(57)【要約】  多板クラッチが、同心シェルに回転可能に結合された複数枚の摩擦板を有し、各摩擦板から半径方向に延びるキーが、シェルの内面に形成された軸方向チャネル内に摺動可能に受け入れられている。摩擦板のうち一枚を除く全ての摩擦板のキーは、チャネル内に比較的ルーズな嵌入状態をなすよう寸法決めされ、たった一枚の摩擦板のキーは、チャネル内に実質的に緊密な嵌入状態をなすよう寸法決めされている。これは、クラッチの作動を阻害しないでスタック全体に安定化効果をもたらす。摩擦板の回転安定化は、ドライブトレインにおける負荷の急変の際、摩擦板の各々のキーの各々のエッジがチャネル側壁に衝突するのを抑制するのに役立ち、それにより摩耗が減少すると共に騒音の発生が減少する。
2008539379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転可能な要素と第２の回転可能な要素の間でトルクを中断可能に伝達する多板クラッチであって、
前記第１の要素に回転可能に結合された内部シャフトを有し、
各々が前記シャフトに沿って同心状に配置されると共に前記シャフトに回転可能に結合された複数枚の第１の板を有し、
前記第２の回転可能な要素に回転可能に結合されると共に前記第１の板及び前記シャフトの周りに同心状に配置された円筒形シェルを有し、
前記シェルに対して第１の量の回転遊びを生じさせるよう前記シャフトに沿って前記第１の板に対して交互の順番で同心状に配置されると共に前記シェルに回転可能に結合された複数枚の第２の板を有し、
前記シェルに対して第２の量の回転遊びを生じさせるよう前記シャフトに沿って同心状に配置されると共に前記シェルに回転可能に結合された第３の板を有し、前記第２の回転遊び量は、前記第１の回転遊び量よりも少なく、
前記第１の要素と前記第２の要素の間におけるトルクの伝達を可能にするよう前記第１の板、前記第２の板、及び前記第３の板を互いに押し付ける手段を有する、多板クラッチ。
【請求項２】
前記第１の回転遊び量は、前記第２の回転遊び量の約２０倍である、請求項１記載の多板クラッチ。
【請求項３】
前記第３の板は、前記第２の板の前記順番の一端のところに位置決めされている、請求項１記載の多板クラッチ。
【請求項４】
前記第１の要素は、変速機から成り、前記第２の要素は、エンジンから成る、請求項１記載の多板クラッチ。
【請求項５】
前記板は、液体中には浸漬されていない、請求項１記載の多板クラッチ。
【請求項６】
前記板は、液体中に浸漬されている、請求項１記載の多板クラッチ。
【請求項７】
第１の回転可能な要素と第２の回転可能な要素の間でトルクを中断可能に伝達する多板クラッチであって、
前記第１の要素に回転可能に結合された内部シャフトを有し、
各々が前記シャフトに沿って同心状に配置されると共に前記シャフトに回転可能に結合された複数枚の第１の板を有し、
前記第２の回転可能な要素に回転可能に結合されると共に前記第１の板及び前記シャフトの周りに同心状に配置された円筒形シェルを有し、前記シェルには、軸方向に配置されたチャネルが形成され、各チャネルは、第１の幅を有し、
前記シャフトに沿って前記第１の板に対して交互の順番で同心状に配置されると共に前記シェルに回転可能に結合された複数枚の第２の板を有し、前記第２の板から半径方向に延びるキーが設けられ、前記キーは、前記チャネル内に受け入れ可能に形作られ、前記キーは各々、第２の幅を有し、前記第２の幅は、前記第１の幅よりも小さく、
前記シャフトに沿って同心状に配置されると共に前記シェルに回転可能に結合された第３の板を有し、前記第３の板から半径方向に延びるキーが設けられ、前記キーは、前記チャネル内に受け入れ可能に形作られ、前記キーは、第３の幅を有し、前記第３の幅は、前記第２の幅よりも大きく且つ前記第１の幅よりも小さく、
前記第１の要素と前記第２の要素の間におけるトルクの伝達を可能にするよう前記第１の板、前記第２の板、及び前記第３の板を互いに押し付ける手段を有する、多板クラッチ。
【請求項８】
前記第１の幅と前記第２の幅との差は、前記第１の幅と前記第３の幅の差の約２０倍である、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項９】
