JP2973324B2

JP2973324B2 - クラッチアセンブリ

Info

Publication number: JP2973324B2
Application number: JP1076390A
Authority: JP
Inventors: アランジェニーズトーマス
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: CN1037198A; AU612947B2; AU3168689A; DE68906188T2; BR8901540A; JPH0217225A; EP0335601A2; DE68906188D1; EP0335601A3; US4844218A; CN1028557C; EP0335601B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、液体冷却され、摩擦係合されるクラッチ、
ブレーキ等の動力伝達及びエネルギー吸収装置に関す
る。特に、本発明は、摩擦材の表面及びその形状の構成
に関し、その性能を最適化するとともに、コストを低減
したクラッチアセンブリに関する。

（従来の技術）化学蒸着法（CVD）によって、炭素繊維基材に熱分解
炭素を被着して形成した炭素／炭素複合摩擦材は、既知
であり、米国特許第4,291,794号、第4,700,823号に開示
されている。この炭素／炭素複合摩擦材は、炭素と炭素
複合材料の両方またはいずれか一方からなり、表面に開
口を有する多数の孔が連結した、即ち、連続気孔（オー
プンポーラス）の多孔質摩擦材である。

また、ブロック化された単体型あるいは複合型の変速
歯車伝動装置は既知であり、米国特許第3,983,979号、
第4,141,440号、第4,176,736号、第4,703,667号に開示
されている。同米国特許の開示内容を本出願明細書に引
用として編入する。

該変速歯車伝動装置のブロッカークラッチアセンブ
リの構成要素としての第１、第２噛合いクラッチが軸方
向において係合位置と脱係合位置との間を移動し、変速
を行う。各アセンブリの摩擦係合ブロッカーリング
が、噛合いクラッチが最初の係合運動に応じて非同期係
合することを阻止する。ブロッカーリングは第１噛合
いに取付けられており、第１噛合いクラッチとの関係に
おいて一定範囲内で回転する。ブロッカーリングの摩
擦面が噛合いクラッチの最初の係合運動に応じて第２摩
擦面に係合し、第２噛合いクラッチと共に回転する。最
初の係合運動時の噛合いクラッチの回転速度が異なる
と、摩擦係合によってブロッカーリングが噛合いクラ
ッチの係合をブロックする位置まで回転し、噛合いクラ
ッチをほぼ完全に同期させる。

前記のブロッカークラッチアセンブリは構造が極
めて単純であり、変速に要する力が小さいが、推測し得
る様々な理由により、噛合いクラッチが同期速度または
略同期速度に到達する前にブロッカーリングがアンブロ
ッキング位置へ移動し、そのために噛合いクラッチの歯
が非同期係合し、その結果噛合いクラッチの摩耗が激し
くなり、時には破損することがある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、連続気孔（オープンポーラス）構造の炭素
／炭素複合摩擦材を噛み合いクラッチの摩擦面に用い
て、ブロッカー機構における噛み合いクラッチの非同期
係合を防止したクラッチアセンブリを提供することであ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明は請求項１〜29項に記
載の構成を有する。

特に、本発明は、ブロッカークラッチアセンブリであ
って、少なくとも１つの摩擦面を形成し、0.3〜1.3g/ccの密
度を有し、化学蒸着法によって炭素を被着した炭素繊維
基材からなる炭素／炭素複合材の摩擦材を備え、この摩擦材及び前記第１摩擦面（64）間で作用する最
大係合力は、前記バネ手段（28）の最大弾性力によって
決定され、しかも前記摩擦材は、前記最大係合力によっ
て、単位面積面当り10.5〜21kg/cm²（150〜300ポンド／
in²）の係合圧力が加えられる摩擦面を有していること
を特徴としている。

（作用）このような構成により、噛合いクラッチの摩擦面が最
初にかみ合う際に、ブロッカー手段に作用する係合力が
所定値に設定できるようになり、噛合いクラッチの非同
期係合をほぼ完全に防止することが可能となる。

