JP6793653B2 - 好ましくは自動車に用いられるオートメーテッドクラッチの皿ばねのレリーズ力を減少させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、マニュアル式に操作されるものの、ギヤ段は自動的に入れられるオートメーテッドクラッチの皿ばねのレリーズ力を減少させる方法に関する。

独国特許出願公開第１０２００８０５７６５６号明細書には、クラッチシステムが記載されている。このクラッチシステムは、プレッシャプレートを押付けプレートに緊締する皿ばねを有している。例えば、特にてこシステムがより大きな軸方向の割合を有している場合には、皿ばねに回転数に応じて遠心力が作用する結果、クラッチレリーズシステムにより負荷がかけられるてこ領域を軸方向に移動させることができる。

自動車には、オートメーテッドクラッチシステムを成すクラッチ・バイ・ワイヤ・クラッチシステムがますます使用される。このクラッチシステムでは、クラッチがマニュアル式に調整されるものの、対応するギヤ段を入れることは自動的に行われる。このようなマニュアル式のトランスミッションでは、クラッチを常に完全に切断もしくは接続することができる。したがって、接続の際、プレッシャプレートをクラッチディスクに向かって押圧する皿ばねが再びその当初の位置に戻るようにするために、クラッチのレリーズ力の最小値は、車両の駆動機関の自体最大の機関回転数および考えられる全ての誤差において、クラッチのレリーズ力が０Ｎよりも大きいように規定されていなければならない。これは、図３に示した皿ばねのレリーズ力特性線によれば、内燃機関の回転数がどのように調整されていようとも、皿ばねのレリーズ力の最小値が常に正でなければならないことを意味している。

この場合には、クラッチのレリーズ力と、皿ばねに作用する遠心力とが、前述した特性線に基づき回転数に応じて変化してしまうという欠点がある。回転数の作用に因る皿ばねの特性線変化に基づき、レリーズ力の最小値が大幅に低下する。このことは、車両運転者によるクラッチペダルを介したクラッチの操作時に、著しく多くの力が使用されなければならないという欠点を有している。

本発明の課題は、車両運転者が加えなければならないペダル力が減少させられている、オートメーテッドクラッチの皿ばねのレリーズ力を減少させる方法を提供することである。

本発明によれば、この課題は、クラッチの所定の制御パラメータに関する皿ばねのレリーズ力の最小値が０Ｎ未満である場合には、クラッチのアクティブな作動中に皿ばねの負のレリーズ力の調整が阻止されることによって解決される。したがって、クラッチがどのようなレリーズストロークにあろうとも、皿ばねの特性線は、車両運転者によるペダル操作時にほんの僅かな力が使用されさえすればよいように常に調整される。皿ばねひいてはクラッチの操作時に誤反応を招いてしまう皿ばねの特性線の範囲が利用される場合、このことは、制御パラメータによって監視され、アクティブに阻止される。

有利には、皿ばねのレリーズ力が、内燃機関の、制御パラメータとして利用される回転数に応じて調整される。この場合には、皿ばねのレリーズ力特性線と内燃機関の回転数との間にある関係が利用される。皿ばねの特性線は、皿ばねのレリーズ力の最小値が低ければ低いほど、皿ばねの特性線の最大値におけるレリーズ力減少が可能となるように規定されている。回転数監視によって、アクティブな作動中に０Ｎ未満への皿ばねのレリーズ力の調整が確実に阻止される。

１つの構成では、予め設定された限界回転数よりも低い回転数の場合には、クラッチのレリーズストローク全体にわたってクラッチ操作が行われる。この構成では、皿ばねの特性線がクラッチのレリーズストローク全体にわたって正のレリーズ力で現れることが前提となる。

１つの代替的な構成では、予め設定された限界回転数よりも高い回転数の場合には、規定された切断点までしかクラッチ操作が行われない。これによって、戻し力の欠落に関する危険が阻止される。

