JP2024512747A - クラッチアセンブリ - Google Patents

クラッチアセンブリ Download PDF

Info

Publication number
JP2024512747A
JP2024512747A JP2023560725A JP2023560725A JP2024512747A JP 2024512747 A JP2024512747 A JP 2024512747A JP 2023560725 A JP2023560725 A JP 2023560725A JP 2023560725 A JP2023560725 A JP 2023560725A JP 2024512747 A JP2024512747 A JP 2024512747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
hydraulic
clutch assembly
return flow
flow element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023560725A
Other languages
English (en)
Inventor
ヴィーガント マークス
キンツェル エドゥアート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Automotive Ltd
Original Assignee
GKN Automotive Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Automotive Ltd filed Critical GKN Automotive Ltd
Publication of JP2024512747A publication Critical patent/JP2024512747A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/14Fluid pressure control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D48/0206Control by fluid pressure in a system with a plurality of fluid-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/72Features relating to cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/74Features relating to lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0221Valves for clutch control systems; Details thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0227Source of pressure producing the clutch engagement or disengagement action within a circuit; Means for initiating command action in power assisted devices
    • F16D2048/0233Source of pressure producing the clutch engagement or disengagement action within a circuit; Means for initiating command action in power assisted devices by rotary pump actuation
    • F16D2048/0245Electrically driven rotary pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0257Hydraulic circuit layouts, i.e. details of hydraulic circuit elements or the arrangement thereof
    • F16D2048/0287Hydraulic circuits combining clutch actuation and other hydraulic systems
    • F16D2048/029Hydraulic circuits combining clutch actuation with clutch lubrication or cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

本発明は、クラッチアセンブリであって、クラッチ入力部(4,4’)とクラッチ出力部(5,5’)との間で可変にトルク伝達するための少なくとも1つの制御可能な摩擦クラッチ(3,3’)と;摩擦クラッチ(3,3’)を操作するための液圧的なアクチュエータアセンブリ(6)であって、このアクチュエータアセンブリ(6)は、液圧ポンプ(10)と、液圧ポンプ(10)によって摩擦クラッチ(3,3’)のための液圧が生成される液圧チャンバ(12,12’)と、液圧ポンプ(10)の停止時に、液圧チャンバ(12,12’)からハウジング室(8)へ液圧液を流出させることができる、絞り(11)を備えた戻し流エレメント(13)と、を有しており、液圧液(9)はハウジング室(8)における充填レベル(F)を規定する、アクチュエータアセンブリ(6)と;を有しており、戻し流エレメント(13)の流出開口(14)は、安定状態で、液圧液(9)の充填レベル(F)の下方に位置する、クラッチアセンブリに関する。

Description

本発明は、特に自動車のパワートレインのための、液圧式に操作可能なクラッチアセンブリに関する。