前記第３の板の前記キーは、厚さが前記第２の板の前記キーの約２倍である、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項１０】
前記第３の板は、前記第２の板の前記順番の一端のところに位置決めされている、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項１１】
前記第１の要素は、変速機から成り、前記第２の要素は、エンジンから成る、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項１２】
前記板は、液体中には浸漬されていない、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項１３】
前記板は、液体中に浸漬されている、請求項７記載の多板クラッチ。
【請求項１４】
第１の回転可能な要素と第２の回転可能な要素の間でトルクを中断可能に伝達する多板クラッチであって、
前記第１の要素に回転可能に結合された内部シャフトを有し、
各々が前記シャフトに沿って同心状に配置されると共に前記シャフトに回転可能に結合された複数枚の第１の板を有し、
前記第２の回転可能な要素に回転可能に結合されると共に前記第１の板及び前記シャフトの周りに同心状に配置された円筒形シェルを有し、前記シェルには、軸方向に配置されたチャネルが形成され、各チャネルは、幅を有し、
前記シャフトに沿って前記第１の板に対して交互の順番で同心状に配置されると共に前記シェルに回転可能に結合された複数枚の第２の板を有し、前記第２の板から半径方向に延びるキーが設けられ、前記キーは、前記チャネル内に受け入れ可能に形作られると共に前記チャネル内に幾分かの回転遊びを生じさせることができるように寸法決めされ、
前記シャフトに沿って同心状に配置すると共に前記シェルに回転可能に結合された第３の板を有し、前記第３の板から半径方向に延びるキーが設けられ、前記キーは、前記チャネル内に受け入れ可能に形作られると共に前記チャネル内に前記第２の板よりも実質的に小さな回転遊びを生じさせるように寸法決めされ、
前記第１の要素と前記第２の要素の間におけるトルクの伝達を可能にするよう前記第１の板、前記第２の板、及び前記第３の板を互いに押し付ける手段を有する、多板クラッチ。
【請求項１５】
前記第３の板の前記回転遊びは、前記第２の板の前記回転遊びの約５％である、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項１６】
前記第３の板の前記キーは、厚さが前記第２の板の前記キーの約２倍である、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項１７】
前記第３の板は、前記第２の板の前記順番の一端のところに位置決めされている、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項１８】
前記第１の要素は、変速機から成り、前記第２の要素は、エンジンから成る、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項１９】
前記板は、液体中には浸漬されていない、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項２０】
前記板は、液体中に浸漬されている、請求項１４記載の多板クラッチ。
【請求項２１】
多板クラッチ装置の一連の同一の駆動板のうちの１つに取って代わる安定化板であって、前記駆動板は各々、キーによって周囲のシェル要素に回転可能に結合されると共に前記周囲のシェル要素に対して軸方向にシフトできるような形態を有し、前記キーは、前記シェル要素に形成された軸方向に延びるチャネル内に受け入れ可能に各駆動板から半径方向に延び、前記キーは、前記シェルに対し前記駆動板の各々のあらかじめ選択された量の回転遊びを許容するよう前記チャネル内にルーズに嵌まるように寸法決めされ、前記安定化板は、前記一連の同一の駆動板の各々と同一の形態を備えた板を含み、該板のキーは、前記チャネル内に実質的に一層緊密に嵌まって前記シェルに対する前記安定化板の前記回転遊びを前記あらかじめ選択された量の回転遊びよりも実質的に少ない量に制限するよう寸法決めされている、安定化板。
