特許 6879994 車両の変速機用摩擦型シフト要素

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6879994

(24)【登録日】2021年5月7日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】車両の変速機用摩擦型シフト要素

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/0635 20060101AFI20210524BHJP

   F16D 13/52 20060101ALI20210524BHJP

   F16D 13/64 20060101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   F16D25/0635

   F16D13/52 Z

   F16D13/64 Z

【請求項の数】14

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2018-500490(P2018-500490)

(86)(22)【出願日】2016年6月7日

(65)【公表番号】特表2018-520320(P2018-520320A)

(43)【公表日】2018年7月26日

(86)【国際出願番号】EP2016062822

(87)【国際公開番号】WO2017005433

(87)【国際公開日】20170112

【審査請求日】2019年3月6日

(31)【優先権主張番号】102015212662.5

(32)【優先日】2015年7月7日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500045121

【氏名又は名称】ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＺＦ ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＳＨＡＦＥＮ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186716

【弁理士】

【氏名又は名称】真能 清志

(72)【発明者】

【氏名】マティアス ライッシュ

(72)【発明者】

【氏名】クリスチャン ジブラ

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５３４８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−７８００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３０３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１８１１３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２２９７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４１８０１５３（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １１／００−２３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の変速機用摩擦型シフト要素であって、摩擦相手材として第１摩擦要素（１）および第２摩擦要素（３）を備え、
前記第１摩擦要素（１）および前記第２摩擦要素（３）は、トルク伝達のために互いに接触可能な重なり領域を備え、
前記第１摩擦要素（１）または前記第２摩擦要素（３）の一方の摩擦要素（１、３）は、略環状に構成された摩擦面（７）を備え、
前記第１摩擦要素（１）または前記第２摩擦要素（３）の他方の摩擦要素（１、３）は、前記他方の摩擦要素（１、３）の略環状の基体の円周に亘り分散されて配置された複数の摩擦面要素（５）を備え、該摩擦面要素（５）は、径方向で重なり領域に突出し、前記第１摩擦要素（１）および前記第２摩擦要素（３）は摩擦面要素（５）を介して互いに接触する摩擦型シフト要素において、
前記略環状に構成された摩擦面（７）を備える前記一方の摩擦要素（１、３）、及び前記摩擦面要素（５）を備える前記他方の摩擦要素（１、３）は、それぞれ一体的に構成され、ならびに
前記一方の摩擦要素（１、３）、および前記他方の摩擦要素（１、３）の略環状の基体が、径方向で互いに間隔を空けており、
前記他方の摩擦要素（１、３）が切り欠き（１６）を備え、また前記摩擦面要素（５）が各前記切り欠き（１６）内に受容されていることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項2】

請求項１に記載の摩擦型シフト要素であって、前記他方の摩擦要素（１、３）の前記切り欠き（１６）は、略環状の基体を、内周または外周に沿って部分的に中断することを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の摩擦型シフト要素であって、前記摩擦面要素（５）は、相前後して位置する異なる半径（Ｒ１、Ｒ２）のＲ部に亘って、環状の前記他方の摩擦要素（１、３）に形成されていることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか一項に記載の摩擦型シフト要素であって、前記摩擦面要素（５）は固定手段により、前記他方の摩擦要素（１、３）に固定されていることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項5】

請求項４に記載の摩擦型シフト要素であって、前記摩擦面要素（５）は、少なくともポイント的に結合ライン（１７）に沿って、対応する前記他方の摩擦要素（１、３）に固定されていることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の摩擦型シフト要素であって、前記摩擦面要素（５）は前記他方の摩擦要素（１、３）に溶接されていることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項7】

請求項１〜６の何れか一項に記載の摩擦型シフト要素であって、前記他方の摩擦要素（１、３）が軸方向に少なくとも１つの第１の厚さＤ１を有し、また各前記摩擦面要素（５）は軸方向に少なくとも１つの第２の厚さＤ２を有し、前記少なくとも１つの第１の厚さＤ１および前記少なくとも１つの第２の厚さＤ２は、非同一であることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項8】

請求項１〜７の何れか一項に記載の摩擦型シフト要素であって、前記摩擦面要素（５）は、周方向の流入領域および／または流出領域に、面取り部を備えることを特徴とする摩擦型シフト要素。

【請求項9】

車両の変速機用の、第１摩擦要素（１）および第２摩擦要素（３）を備える摩擦型シフト要素を製造する方法であって、前記第１摩擦要素（１）または前記第２摩擦要素（３）の一方の摩擦要素（１、３）は略環状に構成された摩擦面（７）を備え、前記第１摩擦要素（１）または前記第２摩擦要素（３）の他方の摩擦要素（１、３）は略環状の基体を備え、前記第１摩擦要素（１）および前記第２摩擦要素（３）は摩擦面要素（５）を介して互いに接触し：
第１ステップ（１１０）において、前記第２摩擦要素（３）を第１材料製の半製品から製造し、該半製品において実質的に円筒形の刳り部が発生し、
続く第２ステップ（１２０）において、前記第１摩擦要素（１）の略環状の基体をステップ（１１０）からの前記半製品から、前記円筒形の刳り部に対して実質的に同軸に製造するステップを含み、または；
第１ステップ（１１０）において前記第２摩擦要素（３）の略環状の基体を、第１材料製の半製品から製造し、該半製品において実質的に円筒形の刳り部が発生し、
続く第２ステップ（１２０）において、前記第１摩擦要素（１）をステップ（１１０）からの前記半製品から、前記円筒形の刳り部に対して実質的に同軸に製造するステップを含み、
前記摩擦面要素（５）を受容する複数の切り欠き（１６）を、前記他方の摩擦要素（１、３）に製造するステップを更に含む方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって：複数の前記摩擦面要素（５）を、前記第１材料から、または前記第１材料とは異なる第２材料から製造するステップを含む方法。

【請求項11】

請求項９に記載の方法であって：前記摩擦面要素（５）を前記切り欠き（１６）に結合するステップを含む方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法であって：前記摩擦面要素（５）を、変形工程により前記他方の摩擦要素（１、３）に固定するステップを含み、前記変形工程を、前記摩擦面要素（５）に対して、および／または前記他方の摩擦要素（１、３）に対して実行する方法。

【請求項13】

請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の方法であって：前記摩擦面要素（５）を前記他方の摩擦要素（１、３）に溶接するステップを含む方法。

【請求項14】

車両の変速機用の、第１摩擦要素および第２摩擦要素を備える摩擦型シフト要素を製造する方法であって、前記第１摩擦要素または前記第２摩擦要素の一方の摩擦要素（１、３）は、略環状に構成された摩擦面（７）を備え、前記第１摩擦要素（１）または前記第２摩擦要素（３）の他方の摩擦要素（１、３）は、略環状の基体を備え、前記第１摩擦要素および前記第２摩擦要素は摩擦面要素（５）を介して互いに接触し、前記一方の摩擦要素（１、３）、および前記他方の摩擦要素（１、３）の略環状の基体が、径方向で互いに間隔を空けている方法において：
第１ステップにおいて、前記第１摩擦要素を第１材料製の半製品から製造し、廃棄材料が発生するステップと、
続く第２ステップにおいて、前記第２摩擦要素の略環状の基体を、前記廃棄材料から製造するステップと、を含み、または；
第１ステップにおいて、前記第１摩擦要素の略環状の基体を、第１材料製の半製品から製造し、廃棄材料が発生するステップと、
続く第２ステップにおいて、前記第２摩擦要素を、前記廃棄材料から製造するステップと、を含み、
前記摩擦面要素（５）を受容する複数の切り欠き（１６）を、前記他方の摩擦要素（１、３）に製造するステップを更に含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の変速機用の、摩擦相手材として第１摩擦要素および第２摩擦要素を備える摩擦型シフト要素に関する。第１摩擦要素および第２摩擦要素は、トルク伝達のために互いに接触可能な重なり合う摩擦面を備える。第１摩擦要素または第２摩擦要素は、略環状に構成された摩擦面を備える。各他方の摩擦要素は、対応する摩擦面として、第１摩擦要素または第２摩擦要素の略環状の基体の円周に亘り分散されて配置された複数の摩擦面要素を備える。摩擦面要素は、径方向で重なり領域に突出する。