（実施例）発明内容の詳述に先立って、本発明をより一層明確に
理解するための一助としていくつかの技術用語の定義を
示しておく。

1.熱分解炭素複合材：化学蒸着法（CVD）によって熱分
解炭素を被着した炭素繊維基材。

2.基材：炭素繊維または炭素フィラメントの集合体。

3.フィラメント：アスペクト比（長さ対有効直径比）が
実用上無限大である繊維（すなわち連続繊維）。

4.繊維：断面積が非常に小さく、比較的短い切断フィラ
メント。

5.ストランド：撚らずに１つの密な集合体とした連続フ
ィラメント束。

6.糸：織り布用の連続糸あるいは紡績糸とした撚繊維あ
るいは撚ストランドの集合体。

7.結合材:2つの材料を表面接合によって合体させるエレ
メントあるいは物質（たとえば接着材やロウ）。

8.接着:2つの面が力または噛合わせあるいはまたその両
方によって合体されている状態。

9.機械接着：接着材が噛合わせによって２つの部材を合
体させている面と面との間の接着。

10.炭素：本明細書において言う炭素とは、黒鉛という
語を明示しなくても黒鉛を意味する。

11.総気孔：複合材の連続気孔（空隙）と閉じた気孔
（空隙）。連続気孔は複合材の表面で開いており、複合
材を貫通しているものである。

12.同期装置：噛合いクラッチの爪（スプライン歯）の
非同期係合を阻止するブロッカーと、ブロッカーを係合
させ、動作状態のほぼ全体にわたって十分なトルクを発
生して噛合いクラッチを同期駆動する摩擦手段を備えて
いる装置。

13.ブロッカー：同期装置に似ているが、動作状態の大
部分は働かず、噛合いクラッチを同期駆動するだけのト
ルクを発生するシステム。本明細書に紹介する常用型ブ
ロッカーは既知であり、前記米国特許第3,983,979号、
第4,141,440号、第4,176,736号、第4,703,667号に開示
されている。

第１、２図を参照して、ブロッカークラッチアセ
ンブリ10の構成要素として、第１、第２噛合いクラッチ
12,14と、各々軸20と歯車18に接続されているクラッチ
の非同期係合を阻止するブロッカー機構（ブロッカー手
段）16がある。歯車18と軸20は、米国特許第4,703,667
号に開示されている12前進速度セミブロックスプリッ
タ型複合変速機などの4x3複合変速機の一部とすること
ができる。軸20は主伝動軸であり、その左端が４つの速
度比を有している主伝動部の中に貫入している。歯車18
は、補助伝動部に設けられている常時噛合いスプリッタ
歯車である。

クラッチ12に備えられている内側スプライン22が、軸
20に備えられている外側スプライン24と相俟ってクラッ
チ12を軸に回転自在に接続している。内側スプラインと
外側スプラインの働きによってクラッチが軸20に沿って
軸方向に摺動する。軸の外周面に設けられている溝の中
に座着しているストップリング26がクラッチ12に当
り、クラッチ12の右向き軸方向移動を制限する。ストッ
プリング26と同じように軸20に取付けられているバネ
座30が左端が当るバネ28がクラッチ12を右方向へ押す。

クラッチ12に設けられている外側スプライン歯が歯車
18に設けられているクラッチ14の内側スプライン歯34に
噛合う。クラッチ12の歯32には、歯車18の歯34の前縁38
と同じようにテーパ36が付いている。テーパ付き前縁に
よって境界が仕切られているテーパ付き円錐面は、軸の
縦軸線に対して30′〜40′の角度を成している。テーパ
の正確な角度ならびにその利点は米国特許第3,265,173
号に詳述されている。

外側スプライン歯32の中のいくつか（ここでは３つ）
を除去し、ブロッカー機構のブロッカーリング40を設
ける（これについては後で詳述することとする）。スプ
ライン歯の一部を除去することによって残った３つの軸
方向の短くなったブロッカー歯部42がブロッカーリン
グ40に係合する。好ましくは、ブロッカー歯部42は１つ
の共通面内に位置させ、周方向において等間隔だけ隔て
る；ただし場合によっては米国特許第4,703,667号に開
示されている非対称システムを適用することもできる。
ブロッカーリングは、クラッチを囲んでいる非変形リ
ングである。第３〜５図からも分かるとおり、ブロッカ
ーリングには、適切な数（ここでは３対）の内向き半
径方向突出部44,46があり、該突出部44,46が、正しく定
置すれば外側スプライン歯32に噛合う。各対突出部44,4
6の総外形寸法は、歯部の一部を除去して形成された周
辺スペースよりも小さく、そのためブロッカーリング
が歯突出部44,46の間のスペースが歯部42に一直線に整
合している第３図の位置からクラッチ12との関係におい
て一定範囲内で右回転ならびに左回転する。いずれか一
方の歯突出部44,46の側面が、歯の一部を除去すること
によって形成されたスペースのいずれか一方の側のスプ
ライン歯32の側面に当ることによって該相対回転が制限
され、ブロッカーリング40がクラッチ12と共に回転す
る。各半径方向突出部44,46の間のスペースの幅は歯部4
2の外形寸法よりも小さく、そのため正しく同期整合す
れば（より正確に言えばブロッカーリング40とクラッ
チ12の相対速度が同期交差すれば）、歯突出部44,46が
歯部42が跨ぎ、クラッチ12がブロッカーリングを越え
ない範囲で軸方向に移動し、歯車18のスプライン歯34に
噛合う。