【請求項２２】
前記安定化板の前記回転遊びは、前記一連の駆動板の各々の前記回転遊びの約１／２以下である、請求項２１記載の安定化板。
【請求項２３】
前記安定化板の前記回転遊びは、前記一連の駆動板の各々の前記回転遊びの約１／２０である、請求項２１記載の安定化板。
【請求項２４】
前記安定化板の前記キーは、厚さが、前記一連の同一の駆動板の各々の前記キーよりも小さい、請求項２１記載の安定化板。
【請求項２５】
前記安定化板の前記キーは、厚さが、前記一連の同一の駆動板の各々の前記キーの約２倍である、請求項２４記載の安定化板。
【請求項２６】
前記安定化板の前記キーは、厚さが、前記一連の同一の駆動板の各々の前記キーの２倍である、請求項２３記載の安定化板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、多板クラッチに関し、特に、かかる多板クラッチ装置の寿命の延長及び典型的には多板クラッチ装置により生じる騒音の減少に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチは、２つの回転要素を互いに、例えば、エンジンを変速機に中断可能に結合するために用いられている。多板構造のクラッチは、単一板構造のクラッチと比べて顕著な利点をもたらし、かかる利点としては、全体として小形のパッケージ内で大きなトルク取扱い性能を実現できるということが挙げられる。その結果、かかるクラッチ形態は、多種多様な用途で見受けられ、かかる用途としては、高性能オートバイや自動車、トラック及び重機が挙げられる。しかしながら、多板クラッチ装置に付きものの幾つかの欠点がある。かかる欠点としては、多板クラッチ装置の要素部品の摩耗が早いという性質及び摩耗中の部品の相互作用により騒音が生じることが挙げられる。
【０００３】
一般的に言って、多板クラッチは、共通軸線に沿って交互の順番で同心状に配置された駆動板と摩擦板のスタックを用いており、２組の板のうちの一方の組は、内部に設けられたシャフト又はキャリヤにキー止めされ、交互に位置する板の組は、外部に設けられた円筒形シェル又はバスケットにキー止めされている。駆動板が鋼であり、被駆動板が摩擦材料で作られている構成及び駆動板が摩擦材料で作られ、被駆動板が鋼で作られている構成は、両方共、当該技術分野においては周知である。スタックを圧縮すると、板のフェースは、互いに摩擦的に接合状態になるよう互いに係合し、それによりトルクをシェルからシャフトに又はシャフトからシェルに効果的に伝達することができる。圧縮力が無い場合、板は、互いに離脱し、互いに対して自由に回ることができ、それにより外部シェルと内部シャフトとの間のトルクの伝達を中断させる。
【０００４】
一方の板の組を外部に設けられたシェルにキー止めする際、板は、シェルに回転可能にロックされた状態でシェルに対して軸方向にシフト可能なままであることが必要不可欠である。各板は、板のスタックを圧縮すると軸方向に僅かにシフトして交互に位置する板が互いに対して自由に回ることができるようにしていた板相互間の弛みを吸収できなければならない。逆に、圧縮力を除くと、板は、シャフトをシェルから回転可能に離脱させるために容易に揺れ動いて隣接の板から自由になることができなければならない。これは、典型的には、各板の外周部に沿って形成されているキーを受け入れるよう寸法決めされた軸方向に延びるチャネルを外部に設けられたシェルに形成することにより達成される。それにより、各板は、キーがチャネルに沿って自由にシフトできる状態でキーの各々のエッジのうちの１つがこれが嵌まってチャネルの一方又は他方の側壁に係合すると、シェルに回転可能にロックされる。
【０００５】
