JPH0217225A - クラッチアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
レーキなどのエネルギー吸収装置に関する０本発明はよ
り具体的には摩擦材の表面積およ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削減するも
のに関する。

（従来の技術） 化学蒸着法（ＣＶＤ）によって熱分解炭素を被着した炭
素繊維基材を素材とする連続気孔炭素／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。そこでは、エネ
ルギー吸収装置が、係合し合って相対回転を遅らせる対
向摩擦面を備えている少なくとも２つの相対回転体と：
少なくとも一方の相対回転体に取付けられてあり、少な
くとも一方の摩擦面になっている連続気孔炭素／炭素複
合材であって、織って単層織物基材とし、化学蒸着法に
よって０．３〜１．３ｇ／ｃｃの密度の炭素を被着した
炭素繊維材を基材とする連続気孔炭素／炭素複合材と；
該対向摩擦面に接している液体冷媒と：該対向摩擦面を
摩擦係合させる作動手段からなる構成を備えている。

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３．９８３，９７
９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−クラッチアセンブリの
構成要素・とじての第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−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−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−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−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−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−リングがアンプロッキ
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１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） 本発明の目的は、摩擦材を構成してその性能を最適化す
ることにある。

本発明はまた上記摩擦材の性能を最適化することにより
、同期装置あるいはブロッカ−アセンブリにおける噛合
いクラッチの非同期係合を除去もしくはできるだけなく
すことを目的としている。

（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、本発明のクラッチ　アセンブリは、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
素繊維基材でなる炭素／炭素複合材（７４）を備え、該
材料（７４）上の最大係合力がバネ手段（２８）の最大
弾性力によって決定され、しかも前記材料は、最大係合
力を生じる摩擦面において、単位面積当り１０〜２０ｋ
ｇ／ｃｍ”の係合力を有するように設計されていること
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−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
解するための一層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、Ｈａ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＝ｔａり市川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。

１００炭素二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や・ １２、同期化器：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−と、ブロッカ−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、プロツカー：同期化器に似ているが、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−は既知であり、前記米国特許第３，９８３゜
９７９号、第４，１４１，４４０号、第４゜１７６．７
３６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−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−機構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２
０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に左端が当るバネ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．Ｌ７３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−機構のブロッカ−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−歯部４２がブロッカ−リン
グ４０に係合する。好ましくは、ブロッカ−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−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−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、４６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−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４４．４
６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
−リング４０がクラッチ１２と共に回転する。各内向き
対突出歯４４゜４６の間のスペースの幅は歯部４２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−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−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−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）　５
２．５２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−とクラッチが
アンプ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　アンプロッキングテ
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
テーバ角度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゜９２４．４８
４号に詳述されているごとく。

分割型円環弾性リング６０をはめる満５８をブロッカ−
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、わずかな弾性締付は力を歯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
該弾性締付は力はブロッカ−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−リング４０の全体的に外向きの円錐台形面６
２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６４に摩擦係合す
る０弾性リング６０によって供給される軸方向抗力（ａ
ｘｉａｌ　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−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−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−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１
８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−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６
６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−リング４０に印加されるごくわずかのトルクの働
きによって、ブロッカ−歯突出部４４のテーバ４８が歯
部４２のテーバに軸方°向に一直線に整合した後、軸方
向係合する。テーバ４８が係合すると同時にバネ２８の
力がテーバ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
てテーバ４８．５２が供給するアンプロッキング　トル
クに対抗する。

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バ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−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４．７０３，６
６７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６作動手段（シフト　フォーク６６、ピス
トン７２）は、両者間に同期関係が設定され、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−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プ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。

アンプロッキング　テーバ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ク（クラッシュｃｒａｓｈ）　Ｌ／
、クラッチ１２．１４が非同期係合する傾向を持ってい
る。以下、時期尚早アンプロッキング（クラッシュ）の
問題を完全に解決し、かつブロッカ−クラッチ　アセン
ブリの製造費を大幅に低減した、円錐台形面の界面の改
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−
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１Ｏ図に示
す、ブロッカ−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、ｍ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節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Ｍ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０．３〜１．３　ｇｍ／　ＣＣである。ただし密度
が低いと磨耗が速く、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
０．７〜１．１　ｇｍ／ｃｃとすることが望ましい。