【背景技術】

【0002】

摩擦型シフト要素は、例えば多板型等で、特に車両の自動変速機である変速機において装備される。第１摩擦要素は、例えばインナプレートキャリアまたはアウタプレートキャリアである第１キャリアに配置可能である。第２キャリアは、例えばアウタプレートキャリアまたはインナプレートキャリアである第２キャリアに配置可能である。複数の摩擦要素はプレートパッケージを形成可能である。第１摩擦要素および第２摩擦要素は、軸方向に交互に相前後して配置され、および摩擦型シフト要素が締結された状態で作動されることにより、第１摩擦要素および第２摩擦要素の各パッケージの間でトルクを伝達するために、互いに押圧し合うことができる。

【0003】

例えば、ドイツ特許出願公開第102009001101号は、様々な変速比を得るための、複数の摩擦型シフト要素を備える変速機を開示する。摩擦型シフト要素は多板型シフト要素として構成される。許容面圧を高めるために、インナプレートおよびアウタプレートはライニングのない摩擦面を備える。従って、同様の伝達性能を有するシフト要素を、より小型化可能であり、および開放された作動状態において、発生するドラグトルクが低減される。

【0004】

さらに、ドイツ特許出願公開第102009027017号は、多板ブレーキまたは多板クラッチ用のプレートパッケージを開示する。このプレートパッケージにおいては、プレートに弾性効果が与えられているため、プレートパッケージが開放された状態でも、プレート間には所望の間隔が存在する。従って、プレートパッケージの全体において、空隙が発生する。

【0005】

ドイツ特許出願公開第10315169号は、ライニングを支承する摩擦要素とライニングのない摩擦要素とが協働し、かつライニングを支承する摩擦要素が、摩擦要素の周囲を流れる液体循環を生成するための液体面装置を備えるクラッチ装置を開示する。この液体循環は、主に摩擦要素の周囲に摩擦面要素を分散して配置することで実現される。

【0006】

英国登録特許第814992号は、ディスクおよびディスクの両側に摩擦ライニングを備える摩擦要素を開示する。摩擦ライニングの一部は、ディスクの少なくとも片側で、ばね要素に接続されている。摩擦ライニングは、摩擦要素の摩擦ライニングキャリアと、接着接続されるか、またはリベットにより接続されている。

【0007】

こうした摩擦型シフト要素の欠点は、依然として高いドラグトルクが発生する可能性があることである。本出願人による未公開のドイツ特許出願第102014200854号は、ドラグトルクの少ない摩擦型シフト要素を開示する。これは、一方では摩擦ライニングを省くことで、および他方では摩擦面要素を摩擦要素と一体的に形成する、つまり統合的に構成することで達成される。不利な点は、摩擦型シフト要素の摩擦要素を製造するために、材料の消費が依然としてかなり高いことにある。また、摩擦要素は摩擦面要素と同一の材料製でなげればならない。

【0008】

さらに欧州特許出願公開第1650454号は、費用低減のために、複数のセグメントが結合された摩擦板用のホルダーディスクを開示する。これにより、打抜き屑が減少する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】ドイツ特許出願公開第102009001101号

【特許文献2】ドイツ特許出願公開第102009027017号

【特許文献3】ドイツ特許出願公開第10315169号

【特許文献4】英国登録特許第814992号

【特許文献5】ドイツ特許出願第102014200854号

【特許文献6】欧州特許出願公開第1650454号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の課題は、可及的に優れた費用対効果で製造可能であり、可及的にドラグトルクを低減させ、更に製造の際に材料消費が僅かであり、従ってドイツ特許出願102014200854号が開示する既に有利な発明を更に改善した、車両の変速機用摩擦型シフト要素を提供することである。さらに本発明の更なる態様は、費用対効果に優れ、また材料を節約する製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この課題は、本発明により、略環状に構成された摩擦面を備える第１摩擦要素または第２摩擦要素、各他方の摩擦要素、および摩擦面要素が、一体的に構成され、ならびに、第１摩擦要素または第２摩擦要素、および各他方の摩擦要素の略環状の基体が、径方向で互いに間隔を空けていることにより、解決される。

【0012】

従来技術の欠点は、統合的に構成された実施形態においては、摩擦面要素および略環状の基体が、必然的に同一の材料製なことである。磨耗、強度、摩擦係数プロファイル、およびドラグトルク特性に関する材料要件を満たすことを望むならば、必然的に、プレート全体を高品質材料で製造しなければならないであろう。プレートは、摩擦面に比べて非常に広い面を有するため、高品質材料を大量に消費することが必要であった。摩擦要素および摩擦面要素を「複数部分」構成にして、各摩擦面要素を略歯型形状で、摩擦要素の環状の基体に形成することで、異なる素材、または材料を使用することができる。特に摩擦要素用には、摩擦を受ける摩擦面要素用の材料よりも、材料品質が低く、また実質的に安価な材料を使用可能である。

【0013】

さらに本発明の解決によれば、例えばインナプレートを、アウタプレートの「打抜き屑」から製造可能であることが判明した。部品が径方向に重ならない、つまり、一方のプレートの略環状の基体と、環状の摩擦面を備える摩擦プレートの間に、径方向で重なる部分が存在しないためである。摩擦接触は、専ら、環状体に配置された摩擦面要素を介して実現される。従って、打抜き屑を著しく低減可能であり、これは大幅な費用節約につながる。

【0014】

径方向で重なり領域に突出する摩擦面要素の利点は、このようにして、摩擦要素のうちの一方、つまり第１摩擦要素または第２摩擦要素のいずれかに、独立した摩擦突起または摩擦歯を設けることで、摩擦面が周方向に繰り返し中断されることになり、両摩擦要素の間にある接触面または対応する摩擦面が低減されることである。例えば、装備された摩擦面要素、つまり摩擦突起または摩擦歯の間にリセスを施すことによっても、周方向に中断可能である。従って、互いに摩擦結合が可能な第１および第２摩擦要素は、突出する各摩擦面要素を除いて、重なり領域を径方向に低減するか、または重なり合う摩擦面を低減するために、径方向に互いに間隔を空ける。これにより、例えば油等である冷却剤および／または潤滑剤が、ほぼ妨げられることなく径方向に流出可能である。さらに、ドラグトルクは接触面において冷却剤および潤滑剤がせん断されることで発生するが、その接触面が最小にまで低減される。

【0015】

例えば従来技術によるクラッチにおいて既知であるように、摩擦ライニングまたは摩擦体は、接着、リベット留め、または他の方法で摩擦面要素に固定される必要がある。本発明による摩擦型シフト要素の更なる利点は、一体的に構成されているため、その必要がないことである。

【0016】

いわゆる径方向内側または径方向外側に突出する摩擦ライニングキャリアは、例えば接着可能な摩擦ライニング、またはセラミック小プレートを受容する打抜き穴を装備することが既知である。こうした摩擦ライニングキャリアは、本発明による摩擦型シフト要素の摩擦面要素のように、摩擦要素に類似のジオメトリおよび配置を有することが可能であろう。しかしながらこの場合、専ら摩擦ライニングまたはセラミック小プレートが、カウンタプレートを備える摩擦相手材として作用した。そのため、従来技術から既知である径方向内側または径方向外側に突出する摩擦面要素は、常に複数部分で構成された。なぜなら常に、摩擦ライニングキャリアおよび少なくとも１つの摩擦ライニングが装備されたためである。