自動調整（セルフアジャスト）式のクラッチを使用することができるようにするためには、クラッチの操作時にレリーズストローク全体にわたってクラッチの調整が導入される。

本発明は、数多くの実施の形態を許容する。そのうちの１つを図面に基づき詳しく説明する。

回転数に応じた皿ばねの特性線に対する本発明に係る方法による実施例を示す図である。 接続されたトルク伝達状態における摩擦クラッチの一部の概略図である。 皿ばねの特性線の先行技術による実施例を示す図である。

自動車には、クラッチ・バイ・ワイヤ・システムの形態のクラッチシステムがしばしば使用される。クラッチ・バイ・ワイヤ・システムとは、クラッチがクラッチペダル（図示せず）によってマニュアル式に操作される一方、入れたいギヤ段は自動的にシフトされるオートメーテッドクラッチである。このような自動化されたクラッチ操作では、通常の走行運転中、クラッチのレリーズストロークが切断点までしか操作されないかまたは切断点の直後までしか操作されない。これによって、図１に示した皿ばねのレリーズ力特性線の最小値が十分に低く規定される。皿ばねの特性線は、摩擦クラッチ１を介して車両の被駆動系統にトルクを伝達する内燃機関の回転数に関連しているので、十分に低い最小値への規定を行うことができる。このことは、曲線Ａ，Ｂで図示してある。両曲線Ａ，Ｂはレリーズ力の負の範囲で変動し、ひいては、皿ばねの戻し力を許容しない。ここで、曲線Ａが、内燃機関の６０００ｒｐｍの回転数に対応しているのに対して、曲線Ｂは、内燃機関の４０００ｒｐｍの回転数を示している。内燃機関の２０００ｒｐｍの回転数の場合（曲線Ｃ）の皿ばねの特性線または０ｒｐｍの場合（曲線Ｄ）の特性線は、完全に正の範囲で推移している。十分に低い最小値への規定によって、クラッチを操作するために必要となるレリーズ力の最大値を低下させることができる。曲線Ａ，Ｂの特性線の場合に存在するような、戻し力の欠落に関する危険を阻止するために、例えば図示の形態ではｎ＝２０００ｒｐｍであってよい限界回転数ｎ_Ｇによって、クラッチが切断点Ｋまでしか操作されない。しかし、図１に図Ｃ，Ｄで示したように、回転数が限界回転数ｎ_Ｇを下回っている場合には、クラッチをそのレリーズストローク全体にわたって操作することができる。

回転数により規定される摩擦クラッチ１の摩耗変位は、図２に関連して説明する装置によって阻止することができる。したがって、クラッチ・バイ・ワイヤ・システムとして、自動調整式のクラッチも使用することができる。図２には、自動車に使用されるような、接続されたトルク伝達状態における摩擦クラッチ１の一部の概略図が示してある。このような摩擦クラッチ１は、クラッチカバー２とカウンタプレッシャプレート３とを有している。クラッチカバー２は、カウンタプレッシャプレート３にねじによって固く結合されている。摩擦クラッチ１は、回転軸線５を中心として回転するように構成されている。

さらに、摩擦クラッチ１は、クラッチカバー２に対して相対回動不能であるものの軸方向に制限されて移動可能に配置されたプレッシャプレート６を有している。このプレッシャプレート６は、クラッチカバー２に支持されたピボット支点装置４によって、ケースに対して位置不変に配置されたカウンタプレッシャプレート３に対して、クラッチディスク７の摩擦フェーシング８，９の緊締下で摩擦クラッチ１の断続のために軸方向に移動可能である。ピボット支点装置４は、プレッシャプレート側の支点部材１１と、カバー側の支点部材１２と、ピン１３と、詳細に図示していない皿ばねのてこ要素１４とを有している。

摩擦フェーシング８，９の軸方向の摩耗を補償するために、皿ばねのてこ要素１４とプレッシャプレート６との間に調整リング１９が配置されている。この調整リング１９は、摩耗の認識時にスピンドル伝動装置１５によって回動させられる。このためには、摩耗状態において、摩耗に基づきクラッチカバー２に対するプレッシャプレート６の移動距離が延長される際に、スピンドル伝動装置１５のスピンドルに結合されたピニオン１６と、クラッチカバー２に取り付けられた駆動爪１７との間に、形状結合が形成される。