第３〜５図に示すごとく、ブロッカー歯としての働き
をする歯突出部44,46の端面にはテーパ（斜面）52,52が
付けられている。好ましくは、各歯部42の端面にもテー
パ48,50に対応するテーパ52,54を付ける。テーパ（ブロ
ッカー歯）48〜54の角度56は、図には示さないが、先述
のごとく軸20の左端の主伝動部がニュートラルになって
おらず、バネ28によって供給される接触力の効果で主伝
動部がニュートラルになり、噛合い用として歯車18を選
択した時にブロッカーとクラッチがアンブロッキング位
置を占めるように設定する。該テーパは、当業者にとっ
て、センサーアンブロッキングテーパとして既知であ
る。大抵のセミブロック式伝動装置は、軸20の回転軸線
に対して垂直である面Ｐに対してテーパ角度56を15度〜
25度（好ましくは20度）とすれば理想的であることが確
認されている。

米国特許第3,921,469号、第3,924,484号に詳述されて
いるごとく、分割型円環弾性リング60をはめる溝58をブ
ロッカーリング40の半径方向内面に設けることができ
る。リング60の内径はクラッチ歯34の外径よりも少し小
さく、そのため部材を組み付ければリング60がわずかに
外向きに変形し、わずかな弾性締付け力の歯34の外面に
かける。リング60が溝58の中に遊嵌している限りは該弾
性締付け力はブロッカーリングとクラッチとの間の軸
方向移動に対して有意義な抵抗力となるが、両者間の相
対回転に対しては有意義な抵抗力とはならない。

ブロッカーリング40の全体的に外向きの円錐台形面
（支持面）62が、第６図に示すシフトフォーク66によ
る歯車18の左軸方向の最初の係合運動に応じて歯車18の
半径方向内壁の全体的に内向きの円錐台形面（第１摩擦
面）64に摩擦係合する。弾性リング60によって供給され
る軸方向抗力（axial drag）が、バネ28によって右方向
へ押されるクラッチ12との関係におけるブロッカーリ
ング40の軸方向移動に抵抗する。したがってリング60
は、ブロッカーリング40の軸方向移動に先立って軸方
向抗力によって面62,64を最初に係合させる予付勢リン
グとしての働きをする。歯車18が右方向に移動して噛合
いクラッチ12,14を脱係合させる時にストップリング68
が円錐台形面64からのブロッカーリング40の移動を制
限する。

第２〜５図を参照して、クラッチ12と歯車18が常時は
右回転（第２図の矢印Ａ）するものとすれば、歯車18が
軸20とクラッチ12よりも速く回転して非同期状態にな
り、円錐台形面62,64が係合すると同時にブロッカー
リング40がクラッチ12との関係において一定範囲内で右
回転することが分かる。シフトフォーク66と、予付勢
リング60が供給する軸方向抵抗力とによる歯車18の最初
の係合に応じて面62,64が始めて係合することは言うま
でもない。予圧空気を受けてピストン70を往復運動させ
るアクチュエータ72内のピストン70にシフトフォーク
66が接続されている。予付勢リングの抗力による最初の
摩擦係合によってブロッカーリング40に印加されるご
とくわずかのトルクの働きによって、ブロッカー歯突出
部44のテーパ48が歯部42のテーパに軸方向に一直線に整
合した後、軸方向係合する。テーパ48が係合すると同時
にバネ28の力がテーパの界面を介して伝達され、摩擦面
の係合力が増大し、それに比例してブロッキングトル
クが増大してテーパ48,52に与えられる反ブロッキング
トルクに対向する。理論的には、この増大ブロッキング
トルクによってクラッチ12,14が同期交差するまでテ
ーパ48,52のブロッキング係合を維持することができ
る。