欧州特許出願公開第1282560号明細書により、2つの別個の摩擦多板クラッチを備えた軸モジュールが公知である。トルクを導入するためにアングルドライブが設けられており、このアングルドライブは中空軸を回転駆動する。摩擦多板クラッチは、中空軸の端部に配置されており、それぞれ電気モータによって制御可能なボールランプアセンブリによって操作可能である。
独国特許出願公開第102009005378号明細書に相当する米国特許出願公開第2010/0094519号明細書により、永続的に駆動される前車軸と、必要に応じて駆動可能な後車軸とを備えた自動車の全輪パワートレインが公知である。前車軸と後車軸との間のトルク分配は、電子制御ユニットにより制御可能な摩擦多板クラッチを備えた分配伝動装置と、縦方向駆動軸とを介して行われる。後車軸では、導入されたトルクを第2の摩擦多板クラッチによって両ハーフシャフトに伝達することができる。
国際公開第2010081743号からは、自動車のパワートレイン内の駆動軸の接続のための液圧式の作動装置が公知である。この作動装置は、液圧を形成するためのポンプと、蓄圧器と、それぞれ1つの所属のクラッチを操作するために2つの液圧式の操作ユニットとを備えている。
国際公開第2017157479号からは、自動車の駆動軸を駆動する電気駆動装置が公知である。この電気駆動装置は、電気機械、伝動機構ユニット、およびダブルクラッチユニットを備えている。ダブルクラッチユニットは、2つのディスクセットを有しており、これらのディスクセットは、トルクを各ハーフシャフトに伝達するために、それぞれ液圧的なアクチュエータによって別個に操作可能である。
国際公開第2019/174716号により、電気モータと、伝達可能なトルクを調整するための制御可能な摩擦クラッチをそれぞれ有している2つのハーフシャフトとを備えているパワートレインが公知である。
液圧的なアクチュエータシステムでは、必要な体積流は、モータ・ポンプユニットによって、モータの回転数調整または電流調整により実現することができる。回転数調整が行われるシステムは、特に、出願人により、「Booster Rear Drive Unit」または「Twin AWD」の名称で販売されているユニットで使用されている。電流調整が行われるシステムは、特に、出願人により、「Twinster」の名称で販売されているユニットで使用される。液圧的な調整システムの構成によっては、液圧液内の気泡形成に基づき液圧の変動が生じるおそれがある。これにより、自動車のパワートレインにおけるトルク分配が不正確になるおそれがある。
そこで、本発明の根底にある課題は、特に比較的長く操作が継続される場合であっても正確なトルク調節を保証する、特に自動車のパワートレインにおけるトルク伝達のための液圧操作可能なクラッチアセンブリを提案することである。
この課題を解決するために、特に自動車のパワートレインのためのクラッチアセンブリであって、クラッチ入力部とクラッチ出力部とを備えた少なくとも1つの制御可能な摩擦クラッチと;液圧的なアクチュエータアセンブリであって、液圧ポンプと、液圧ポンプに接続された液圧チャンバであって、この液圧チャンバ内では、制御可能な摩擦クラッチに負荷するための液圧を液圧ポンプによって生成することができる液圧チャンバと、液圧チャンバからリザーバへ液圧液を流出させることができる、絞りを備えた戻し流エレメントと、を有しており、液圧液は、安定状態で、リザーバにおける充填レベルを規定する、アクチュエータアセンブリと;を有しており、戻し流エレメントの流出開口は、安定状態で、液圧液の充填レベルの下方に位置する、クラッチアセンブリが提案される。
このクラッチアセンブリの利点は、戻し流エレメントと絞りとを備えた液圧システムの構成により、液圧液の気泡発生傾向が減少し、その結果、ポンプが一定に駆動される場合、液圧が少なくともほぼ一定に維持されることである。これにより、摩擦クラッチの操作力は、操作が比較的長く停止された場合であっても正確に調整することができ、または伝達すべき目標トルクを圧力降下なしに維持することができる。これにより全体として、特にクラッチの操作が比較的長く継続する場合でも、クラッチアセンブリのために、対応するパワートレインにおける正確でかつ目的に合ったトルク調節と、相応に高い走行安定性とが得られる。
制御可能な摩擦クラッチを備えたクラッチアセンブリは、出力経路で後置されたパワートレインに、需要と走行状態とに応じてトルクを伝達するために、特に、自動車のパワートレインで使用される。この場合、摩擦クラッチは、アクチュエータによって、トルクが伝達されない開放位置、全トルクが伝達される閉鎖位置、および可変のトルク伝達のための中間位置へと作動させることができる。例えば、このようなクラッチアセンブリは、必要に応じて後続の駆動軸または駆動軸の内側にトルクを伝達するためのクラッチを有していてよい。クラッチアセンブリは、1つの駆動軸におけるトルクを2つのハーフシャフトに伝達するために、または高さに応じて調節するために、2つのクラッチを備えて形成されていてもよい。
1つの実施形態によれば、制御可能な摩擦クラッチを潤滑および/または冷却するための潤滑剤が設けられており、摩擦クラッチの潤滑剤とアクチュエータアセンブリの液圧液とは、液圧的に互いに分離された異なる液体である。摩擦クラッチの潤滑および冷却のための液圧システムと、摩擦クラッチの操作のための液圧システムとは、互いに別個に形成されていて、対応する液圧室は互いにシールされている。
静止状態で、アクチュエータアセンブリのリザーバ内に存在する液圧液は、例えば400ml未満かつ/または200ml超であってよい。液圧室またはリザーバは、クラッチアセンブリの組込み状態で、下方に向かって先細りするように形成されていてよい。リザーバの下方領域における水平方向の横断面積は、リザーバの上方領域における水平方向の横断面積よりも小さくてよい。液圧ポンプの吸込み領域は、好ましくは、液圧システムの最も低い個所に位置しているので、自動車が傾斜した状態でも、常に確実な液圧ポンプ作用が保証されている。車両が、まっすぐな平面上にかつ/または傾斜した平面上にある場合、戻し流エレメントの流出開口は、好ましくは、リザーバの下方領域に、かつ/または好ましくは、組込み状態で液圧液の充填レベルの少なくとも10mm下方に開口している。