【0017】

一体的の概念は、摩擦面要素が摩擦ライニングを備えない、ということのみを意味するのではない。この概念は、摩擦面要素がワンピースで構成されていることを、追加的に意味する。従って、摩擦面要素を備える本発明による摩擦要素は、常に複数部分であり、また統合的には構成されていない。これは、例えばドイツ特許出願第102014200854号において開示されているケースであり、摩擦要素が各摩擦面要素とワンピースで構成されている。

【0018】

好適には、本発明の有利な発展形態において、摩擦型シフト要素は湿式摩擦型シフト要素として構成され、好適には油である流体が、潤滑および冷却のために、摩擦要素パッケージまたはプレートパッケージを通って、摩擦面の領域に導かれる。

【0019】

こうしたシフト要素によっては、これらの摩擦型シフト要素に熱的負荷を与えずに、有益なパワーシフトが可能であるため、好適にも、提案する摩擦型シフト要素を、自動変速機において連結解除されるシフト要素として使用可能である。連結解除されるシフト要素は、摩擦型シフト要素が、最低ギヤで締結、最高ギヤで開放され、および全てのギヤ段の連続するスルーシフト操作において、シフト状態が一度だけ変更されることを特徴とする。

【0020】

従って、提案するシフト要素においてはドラグトルクが特に僅かであるため、車両の燃料消費が著しく低減される。さらに、摩擦面が低減されているため、小型化されて必要とする構造スペースが低減され、製造費用も抑えられる。さらに質量慣性モーメントが低減され、それにより本発明による摩擦型シフト要素を変速機に装備した車両において、良好な運転動特性を実現可能である。

【0021】

さらに、各他方の摩擦要素が切り欠きを備え、摩擦面要素が各切り欠き内に受容されている摩擦型シフト要素が好適である。

【0022】

結合位置とも称する切り欠きは、後鉤部または後部カットを備える。これにより、摩擦面要素が、実質的に形状結合的に保持される。このために必要な後鉤部または後部カットは、例えばパズルピースまたは従来技術から既知のように形成可能である。各切り欠きは、好適には締りばめとして構成される。さらに好適には、各他方の摩擦要素の切り欠きは、略環状の基体を、内周または外周に沿って部分的に中断する。

【0023】

さらに好適には、摩擦面要素は、相前後して位置する異なる半径のＲ部に亘って、環状の摩擦要素に形成されている。特に好適には、切り欠き、および切り欠き直近の周辺部が、摩擦面要素ゾーンを画定する。また、周方向に隣接する摩擦面要素ゾーンの間に、各中間ゾーンが配置されている。各中間ゾーンは、中央ゾーン、および中央ゾーンを囲む２つの移行ゾーンを備える。中央ゾーンは、第１半径Ｒ３のＲ部を備えて構成されている。また各移行ゾーンは、半径Ｒ４のＲ部を備えて構成されている。そして、各移行ゾーンは、１つの中央ゾーンおよび１つの摩擦面要素ゾーンに接する。

【0024】

Ｒ部は、例えば摩擦要素の環状の基体の外周領域において、摩擦面要素の歯型形状の摩擦面の端部より大きい。このようにして、突出する摩擦面要素において、基体に対する移行部を、その応力図の点で最適化する。環断面が摩擦面要素の方向に拡大するため、プレートパッケージが全体としては、径方向によりコンパクトな構成となる。従って摩擦面要素は、動力伝達の際に、曲げモーメントを環状ジオメトリへと伝達する。この結果として生じる応力図を、摩擦要素において良好に形成するために、環ジオメトリからのカーブをまず大きな半径のＲ部から開始し、そして小さな半径のＲ部で摩擦面要素の方向へ更に導くことが有用である。摩擦面要素におけるジオメトリまたはＲ部の半径の変化は、摩擦歯または摩擦面要素５の両側で異なるよう形成可能である（好適な回転方向において）。

【0025】

さらに好適には、摩擦面要素は固定手段により、各他方の摩擦要素に固定されている。特に好適には、摩擦面要素は変形により、各他方の摩擦要素に固定される。従って摩擦面要素を、特に側方に、特に軸方向に外れないよう、プレートに固定することができる。

【0026】

さらに好適には、摩擦面要素は、少なくともポイント的に結合ラインに沿って、対応する摩擦要素に固定されている。結合ラインは、軸線方向から見て、周方向および／または径方向に、切り欠きの拡がりを制限する線である。摩擦面要素は、変形により、略環状の基体に固定される。結合工程は、個々の領域において、つまりポイント的に結合ラインにおいて、または結合ライン全体に沿っても、実行可能である。例えば、いわゆる、かしめ、によって、摩擦要素と摩擦面要素の間の摩擦結合および形状結合を、部品のうちの少なくとも１つの部品のエッジ領域を塑性変形させて、発生させることができる。溶接とは異なり、異なる材料を互いに結合可能である。さらに、かしめ接続を介しては、より高いトルクを伝達可能である。

【0027】

さらに好適には、摩擦面要素は、結合ラインに沿って面取り部を備える。結合ラインの領域に角をそいだ部分を備えると、より薄い部分において、固定を更に容易とすることができる。

【0028】

さらに好適には、摩擦面要素は各他方の摩擦要素に溶接されている。溶接の利点は、形状結合された摩擦面要素において、変形による固定を不要とすることが可能なことである。この場合、後鉤部または後部カットを省略可能である。

【0029】

さらに好適には、各他方の摩擦要素が軸方向に少なくとも１つの第１の厚さを有し、また各摩擦面要素は軸方向に少なくとも１つの第２の厚さを有する。少なくとも１つの第１の厚さと、少なくとも１つの第２の厚さは、非同一である。特に好適には、第２の厚さは第１の厚さよりも薄い。これにより、部品の各々が、特に各々の要件に関して最適化される。例えばこれにより、幾分薄い摩擦面要素は、変形工程により容易に固定される。

【0030】

好適には、摩擦面要素が周方向の流入領域および／または流出領域に、面取り部を備える。面取り部または角をそいだ部分を、カウンタプレートが摩擦ゾーンに入る位置および／または出る位置に施すと、ドラグトルクを更に低減可能である。

【0031】

さらに好適には、摩擦面要素は溝を備える。適切な溝加工によって、ドラグトルクは更に著しく低減され、かつ同時に負荷容量が増加される。

【0032】

さらに好適には、摩擦面要素はスチール製とする。さらに好適には、摩擦面要素は焼結される。さらに好適には、摩擦面要素はセラミックス製とする。

【0033】

本発明の別の態様によれば、方法が提供される。つまり、車両の変速機用の、第１摩擦要素および第２摩擦要素を備える摩擦型シフト要素を製造する方法である。第１摩擦要素または第２摩擦要素は略環状に構成された摩擦面を備える。各他方の摩擦要素は略環状の基体を備える。方法は、以下のステップを含む：
第１ステップにおいて、第２摩擦要素を第１材料製の半製品から製造する。半製品において実質的に円筒形の刳り部が発生する。
続く第２ステップにおいて、第１摩擦要素の略環状の基体を第１ステップからの半製品から、円筒形の刳り部に対して実質的に同軸に製造する。
または、以下のステップを含む：
第１ステップにおいて、第２摩擦要素の略環状の基体を第１材料製の半製品から製造する。半製品において実質的に円筒形の刳り部が発生する。
続く第２ステップにおいて、第１摩擦要素を第１ステップからの半製品から、円筒形の刳り部に対して実質的に同軸に製造する。