ピニオン１６は、鋸歯状に形成された多数の歯、つまり、鋸歯歯列２０を有している。ピニオン１６の歯幅２１は、クラッチディスク７を切り離すために必要となる最小の離反量２２よりも大きく形成されている。

駆動爪１７は、少なくとも部分的にクラッチカバー２に対して位置不変にこのカバーに配置されている。駆動爪１７は、窓１８を通してクラッチカバー２の外面にガイドされ、ピン１３によってクラッチカバー２に固定される。ピン１３は、皿ばねのてこ要素１４と、クラッチカバー２と、駆動爪１７の一部領域とを通してガイドされている。

摩擦フェーシング８，９の緊締時に形成される、プレッシャプレート６とカウンタプレッシャプレート３との間の間隔が減少すると、プレッシャプレート６とピボット支点部材４との間に配置された調整リング１９を回動駆動するための、プレッシャプレート６に配置されたスピンドル伝動装置１５のスピンドルに結合されたピニオン１６と、クラッチカバー２に固定された駆動爪１７との間に、形状結合が形成される。

クラッチカバー２に対するプレッシャプレート６の操作移動の間、駆動爪１７によるピニオン１６の回動により、形状結合を再び解除することができる。したがって、通常運転では、ピニオン１６の鋸歯歯列２０に向かって駆動爪１７に半径方向で予荷重が加えられ、軸方向１０でのプレッシャプレート６の移動時の摩擦クラッチ１の操作動作の間、駆動爪１７がピニオン１６上で滑動する。その後、摩耗状態でプレッシャプレート６の軸方向の移動距離が増加する結果、駆動爪１７が、摩擦クラッチ１の接続時に鋸歯歯列２０に形状結合により係止し、摩擦クラッチ１の切断時にピニオン１６を連行する。これに続いて、駆動爪１７が再びピニオン１６の鋸歯歯列２０から滑脱し、最初の調整サイクルが終了する。このようなクラッチ動作が、クラッチ・バイ・ワイヤ・システムによって行われる。

１ 摩擦クラッチ
２ クラッチカバー
３ カウンタプレッシャプレート
４ ピボット支点装置
５ 回転軸線
６ プレッシャプレート
７ クラッチディスク
８ 摩擦フェーシング
９ 摩擦フェーシング
１０ 軸方向
１１ 支点部材
１２ 支点部材
１３ ピン
１４ てこ要素（皿ばね）
１５ スピンドル伝動装置
１６ ピニオン
１７ 駆動爪
１８ 窓
１９ 調整リング
２０ 鋸歯歯列
２１ 歯幅
２２ 離反量
２３ 半径方向
２４ 周方向

Claims (3)

1. マニュアル式に操作されるものの、ギヤ段は自動的に入れられるオートメーテッドクラッチ（１）の皿ばねのレリーズ力を、前記クラッチ（１）の、制御パラメータとして利用される回転数に応じて調整する方法において、
   前記回転数に関する前記皿ばねの前記レリーズ力の最小値が０Ｎ未満である場合には、前記クラッチ（１）のアクティブな作動中に前記皿ばね（１４）の負のレリーズ力の調整を阻止し、
   予め設定された限界回転数（ｎ _Ｇ ）よりも高い回転数の場合には、規定された切断点（Ｋ）までしかクラッチ操作を行わないことを特徴とする、方法。
2. 予め設定された限界回転数（ｎ_Ｇ）よりも低い回転数の場合には、前記クラッチ（１）のレリーズストローク全体にわたってクラッチ操作を行うことを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記クラッチ（１）の操作時に、レリーズストローク全体にわたって前記クラッチ（１）の前記皿ばねのレリーズ力を調整する、請求項１または２記載の方法。

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