先述のごとく、ブロッカークラッチアセンブリ10
は基本的には既知であり、前記米国特許第4,703,667号
に開示されている。同アセンブリは歯車比を前もって選
択する。作動手段（シフトフォーク66、ピストン72）
は、両者間に同期関係は設定される前に完全に移動す
る。第6A〜6C図に示すごとく、噛合いクラッチの実際の
噛合いはこれ以降に行われる。第6A図は、ブロッカー
クラッチアセンブリ10のニュートラル状態（非選択状
態）を示す。歯車18、クラッチ14、シフトフォーク60な
らびにピストン72が完全に移動し、クラッチ12がバネ28
の押圧力に逆らって左へ移動し、円錐台形面62,64が摩
擦係合し、手動または自動で軸20および／あるいは歯車
18の速度を切り替えることによって同期交差するまでブ
ロッキング状態を維持する予め設定した状態を第6B図に
示す。軸20および／あるいは歯車18の速度を切り替える
方法は既知であり、一般的には軸20に接続されている原
動機の速度を切り替えるか、軸または歯車に接続されて
いるブレーキを用いるか、あるいはまたその両方を行
う。クラッチが同期交差してアンブロッキング（反ブロ
ッキング）状態になればバネ28の働きによってクラッチ
12がクラッチ14に係合する。比較的高い同期交差比がし
ばしば生じる故、バネ28はクラッチ12を速やかに動かし
て係合させるだけの力を供給しなければならない。噛合
いクラッチの係合状態を第6C図に示す。

今度は本発明に関して、米国特許第4,703,667号に開
示されているごとく、アンブロッキングテーパ48〜54
があるブロッカークラッチアセンブリは、特定の動
的動作条件の下で時期尚早にアンブロック（クラッシュ
crash）し、クラッチ12,14が非同期係合する傾向を持
っている。以下、時期尚早アンブロッキング（クラッシ
ュ）の問題を完全に解決し、かつブロッカークラッチ
アセンブリの製造費を大幅に低減した、円錐台形面の
界面を有する改良型摩擦材の構成を開示する。

炭素／炭素複合摩擦材74を第７〜10図に示す。摩擦材
74の平面拡大写真を第９図に示す。試験前の摩擦材74の
摩擦面の組織と気孔を第９図に示し、ブロッカークラ
ッチアセンブリ10の３回以上の寿命サイクルに相当す
るクラッシュ無し試験後の摩擦面を第10図に示す。ブロ
ッカーリング面62における摩擦材の構成と位置を第
７、８図に示す。

摩擦材74は、好ましくは化学蒸着法（CVD）によって
熱分解炭素を被着または含浸させた炭素繊維の単層織物
基材とする。繊維の素材は任意の既知のものとすること
ができるが、炭化レーヨン又はポリアクリルニトリル
（PAN）とすることが望ましい。理論的には、織物がそ
の面に対して垂直である方向、すなわち使用時の摩擦材
の摩擦面に対して垂直である方向において十分な弾性を
持っているならば繊維に代えて炭素フィラメントを使用
してよい。化学蒸着法については米国特許第4,291,794
号、第3,944,686号を参照せよ；前者はバッチ法を開示
しており、後者は連続法を開示している。CVDを行った
後、面62に接着する前の状態の複合摩擦材の密度は0.3
〜1.3g/ccである。ただし密度が低いと摩耗が速く、密
度が高いと価格が高く、剛直すぎて理想的摩擦材とはな
らない恐れがある。したがって0.7〜1.1g/ccとすること
が望ましい。

密度が0.8〜1.0g/ccである摩擦材によれば好結果が得
られ、実測密度は約0.84であった。

この摩擦材の製造条件としては、切断して紡績糸にし
たPANフィラメントをベースとする繊維を使用する；糸
重量は2/10worsted countとする；織り方は18〜22対／
インチ（2.54cm）で2x2等張バスケット平方織り（equal
ly tensioned basket square weave）とする;1,200℃ma
xでCVDを行った後の密度は0.8〜1.1g/ccとする；その厚
さは0.045in.（0.11mm）とする。完成した摩擦材の組織
は、肉眼で見れば織布基材とほとんど変わらない。完成
した摩擦材は可撓性を有しており、織物の面に対して垂
直である前記の方向において弾性を有しており、弾性を
有しているのは紡績糸、織り方、密度によるものであ
り、気孔が連続気孔であり、その多くは貫通気孔であ
る。炭素／炭素複合摩擦材は、基材がCVDによって熱分
解炭素を1.3g/cc以下の密度に被着または含浸した織り
炭素繊維糸（特に撚り炭素繊維糸）であり、CVDによっ
て同じ密度に炭素を被着した同じ量の炭素繊維ストラン
ドの基材に比べてすべての方向における強度が高い。