キーの軸方向運動があらゆる作動条件下において妨げられない状態のままであるようにするためには、キーの幅は、典型的には、チャネルの幅に対して僅かに小さめであるように選択される。これは、意図した効果を達成するが、これは、多板クラッチに付きものの多くの欠点の基にある原因である。各キーの先導エッジとチャネルの側壁との間の隙間により、キーは、それぞれのチャネル側壁に当たり、その都度トルク伝達方向が変わる。これは、自動車及びオートバイ用途では特に問題になる。というのは、かかる衝撃は、各発火パルスにより、エンジンの出力が短時間の加速及び減速を受けるので、アップシフト又はダウンシフトのたび、ギヤの入っている間、それどころかニュートラルの場合であっても加速的加重と原則的加重の切り換えのたびに生じるからである。これら衝撃は、騒音及び振動を発生させるだけでなく、キー及び（又は）チャネルを摩耗させる。かかる摩耗は、それに見合った騒音及び振動の増大と共にその後の摩耗速度を加速する。というのは、衝撃は、より過酷になり、ついには、クラッチは、使いものにならなくなる。
【０００６】
従来、多板クラッチに付きものの上述の問題を解決する技術的努力にあたり多種多様な対策が実施された。キーとチャネルとの間の公差を甘くすることは、一般に、クラッチの機能がすぐに損なわれるようになるので有用性が制限されることが判明した。板及び対応のチャネルの各々のキー相互間の公差を厳しくすると、キーは、板及び（又は）関連のキーが変形し、傾斜し又は違ったやり方で位置不良状態になった場合、チャネル内でつかえ又は詰まって動かなくなりやすい。かかるつかえ又は詰まりは、圧縮力を除いたときにクラッチが駆動要素と被駆動要素を結合解除するのを阻止し又は遅らせ、それにより、ニュートラル又はシフト歯車を選択するのが困難になる。これとは逆に、つかえ又は詰まりは、板のスタックを圧縮したときにクラッチが駆動要素と被駆動要素を効果的に結合するのを阻止し又は遅らせる場合がある。したがって、大抵の技術的労力の焦点は、各キーの先導エッジとチャネルの側壁の衝撃の抑制に当てられていた。
【０００７】
周知の対策では、クラッチ機構体全体は流体内に浸漬されることが必要であり、この場合、流体は、当然のことながら、隙間を満たし、それにより、キーと側壁との衝撃を抑制するのに役立つ。これは、作用効果が高く、寿命を大幅に延ばすと共に騒音を大幅に減少し又はそれどころか無くす。しかしながら、いわゆる「湿式」クラッチで用いられている油は、相当大きな抵抗をもたらし、それにより、動力を失わせると共に燃料消費量を増大させる。加うるに、４サイクルオートバイ用途では、かかるクラッチは、エンジン油を汚染する傾向がある。
【０００８】
別の対策では、機械的減衰装置、例えばばね又はＯリングをキー／チャネルインターフェイスに又はその周りに装着して用い、それにより互いに係合する表面相互間の衝撃を緩衝することが可能である。かかる改造例は、衝撃荷重並びに関連の騒音及び損傷の減少に幾分効果的であることが判明したが、要素の追加により、クラッチ機構体の複雑さが増大するだけでなくこれら追加の要素は、故障する可能性が高い。弛くなった金属部品の損傷又は破損により、クラッチのそれ以上の損傷が生じる場合があり、しかも、破損状態のＯリングは、板が互いに分離したり揺れ動いて互いに離れるのを阻止する場合がある状態では、クラッチの作動が困難な場合がある。
【０００９】
現在知られている多板構成の欠点を解決する多板クラッチ構成が要望されている。過度の摩耗速度を生じにくく、作動中騒音を発生させず、しかも、摩耗及び騒音を解決する現在知られている技術的努力の複雑さを生じない多板クラッチを提供することが大いに要望されている。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、従来公知の多板クラッチの欠点を解決し、改良形態のクラッチは、寿命を実質的に延ばすと共にその作動中、騒音の発生を減少させるのに役立つ。かかる作用効果は、乾式及び湿式の用途で実現可能である。
【００１１】