【0034】

本発明による方法の利点は、例えばアウタプレートである第１の摩擦要素を、例えばインナプレートである第２の摩擦要素に対して同軸に製造可能なことである。プレートにおいては、略環状の基体のみが製造される。これにより、従来技術とは異なり、対応するプレートが「互いに」製造される。つまり、従来のプレート製造の際に発生していた内側部分を２倍廃棄することがない。この順序においては、いわば、インナプレートはアウタプレートの廃棄材料から製造されるのである。

【0035】

さらに好適には、方法において、第２摩擦要素を板金ストリップから打抜く。これにより打抜き屑が発生する。第１摩擦要素は、打抜き屑から打抜く。

【0036】

特に好適には、方法において、複数の摩擦面要素を、第１材料または第２材料から製造する。

【0037】

摩擦要素および摩擦面要素には、異なる素材、つまり材料を使用可能であることが判明している。これは、著しい費用低減につながる可能性がある。なぜなら、摩擦要素と比較してより小さい摩擦面要素のみを、高品質かつより高価な材料から製造するだけで十分なためである。

【0038】

さらに好適には、方法において、摩擦面要素を受容する複数の切り欠きを、第１摩擦要素または第２摩擦要素に製造する。

【0039】

さらに好適には、方法において、摩擦面要素を第１摩擦要素または第２摩擦要素と結合させる。

【0040】

特に好適には、方法において、摩擦面要素を切り欠きに挿入する。

【0041】

さらに好適には、方法において、摩擦面要素を第１摩擦要素または第２摩擦要素に固定するために、例えば、かしめ、等の変形工程を、摩擦面要素に対して、および／または第１摩擦要素もしくは第２摩擦要素に対して実行する。さらに好適には、方法において、摩擦面要素を第１摩擦要素または第２摩擦要素に溶接する。

【0042】

さらに好適には、方法において、つまり、車両の変速機用の、第１摩擦要素および第２摩擦要素を備える摩擦型シフト要素を製造する方法において、第１摩擦要素または第２摩擦要素は略環状に構成された摩擦面を備える。各他方の摩擦要素は略環状の基体を備える。方法は、以下のステップを含む：
第１ステップにおいて、第１摩擦要素を、第１材料製の半製品から製造し、廃棄材料が発生する。
続く第２ステップにおいて、第２摩擦要素の略環状の基体を、この廃棄材料から製造する。
または、以下のステップを含む：
第１ステップにおいて、第１摩擦要素の略環状の基体を、第１材料製の半製品から製造し、廃棄材料が発生する。
続く第２ステップにおいて、第２摩擦要素を、この廃棄材料から製造する。

【0043】

この方法は、逆の順序での製造、つまり、特にインナプレートの廃棄材料からアウタプレートを打抜く製造を考慮している。両プレートのうちの１つのプレートにおいて、完全なプレートを製造するのではなく、略環状の基体のみを製造する。続く第２ステップにおいて、上述の方法のステップは、全範囲で実行可能である。

【0044】

本発明の更なる態様に従い、少なくとも１つの摩擦要素は、隣接する第１および第２摩擦要素の各々から、互いに相対する摩擦面に対して、断面において、または軸方向に、傾斜が付けられている、円錐状、または軸方向に先細りに構成されている。これにより、例えば内側および／または外側の摩擦要素は平坦な形状等に構成され、軸方向で構造スペースが節約される。さらに、プレートまたは摩擦要素が、負荷の高い領域でより厚く、つまりより強く構成されるため、同時に強度が更に高まる。負荷の高い領域とは、特に、摩擦要素においてスプラインが装備される領域である。さらに、摩擦面要素が、各摩擦要素の環断面に対して広い面で結合するため、良好に放熱される。従って、熱的な耐久性が高まる。平坦または円錐状としたことにより、好適にも、摩擦型シフト要素を締結するために必要な軸方向の圧接力も、更に低減される。さらには、摩擦型シフト要素の製造時に、より低い変形度が要求される。

【0045】

本発明の次の態様に従い、提案する摩擦型シフト要素において、強制的に間隔が与えられる。これにより、隣接する摩擦要素は開放された状態でも間隔を保つ。また負荷を受ける状態、つまり締結された状態においては、摩擦型シフト要素は作用を受けない。例えば、周方向の少なくとも１つの摩擦面要素に対して、摩擦要素の軸方向に弾性を有する、少なくとも１つのばねフラップ要素等を備えることにより、強制的に間隔を与えることが可能である。プレートパッケージにおける摩擦要素に、このようにして強制的に間隔を与えることにより、冷却剤および／または潤滑剤は、流動抵抗を僅かに抑えて径方向に流出可能である。従って、間で発生するせん断力が低減され、およびドラグトルクが低減する。

【0046】

摩擦型シフト要素は、油圧的、空気圧的、電気機械的または機械的に作動可能である。既存の冷却剤および潤滑剤を油圧媒体として使用可能であるため、湿式摩擦型シフト要素を油圧的に作動することが好適である。提案する摩擦型シフト要素の摩擦要素は、金属板、スチール等で製造可能である。スチールは、例えばC15、C60、C75等のカーボン素材を含有可能である。摩擦要素は、例えば浸炭窒化またはガス窒化等により、硬化させて構成可能である。摩擦要素のコーティングとして、例えば焼結材、モリブデン、カーボン等を同期装置と共に備えることが可能である。さらに、摩擦要素のうちの少なくとも１つの摩擦要素に、例えば平行溝、ワッフル溝、ボトルネック溝である溝等を、紙製ライニングと共に装備可能である。

【0047】

提案する摩擦型シフト要素は、パワーシフトトランスミッションにおいて使用可能である。この摩擦型シフト要素を、無段マルチレンジ変速機または車両の電気駆動装置において適用することも考慮可能である。更なる可能性として、四輪駆動の連結解除、リターダの連結解除、方向転換グループとして、およびレンジグループとしても適用可能である。

【0048】

本発明は、上述の摩擦型シフト要素に加えて、このように形成された摩擦型シフト要素を備える車両用の自動変速機も同様に請求する。

【0049】

以下に、図面を参照して本発明を更に詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】インナプレートとして構成された摩擦要素が、径方向外側に突出する複数の摩擦面要素を備える、本発明による摩擦型シフト要素の部分図である。

【図2】インナプレートとして構成された摩擦要素が、径方向外側に突出する複数の摩擦面要素を備える、本発明による摩擦型シフト要素の部分図である。

【図3】アウタプレートとして構成された摩擦要素が、径方向内側に突出する複数の摩擦面要素を備える、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図4】アウタプレートとして構成された摩擦要素が、径方向内側に突出する摩擦面要素を備える、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図5】複数のＲ部に亘ってインナプレートに対して形成された、摩擦面要素の部分図である。

【図5A】複数のＲ部に亘ってインナプレートに対して形成された、摩擦面要素の部分図である。

【図6】摩擦面要素の周方向両側にリブ状補強部を有する、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図7】摩擦面要素の周方向両側にリブ状補強部を有する、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図8】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図9】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図10】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図11】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図12】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図13】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図14】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図15】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図16】隣接する摩擦要素に強制的に間隔を与えるために、摩擦面要素の周方向にばねフラップ要素が形成された、摩擦型シフト要素の部分図である。

【図17】各スプラインの領域でばね要素により強制的に間隔を与えられる摩擦要素を備えるプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図18】対応する摩擦面に傾斜が付けられ、従って円錐状の摩擦面を備えるプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図19】摩擦面要素の領域において、摩擦要素の厚みが軸方向で低減されたプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図20】環状の摩擦面の領域において、摩擦要素の厚みが軸方向で低減されたプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図21】環状の摩擦面および摩擦面要素の領域において、摩擦要素の厚みが軸方向で低減されたプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図22】摩擦面要素の周方向の流入領域および流出領域において、角をそいだ部分またはＲ部を備える、摩擦型シフト要素の詳細図である。