摩擦材74を切って、支持体（ブロッカーリング40の
面62）に取り付けた時に周方向に一定間隔だけ隔てる多
角形セグメント76とすることによって廃材を最少限に抑
える。別法として、セグメントを互いに突合わせて連続
摩擦リング面とすることもできる。第７図に示すごとく
セグメントを周方向に互いに一定間隔だけ隔てれば、セ
グメントの前縁76aがセグメント76によって境界が仕切
られる摩擦面76cの回転方向に対して一定の角度を成
し、余分な油（冷却流体）をつがい面64から速やかに拭
き取ることができ、予付勢リング60によって伝達される
力による最初の係合に応じて第１摩擦面64と第２摩擦面
76cとの界面において最大（設計）摩擦係数を速やかに
達成することができる。好ましくは、セグメントを平行
四辺形に切り、摩擦材の側面76bを全体的に回転軸線に
対して垂直である面に対して平行にしてブロッカーリ
ング面62に接着する；ただし必ずしもこの方向にする必
要はない。また、３つの略等間隔セグメントとすること
が望ましい。

当業者にとって周知であるニトリル／フェノール接着
材を用いて摩擦材を面62に理想的に接着することができ
る。この接着材は、短時間ならば400゜F（200℃）の使用
温度ピークに容易に耐えることができる。使用温度がこ
れよりも高い場合は、米国特許出願第150,355号（1988
年１月29日出願）に開示されている他の接着材を使用す
ることが望ましい。

ニトリルフェノールによって複合摩擦材をブロッカ
ーリング40に弾性保存接着する方法は次のとおりであ
る： 1.摩擦材を扱いやすいサイズに切る、 2.摩擦材を約150〜180゜F（65〜85℃）に加熱する、 3.接着材シート状にして摩擦材に着せる、 4.摩擦材を切って接着材を所望の形状、サイズにする、 5.ブロッカーリングをジグにセットし、セグメントの
接着材側を支持面62の上に置き、摩擦材の摩擦側に約20
0ポンド／in²（14.1kg/cm²）の圧力を均等にかける、 6.ジグと摩擦材を在来炉に入れ、力を変えることなく約
40分加熱する。

この実施例において用いる接着材は厚みが８ミル（0.
2mm）のB.F.Goodrich Plastilock 601である。

摩擦材の弾性を失わないために、接着工程において摩
擦材の連続気孔内への接着材の浸透を制限し、接着材を
加熱硬化させる時に摩擦材にかける圧力を制限すること
が重要である。接着材の量を厳密にコントロールし、ま
た摩擦材にかける圧力を厳密にコントロールすることに
よって接着材の浸透を厳密にコントロールできる。接着
圧を高くしすぎると量を正しくコントロールした接着材
でも摩擦材の気孔の中に深く浸透する恐れがある。また
接着圧を高くしすぎると摩擦材が圧壊されて弾性と気孔
が失われる恐れもある。それ故、摩擦材を圧縮しすぎた
り圧壊することがないように正しい接着圧を設定しなけ
ればならない。

また気孔と弾性に関しては、紡績糸と糸の織り方によ
って織物の面に対して垂直である方向において弾性を有
する連続気孔基材（布）を得る。0.3〜1.3g/cc（好まし
くは0.8〜1.1g/cc）のCVDをほどこすことによって基材
の気孔と弾性をほぼ完全に保持することができる。さら
に、接着材の量を複合摩擦材の気孔の量よりも少なく
し、接着圧を制限して複合摩擦材の圧壊を防止し、複合
摩擦材の連続気孔の量を接着材の量よりも多くし、複合
摩擦材の接着側の連続気孔が接着材を消費し、摩擦側の
気孔には接着材をなくすことによって接着工程において
複合摩擦材の摩擦面の連続気孔と弾性を維持することが
できる。ブロッカークラッチアセンブリ10用の大抵
の炭素／炭素複合摩擦材は、250ポンド／in²（17.6kg/c
m²）以下の接着圧で十分であると考えられる。

本発明の発明者は、摩擦材74の摩擦面76cにかける接
着圧を150〜300ポンド／in²（10.5〜21kg/cm²）とすれ
ば時期尚早アンブロッキングを確実に防止できることを
確認した。ブロッカークラッチアセンブリ10の該接
着圧は主としてバネ28の押圧力によって決まり、バネ28
の押圧力は比較的狭い範囲内にしなければならない故、
摩擦材74の面76を適切に設計することによって該接着圧
を設定した。一例として、総摩擦面積が1.17in²（7.55c
m²）である３つの平行四辺形セグメント76を用いること
によってブロッカークラッチアセンブリ10のクラッ
シュを防止することができた。本実施例においては、円
錐面62,64の角度は約10度であり、平均直径は約4.35in
（11cm）であり、テーパ48〜54の角度は約20度であり、
バネ28の押圧力は第6B図の圧縮した状態で約50ポンド
（27kg）である。