本発明は、一般に、シェル又はバスケットへの多板クラッチの駆動板のうちの１枚の回転結合の区別をもたらし、それにより、クラッチパック中の他の駆動板よりも回転遊びを小さくする。１枚の板だけの回転遊びを制限することにより、板を離脱させるのに必要な個々の板の軸方向シフト性能が保たれ、他方、かかる１枚の板の回転遊びの制限により、板を完全に係合させたときの他の板の全ての回転遊びが大幅に減少する。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、多板クラッチは、駆動板及び被駆動板のスタックを有し、これら板は、これらが共通軸線に沿って交互の順番に配置される程度までは従来形態で設けられており、一方の板の組は、内部に設けられたシャフト又はキャリヤにキー止めされ、他方の板の組は、外部に設けられたシャフトにキー止めされている。外部に設けられたシャフトにキー止めされている板の各々は、これから半径方向に延びると共に軸方向に設けられたチャネル内に受け入れ可能に形作られた一連のキー又はタブを有し、チャネルは、シェルの内面に沿って形成されている。本発明によれば、外部に設けられたシェルにキー止めされている板の一方の組は、ほぼ同じように形作られているが、その寸法の面において区別されている。かかる寸法決めは、板のスタックが、圧縮下にある間、他方の板の位置及び運動に安定化という影響を及ぼし、それにより、チャネル壁に対するキーの衝撃力が大幅に減少する。
【００１３】
本発明の「安定化」板は、そのキーの寸法が、シェルの内面に形成されたチャネルの寸法とぴったりと一致するよう、即ち、回転遊びがほとんど無いように選択されている一方で、他方の板の全てのキーが、従来型多板クラッチ形態に従ってチャネル内に実質的にルーズな嵌まり状態を有し、即ち、回転遊びが大きいように寸法決めされている点において、外部に設けられたシェルにキー止めされている他方の板とは区別される。本発明により達成される予期しなかった作用効果として、駆動板のスタック中にかかる安定化板を１枚設けることにより所望の回転安定性が達成されるが、このことは、クラッチの作動に悪影響を及ぼすことはない。安定化板を板の順番中のどこにでも設けることができるが、最も好ましくは、スタックのいずれか一方の最も端に位置決めされる。
【００１４】
駆動板及び被駆動板のスタックの圧縮時に、安定化板は、シェルのチャネルに対するスタック中の他の板の全ての回転位置を安定化させるのに役立つ。安定化板のキーとこれらが受け入れられたチャネルとの間の最小限の遊びは、安定化板とシェルとの間の相対回転を実質的に阻止する。他の板の全てが、安定化板に摩擦結合されているので、安定化板に対する、したがって、シェル内のチャネルに対する回転には、かかる摩擦に打ち勝つ必要がある。摩擦に打ち勝つには、相当大きな力が必要であり、それにより、達成できる相対回転速度が大幅に減少する。相対的な回転速度の大幅な減少により、キーがそれぞれのチャネルの側壁に当たる力が大幅に減少する。これにより、互いに係合する表面の摩耗が実質的に減少し、しかも、ハンマーで打つような騒音の発生がほとんどなくなる。安定化板は、チャネルの側壁に接触するキーの各々の表面積を増大させ、それによりキーとチャネル側壁の両方の摩耗を減少させるよう他の駆動板の厚さよりも大きな厚さを持つように寸法決めされるのが良いが、このようにするかどうかは任意である。
【００１５】
安定化板をシェルに回転可能に結合して僅かな量の回転遊びを達成するために別の構成を用いることができる。他の駆動板との嵌合のようにシェルに形成された同一のチャネルに嵌合するよう僅かに広いキーを利用するのではなく、シェルは、もっぱら安定化板のキーを受け入れるようになった第２の組をなすチャネルを有しても良い。変形例として、回転自由度の所望の制限を達成するために別個のピンとスロットから成る構成を利用しても良い。他の機構を改造して本発明の目的を達成しても良いことが考えられる。
【００１６】
本発明の上記特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示的に示す添付の図面と関連して好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の多板クラッチは、従来公知の多板クラッチ形態の欠点のうちの多くを解決して長い寿命及び静粛な作動をもたらす。本明細書においては安定化板と称する特別に寸法決めされた駆動板を従来型駆動板と組み合わせて設けることは、クラッチの入切動作を損なわないで、クラッチパック全体を回転的に安定化させるのに役立つ。相互に作用する要素の相対回転運動を安定化させることにより、かかる要素の互いに係合する表面相互間の衝撃力が、大幅に減少し、それにより、それ相応の損傷及び摩耗の減少が得られ、もしそのように構成していなければ、使用の結果として、かかる損傷及び摩耗が不可避的に生じる。