【図23】摩擦面要素の周方向の流入領域および流出領域において、角をそいだ部分またはＲ部を備える、摩擦型シフト要素の詳細図である。

【図24】共通のキャリアに固定された摩擦要素が、軸方向に重なり合い、相前後して配置された摩擦面要素を備えるプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略図である。

【図25】図２４の内側摩擦要素を、回転不能な状態で支承するよう適合されたスプラインを備える、インナプレートキャリアの概略図である。

【図26】支持要素が、プレートパッケージ端部に備わり、および摩擦面半径中央から外側に向かい軸方向に間隔を空けているプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略的部分図である。

【図27】支持要素が、プレートパッケージ端部に備わり、および摩擦面半径中央から外側に向かい軸方向に間隔を空けているプレートパッケージとして構成された、摩擦型シフト要素の概略的部分図である。

【図28】本発明による摩擦型シフト要素において同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート対の軸方向正面図である。

【図29】摩擦面要素が挿入された本発明による摩擦要素の拡大部分図である。

【図30】挿入されていない状態の、図２８の摩擦要素および摩擦面要素を示す図である。

【図31】図２９の摩擦面要素が挿入され、追加的に固定手段により結合位置に沿って固定された図である。

【図32】挿入されて固定手段を有する、図３１の摩擦面要素の斜視図である。

【図33】摩擦面要素が溶接された本発明による摩擦要素の拡大部分図である。

【図34】図２８の同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート対の背面図である。

【図35】面取り部を有する、本発明による図２９の摩擦面要素の拡大部分図である。

【図36】径方向外側に突出する摩擦面要素５が挿入された、本発明による摩擦型シフト要素のインナプレート３を示す図である。

【図37】径方向外側に突出する摩擦面要素５が挿入された、本発明による摩擦型シフト要素において、同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート１または３の対の配置図である。

【図38】本発明による摩擦型シフト要素の更なる好適な実施形態のジオメトリを示す図である。

【図39】摩擦面要素５が挿入された本発明による摩擦型シフト要素を製造するための、本発明による方法の例示的な工程を示す図である。

【図40】摩擦面要素５が溶接された本発明による摩擦型シフト要素を製造するための、本発明による方法の例示的な工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

図１乃至図２７は、本発明による車両の変速機用摩擦型シフト要素の異なる実施形態を、例示的に多板型シフト要素として示す。

【0052】

摩擦型シフト要素は、複数の、第１摩擦要素１および第２摩擦要素３を備える。第１摩擦要素１は回転不能な状態で第１キャリア２に固定され、第２摩擦要素３は回転不能な状態で第２キャリア４に固定される。第１および第２摩擦要素１、３は、プレートパッケージとして、交互に相前後して配置され、第１摩擦要素１と第２摩擦要素３の各々の間に、重なり合う摩擦面が生じる。トルクを伝達するために、摩擦要素１および３は、軸方向に押圧し合う。

【0053】

第１または第２摩擦要素１、３は各々、略環状に構成された摩擦面を備える。各他方の摩擦要素１、３は各々、対応する摩擦面として、径方向で重なり領域に突出する複数の摩擦面要素５を備える。

【0054】

図１および図２の実施形態では、第１摩擦要素１がアウタプレートとして、および第２摩擦要素３がインナプレートとして構成される。略環状に構成された各アウタプレートは、アウタプレートキャリア２と結合するための外側スプライン６、および略環状の摩擦面７を備える。第２摩擦要素３であるインナプレートは、インナプレートキャリア４と結合するための内側スプライン８、および円周に亘り分散されて径方向外側に突出し、アウタプレートの環状の摩擦面７と重なり合う、複数の摩擦面要素５を備える。

【0055】

図３および図４の実施形態では、図１および図２の実施形態とは反対に、摩擦面要素５が、アウタプレートとして装備された第１摩擦要素１に備わり、および環状の摩擦面７が、インナプレートとして構成された第２摩擦要素３に備わる。摩擦面要素５は、円周に亘り分散されて径方向内側に突出し、環状の摩擦面７と重なり合うよう配置される。図２および図４に示す、プレートパッケージに対する矢印は、本発明による摩擦型シフト要素を締結すべく作用する軸力を示す。

【0056】

図１乃至図４の両実施形態に関わらず、互いに摩擦結合が可能な第１および第２摩擦要素１、３は、突出する摩擦面要素５を除いて、径方向に互いに間隔を空けている。

【0057】

図１乃至図２７に示された摩擦面要素５は、第１または第２摩擦要素１、３と溶接されているため、周方向に、複数の独立した歯型形状の摩擦面または接触面が備わる。これらの摩擦面または接触面は、摩擦型シフト要素が締結された状態で、略環状の摩擦面７と接触可能である。可及的に優れた費用対効果で製造可能であり、かつ可及的にドラグトルクを低減させた摩擦型シフト要素を実現するために、摩擦面要素５において、長さおよび幅の関係、角度、エッジ形状、ならびに表面構造を最適化可能である。

【0058】

図５および５Ａは、図１および図２の実施形態において、第２摩擦要素３の基体に溶接された摩擦面要素５の詳細図である。摩擦面要素５と共に複数部分で構成された摩擦要素３の機械的強度を高めるために、環断面が摩擦面要素５の方向に拡大される。これは、図５および図５Ａの実施形態において、略環状の摩擦要素３の外周が、形成された摩擦面要素５の領域で拡大されていることを意味する。図５Ａでは、歯型形状の摩擦面要素５は、相前後して位置する異なる半径Ｒ１、Ｒ２のＲ部に亘って、環状の摩擦要素３に形成される。摩擦要素３の環状の基体の外周領域におけるＲ部は、摩擦面要素５の歯型形状の摩擦面の端部よりも大きい。このようにして、突出する摩擦面要素５において、基体に対する移行部を、その応力図の点で最適化する。環断面が摩擦面要素５の方向に拡大するため、プレートパッケージは全体として、径方向によりコンパクトな構成となる。従って摩擦面要素５は、動力伝達の際に、曲げモメントを環状のジオメトリへと伝達する。この結果として生じる応力図を、摩擦要素３において良好に形成するために、環状のジオメトリからのカーブを、まず大きな半径Ｒ１（長い矢印）のＲ部から開始し、そして小さな半径Ｒ２（短い矢印）のＲ部で摩擦面要素５の方向へ更に導くことが有用である。摩擦面要素５におけるジオメトリまたはＲ部の半径の変化は、摩擦歯または摩擦面要素５の両側で異なるよう形成可能である（好適な回転方向において）。

【0059】

図６は、摩擦型シフト要素の側面部分図を示す。図７は、図６の切断線VIIに沿った断面図を示す。これらの図示の実施形態では、摩擦面要素５の周方向両側に、リブ状補強部９が形成される。従って、摩擦面要素５の摩擦面を拡大することなく強度を高めるために、外側に突出する摩擦面要素５の領域に、プレートの幅または厚みを低減した領域が隣接する。プレートの幅を低減するには、例えば機械加工により、摩擦面要素５の元来の摩擦面に隣接する傾斜を成形し、低減可能である。このようにして成形されたリブは、摩擦面要素５を機械的に支持する。こうして強度を得ることで、追加的にプレートパッケージを更にコンパクトに設計可能である。こうした設計により、更に費用対効果に優れ、材料強度が高まり、または加工硬化を得ることになる。

【0060】

図８は、摩擦面要素５を備える摩擦要素１、３の上面図である。摩擦面要素５の周方向両側に、強制的に間隔を与える、各ばねフラップ要素１０および１０Ａが配置される。

【0061】

特に図８、１０、１２乃至１５から明確であるように、ばねフラップ要素１０、１０Ａは、各摩擦要素１、３の軸方向に弾性を有して構成され、摩擦型シフト要素の非作動状態において、摩擦要素１または３の摩擦面の軸方向に突出する。好適には、特に図９、１１、１４および１６から明確であるように、ばねフラップ要素１０、１０Ａは摩擦面要素５と一体的に構成される。