液圧ポンプは、一方向で作動するポンプとして形成されていてよく、このポンプは、液圧液を圧送するために、1つの回転方向で駆動可能である。ポンプの停止時には、液圧システムが無圧状態になり、この場合、液圧液は、絞りおよび戻し流路を介して無圧のケーシング室へと流出することができる。代替的には、液圧ポンプは、両方向に作動するポンプとして形成されていてもよく、このポンプは、第1の回転方向で駆動されると、摩擦クラッチを接続方向に負荷すべく、液圧液をリザーバから摩擦クラッチに圧送し、第2の回転方向で駆動されると、摩擦クラッチを開放すべく、摩擦クラッチから液圧液をリザーバへと戻すように圧送する。
戻し流エレメントは、1つの実施形態では、上方に位置するハウジング区分またはその内部に形成された戻し流管路に接続することができ、これにより液体は、チャンバから下方に向かって戻し流エレメント内へと、そして戻し流エレメントを通ってその下に位置する無圧のハウジング区分またはリザーバへと流出することができる。この場合、液圧チャンバ内では大きな圧力がかけられ、この圧力によって液圧液が戻し流エレメント内へと流れる。好ましくは、リザーバ内には衝突壁が設けられており、この衝突壁には、戻し流エレメントから高い流速で流出する液圧液が衝突することができ、これにより気泡形成傾向が最小になる。絞りの上流で、高い圧力の形態で加えられる液圧エネルギは、絞りによって高い流速に変換される。液圧液は、高速で衝突壁に衝突し、ここにはほぼ無圧の状態またはリザーバの周囲圧が存在する。
戻し流エレメントは、スリーブ状または管状に形成されていてよい。戻し流エレメントの流出開口および/または通路は、絞りの最も小さい開口の少なくとも6倍の大きさの直径を有していてよい。戻し流エレメントを通る流速は、特に、30m/s以下であってよい。戻し流エレメントの流入開口と流出開口との間の減圧は、例えば、5bar未満であってよい。
可能な実施形態によれば、戻し流エレメントは、側方の流出開口を有していてよく、この場合、側方開口の孔軸線は、管状の戻し流エレメントの長手方向軸線と、45°~135°の角度をなしていてよい。この構成では、戻し流エレメントの自由端部は好ましくは閉鎖されている。このために、戻し流エレメントには閉鎖部材を設けることができ、この閉鎖部材には、流入する液圧液が高い流速で衝突し、これにより、相対的に低い流速で側方の開口を通って流出する。この実施形態では、絞りは、好ましくは、その上方に位置する上側のハウジング区分の近傍に配置されており、これにより、液体は、絞りを通って通路内に流入する。
代替的な実施形態によれば、戻し流エレメントは、孔を備えた端部側の流出開口を有していてよく、この孔には絞りが配置されており、すなわち、その上方に位置する上側のハウジング区分から離されて配置されている。この場合、側方開口は設けられていない。この構成では、戻し流エレメントの流出開口は、好ましくは、衝突板として作用する、リザーバ内のハウジング壁の方向に向けられている。流出開口とハウジング壁との間の間隔は、好ましくは、1mm~5mmである。
この通路の長さは、通路の直径および/または流出開口の直径の少なくとも2倍の長さである。通路の直径は、例えば3.5mm~10mmであってよい。
液圧ポンプは、25barよりも高い液圧を発生させることができるように構成されていてよい。
縦方向駆動軸から導入されるトルクを、2つのハーフシャフトへとトルク分配するための例示的な実施形態は、アングルドライブを有していてよく、アングルドライブは特に、縦方向駆動軸によって駆動可能な駆動ピニオンと、両摩擦クラッチに対して同心に配置されていてよい、この駆動ピニオンに噛み合うリングギヤとを備えている。第1の摩擦クラッチは、第1のハーフシャフトに第1のトルクを伝達するために設けられており、第2の摩擦クラッチは、第2のハーフシャフトに第2のトルクを伝達するために設けられている。絞りは、この構成では、液圧システムにおいて調節エレメントとして使用され、この場合、ポンプおよび絞りにより生成される圧力は、両クラッチに均一に作用する。このようにして、両クラッチはトルクを伝達し、これにより、両ハーフシャフト間の横方向遮断機能が実現される。
特に、「Twin AWD」ユニット(Twin All Wheel Drive Unit)の横方向遮断機能を考慮した場合、アクチュエータモータの一定の回転数(入力値)が比較的長く続く場合にも、出力値として一定の液圧が必要となる。クラッチアセンブリは、液圧を一定に保持することができるので、このような用途に適している。このようにして、両摩擦クラッチに作用する操作力、ひいては伝達すべきトルクも一定に保持することができる。一定の回転数でアクチュエータモータを作動させる際の液圧システムにおける減圧を効果的に回避することができる。
次に、図面に基づき好適な実施例を説明する。
本発明によるアセンブリを示す概略図である。 図1によるアセンブリの操作の際の例示的な圧力推移を時間に関して示すグラフである。 本発明によるアセンブリの変化実施形態を示す概略図である。 本発明によるアセンブリの別の実施形態を、図4Bの切断線4A-4Aに沿って断面した図である。 図4Aのアセンブリを切断線4B-4Bに沿って断面した図である。 図4Aおよび図4Bのアセンブリを、シャフト軸線を通る切断平面で断面した図である。 本発明によるアセンブリの別の変化実施形態を示す部分図である。 本発明によるアセンブリの別の変化実施形態を示す部分図である。 図6Aの戻し流エレメントを、個別部分として示した拡大図である。
図1は、第1の実施の形態における本発明によるクラッチアセンブリ2を示しており、図2は、このようなクラッチアセンブリの例示的な圧力推移を示すグラフを示している。以下に、両図をまとめて説明する。
クラッチアセンブリ2は、クラッチ入力部4とクラッチ出力部5との間でトルク伝達するための制御可能な摩擦クラッチ3と、摩擦クラッチ3を操作または制御するための液圧式のアクチュエータ装置6と、ハウジング7とを有しており、このハウジング内ではリザーバ8に液圧液9が充填されている。制御可能な摩擦クラッチ3を備えたこのようなクラッチアセンブリ2は、出力経路で後置されたパワートレインに、需要と走行状態とに応じてトルクを伝達するために、特に、自動車のパワートレインで使用することができる。