密度が０．８〜１．０　ｇｏｐ／ｃｃである摩擦材によ
れば好結果が得られ２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（ｅｑｕａｌｌｙ　ｔｅｎｓｉ
ｏｎｅｄ　ｂａｓｋｅｔ　ｓｑｕａｒｅｗｅａｖｅ）と
する、　１，２００℃ｍａｘでＣＶＤを行った後の密度
は０．８〜１．１　ｇｍ／ｃｃとする；その厚さは０．
０４５　ｉｎ、　（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１．３ｇｍ７’ｒ、ｃ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−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小限
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摩擦材面７６
ｃと面６４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−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Ｍ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　（２０
０°Ｃ）の使用温度ピークに容易に耐久ることができる
。使用温度がこれよりも高い場合は、米国特許出願第１
５０．３５５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−
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、ｇ振材
を切って接着材を所望の形状、サイズにする、 ５、ブロッカ−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
２００ポンド／ｉｎ２（４５ｋｇ／　ｃｍ″）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　Ｐｌａｓｔｉｌ
ｏｃｋ６０１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。　　０．３〜１．３　ｇ
ｍ／ｃｃ　（好ましくＣ１Ｏ，８〜１．１　ｇｍ／ｃｃ
）　（７）　ＣＶ　Ｄ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シ、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−クラッーチ　アセシブ１Ｊ１０用の大抵の
炭素／炭素複合摩擦材は、２５０ポンド／ｉｎ”　　（
１７，６ｋｇ　／ｃｍ″）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（１０〜２０　
ｋｇ　／　ｃｍ″）とすれば時期尚早アンプロッキング
を確実に防止できることを確認した。ブロッカ−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。−例として、総
摩擦面積が１．１７　ｉｎ２（７，５５ｃｎ＋２）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−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０本実施例においては１円錐面６
２．６４の角度は約１０度であり、平均直径は約４．３
５　ｉｎ　（ｌ１ｃｍ）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６２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−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筒４，７０３，６６
７号に開示されているブロッカ−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２
１０ポンド／　ｉｎ”　　（１４，８ｋｇ　７ｃｍ２）
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＾、摩擦面上の係合力を１０〜２０ｋｇ／
ａｍ”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１本発明のブロッカ−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〜６６図はブロッカ−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
面の拡大平面写真である。 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−機構　　２８・・・バネ４８、５０．５２・
・・テーバ　　６４・・・円錐台形面７６ｃ・・・摩擦
材の摩擦面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１、第２の相対回転可能な噛合いクラッチ（１４
   、１２）と；クラッチの係合時に前記噛合いクラッチの
   非同期係合を防ぐように作動するブロッカー手段（１６
   ）と；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、かつ噛合いクラッチ（１４、１２）の
   非同期回転中に作動して前記ブロッカー手段（１６）に
   係合するブロッキングトルクを発生するための第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なう作動手段（７２）と；前記ブ
   ロッカー手段（１６）の係合中に前記作動手段（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（１６）の脱係合に応答して噛合い
   クラッチ（１４、１２）を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、前記バネ手段の弾
   性力は、前記摩擦面（６４、７６ｃ）間に作用し合うと
   ともに、前記作動手段が第２の位置への移動を許す前記
   バネ手段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／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（７４
   ）を備え、該材料（７４）上の最大係合力が前記バネ手
   段（２８）の最大弾性力によって決定され、しかも前記
   材料は、最大係合力を生じる摩擦面において、単位面積
   当り１５０〜３００ポンド／ｉｎ＾２（１０〜２０ｋｇ
   ／ｃｍ＾２）の係合力を有するように設計されているこ
   とを特徴とするクラッチアセンブリ。 ２）ブロッカー手段（１６）はバネ手段（２８）の弾性
   力に反抗し、ブロック手段を脱係合するアンブロッキン
   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。３）係合力が単位面積当り１７５〜２４５ポ
   ンド／ｉｎ＾２（１２〜１７ｋｇ／ｃｍ＾２）の範囲に