【0062】

好適にはばねフラップ要素１０、１０Ａが、摩擦要素１、３の各々から軸方向で反対に突出するよう、各摩擦面要素５に配置される。特に図１０および図１５に示すように、複数の摩擦要素１、３から構成されるプレートパッケージにおいては、ばねフラップ要素１０、１０Ａは摩擦要素１または３において、同一のプレートキャリア２または４で隣接する摩擦要素１または３に対して、軸方向で反対に作用する。摩擦型シフト要素は図１０および図１５で開放され、つまりプレートまたは摩擦要素１、３が開放状態にある。ばねフラップ要素１０、１０Ａが、いかにして隣接する摩擦要素１の間隔を保つかは、明確に図示されている。このように間隔を確保することで、間を流れる冷却剤および潤滑剤油が受けるせん断力が低減し、それによりドラグトルクが低減する。

【0063】

ばねフラップ要素１０、１０Ａがいずれの各実施形態であるかに関わらず、隣接する摩擦要素１、３に対して間隔が保たれる。摩擦型シフト要素が負荷を受ける状態、つまり締結された状態においては、ばねフラップ要素１０、１０Ａは圧縮されるか、または押しのけられ、本来の摩擦面が接触する。特に良好な状態で、強制的に間隔を与える機能が確実に発揮されるよう、ばねフラップ要素１０、１０Ａを、摩擦要素１、３または摩擦面要素５よりも薄く構成することが効果的である。理想的には、開放された状態の摩擦要素１、３を適切に分離するために、こうしたばねフラップ要素１０、１０Ａを、円周に亘り分散させて、複数個配置する。ばねフラップ要素１０、１０Ａは、必ずしも図示のように摩擦面要素５に固定する必要はない。ばねフラップ要素１０、１０Ａを受容するための、専用のキャリア等も適用可能である。この場合、ばねフラップ要素１０、１０Ａ用のキャリアも、同様に他の摩擦要素１、３よりも薄く構成する。

【0064】

プレートパッケージ全体で構造的要因から備わる空隙を、個々の摩擦要素１、３のばねの撓みの総量よりも大きくすることが可能である。これは、摩擦型シフト要素が開放された際に、ばねフラップ要素１０、１０Ａは、完全に浮揚可能であり、つまり、ばねフラップ要素１０、１０Ａが必ずしも擦れ合う必要がないことを意味する。これは特に、ばねフラップ要素１０、１０Ａが異なる回転数において機能する、つまり異なるキャリア２、４の摩擦要素１、３に対して作用するケースに対して、特に関連する。例えば図１２、１４、１５および１６では、摩擦要素３は、例えば紙製ライニング等である摩擦ライニングを備えるライニング付きプレートとして示される。それに対して、図１３の摩擦要素３はライニングなしで示される。

【0065】

図１７は、強制的に間隔を与える他の可能性を示す。この実施形態においては、同一のプレートキャリア２、４の摩擦要素１、３は、スプライン６、８の各々の領域において、個々のばね要素１１、１２により強制的に間隔を与えられる。ばね要素１１、１２は単純に示されているが、ばねに限らず、ばね板等としても構成可能である。ばね要素１１、１２は、同一のプレートキャリア２、４に割り当てられたプレートまたは摩擦要素１、３に作用する。従って、摩擦要素１、３の間で、回転数に差がない。ばね要素１１、１２の助けにより、各キャリア２、４の摩擦要素１、３は互いに間隔を空け、および異なるキャリア２、４の摩擦要素１、３は２つの摩擦ポイントにおいてのみ互いに間隔を空ける。このようにして、定義された通りの間隙が備わり、シフト要素が開放された状態でのドラグトルクの発生は僅かであり、無視できる程度である。従って図１７の実施形態では、インナプレートおよびアウタプレートから構成されたプレートパッケージが、互いに中央に整列する。

【0066】

図１８乃至図２１は、摩擦型シフト要素の異なる実施形態を示す。これらの実施形態により、機械的強度が高まり、および軸方向の構造スペースを節約できる。さらに、放熱が良好であると共に軸方向の圧接力が更に低減され、追加的に、摩擦要素１、３の製造時の変形度合いを更に低減可能である。

【0067】

図１８においては、隣接する第１および第２摩擦要素１、３の各々が、互いに相対する摩擦面において、断面に傾斜が付けられているか、または円錐状に構成されている。特に円錐状とした効果により、必要とされる軸方向の圧接力が低減される。この実施形態においては、摩擦面要素５および摩擦面７が軸方向で先細り、および先細りの部分は対称に構成されている。非対称とするか、または片側を平坦とすることも可能である。

【0068】

図１９においては、摩擦面要素５の厚みが軸方向に低減し、第２摩擦要素３のスプライン８の領域における厚みよりも薄い。この実施形態においては、摩擦面要素５が先細り、先細りの部分は対称に構成される。非対称とするか、または片側を平坦とすることも可能である。

【0069】

図２０の摩擦型シフト要素においては、第１摩擦要素１の厚みが、環状の摩擦面７の領域で軸方向に低減し、スプライン６の領域における厚みよりも薄い。摩擦面要素５の厚みは、不変に構成されている。この実施形態においては、環状の摩擦面７が軸方向で先細り、先細りの部分は対称に構成される。非対称とするか、または片側を平坦とすることも可能である。

【0070】

図２１は、図１９および図２０の実施形態を互いに組み合わせた実施形態を示す。

【0071】

図２２および図２３は、摩擦面要素５の周方向の流入領域および流出領域において、角をそいだ部分またはＲ部を備える摩擦型シフト要素の異なる詳細図である。従って摩擦面要素５または摩擦歯は、隣接する摩擦要素を保護するために、その流入領域および流出領域に角をそいだ部分またはＲ部を備える。これにより、摩擦面要素５が旋盤のように切削しつつ摩擦相手材の上を摺動することが防止される。さらにこれによっては、ドラグトルクをも低減可能である。

【0072】

図２４は、取り付け補助機構を備える摩擦型シフト要素を提案する。内側のプレートキャリア４の摩擦要素３における摩擦面要素５は、軸方向に重なり合い、相前後して配置される。摩擦要素１または３の取り付けの際には、摩擦面要素５または歯部が、確実に軸方向で相前後して位置することが重要である。そのために摩擦要素１、３は、個々の歯部または歯溝に対して、ジオメトリが異なるスプライン６、８を備える。取り付け機構がスプライン３に対応しているため、所望の回転位置に、確実に取り付け可能である。図２４において、摩擦要素１、３は追加的に回転対称的に構成される。回転対称的とは、いずれの側が上および下を示すか重要でないことを意味する。これにより、誤った取り付けの可能性が低減する。

【0073】

対応するキャリア２、４と結合し、摩擦面要素５が軸方向で同一の位置に重なり合って配置される取り付けを強制するために、スプライン６、８の内側には、例えば、異なる歯幅および／または異なる歯溝幅および／または異なる歯の角度のような異なるジオメトリが備わる。