本実施例のブロッカークラッチアセンブリにおい
ては、摩擦面76cの総面積は米国特許第4,703,667号に開
示されているブロッカークラッチアセンブリのそれ
の83％であり、摩擦面76cの界面の圧力は210ポンド／in
²（14.8kg/cm²）である。

（発明の効果）本発明のクラッチアセンブリは、噛合いクラッチの
摩擦面に0.3〜1.3g/ccの密度を有し、化学蒸着法によっ
て炭素を被着した炭素繊維基材でなる炭素／炭素複合材
を備え、摩擦面上の係合力を10.5〜21kg/cm²の範囲に押
えるので、噛合いクラッチ同士が最初にかみ合う際に適
正な係合をもたらし、非同期係合を防ぐことができ、か
つ摩擦面の耐摩耗性を有してクラッチの寿命を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロッカークラッチアセンブリ
の主要構成断面図、第２〜５図は、第１図のアセンブリの諸特徴を示す各部
分図、第6A〜6C図はブロッカークラッチアセンブリにおけ
るニュートラル状態（非選択状態）、予め選択した状
態、係合状態の各々を示す部分断面図、第７、８図は、本発明の炭素／炭素複合摩擦材の配置関
係を示す平面図および側面図ならびに位置を示す。第９〜10図は、本発明の炭素／炭素複合摩擦材の摩擦面
における繊維の形状を示す顕微鏡写真である。 10……クラッチアセンブリ 12,14……第１、第２噛合いクラッチ 16……ブロッカー機構、28……バネ 48,50,52……テーパ、64……円錐台形面 76c……摩擦材の摩擦面