アクチュエータアセンブリ6は、液圧ポンプ10と、液圧ポンプの操作の際に、制御可能な摩擦クラッチ3に負荷するための液圧が生成される液圧チャンバ12と、絞り11を備えた戻し流エレメント13と、を含む。戻し流エレメント13は、液圧チャンバ12に液圧的に接続されており、これにより、チャンバからの液体が、戻し流エレメントを通って、その下方に位置する無圧のハウジング室またはリザーバ8へと流出することができる。戻し流エレメント13の流出開口14は、液圧液9の充填レベルFの下方に位置する。オプションとして、ハウジング壁16が設けられていてよく、このハウジング壁には、戻し流エレメント13から高い流速で流出する液圧液が衝突することができる。このようにして、気泡発生傾向を特に低くすることができる。
図2には、本発明によるアセンブリの例示的な圧力推移Paが時間tに関して示されている。ポンプ10の作動時または回転数nの急激な上昇時には、圧力0から目標圧力Ptまでの増圧が、極めて迅速に、すなわち、特に200ミリ秒未満であり得る時間範囲内で行われることが認められる。さらに、目標圧力Ptに迅速に到達した後、圧力Paは、回転数nが一定であるならば、安定またはほぼ一定のままであり、時間tにわたって低下しないことが認められる。オイル内に存在する気泡に基づき生じるおそれのある制御不能な圧力崩落は発生しない。
以下に、オプションである液圧アセンブリのさらなる詳細を説明する。アクチュエータ6と絞り11との間の管路17には、フィルタ18が設けられていてよい。絞り11の手前には、流れ方向でその後方よりも高い圧力が存在している。戻し流エレメント13は、スリーブ状または管状に形成されていてよく、この場合、絞り11の開口直径は、戻し流エレメント13またはその流出開口14の内径よりも小さく、特に、内径の1/6よりも小さい。戻し流エレメントを通る流速は、例えば、30m/s以下であってよい。戻し流エレメントの流入開口と流出開口との間の減圧は、例えば、5bar未満であってよい。液圧的なアクチュエータアセンブリ6は、リザーバ8における静止状態で例えば400ml未満かつ200ml超であってよい、液圧液の総体積に合わせて設計されてよい。
液圧ポンプ10は、この場合、一方向で作動するポンプとして形成されており、このポンプは、液圧液をオイルパンから液圧チャンバ12へと圧送するために、制御可能なモータ15によって1つの回転方向で駆動可能である。必要な体積流は、ポンプモータ15の回転数調整によって実現することができる。オイルパンとポンプ10との間の供給管路には、オプションとしてフィルタ19が設けられていてよい。ポンプ10の停止時には、液圧システムが無圧状態になり、液圧液9は、絞り11および戻し流路13を介して無圧のリザーバ8またはオイルパンへと流出することができる。付加的に、オイルもポンプ10を介して流出させることができ、すなわち、システムに存在する逆圧が、停止後にポンプを受動的に逆方向に回転させて、オイルを、能動的な圧送方向とは逆向きに戻すことにより、流出させることができる。ポンプ10とモータ15とから成るユニットは、モータ・ポンプユニットとも呼ばれてよい。しかしながら、別個の駆動装置を有していない構成も可能であり、例えばこの場合、ポンプは受動的に、自動車のパワートレインにおける回転駆動軸を介して駆動される。ここには図示されていない別の実施形態によれば、液圧ポンプは、両方向に作動するポンプとしても形成されていてよく、このポンプは、第1の回転方向で駆動されると、クラッチ3を接続方向に操作すべく、液圧液を液圧チャンバ12内に圧送し、反対の回転方向で駆動されると、クラッチ3を開放方向に操作すべく、液圧チャンバ12から液圧液を圧送する。
アクチュエータアセンブリ6はさらに、液圧チャンバ12と、液圧チャンバ12内に摺動可能に装着された作動ピストン22とを備えたピストン・シリンダユニット20を有していてよい。作動ピストン22は、摩擦クラッチ3の操作部材23に接続されている。液圧チャンバ12の増圧により、ピストン22は、操作部材23の方向で動かされ、これによりクラッチはトルクを伝達する。所望のトルクは、ポンプ10によって生じた液圧を介して必要に応じて可変に調節可能である。この場合、ピストン・シリンダユニットは、ピストン22を、ポンプ10の液圧力に抗して負荷するかまたはピストンに予荷重をかけるばね24を有している。ポンプ10の停止時には、ばね24が、ピストン22を液圧チャンバ12の方向で押し、これによりクラッチ3は再び開かれる。
図3は、図1の構成にほぼ相当する僅かに変更された構成の本発明によるクラッチアセンブリ2を示している。その限りでは、共通事項に関して、上記説明が参照されてよい。この場合、同じ部分または互いに対応する部分には、同じ符号を付与する。唯一の相違点は、アクチュエータアセンブリ6が、図2による実施形態では、第2のクラッチ3’を操作する第2の作動ユニット20’を有していることにある。両作動ユニット20,20’は、両方ともポンプ10に液圧的に接続されていて、このポンプによって液圧が負荷される。2つの摩擦クラッチ3,3’を備えたクラッチアセンブリ2は、特に1つの入力軸から2つの出力軸にトルクを伝達するための出力分岐ユニットにおいて使用することができる。この場合、両クラッチ3,3’の両作動ユニット20,20’には、同じ圧力が負荷され、これにより両ハーフシャフトには同じトルクがかけられる。
図4A~図4Cは、図3に示した概略的な構成に大部分で相当する別の実施形態における本発明によるクラッチアセンブリ2を示している。その限りでは、共通点に関して上述の説明が参照され、この場合、同じ部分または互いに対応する部分には、同じ符号を付与する。