衝撃力の減少は、更に、もしそのように構成していなければ生じるであろうハンマーで打つような騒音を減少するのに役立つ。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施形態の分解組立て斜視図である。多板クラッチ１２は、例えばクラッチの外側シェル１４に回転可能に結合されたエンジン（図示せず）とクラッチの出力シャフト１６に回転可能に結合された変速機（図示せず）との間でトルクを中断可能に伝達するのに役立つ。動力伝達は、交互に順番に設けられた同軸配置の駆動板１８であって以下において安定化板と呼ぶ１枚の特別に寸法決めされた駆動板２０を含む駆動板と被駆動板２２を互いに押し付けることによって達成され、この場合、駆動板は、シェルに回転可能に結合され、被駆動板は、キャリヤ１７を介して出力シャフトに回転可能に結合されている。この特定の例に示されたクラッチパックは、全部で７枚の駆動板と８枚の被駆動板を含むが、本発明は、これよりも多い数又は少ない数の板を備えたクラッチパックに適用できる。クラッチパックの圧縮は、シェルの一端部のところに設けられた圧力板２４の作用によって達成される。圧力板から延びるばね押し係合面２６が、クラッチパック１８，２０，２２に全体を別の係合面２８に押し付けるのに役立ち、この係合面２８は、シェルの反対側の端に設けられており、それにより、隣接の板フェースが、互いに緊密に係合する。係合状態からの板の離脱は、代表的には自動車用途で用いられる作動機構体、例えば足踏み式油圧機構体又は代表的にはオートバイ用途で用いられる手動式機構体を用いて加圧板により生じるばね力に対抗することにより達成される。
【００１９】
図２は、図１の２−２線矢視断面図である。駆動板１８は、キー３０により結合されており、これらキーは、駆動板の周囲から半径方向に延びると共に外側シェルの内面に形成されたチャネル３２内に受け入れられている。１２個のチャネル内に受け入れられる全部で１２個のキーを備えた形態が例示として図示されているが、キーの任意の数、形状及び配置状態を利用したクラッチ形態に容易に利用できる。外側シェル１４の内面に形成されたチャネルは、外側シェルを完全に貫通した延長部を含む任意の深さのものであって良い。係合面３４は、隣の被駆動板のほぼ同じ形状の係合面に摩擦係合するよう形作られている。キーのエッジとチャネルの側壁との間に示されている隙間３８は、説明の目的上、誇張されている。それにもかかわらず、キーの幅４２は、チャネルの幅４０よりも著しく小さいように選択されている。その目的は、駆動板が、クラッチの入切動作中、チャネルに沿って自由に軸方向にシフトできるようにすることにある。実際の幅及び幅の実際の差は、当然のことながら、特定のクラッチの形態及び用途で決まる。
【００２０】
図３は、図１の３−３線矢視断面図である。安定化板２０は、キー３６により外側シェル１４に回転可能に結合され、これらキーは、かかる駆動板の周囲から半径方向に延びていて、外側シェルの内面に形成されたチャネル３２内に受け入れられている。係合面３４は、隣りの被駆動板のほぼ同じ形の係合面に摩擦係合するよう形作られている。安定化板は、駆動板１８と同一の形態を有するが、これら板は、或る特定の特徴の寸法の面で互いに異なっている。具体的に言えば、キーは、チャネル３２の幅にぴったりと一致した幅４４を有している。その結果、キーのエッジとチャネルとの間には本質的に隙間が無い。実際の幅及び幅の実際の差は、当然のことながら、特定のクラッチの形態及び用途で決まる。本発明にとって必須の要件は、安定化板２０のキー３６とチャネル３２との間の隙間が、駆動板１８のキー３０とかかるチャネルとの間の隙間よりも著しく小さいように選択されていることにある。キーの幅とチャネルの幅との差が他の駆動板のキーの幅とチャネルの幅との差の半分である安定化板は、用途によってはクラッチ動作を損なわないで所望の回転の安定性を生じさせることができる。用途によっては、隙間幅の差がこれよりも大きくても有効な場合がある。例えば、幅の差が約１：２０は、Ｄｕｃａｔｉ（登録商標）９９６又は９９９のクラッチでは有効であることが判明しており、この場合、隙間が０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）に過ぎない安定化板は、隙間が約０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）であるように寸法決めされた他の駆動板と協働する。