   ある、請求項１記載のアセンブリ。 ４）複合材（７４）の密度が０．７〜１．１ｇ／ｃｃの
   範囲にある請求項３記載のアセンブリ。 ５）複合材（７４）が外周上に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。 ６）セグメント（７６）を、多角形状にカットするとと
   もに、セグメント（７６）の前縁と後縁（７６ａ）を摩
   擦面（６４）の回転方向に対して傾斜させて１つの支持
   面（６２）に取付けた請求項５記載のアセンブリ。 ７）もう１つの摩擦面（６２）が円錐台形状を有し、摩
   擦材セグメント（７６）の回転径路面（７６ｃ）を形成
   する円錐台形面と係合することを特徴とする請求項６記
   載のアセンブリ。 ８）複合材の密度が０．７〜１．１ｇ／ｃｃの範囲にあ
   り、係合力が複合摩擦面の単位面積当り１７５〜２４５
   ポンド／ｉｎ＾２（１２〜１７ｋｇ／ｃｍ＾２）である
   、請求項７記載のアセンブリ。 ９）複合材（７４）が外周上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（７６）からなる請求項７記載のアセンブリ。 １０）ブロッカー手段（１６）はバネ手段（２８）の弾
   性力に反抗し、ブロック手段を脱係合するアンブロッキ
   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。 １１）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８記載のアセンブリ。 １２）軸方向に移動して係合する第１、第２の相対回転
   可能な噛合いクラッチ（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（１２）
   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（１
   ６）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
   いクラッチ（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、７
   ６ｃ）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つて、 少なくとも１つの摩擦面（７６ｃ）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でなる炭素／炭素複合材（７４
   ）を備え、該材料（７４）上の最大係合力が前記バネ手
   段（２８）の最大弾性力によって決定され、しかも前記
   材料は、最大係合力が生じる摩擦面において、単位面積
   当り１５０〜３００ポンド／ｉｎ＾２（１０〜２０ｋｇ
   ／ｃｍ＾２）の係合力を有するように設計されているこ
   とを特徴とするクラッチアセンブリ。 １３）ブロッカー手段（１６）はバネ手段（２８）の弾
   性力に反抗し、ブロック手段を脱係合するアンブロッキ
   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。 １４）係合力が単位面積当り１７５〜２４５ポンド／ｉ
   ｎ＾２（１２〜１７ｋｇ／ｃｍ＾２）の範囲にある請求
   項１２記載のアセンブリ。 １５）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。 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ヤ比（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（１２）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。 １７）複合材（７４）が外周上に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。 １８）セグメント（７６）を多角形状にカットするとと
   もに、セグメント（７６）の前縁と後縁（７６ａ）を摩
   擦面（６４）の回転方向に対して傾斜させて１つの支持
   面（６２）に取付けた請求項１７記載のアセンブリ。 １９）複合材の密度が０．７〜１．１ｇ／ｃｃの範囲に
   あり、係合力が複合摩擦面の単位面積当り１７５〜２４
   ５ポンド／ｉｎ＾２（１２〜１７ｋｇ／ｃｍ＾２）であ
   る、請求項１８記載のアセンブリ。 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。 ２１）セグメント（７６）の前縁および後縁（７６ａ）
   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。 ２２）複合材（７４）が外周上にほぼ等間隔に隔置され
   るとともに支持面（６２）によって形成された円錐台形
   面に固定した少なくとも２つのセグメントからなる請求
   項２１記載のアセンブリ。 ２３）ブロッカー手段（１６）はバネ手段（２８）の弾
   性力に反抗し、ブロック手段を脱係合するアンブロッキ
   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。 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で回転するよう
   に取付けられ、作動手段（７２）により噛合いクラッチ
   （１４、１２）の最初の軸方向への係合移動に応答して
   第１表面（６４）との係合のために軸方向へ移動可能な
   第２の円錐台形面を有するブロッカーリング（４０）と
   ；摩擦面（６４、７６ｃ）に接している液体冷媒とを備
   え、前記ブロッカーリングが噛合いクラッチ（１４、１
   ２）の非同期係合を阻止するように作動する手段（４８
   、５０、５２）を有しているクラッチアセンブリ（１０
   ）において、 外周上にほぼ等間隔に配置され、前縁と後縁（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）に固定してなることを
   特徴とするクラッチアセンブリ。 ２５）セグメント（７６）が外周上ほぼ等間隔に配置さ
   れた少なくとも３つのセグメント（７６）からなること
   を特徴とする請求項２４記載のアセンブリ。 ２６）摩擦材セグメント（７６）が０．３〜１．３ｇ／
   ｃｃの密度を有するとともに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／炭素複合材であるこ
   とを特徴とする請求項２５記載のアセンブリ。 ２７）複合材の密度が０．７〜１．１／ｃｃの範囲にあ
   る請求項２６記載のアセンブリ。２８）作動手段（７２
   ）が複合摩擦材（７４）の裏面（７６ｃ）と第１円錐台
   形面（６４）間の係合力を摩擦材表面（７６ｃ）の単位
   面積当り１５０〜３００ポンド／ｉｎ＾２（１０〜２０
   ｋｇ／ｏｍ＾２）の範囲に制限する手段を含んでいる請
   求項２７記載のアセンブリ。 ２９）係合力が単位面積当り１７５〜２４５ポンド／ｉ
   ｎ＾２（１２〜１７ｋｇ／ｃｍ＾２）の範囲である請求
   項２８記載のアセンブリ。