図4A~図4Cに示されたアセンブリは、トルクを導入するための接続エレメント26と、中間軸を駆動するための駆動ピニオン27とを備えた入力軸25を備えている。入力軸25は、ハウジング7内で、軸受手段28,28’によって回転軸線A25を中心として回転可能に支持されている。ピニオン27は、中間軸30に相対回動不能に接続されているリングギヤ29に噛み合っている。ピニオンとリングギヤとは、一緒にアングルドライブを形成している。中間軸30は、軸受手段32,32’によって、入力軸の回転軸線A25に間隔を置いて交差している回転軸線A30を中心として回転可能に支持されている。中間軸30の第1の端部は、第1のハーフシャフト(図示せず)へのトルク伝達のために、第1の制御可能な摩擦クラッチ3に駆動接続されている。中間軸30の第2の端部は、第2のハーフシャフト(図示せず)を駆動するために、第2の制御可能な摩擦クラッチ3’に駆動接続されている。クラッチ3,3’は、構造と機能形式とに関して同様に構成されているので、以下では、代表して一方のみを説明する。
摩擦クラッチ3,3’は、中間軸30に相対回動不能に接続されたクラッチ入力部4,4’と、トルク伝達のために、所属のハーフシャフトに接続すべきクラッチ出力部5,5’と、入力部と出力部との間でトルク伝達するためのディスクセット35,35’と、を有している。ディスクセット35,35’はそれぞれ、クラッチ入力部4,4’に対して相対回動不能であって軸方向可動なインナディスクと、クラッチ出力部5,5’に対して相対回動不能であって軸方向可動なアウタディスクとを含み、これらインナディスクとアウタディスクとは軸方向で交互に配置されている。クラッチ出力部5,5’は、軸区分33,33’を備えたクラッチドラムまたはアウタディスク支持体として形成されていて、各軸受手段34,34’を介してハウジング7内に回転可能に支持されている。
両クラッチ3,3’のそれぞれは、ポンプ10によって共に液圧的に操作される、所属の作動ユニット20,20’によって操作可能である。両作動ユニット20,20’には同じ液圧が加えられることにより、両クラッチ3,3’は同じトルクを各ハーフシャフトに伝達する。両作動ユニット20,20’はその構造と機能形式とに関して同様に構成されているので、以下では両者を一緒に説明する。
作動ユニット20,20’は、図1および図3に概略的に示されているように、機能的に類似に形成されている。作動ユニットは、液圧操作可能であって、それぞれ1つのリング状のピストン22,22’を有しており、このピストンは、ハウジング7の、所属のリング状の液圧チャンバ12,12’内に軸方向摺動可能に装着されている。液圧チャンバ12,12’は、相応の管路21を介してポンプ10に液圧的に接続されているので、ポンプの操作時には、液圧チャンバ12,12’内に液圧を発生させることができ、これにより液圧チャンバ内に装着されたピストン22,22’は軸方向で、ハーフシャフトの方向に動かされる。ピストン22,22’によって伝達された軸方向の力は、スラスト軸受36,36’を介して各操作部材23,23’へと伝達される。スラスト軸受36,36’は、ハウジング7内に定置に配置された作動ユニット20,20’またはピストン22,22’に対して、クラッチ出力部5,5’と共に回転する操作部材23,23’を、回転に関して分離するために用いられる。アクチュエータ6,6’またはピストン22,22’を戻すために、戻しばね24,24’が設けられていてよい。戻しばね24,24’は、アクチュエータが操作されていない場合に、ピストン22,22’を、ディスクセット35,35’から軸方向で離すように負荷し、これにより各クラッチ3,3’が開放されるように配置されている。
ポンプ10が停止されると、液圧チャンバ12,12’内の圧力は低下し、液圧液は、管路17と戻し流エレメント13とを介して再びリザーバ8へと戻される。特に図4Aからわかるように、リザーバ8は、クラッチアセンブリ2の組込み状態で、下方に向かって先細りする領域37を有しており、この領域には、戻し流エレメント13の流出開口14が配置されている。ハウジング室8のこの下方領域37における水平方向の横断面積は、ハウジング室の上方領域38における水平方向の横断面積よりも小さい。戻し流エレメントの流出開口14は、組込み状態で、少なくとも10mm、好ましくは少なくとも20mm、液圧液の充填レベルFの下方に位置する。さらに、流出開口14は、対向する衝突壁16の方向に向けられており、これにより、流出する液圧液を安定させる。液圧ポンプ10の吸込み領域39は、液圧システムの最も低い個所に位置しているので、自動車が傾斜した状態でも、常に確実な液圧ポンプ作用が保証されている。リザーバ8内の液圧液の体積は、400ml未満かつ200ml超であってよい。
本実施形態では、絞り11が、戻し流エレメント13の上側の区分に、特に、上側のハウジング区分またはその内部に形成された、絞り11または作動ユニット20,20’への供給部17の近傍に配置されている。絞り11の開口直径は、戻し流エレメント13の内径または戻し流エレメントの流出開口14の内径よりも著しく小さく、例えば内径の1/6よりも小さい。後続の戻し流エレメント13を通る液圧液の流速は、30m/s未満であってよく、戻し流エレメントの流入開口と流出開口との間の減圧は、5bar未満であってよい。
図5には、図4A~図4Cによる実施形態にほぼ相当する変化実施形態における本発明によるクラッチアセンブリ2が示されている。その限りでは、共通点に関して上述の説明が参照され、この場合、同じ部分または互いに対応する部分には、同じ符号を付与する。
図5による構成の特別な点は、戻し流エレメント13がより短く形成されていて、リザーバ8の上方領域38に開口していることにある。この場合、流出開口14は、衝突壁16の方向に向けられていて、衝突壁から、例えば5mm未満であってよいより小さな間隔を置いて配置されている。絞り11は、相応に、戻し流エレメント13の下方の区分に配置されていてよく、特に、戻し流エレメントの自由端部の孔に装着されている。この構成では、液圧液が、戻し流エレメント13の通路41を通って絞り11へと流れ、絞りを通って衝突壁16に向かって高い流速で無圧のリザーバ8に流入する。その他の全ての詳細は、図4A~図4Cによる構成に対応しており、これについては図4A~図4Cの説明が参照される。
図6Aには、図4A~図4Cまたは図5による実施形態にほぼ相当する別の変化実施形態における本発明によるクラッチアセンブリ2が示されている。その限りでは、共通点に関して上述の説明が参照され、この場合、同じ部分または互いに対応する部分には、同じ符号を付与する。
