   前記摩擦クラッチ（２）は、少なくとも以下の要素、すなわち、
   少なくとも１つの摩擦セット（１８）であって、少なくとも１つの圧着プレート（２８）と、少なくとも１つの対応する摩擦ディスク（２９）とを有し、圧着された状態でトルクを伝達可能な摩擦セット（１８）と、
   前記少なくとも１つの圧着プレート（２８）を操作する皿ばね力を提供する傾倒可能な少なくとも１つの皿ばね（４）と、
   クラッチカバー（１４）と、
   前記摩擦ディスク（２９）が摩耗した場合に、サーボ力が前記皿ばね力に反対作用するように配置された少なくとも１つのサーボばね（１）と、
   を備え、
   前記サーボばね（１）は、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
   前記皿ばね（４）の１つのためのサーボ力を提供するばね部分（３）と、
   前記摩擦クラッチ（２）の軸方向の受け（６）に当接する受け舌片（５）と、
   前記サーボ力を前記皿ばね（４）に伝達すべく前記皿ばね（４）と接触する接触領域（７）と、
   前記クラッチカバー（１４）の背面に形成されている支え（９）上に載置される載置舌片（８）と、
   前記サーボばね（１）を前記摩擦クラッチ（２）内でセンタリングするセンタリング舌片（１０）と、
   を有する、摩擦クラッチ（２）において、
   前記載置舌片（８）と前記センタリング舌片（１０）とは、独立したコンポーネントにより形成されており、前記載置舌片（８）は、組み込まれたとき、所定の外側半径（１１）上に配置されており、かつ前記センタリング舌片（１０）は、所定の内側半径（１２）上に配置されており、前記外側半径（１１）は、前記内側半径（１２）よりも大きいことを特徴とする、摩擦クラッチ（２）。
2. 被動軸（２５）を消費器（２６，２７）に断接自在に接続する、回転軸線（２４）を有する摩擦クラッチ（２）であって、
   前記摩擦クラッチ（２）は、少なくとも以下の要素、すなわち、
   少なくとも１つの摩擦セット（１８）であって、少なくとも１つの圧着プレート（２８）と、少なくとも１つの対応する摩擦ディスク（２９）とを有し、圧着された状態でトルクを伝達可能な摩擦セット（１８）と、
   前記少なくとも１つの圧着プレート（２８）を操作する皿ばね力を提供する傾倒可能な少なくとも１つの皿ばね（４）と、
   クラッチカバー（１４）と、
   前記摩擦ディスク（２９）が摩耗した場合に、サーボ力が前記皿ばね力に反対作用するように配置された少なくとも１つのサーボばね（１）と、
   を備え、
   前記サーボばね（１）は、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
   前記皿ばね（４）の１つのためのサーボ力を提供するばね部分（３）と、
   前記摩擦クラッチ（２）の軸方向の受け（６）に当接する受け舌片（５）と、
   前記サーボ力を前記皿ばね（４）に伝達すべく前記皿ばね（４）と接触する接触領域（７）と、
   前記クラッチカバー（１４）の背面に形成されている支え（９）上に載置される載置舌片（８）と、
   前記サーボばね（１）を前記摩擦クラッチ（２）内でセンタリングするセンタリング舌片（１０）と、
   を有し、
   前記サーボばね（１）は、金属薄板材料から形成されている、摩擦クラッチ（２）において、
   前記接触領域（７）は、金属薄板端部（１３）を有し、前記金属薄板端部（１３）は、組み込まれたとき、少なくとも力がかかっていない状態で、前記皿ばね（４）から離間する方向に方向付けられていることを特徴とする、摩擦クラッチ（２）。
3. 被動軸（２５）を消費器（２６，２７）に断接自在に接続する、回転軸線（２４）を有する摩擦クラッチ（２）であって、
   前記摩擦クラッチ（２）は、少なくとも以下の要素、すなわち、
   少なくとも１つの摩擦セット（１８）であって、少なくとも１つの圧着プレート（２８）と、少なくとも１つの対応する摩擦ディスク（２９）とを有し、圧着された状態でトルクを伝達可能な摩擦セット（１８）と、
   前記少なくとも１つの圧着プレート（２８）を操作する皿ばね力を提供する傾倒可能な少なくとも１つの皿ばね（４）と、
   前記摩擦ディスク（２９）が摩耗した場合に、サーボ力が前記皿ばね力に反対作用するように配置された少なくとも１つのサーボばね（１）と、