【００２１】
図４は、本発明の変形実施形態の縦断面図であり、この変形実施形態では、安定化板２０は、そのキー３６の幅の点だけでなく、キーを含む板全体の厚さの点においても、他の駆動板１８とは区別される。キーの厚さを増大させることは、最も有利であることが判明した。というのは、これにより、キーとチャネルとの間の接触面積を広くすることができ、それにより、安定化板のトルク伝達性能が向上するからである。加うるに、全体的に厚手の安定化板は、一般に板、特にキーの撓み又は歪みを阻止するのに役立ち、もしそうでなければ、厳密に寸法決めされたキーは、これらのそれぞれのチャネル内でつかえ又は詰まる場合がある。厚手の安定化板は又、厳密な公差を長く保持することにより寿命を延ばすのに役立つ。安定化板の厚さを２倍にすることは、最も効果的であり、他の改造を施さないで多くのクラッチ形態で許容できることが判明した。安定化板の他の駆動板に対する配置状態の面で追加の形態が図１に示されている。安定化板は、図１に示す実施形態ではクラッチパックの圧力板２４側に配置されているが、図４に示す実施形態は、クラッチパックの反対側に配置された安定化板を有する。注目されるべきこととして、図４は、更に、クラッチをその圧縮状態で示すのに役立っており、この場合、圧力板と関連したばね４６は、その係合面２６をクラッチパックに押し付けて全ての隣り合う表面を完全に係合させている。
【００２２】
図５は、更に別の実施形態の縦断面図であり、この実施形態では、安定化板２０は、クラッチパックの中心に位置決めされている。本発明の安定化板は、これがクラッチパック内のどこに配置されるかとは無関係に有効であることが判明しているが、安定化板は、クラッチパックの端のうちの一方の最も近く、最も好ましくは、圧力板のすぐ隣りに位置決めされると、最も有効であることが判明した。また、注目されるべきこととして、図５は更に、クラッチをその非圧縮状態で示すのに役立っており、この場合、ばね４６は、圧縮されて全ての隣り合う係合面が、互いに離脱し、それにより、外側シェル１４と出力シャフト１６との間のトルクの伝達を中断している。
【００２３】
使用にあたり、キーの寸法決定が厳密であり、オプションとして厚さの大きな安定化板２０を当初クラッチパック内に設け、又は、既存のクラッチパック内の駆動板１８のうちの１枚に代えて用いる。クラッチペダル又はクラッチレバーを放すと、圧力板２４は、クラッチパックを圧縮する。隣り合う駆動板と被駆動板相互間の係合面が互いに係合すると、駆動板は、被駆動板を所定速度まで回転させる。被駆動板２２の初期加速は、抵抗を駆動板１８，２０に及ぼし、それにより、駆動板は、キー３０，３６がチャネル３２の側壁に係合するまで外側シェル１４に対して回転する。安定化板２０のキー３６とチャネル３２との間の隙間は、最小限なので、ほぼ直後に係合が生じ、それにより安定化板に外側シェルに対して加速するのに相応した最小時間が与えられ、それにより、速度差が最小限に抑えられる。最小限の速度差により、安定化板のキー３６とチャネル３２との間の衝突力が最小限に抑えられる。この作用効果は、クラッチパック全体にわたって伝えられる。というのは、それにより、安定化板のすぐ隣りのクラッチ板２２が出力シャフト及び他の被駆動板の全てと一緒になって、すぐに所定速度になり、それにより駆動板１８に対する抵抗が小さくなり、それにより、それぞれのキー３０がチャネルの側壁に衝突する力が減少するからである。トルク伝達方向を逆にすると、同様な順序の出来事が生じる。安定化板は、本質的には、外側シェルにロックされているので、他の駆動板と外側シェルとの間の回転差を生じさせるためには、安定化板とその隣りの被駆動板との間の摩擦にまず最初に打ち勝つ必要がある。それにもかかわらず、クラッチの作動は、全く損なわれない。