戻し流エレメント13の基本形態は、図5と類似に構成されており、すなわち、戻し流エレメント13は、リザーバ8の上方領域38に開口している。図6Aによる構成のさらなる特別な点は、絞り11が、戻し流エレメント13の上方区分に配置されていて、図6Bに単独で示されている戻し流エレメント13が側方の流出開口14を有していることである。側方開口の孔軸線は、戻し流エレメント13の長手方向軸線に対して直角に延在しているが、これに限定されるものではない。戻し流エレメント13の自由端部は、戻し流エレメントの端部側の孔に装着される閉鎖部材40によって閉鎖されている。この構成では、絞り11から流出する液圧液は、高い流速で閉鎖部材40に衝突し、これにより、低い流速で側方の開口14を通って流出する。この場合、絞り11のオイル流は、戻し流エレメント13から制御されて側方の流出孔を介してハウジング室内へと案内され、この場合、オイルは安定し、かつ通路を通される。その他の全ての詳細は、図3による構成に対応しており、これについては図3の説明が参照される。
上記図面に示したクラッチアセンブリの利点は、液圧液の気泡発生傾向が減少し、その結果、ポンプ10が一定に駆動される場合、液圧が少なくともほぼ一定に維持されることである。これにより、摩擦クラッチ3,3’の操作力は、操作が比較的長く停止した場合でも、正確に調整することができ、または伝達すべき目標トルクを圧力降下なしに維持することができる。これにより全体として、クラッチアセンブリ2のために、対応するパワートレインにおける迅速で正確でかつ目的に合ったトルク調整と、特にクラッチの操作が比較的長く継続する場合でも、相応に高い走行安定性とが得られる。
2 クラッチアセンブリ
3 摩擦クラッチ
4 クラッチ入力部
5 クラッチ出力部
6 アクチュエータアセンブリ
7 ハウジング
8 ハウジング室
9 液圧液
10 液圧ポンプ
11 絞り
12 液圧チャンバ
13 戻し流エレメント
14 流出開口
15 モータ
16 衝突壁
17 管路
18 フィルタ
19 フィルタ
20 ピストン・シリンダユニット
21 管路
22,22’ ピストン
23,23’ 操作部材
24,24’ ばね
25 入力軸
26 接続エレメント
27 駆動ピニオン
28 軸受手段
29 リングギヤ
30 中間軸
32 軸受手段
33,33’ 軸区分
34,34’ 軸受手段
35,35’ ディスクセット
36,36’ スラスト軸受
37 ハウジング領域
38 ハウジング領域
39 吸込み領域
40 閉鎖部材
41 通路
A 軸線
D 直径
F 充填レベル
n 回転数
P 圧力
t 時間

Claims (17)

  1. 特に自動車のパワートレインのためのクラッチアセンブリであって、
    クラッチ入力部(4,4’)とクラッチ出力部(5,5’)との間で可変にトルク伝達するための少なくとも1つの制御可能な摩擦クラッチ(3,3’)と、
    前記摩擦クラッチ(3,3’)を操作するための液圧的なアクチュエータアセンブリ(6)であって、前記アクチュエータアセンブリ(6)は、液圧ポンプ(10)と、前記液圧ポンプ(10)に液圧的に接続された液圧チャンバ(12,12’)と、前記液圧チャンバ(12,12’)からリザーバ(8)へ液圧液を流出させることができる、絞り(11)を備えた戻し流エレメント(13)と、を有しており、前記液圧液(9)は、安定状態で、前記リザーバ(8)における充填レベル(F)を規定する、アクチュエータアセンブリ(6)と、
    を有しているクラッチアセンブリにおいて、
    前記戻し流エレメント(13)の流出開口(14)は、安定状態で、前記液圧液(9)の前記充填レベル(F)の下方に位置することを特徴とする、クラッチアセンブリ。
  2. 前記制御可能な摩擦クラッチ(3,3’)を潤滑および/または冷却するための潤滑剤が設けられており、前記摩擦クラッチ(3,3’)の前記潤滑剤と前記アクチュエータアセンブリ(6)の前記液圧液(9)とは、液圧的に互いに分離された異なる液体である、請求項1記載のクラッチアセンブリ。
  3. 前記戻し流エレメント(13)の前記流出開口(14)は、ハウジング室(8)の下方領域(37)に位置しており、かつ/または前記液圧液(9)の前記充填レベル(F)の少なくとも10mm下方に位置する、請求項1または2記載のクラッチアセンブリ。
  4. 前記戻し流エレメント(13)における前記絞り(11)の後方の流速は30m/s以下であり、前記絞り(11)の領域の流速は、特に60m/s超である、請求項1から3までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  5. 前記絞り(11)と前記流出開口(14)との間の前記戻し流エレメント(13)における減圧は、5bar未満である、請求項1から4までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  6. 前記ハウジング室(8)内の前記液圧液(9)の体積は、安定状態で、400ml未満かつ200ml超である、請求項1から5までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  7. 前記液圧ポンプ(10)は、操作時には、前記液圧液(9)を、前記摩擦クラッチ(3,3’)の作動ユニット(20,20’)へと圧送して、前記摩擦クラッチを接続方向に負荷し、操作されていない状態では、前記液圧液を、前記作動ユニット(20,20’)から前記ハウジング室(8)へと戻すように流すことができ、これにより前記摩擦クラッチ(3,3’)は開放される、請求項1から6までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  8. 前記戻し流エレメント(13)は管状に形成されていて、通路(41)を有しており、前記絞り(11)は前記戻し流エレメント(13)内に配置されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  9. 前記通路(41)は、前記絞り(11)の最も小さい開口直径(D11)よりも少なくとも3倍大きい、特に3.5mm~10mmの直径(D41)を有している、請求項8記載のクラッチアセンブリ。