   クラッチカバー（１４）と、
   を備え、
   前記クラッチカバー（１４）は、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
   前記クラッチカバー（１４）を、摩擦クラッチ（２）の、軸方向で固定されて連れ回る構成部材（１６）に軸方向で固定する結合部分（１５）と、
   トルクを伝達する摩擦セット（１８）のための軸方向の圧着力および操作力を受容する受け部分（１７）と、
   を有し、
   前記受け部分（１７）は、載せ隆起部（１９）を有し、前記載せ隆起部（１９）は、サーボばね（１）の受け舌片（５）を載置するように構成されており、
   前記クラッチカバー（１４）は、金属薄板材料から、冷間変形加工により形成されている、摩擦クラッチ（２）において、
   前記載せ隆起部（１９）は、載置半径（２１）を有するビード（２０）により形成されており、前記載置半径（２１）は、前記クラッチカバー（１４）の材料の厚さ（２２）よりも小さいことを特徴とする、摩擦クラッチ（２）。
4. 被動軸（２５）を消費器（２６，２７）に断接自在に接続する、回転軸線（２４）を有する摩擦クラッチ（２）であって、
   前記摩擦クラッチ（２）は、少なくとも以下の要素、すなわち、
   少なくとも１つの摩擦セット（１８）であって、少なくとも１つの圧着プレート（２８）と、少なくとも１つの対応する摩擦ディスク（２９）とを有し、圧着された状態でトルクを伝達可能な摩擦セット（１８）と、
   前記少なくとも１つの圧着プレート（２８）を操作する皿ばね力を提供する傾倒可能な少なくとも１つの皿ばね（４）と、
   前記摩擦ディスク（２９）が摩耗した場合に、サーボ力が前記皿ばね力に反対作用するように配置された少なくとも１つのサーボばね（１）と、
   クラッチカバー（１４）と、
   を備え、
   前記クラッチカバー（１４）は、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
   前記クラッチカバー（１４）を、摩擦クラッチ（２）の、軸方向で固定されて連れ回る構成部材（１６）に軸方向で固定する結合部分（１５）と、
   トルクを伝達する摩擦セット（１８）のための軸方向の圧着力および操作力を受容する受け部分（１７）と、
   を有する、摩擦クラッチ（２）において、
   前記サーボばね（１）は、軸方向の移動を制限する載置舌片（８）を有し、さらに前記クラッチカバー（１４）は、前記載置舌片（８）のための軸方向の移動を制限する支え（９）を有しており、該支え（９）は、前記受け部分（１７）内に設けられた貫通部（２３）によって形成されていることを特徴とする、摩擦クラッチ（２）。
5. 前記サーボばね（１）が所定の摩耗代の後に当接して、その後はそれ以上荷重がかからないようにした摩耗ストッパが、少なくとも１つの貫通部（２３）に形成されている、請求項４記載の摩擦クラッチ（２）。
6. 前記クラッチカバー（１４）は、少なくとも以下のコンポーネント、すなわち、
   前記クラッチカバー（１４）を、摩擦クラッチ（２）の、軸方向で固定されて連れ回る構成部材（１６）に軸方向で固定する結合部分（１５）と、
   トルクを伝達する摩擦セット（１８）のための軸方向の圧着力および操作力を受容する受け部分（１７）と、
   を有する、請求項１または２記載の摩擦クラッチ（２）。
7. 前記サーボばね（１）は、軸方向の移動を制限する載置舌片（８）を有し、さらに前記クラッチカバー（１４）は、前記載置舌片（８）のための軸方向の移動を制限する支え（９）を有しており、該支え（９）は、前記受け部分（１７）内に設けられた貫通部（２３）によって形成されている、請求項６記載の摩擦クラッチ（２）。
8. 被動軸（２５）を有する駆動ユニット（３２）と、請求項１から７までのいずれか１項記載の摩擦クラッチ（２）とを備え、前記被動軸（２５）は、トルクを伝達すべく、前記摩擦クラッチ（２）により切り換え可能に少なくとも１つの消費器（２６，２７）に接続可能である、パワートレーン（３１）。
9. 請求項８記載のパワートレーン（３１）により駆動可能な少なくとも１つの駆動輪（２６，２７）を備える自動車（３３）。

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