【0074】

図２５に示すように、プレートキャリア４は、そのスプライン１５が摩擦要素３に適合するジオメトリであるため、誤った回転角度での取り付けの可能性が排除される。

【0075】

図２６および図２７は、第１摩擦要素１および第２摩擦要素３から構成された、対応するプレートパッケージを備える摩擦型シフト要素を提案する。図２６のプレートパッケージは開放、または開かれており、図２７では締結、またはシフトされている。摩擦型シフト要素を作動させ、必要な軸力を発生させるピストン１３は、軸力がプレートパッケージに与えられるよう、対応して作動される。力はプレートパッケージを通って導かれ、最後の摩擦要素１において、プレートキャリア２に戻る。これにより、最後の摩擦要素１が波打つ。波打つ状態に左右されることなく、摩擦面において接触パターンが均一となるよう、少なくとも１つの支持要素１４を、先端部および／または末端部に配置するよう提案する。支持要素１４は、図２６および図２７の実施形態において、摩擦要素パッケージまたはプレートパッケージの末端部に配置され、摩擦要素の対応する摩擦面において、摩擦面半径中央から外側または内側に向かい、軸方向に間隔を空けている。図示の実施形態では、支持要素１４は外側に向かう。

【0076】

図２８乃至図３８は、本発明による摩擦型シフト要素の更なる異なる実施形態を示す。特に図２８乃至図３８は、本発明による摩擦型シフト要素の摩擦要素および摩擦面要素の拡大図を示す。

【0077】

図２８は、同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート対１または３を示す。９つの摩擦面要素５は、結合ライン１７に沿って対応する結合位置１６に挿入され、および径方向内側で重なり領域に突出する。結合ライン１７は、周方向および径方向で結合位置１６を限定する。

【0078】

もちろん、摩擦擦面要素を他の任意の数とすることも可能である。さらに、摩擦面要素の形状（長さ／幅の関係、角度、エッジ形状、表面構造）を、自由に最適化可能である。

【0079】

図２９は、摩擦面要素５が挿入された本発明による摩擦要素１の、拡大部分図である。摩擦面要素は、後鉤部１８によって、結合ライン１７に沿い、例えばパズルピースとして既知であるように、実質的に形状結合的に保持される。

【0080】

図３０は、挿入されていない状態の、図２９の摩擦要素および摩擦面要素を示す。

【0081】

図３１は、挿入されて追加的に４つの固定手段１９で結合位置１６に固定された、図２９の摩擦面要素５を示す。この場合、摩擦面要素５が側方から落下しないよう固定するために、４点での変形プロセスを、摩擦要素１および／または摩擦面要素５のいずれかの結合ライン１７に沿って実施されている。

【0082】

図３２は、挿入された図３１の摩擦面要素を、斜視図で示す。摩擦面要素５は、厚さＤ１を有するアウタプレート１よりも薄い厚さＤ２を有する。これにより、変形プロセスによる固定が容易になる。ここでの変形は、ポイント的にのみ、つまり局所的に表れるものである。しかしながら、結合ラインの全体に沿って変形させることも可能である。

【0083】

図３３は、摩擦面要素５が溶接された本発明による摩擦型シフト要素の摩擦要素の、拡大部分図を示す。この場合、後鉤部１８を省略可能である。

【0084】

図３４は、図２８の同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート対１または３を、しかしながら摩擦面要素５なしで、背面図で示す。両プレート１、３の環状の基体が、いかに径方向に互いに間隔を空けているかを良好に認識できる。この図はまた、例えば組み合わせ打抜きによって、いかにインナプレート３をアウタプレート１に対して同軸に製造可能かを示している。従って、２倍の内側部分を打抜きスクラップとして廃棄する必要がない。摩擦面要素５は、結合位置１６に結合可能である。

【0085】

図３５は、面取り部を有する、本発明による図２９の摩擦面要素の拡大部分図である。この摩擦面要素は、流入ゾーンおよび／または流出ゾーンの領域で、機械的に成形加工されている。これにより、ドラグトルクがまた更に低減される。

【0086】

図３６は、径方向外側に突出する摩擦面要素５を有する、本発明による摩擦型シフト要素のインナプレート３を示す。これらの摩擦面要素５は、挿入されているが、溶接されてはいない。

【0087】

図３７は、図１のように、径方向外側に突出する摩擦面要素５を有する、同軸上に互いに整列されたアウタプレート／インナプレート対１または３を示す。図１と異なり、摩擦面要素５は、挿入されているが、溶接されてはいない。

【0088】

図３８は、好適な実施形態のジオメトリを示す。この場合、切り欠き、つまり結合位置１６、および結合位置１６直近の周辺部が、摩擦面要素ゾーン２５を画定する。周方向に隣接する摩擦面要素ゾーン２５の間に、各中間ゾーン２２が配置されている。各中間ゾーン２２は、中央ゾーン２４、および中央ゾーン２４を囲む２つの移行ゾーン２３を備える。中央ゾーン２４は、半径Ｒ３のＲ部を備えて構成されている。また各移行ゾーン２３は、半径Ｒ４のＲ部を備えて構成されている。そして、各移行ゾーン２３は、１つの中央ゾーン２４および１つの摩擦面要素ゾーン２５に接する。

【0089】

このようにして、突出する摩擦面要素５の基体への移行部を、応力図に関して、図５に既に示されるように最適化させる。

【0090】

（挿入された摩擦面要素５を備える）図３９、および（溶接された摩擦面要素５を備える）図４０は、本発明による、第１および第２摩擦要素を備える摩擦型シフト要素を製造するための、本発明による方法の例示的な工程を示す図である。摩擦要素３は、摩擦面要素５を受容する摩擦要素である。

【0091】

図３９では、先ず第１ステップ１１０において、インナプレートとして構成された摩擦要素３を、板金ストリップから打抜く。打抜き屑２６が発生する。つまり、板金ストリップは、穴状の刳り部を有する。時間的に後続する第２ステップ１２０では、アウタプレートとして構成された摩擦要素１を、打抜き屑２６から打抜く。アウタプレート１は、穴状の刳り部に対して同軸に打抜く。続くステップ１３０では、結合位置として構成された、後鉤部を備える切り欠き１６を、インナプレートに打抜く。続くステップ１３１では、摩擦歯として構成された摩擦面要素５を製造する。この場合摩擦歯は、更なる打抜き屑２７から、または他の材料から打抜き可能である。次のステップ１３２では、摩擦歯５を結合位置１６内に挿入する。続くステップ１３３では、かしめによって、摩擦歯５をインナプレート３に対して、結合位置１６の領域で固定する。そのため、解けることがない摩擦結合および形状結合が発生する。

【0092】

当業者には、図３９に示された方法は、本発明による方法の一例に過ぎないことが明らかである。もちろん、製造のための更なるステップ、またはステップの低減さえも、考慮可能である。例えば、スプラインを製造するステップがある。また例えば、同時に特定のステップを実施可能なためでもある。従って、ステップ１１０および１３０を同時に実行することを、特に考慮可能である。切り欠き１６は、アウタプレートに打抜くことも可能である。対応して、摩擦歯５は径方向内側に突出することになる。まずアウタプレートを、次いでインナプレートを打抜くことも考慮可能である。

【0093】

図４０のステップ１１０、１２０は、図３９のステップ１１０、１２０と同一である。ステップ１２０に続くステップ１４０では、切り欠き１６を、後鉤部なしでインナプレートに打抜く。続くステップ１４１では、摩擦歯５を製造する。続いてステップ１４２では、摩擦歯５を、摩擦歯５のために装備された切り欠き１６内に溶接する。

【0094】

この場合でも、当業者には、図４０に示された方法は、本発明による方法の一例に過ぎないことが明らかである。もちろん、例えばスプラインを製造するステップなど、製造のための更なるステップ、または製造のためのステップの低減さえも、考慮可能である。摩擦歯を、アウタプレート１に打抜かれた切り欠き内に溶接することも可能である。その場合摩擦歯は、径方向内側に突出する。先ずアウタプレートを、次いでインナプレートを打抜くことも考慮可能である。