  10. 前記戻し流エレメント(13)は、前記通路から側方に分岐する側方の流出開口(14)を有している、請求項8または9記載のクラッチアセンブリ。
  11. 前記絞り(11)は前記通路(41)内で、前記側方の流出開口(14)の上側に配置されており、前記側方の流出開口(14)の下側の前記通路(41)の端部には閉鎖部材(40)が設けられている、請求項8から10までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  12. 前記絞り(11)と前記閉鎖部材(40)との間の前記通路(41)の長さは、前記通路(41)の直径(D41)および/または前記流出開口(14)の直径の少なくとも2倍の長さである、請求項8から11までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  13. 前記絞り(11)は、前記戻し流エレメント(13)の下方の区分に配置されており、特に前記戻し流エレメント(13)の自由端部の孔に装着されている、請求項1から12までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  14. 前記液圧ポンプ(10)は、25barよりも高い液圧を発生させることができるように構成されている、請求項1から13までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  15. 前記ハウジング室(8)は、前記クラッチアセンブリ(2)の組込み状態で下方に向かって先細りしており、これにより前記ハウジング室(8)の下方領域(37)における水平方向の横断面積は、前記ハウジング室(8)の上方領域(38)における水平方向の横断面積よりも小さい、請求項1から14までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  16. 前記戻し流エレメント(13)の前記流出開口(14)は、ケーシング壁(16)の方向に向けられており、前記流出開口(14)と前記ケーシング壁(16)との間の間隔は、1mm~5mmである、請求項1から15までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
  17. 第1のハーフシャフトに第1のトルクを伝達するための第1の制御可能な摩擦クラッチ(3,3’)、ならびに第2のハーフシャフトに第2のトルクを伝達するための第2の制御可能な摩擦クラッチ(3,3’)が設けられている、請求項1から16までのいずれか1項記載のクラッチアセンブリ。
JP2023560725A 2021-03-30 2021-03-30 クラッチアセンブリ Pending JP2024512747A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/058292 WO2022207079A1 (de) 2021-03-30 2021-03-30 Kupplungsanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024512747A true JP2024512747A (ja) 2024-03-19

Family

ID=75426575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023560725A Pending JP2024512747A (ja) 2021-03-30 2021-03-30 クラッチアセンブリ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11994174B1 (ja)
JP (1) JP2024512747A (ja)
CN (1) CN117098930A (ja)
DE (1) DE112021007416A5 (ja)
WO (1) WO2022207079A1 (ja)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891929A (ja) 1981-11-27 1983-06-01 Inasaka Haguruma Seisakusho:Kk クラツチ装置
DK173692B1 (da) 2000-05-05 2001-06-25 Carrimor Bundsektion til en foldecontainer
US6942055B2 (en) * 2001-04-05 2005-09-13 Magna Drivetrain Of America, Inc. Electronically-controlled rear module for all-wheel drive system
EP1253341A3 (de) 2001-04-23 2004-04-07 ZF Sachs AG Kupplungssystem mit einer hydraulisch betätigbaren Mehrfach-Kupplungseinrichtung
US6533090B2 (en) 2001-08-03 2003-03-18 Gkn Automotive, Inc. Integrated axle module with twin electronic torque management
AT8780U1 (de) * 2005-05-31 2006-12-15 Magna Drivetrain Ag & Co Kg Reibungskupplung mit hydraulischem aktuator und antriebseinheit mit mindestens einer solchen