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相対回転可能でかつ軸方向に移動して係合
する第1,第２の噛合いクラッチ（14,12）と；クラッチ
の係合時に前記噛合いクラッチ（14,12）の非同期係合
を防ぐように作動するブロッカー手段（40）と；前記第
１の噛合いクラッチ（14）の最初の係合移動に応答して
係合可能となり、かつ前記噛合いクラッチ（14,12）の
非同期回転中に前記ブロッカー手段（40）を係合させる
ブロッキングトルクを発生するように作動する第1,第２
摩擦面（64,76c）と；第1,第２の位置間で移動可能と
し、前記噛合いクラッチ（14,12）の係合・脱係合を相
対的に行うアクチュエータ（72）と；前記ブロッカー手
段（40）の係合中に前記アクチュエータ（72）が第２の
位置への移動を許すように弾性的に圧縮され、かつブロ
ッカー手段（40）の脱係合に応答して前記第1,第２の噛
合いクラッチ（14,12）が係合するように弾性的に拡張
されるバネ手段（28）と；を備え、このバネ手段の弾性
力は、前記摩擦面（64,76c）間に作用し合うとともに、
前記アクチュエータ（72）が第２の位置への移動を許す
前記バネ手段（28）の圧縮中に最大となっている、ブロ
ッカークラッチアセンブリ（10）であって、少なくとも１つの摩擦面（76c）を形成し、0.3〜1.3g/c
cの密度を有し、化学蒸着法によって炭素を被着した炭
素繊維基材からなる炭素／炭素複合材（74）の摩擦材を
備え、この摩擦材及び前記第１摩擦面（64）間で作用する最大
係合力は、前記バネ手段（28）の最大弾性力によって決
定され、しかも前記摩擦材は、前記最大係合力によっ
て、単位面積面当り10.5〜21kg/cm²（150〜300ポンド／
in²）の係合圧力が加えられる摩擦面を有していること
を特徴とするクラッチアセンブリ。
【請求項２】ブロッカー手段（40）は、バネ手段（28）
の弾性力に反抗して、このブロッカー手段を脱係合させ
るための反ブロッキングトルクを発生することを特徴と
する請求項１記載のアセンブリ。
【請求項３】炭素／炭素複合材（74）に作用する係合圧
力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245ポンド／in
²）の範囲にある請求項１記載のアセンブリ。
【請求項４】炭素／炭素複合材（74）の密度が0.7〜1.1
g/ccの範囲にある請求項３記載のアセンブリ。
【請求項５】炭素／炭素複合材（74）が、ブロッカー手
段（40）の周回りに間隔を隔てて配置された少なくとも
２つのセグメント（76）からなる請求項１記載のアセン
ブリ。
【請求項６】セグメント（76）を多角形状にカットする
とともに、ブロッカー手段（40）の周回りに見たセグメ
ント（76）の前縁と後縁（76a,76a,）をこの摩擦面の回
転方向に対して傾斜させ、前記セグメント（76）を前記
第１摩擦面（64）と摩擦係合する前記ブロッカー手段
（40）の支持面（62）に取付けた請求項５記載のアセン
ブリ。
【請求項７】ブロッカー手段（40）の支持面（62）は、
セグメント（76）の摩擦面（76c）の回転軌跡に沿った
円錐台形状を有していることを特徴とする請求項６記載
のアセンブリ。
【請求項８】炭素／炭素複合材（74）の密度が0.7〜1.1
g/ccの範囲にあり、炭素／炭素複合材（74）に作用する
係合圧力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245ポン
ド／in²）である請求項７記載のアセンブリ。
【請求項９】炭素／炭素複合材（74）が、ブロッカー手
段（40）の周回りにほぼ等間隔に隔置されるとともに支
持面（62）に固定した少なくとも３つのセグメント（7
6）からなる請求項７記載のアセンブリ。
【請求項１０】ブロッカー手段（40）は、バネ手段（2
8）の弾性力に反抗して、このブロッカー手段を脱係合
させるための反ブロッキングトルクを発生することを特
徴とする請求項９記載のアセンブリ。
【請求項１１】各セグメント（76）の多角形状が平行四
辺形であって、噛合いクラッチ（14,12）の面に対して
ほぼ平行に配置された２つの側部（76b）を有すること
を特徴とする請求項８記載のアセンブリ。
【請求項１２】相対回転可能でかつ軸方向に移動して係
合する第1,第２の噛合いクラッチ（14,12）と；第１噛
合いクラッチ（14）に向って、第２噛合いクラッチ（1
2）を軸方向に付勢するバネ手段（28）と；第１噛合い
クラッチ（14）が第１の位置から軸方向に移動し、これ
により前記噛合いクラッチ（14,12）が脱係合され、第
２の位置に第２噛合いクラッチ（12）と係合を行わせる
アクチュエータ（72）と；第1,第２摩擦面（64,76c）と
ブロッカー歯（48,50,52）を備え、噛合いクラッチの非
同期係合を防ぐブロッカー手段（40）と；第１噛合いク
ラッチ（14）を第２の位置に向う最初の係合移動に応答
して係合可能となり、かつ噛合クラッチ（14,12）の非
同期回転中に作動して前記ブロッカー歯（48,50,52）に
係合するトルクを発生するための摩擦面（64,76c）とを
備え、前記ブロッカー歯は、第１噛合いクラッチ（14）を第２
噛合いクラッチ（12）および前記摩擦面（64,76c）を介
するバネ手段（28）に対して移動させて係合するとき作
動し、これによりバネ手段（28）の付勢力を増加させ、
第１噛合いクラッチ（14）が第２の位置に達したとき予
め決められた最大値となるようにした、ブロッカークラ
ッチアセンブリであって、少なくとも１つの摩擦面（76c）を形成し、0.3〜1.3g/c
cの密度を有し、化学蒸着法によって炭素を被着した炭
素繊維基材からなる炭素／炭素複合材（74）の摩擦材を
備え、この摩擦材及び前記第１摩擦面（64）間で作用する最大
係合力は、前記バネ手段（28）の最大弾性力によって決
定され、しかも前記摩擦材は、前記最大係合力によっ