【0095】

本発明による、更なる例示的な実施形態は、以下の通りである。

【0096】

車両の変速機用摩擦型シフト要素であって、第１キャリア２に割り当てられた、少なくとも１つの第１摩擦要素１、および第２キャリアに割り当てられた、少なくとも１つの第２摩擦要素３を備え、第１摩擦要素１および第２摩擦要素３は、重なり合う摩擦面を備える摩擦相手材として、トルクを伝達するために互いに接触可能であり、第１または第２摩擦要素１、３は、略環状に構成された摩擦面７を備える摩擦型シフト要素において、各他方の摩擦要素１、３は、対応する摩擦面として、少なくとも１つの摩擦面要素５を備え、その摩擦面要素５は、略径方向で重なり領域に突出することを特徴とする摩擦型シフト要素。

【0097】

互いに摩擦結合が可能な第１および摩擦要素１、３は、突出する少なくとも１つの摩擦面要素５を除いて、径方向に互いに間隔を空けている摩擦型シフト要素。

【0098】

複数の摩擦面要素５は、第１または第２摩擦要素１、３の略環状の基体の円周に亘り分散されて配置されている摩擦型シフト要素。

【0099】

摩擦面要素５は、第１または第２摩擦要素１、３と一体的に形成されている摩擦型シフト要素。

【0100】

第１摩擦要素１がアウタプレートとして、および第２摩擦要素３がインナプレートとして構成され、略環状に構成されたアウタプレートは、アウタプレートキャリア２と結合するための外側スプライン６、および略環状の摩擦面７を備え、インナプレートは、インナプレートキャリア４と結合するための内側スプライン８、および円周に亘り分散されて径方向外側に突出し、アウタプレートの環状の前記摩擦面７と重なり合う、複数の摩擦面要素５を備える摩擦型シフト要素。

【0101】

第１摩擦要素１がアウタプレートとして、および第２摩擦要素３がインナプレートとして構成され、略環状に構成されたインナプレートは、インナプレートキャリア４と結合するための内側スプライン８、および略環状の摩擦面７を備え、アウタプレートは、アウタプレートキャリア２と結合するための外側スプライン６、および円周に亘り分散されて径方向内側に突出し、インナプレートの環状の摩擦面７と重なり合う、複数の摩擦面要素５を備える摩擦型シフト要素。

【0102】

摩擦面要素５は各々、略歯型形状で、摩擦要素１、３の環状の基体に形成されている摩擦型シフト要素。

【0103】

歯型形状の摩擦面要素５は、相前後して位置する異なる半径（Ｒ１、Ｒ２）のＲ部に亘って、環状の摩擦要素１、３に形成されている摩擦型シフト要素。

【0104】

環状の基体において、内周または外周領域のＲ部の半径（Ｒ１）は、摩擦面要素（５）の歯型形状の摩擦面の領域のＲ部の半径（Ｒ２）よりも大きい摩擦型シフト要素。

【0105】

摩擦面要素５の周方向両側に、リブ状補強部９が形成されている摩擦型シフト要素。

【0106】

周方向の少なくとも１つの摩擦面要素５に対して、摩擦型シフト要素の非作動状態において強制的に間隔を与えるために、摩擦要素１、３の軸方向に弾性を有する、少なくとも１つのばねフラップ要素１０、１０Ａを備える摩擦型シフト要素。

【0107】

ばねフラップ要素１０、１０Ａは、摩擦面要素５と一体的に構成されている摩擦型シフト要素。

【0108】

少なくとも１つの摩擦面要素５に対して、周方向両側に、ばねフラップ要素１０、１０Ａを備える摩擦型シフト要素。

【0109】

ばねフラップ要素１０、１０Ａが、摩擦要素１、３の各々から、軸方向で反対に突出するよう配置されている摩擦型シフト要素。

【0110】

ばねフラップ要素１０、１０Ａは摩擦要素１、３において、同一のキャリア２、４で隣接する摩擦要素１、３に対して、反対に作用する摩擦型シフト要素。

【0111】

同一のキャリア２，４の摩擦要素１、３は、スプライン（６、８）の各々の領域において、ばね要素により強制的に間隔を与えられる摩擦型シフト要素。

【0112】

隣接する第１および第２摩擦要素１、３の各々が、互いに相対する摩擦面において、軸方向に傾斜が付けられている、または円錐状に構成されている摩擦型シフト要素。

【0113】

摩擦面要素５の厚みが軸方向に低減し、摩擦要素１、３の各々のスプライン６、８の領域における厚みよりも薄い摩擦型シフト要素。

【0114】

摩擦要素１、３の厚みが、環状の摩擦面７の領域で軸方向に低減し、スプライン６、８の領域における厚みよりも薄い摩擦型シフト要素。

【0115】

摩擦面要素５の周方向の流入領域および／または流出領域において、角をそいだ部分またはＲ部を備える摩擦型シフト要素。

【0116】

共通のキャリア２、４の摩擦要素１、３の摩擦面要素５は、軸方向に重なり合い、相前後して配置される摩擦型シフト要素。

【0117】

摩擦面要素５が軸方向に重なり合い配置されるための取り付け補助機構として、スプライン６、８、１５の内側に、異なる歯幅および／または異なる歯溝幅および／または異なる歯の角度が備わる摩擦型シフト要素。

【0118】

摩擦要素１、３は各々、回転対称的に構成されている摩擦型シフト要素。

【0119】

少なくとも１つの支持要素１４が、軸方向から見て、プレートパッケージの先端部および／または末端部に配置され、プレートパッケージの摩擦要素１、３の対応する摩擦面の摩擦面半径中央から外側または内側に向かい、軸方向に間隔を空けている摩擦型シフト要素。

【0120】

湿式摩擦型シフト要素を備える摩擦型シフト要素。

【0121】

第１および／または第２摩擦要素１、３のうちの少なくとも１つが、摩擦面７の領域、および／または摩擦面要素５の領域に、少なくとも１つの溝を備える摩擦型シフト要素。

【0122】

摩擦要素１、３は、硬化スチール、および／または浸炭窒化スチールから構成されている摩擦型シフト要素。

【0123】

摩擦型シフト要素は、自動変速機において連結解除されるシフト要素として使用される摩擦型シフト要素。

【符号の説明】

【0124】

１ 第１摩擦要素またはプレート、アウタプレート
２ 第１キャリア
３ 第２摩擦要素またはプレート、インナプレート
４ 第２キャリア
５ 摩擦面要素、摩擦歯
６ 第１摩擦要素のスプライン
７ 環状の摩擦面
８ 第２摩擦要素のスプライン
９ リブ状補強部
１０、１０Ａ ばねフラップ要素
１１ ばね要素
１２ ばね要素
１３ ピストン
１４ 支持要素
１５ 第２キャリアのスプライン
１６ 切り欠き、結合位置
１７ 結合ライン
１８ 後鉤部、後部カット
１９ 固定手段
２０ 溶接線
２１ 角をそいだ部分
２２ 中間ゾーン
２３ 移行ゾーン
２４ 中央ゾーン
２５ 摩擦面要素ゾーン
２６ 打抜き屑
２７ 更なる打抜き屑
１１０ 摩擦要素３を打抜くステップ
１２０ 摩擦要素１を打抜くステップ
１３０ 結合位置１６を後鉤部１８と共に打抜くステップ
１３１ 摩擦歯５を打抜くステップ
１３２ 摩擦歯５を結合位置１６内に結合するステップ
１３３ かしめにより固定するステップ
１４０ 結合位置１６を後鉤部なしで打抜くステップ
１４１ 摩擦面要素５を打抜くステップ
１４２ 摩擦面要素５を溶接するステップ
Ｄ１ 第１の厚さ、摩擦要素
Ｄ２ 第２の厚さ、摩擦面要素
Ｒ１、Ｒ２ Ｒ部の半径
Ｒ３ 中央ゾーンＲ部の半径
Ｒ４ 移行ゾーンＲ部の半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図5A】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】