WO2008106927A1 (de) 2007-03-07 2008-09-12 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hydraulikanordnung zur steuerung eines doppelkupplungsgetriebes eines kraftfahrzeuges
JP5148316B2 (ja) * 2008-02-26 2013-02-20 本田技研工業株式会社 自動二輪車の油量監視装置
DE102009005378C5 (de) 2008-10-13 2018-06-21 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
US8235198B2 (en) * 2008-11-20 2012-08-07 Borgwarner, Inc. Hydraulic clutch assembly for a motor vehicle driveline
DE102009005410B4 (de) 2009-01-19 2012-04-12 Gkn Driveline International Gmbh Aktuierungsanordnung und Verfahren zum Zuschalten einer Antriebsachse im Antriebsstrang eine Kraftfahrzeugs sowie Antriebsanordnung
EP2574826B1 (de) * 2011-09-30 2014-02-26 GKN Driveline Köping AB Kupplungsbaugruppe mit Ölstauvorrichtung
DE102015202581A1 (de) 2015-02-12 2016-08-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fluidanordnung
US10493978B2 (en) 2016-03-18 2019-12-03 Gkn Automotive Ltd. Electric drive
EP3625075B1 (de) 2018-03-12 2020-12-23 GKN Automotive Limited Verfahren zur steuerung eines antriebsmoments und antriebsstranganordnung zur durchführung des verfahrens
DE102019210037A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Gkn Automotive Limited Antriebsanordnung mit Schmiermittelreservoir
JP2021169834A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 株式会社ジェイテクト クラッチ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11994174B1 (en) 2024-05-28
CN117098930A (zh) 2023-11-21
DE112021007416A5 (de) 2024-01-11
US20240183409A1 (en) 2024-06-06
WO2022207079A1 (de) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5265981B2 (ja) 車両駆動列から車両の複数の車輪へトルクを伝達する装置及び少なくとも2つの車両駆動部品へトルクを伝達する方法
JP5179280B2 (ja) 車両駆動列から車両の車輪へトルクを伝達する装置及び車両駆動部品へトルクを伝達する方法
US7237643B2 (en) Pump unit and working vehicle
JP4756323B2 (ja) 油圧ドライブシステム及びその改良された制御バルブアセンブリ
JP2007537404A (ja) トロイダル変速機用の油圧回路
KR101352182B1 (ko) 유압식 작동 수단을 가진 구동 조립체
JP2012245926A (ja) 鉄道車両用制振装置
EP2935948A1 (en) Control mechanism for a continuously variable transmission
JP2006511763A (ja) クラッチの制御用高速開放液圧弁を持つ単動操作器
JP2017101727A (ja) マイクロトラクションドライブユニット、油圧式無段変速装置及び油圧装置
EP3594544A1 (en) Electrically-driven flow rate control valve
JP2024512747A (ja) クラッチアセンブリ
JP2010529374A (ja) トルク伝達デバイス
JP2014163452A (ja) アクチュエータ
CN101821525A (zh) 换挡变速器
CN106870357A (zh) 可变排量叶片泵
JP6018675B2 (ja) 鉄道車両用制振装置
US11796048B2 (en) Differential with passive thermal-management system
JP4599905B2 (ja) 無段変速装置
WO2011158167A2 (en) Fluidic gear machine with flow rate regulation
JP4457746B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JPH08159237A (ja) 回転斜板式アキシャルピストンポンプ、及びそのポンプを使用した四輪駆動車
CN101265952B (zh) 可液压操作的联轴节
JP6627259B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JP2020518772A (ja) 流体動力学的な機械、特に流体動力学的なコンバータ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230929