というのは、駆動板１８のキー３０とチャネルとの間の比較的大きな隙間により、駆動板は、クラッチの入切作業の間に必要なようにチャネル内で軸方向に僅かにシフトすることができる一方で、単一の安定化板のキー３６とチャネルとの間の大幅に減少した隙間が、かかる運動を損なわないことが判明しているからである。かかるクラッチ形態は、多板乾式クラッチにより通常生じるハンマーで打つような騒音をおおかた無くし、係合面の摩耗面の摩耗速度を大幅に減少させることが判明しており、その結果、歯車相互間の容易且つスムーズなシフトが得られる。摩耗速度を一段と減少させるためにキー及びシェルの相互係合面の硬質クロムめっきを利用するのが良い。
【００２４】
図６は、Ｄｕｃａｔｉ（登録商標）９９６又は９９９クラッチに用いられる本発明の安定化板４６の斜視図である。安定化板は、各々の幅が０．４９０インチ（１２．４４６ｍｍ）の全部で１２個のキー４８を有している。この安定化板と関連して用いられる他の駆動板の各々のキーの幅は、０．４７６〜０．４８０インチ（１２．０９０〜１２．１９２ｍｍ）である。係合面５０の内径は、４．５インチ（１１．４３ｃｍ）であり、その外径は、５．４９インチ（１３．９４ｃｍ）である。キーを含む板全体の厚さは、０．１２インチ（０．３０４８ｃｍ）である。
【００２５】
本発明は、今日用いられている多種多様なクラッチ形態のどれにも利用できる。「乾式」用途に加えて、本発明は、クラッチパック全体が、係合面相互間の衝撃を一段と減衰させるよう油内に浸漬された「湿式」形態に容易に利用できる。さらに、本発明は、多様なマニュアルトランスミッションのうちの任意の物と関連して用いられるクラッチ及び多板クラッチパックがほぼ同じ機能を実行する幾つかのオートマチックトランスミッション内に用いられるクラッチに合わせて改造できる。また、注目されるべきこととして、本発明は、例えばトルクが回転ホイールと静止ブレーキディスクとの間で伝達される航空機に用いられる多板制動システムに用いるのに容易に改造できる。
【００２６】
最後に、本発明は又、キーの幅以外のチャネルの幅を区別することによっても実施できることは注目されるべきである。減少した幅がもっぱら一連の同一の駆動板のうちの単一の駆動板のキーと接触するチャネルの領域に制限されている段付き幅のチャネルは、同一の目的に役立つ。変形例として、幅の減少した１組のチャネルを一連の同一の板のうちのたった１枚の板のキーにもっぱら用いても良く、この場合、減少幅のチャネルと公称幅のチャネルは、互いに回転的にずらされる。別の変形例として、完全に異なる結合機構体を利用して安定化板をシェルに回転可能に結合して回転遊びの所望の減少を達成しても良い。また、安定化板を適当な多板クラッチ形態において圧力板に直接回転可能に結合できることが想到でき、この場合、圧力板は、クラッチパックがその圧縮状態にある間、所望の回転安定性を達成するためにシェルに結合される。
【００２７】
本発明の特定の形態を図示すると共に説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の改造を想到できることも又明らかであろう。具体的に言えば、本発明を例えば駆動板が中央に設けられたキャリヤに結合され、被駆動板が外側シェルに結合された形態を含む多くの他の多板形態に合わせて容易に改造できる。加うるに、本発明は、板を鋼で作ったり、板を摩擦材料で作ったり、或いは摩擦材料で被覆したりする任意の置換例を含む。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の多板クラッチ形態の分解組立て斜視図である。
【図２】図１の２−２線矢視横断面図である。
【図３】図１の３−３線矢視横断面図である。
【図４】クラッチパックがその圧縮状態にある本発明のクラッチの変形実施形態の縦断面図である。
【図５】クラッチパックがその被圧縮状態にある本発明のクラッチの別の変形実施形態の縦断面図である。
【図６】本発明の別の好ましい実施形態の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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