て、単位面積面当り10.5〜21kg/cm²（150〜300ポンド／
in²）の係合圧力が加えられる摩擦面を有していること
を特徴とするクラッチアセンブリ。
【請求項１３】ブロッカー手段（40）は、バネ手段（2
8）の弾性力に反抗して、このブロッカー手段を脱係合
させるための反ブロッキングトルクを発生することを特
徴とする請求項12記載のアセンブリ。
【請求項１４】炭素／炭素複合材（74）に作用する係合
圧力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245ポンド／
in²）の範囲にある請求項12記載のアセンブリ。
【請求項１５】炭素／炭素複合材（74）の密度が0.7〜
1.1g/ccの範囲にある請求項14記載のアセンブリ。
【請求項１６】摩擦面（64,76c）が円錐台形面でなり、
第２噛合いクラッチ（12）がステップ比変速機の軸（2
0）とスプライン係合し、バネ手段（28）により一方の
軸方向に付勢され、第１噛合いクラッチ（14）が前記変
速機の一定かみ合いギア比（18）に統合され、さらにア
クチュエータ（72）は、バネ手段（28）の付勢力に抗し
て第１噛合いクラッチ（14）を第２噛合いクラッチ（1
2）と係合する軸方向に移動するようになっている請求
項12記載のアセンブリ。
【請求項１７】炭素／炭素複合材（74）が、ブロッカー
手段（40）の周回りに間隔を隔てて配置された少なくと
も２つのセグメント（76）からなる請求項16記載のアセ
ンブリ。
【請求項１８】セグメント（76）を多角形状にカットす
るとともに、ブロッカー手段（40）の周回りに見たセグ
メント（76）の前縁と後縁（76a,76a,）をこの摩擦面の
回転方向に対して傾斜させ、前記セグメント（76）を前
記第１摩擦面（64）と摩擦係合する前記ブロッカー手段
（40）の支持面（62）に取付けた請求項17記載のアセン
ブリ。
【請求項１９】炭素／炭素複合材（74）の密度が0.7〜
1.1g/ccの範囲にあり、炭素／炭素複合材（74）に作用
する係合圧力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245
ポンド／in²）の範囲にある請求項18記載のアセンブ
リ。
【請求項２０】各セグメント（76）の多角形状が平行四
辺形であって、クラッチ（14,12）の回転面に対してほ
ぼ平行に配置された２つの側部（76b）を有することを
特徴とする請求項19記載のアセンブリ。
【請求項２１】セグメント（76）の前縁及び後縁（76
a）が噛合いクラッチ（14,12）の回転方向に対して傾い
て配置されている請求項20記載のアセンブリ。
【請求項２２】炭素／炭素複合材（74）が、ブロッカー
手段（40）の周回りに間隔を隔てて配置されるとともに
支持面（62）を形成する円錐台形面に固定した少なくと
も２つのセグメント（76）からなる請求項21記載のアセ
ンブリ。
【請求項２３】ブロッカー手段（40）は、バネ手段（2
8）の弾性力に反抗して、このブロッカー手段を脱係合
させるための反ブロッキングトルクを発生することを特
徴とする請求項22記載のアセンブリ。
【請求項２４】第１噛合いクラッチ（14）に対して非回
転可能となる第１の円錐台形面（64）と；第２噛合いク
ラッチ（12）に対してある制限された度合いで回転する
ように取付けられ、かつバネ手段によって一方向に付勢
され、アクチュエータ（72）により噛合いクラッチ（1
4,12）の最初の軸方向への係合移動に応答して第１の円
錐台形面（64）との係合のために軸方向へ移動可能な第
２の円錐台形面（62）を有するブロッカーリング（40）
と；第1,第２の円錐台形面に形成された摩擦面（64,76
c）に接している液体冷媒とを備え、前記ブロッカーリ
ング（40）が噛合いクラッチ（14,12）の非同期係合を
阻止するための手段（48,50,52）を有しているクラッチ
アセンブリ（10）において、少なくとも１つの円錐台形面（76c）に固定され、0.3〜
1.3g/ccの密度を有し、化学蒸着法によって炭素を被着
した炭素繊維基材からなる炭素／炭素複合材（74）の摩
擦材を備え、この炭素／炭素複合材（74）は、多角形状に切られて前
記ブロッカーリング（40）の外周上にほぼ等間隔に配置
され、かつこの摩擦面の回転方向に対して傾斜した前縁
と後縁（76a,76a）を有する少なくとも２つの摩擦材セ
グメントを少なくとも１つの前記円錐台形面（62）に固
定され、前記炭素／炭素複合材（74）の摩擦面（76c）と第１円
錐台形面（64）間に作用する係合圧力を、前記摩擦面
（76c）の単位面積当り10.5〜21kg/cm²（150〜300ポン
ド／in²）の範囲に制限する手段を有し、前記バネ手段が、摩擦面（64,76c）間に作用するこの係
合圧力を加えるようになっていることを特徴とするクラ
ッチアセンブリ。
【請求項２５】炭素／炭素複合材（74）に作用する係合
圧力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245ポンド／
in²）の範囲にある請求項24記載のアセンブリ。
【請求項２６】炭素／炭素複合材の密度が、0.7〜1.1g/
ccの範囲にある請求項25記載のアセンブリ。
【請求項２７】炭素／炭素複合材の密度が、0.7〜1.1g/
ccの範囲にあり、かつ炭素／炭素複合材（74）に作用す
る係合圧力が、単位面積当り12〜17kg/cm²（175〜245ポ
ンド／in²）の範囲にある請求項24記載のアセンブリ。
【請求項２８】各セグメント（76）の多角形状が平行四
辺形であって、クラッチ（14,12）の回転面に対してほ
ぼ平行に配置された２つの側部（76b）を有することを
特徴とする請求項27記載のアセンブリ。
【請求項２９】炭素／炭素複合材（74）が、ブロッカー
リング（40）の周回りにほぼ等間隔に隔置されるととも
に１つの前記円錐台形面（62）に固定した少なくとも３
つのセグメント（76）からなる請求項28記載のアセンブ
リ。