(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハウジング、クラッチ連結部、クラッチハブおよびディスクハウジングが連結されて装着空間を形成するハウジング；
前記ハウジングに選択的且つ作動的に連結される動力伝達ハブ；
前記ディスクハウジングの内周面にスプライン結合される複数の第１摩擦ディスク；
前記動力伝達ハブの外周面にスプライン結合され、前記第１摩擦ディスクと交互に配置される複数の第２摩擦ディスク；
それぞれのピストンチャンバーを有する二つ以上のピストンを備え、前記ピストンチャンバーに供給される作動圧によって選択的に前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを摩擦結合させるピストンモジュール；そして
前記作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重を提供し、前記ピストンモジュールの内部または外部に存在する少なくとも一つ以上のリターンスプリングまたはセパレーティングスプリング；を含み、
前記ピストンモジュールに作用する前記リターンスプリングまたはセパレーティングスプリングのスプリング荷重（Ｆｓ）（ｋｇｆ）が、
【数１】
0006797425.tif 000019
の範囲であることを特徴とする動力伝達装置。
（但し、Ａは二つ以上のピストンの総ピストン面積（ｃｍ２）であり、Ｐは作動圧（ｋｇｆ／ｃｍ２）であり、Ａｃはハウジングによって形成される圧力チャンバー面積（ｃｍ２）であり、１ｂａｒは１．０１９７１６ｋｇｆ／ｃｍ２である）
【請求項２】
前記ピストンモジュールに作用する前記リターンスプリングまたはセパレーティングスプリングのスプリング荷重（Ｆｓ）が、
【数２】
0006797425.tif 000020
の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記ピストンモジュールに含まれている二つ以上のピストンには第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクに軸力を直接加えるための少なくとも一つ以上の加圧部が形成されており、
前記二つ以上のピストンの平均半径（ＲＰｍ）に対する少なくとも一つ以上の加圧部の平均半径（ＲＡｍ）の比（ｕ）が、０．７０＜ｕ＜２．０の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面には摩擦材が付着されており、
前記二つ以上のピストンの平均半径（ＲＰｍ）に対する前記摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）の比（ｖ）が、０．８０＜ｖ＜１．２５の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面に摩擦材が付着されており、
少なくとも一つ以上の加圧部の平均半径（ＲＡｍ）に対する前記摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）の比（ｚ）が、０．８０＜ｚ＜１．２０の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面に摩擦材が付着されており、
前記摩擦材の内半径（ＲＦｉ）に対する前記摩擦材の外半径（ＲＦｏ）の比（ｋ）が、１．３０＜ｋ＜２．２０の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記摩擦材が、前記第１摩擦ディスクおよび前記第２摩擦ディスクの片面に付着されており、
前記摩擦材の内半径（ＲＦｉ）に対する前記摩擦材の外半径（ＲＦｏ）の比（ｋ）が、１．５０＜ｋ＜２．００の範囲であることを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記二つ以上のピストンは、軸方向に共に移動し、作動圧によるそれぞれの軸力が合わせられるようになっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記ピストンモジュールは、
前記クラッチハブ上に配置され、軸方向の動きが制限されるリテーナ；
第１ピストン内径部と第１ピストン外径部とを含み、前記ハウジングとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、前記第１ピストン内径部が前記リテーナ上で軸方向に移動可能な第１ピストン；そして
第２ピストン内径部と第２ピストン外径部とを含み、前記リテーナとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、前記第２ピストン内径部が前記リテーナによって前記第１ピストン内径部から軸方向に離隔し前記リテーナ上で軸方向に移動可能であり、前記第２ピストン外径部が前記第１ピストン外径部と接触する第２ピストン；を含み、
前記リターンスプリングは、前記第１ピストンとリテーナとの間、前記第２ピストンとリテーナとの間、または前記ピストンモジュールの外部に配置され前記第１ピストンまたは第２ピストンにスプリング荷重を加えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記リテーナ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンがバランスチャンバーを形成し、前記リテーナがバランス圧を前記バランスチャンバーに供給するようになっていることを特徴とする請求項９に記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記ディスクハウジングには前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクとを軸方向に支持するための支持プレートが備えられており、
前記セパレーティングスプリングは、前記第２摩擦ディスクの径方向外側で隣接する第１摩擦ディスクの間または隣接する第１摩擦ディスクと支持プレートとの間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記ディスクハウジングには前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクとを軸方向に支持するための支持プレートが備えられており、
前記セパレーティングスプリングは、前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクの間または隣接する第２摩擦ディスクと支持プレートとの間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記セパレーティングスプリングが前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクとピストンモジュールとの間に配置され、前記ピストンモジュールは前記セパレーティングスプリングを回転可能に支持するためのスライディングベアリングを含むことを特徴とする請求項１２に記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記第２ピストンの前記第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクと対向する面には追加摩擦材が付着されており、前記第２ピストンが前記追加摩擦材を通じて前記第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクを押すようになっていることを特徴とする請求項９に記載の動力伝達装置。
【請求項１５】
互いに対向する第２ピストンとリテーナのうちのいずれか一つにストッパー溝が形成されており、他の一つに前記ストッパー溝に挿入される回転ストッパーが形成されているか、或いは、互いに対向するリテーナとクラッチハウジングのうちのいずれか一つにストッパー溝が形成されており、他の一つに前記ストッパー溝に挿入される回転ストッパーが形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二つ以上のピストンが備えられた動力伝達装置に関するものであって、より詳しくはトラクター（ｔｒａｃｔｏｒ）、フォークリフトトラック（ｆｏｒｋｌｉｆｔ  ｔｒｕｃｋ）などのような農業機械、建設および産業用機械、または車両に適用可能な動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に動力伝達装置は一つの部材の動力を他の部材に選択的に伝達するために使用される。また、動力伝達装置は回転している部材を固定するために使用されることもある。
【０００３】
図１１を参照して、従来のトラクター用動力伝達装置について概略的に説明する。
【０００４】
図１１に示されているように、一つの入力軸（図示せず）上に二つの動力伝達装置２００が配置されている。前記二つの動力伝達装置２００のそれぞれは装着空間を形成するそれぞれのハウジングを含んでおり、前記二つのハウジングのうちの一部が共有される。即ち、各ハウジングはクラッチハブ２１０、クラッチ連結部２１２、クラッチハウジング２１４およびディスクハウジング２１５を含み、前記二つのハウジングはクラッチ連結部２１２を共有する。
【０００５】
前記各動力伝達装置２００は、ピストン２３０、第１、第２摩擦ディスク２５０、２５２、リターンスプリング２４０、そして動力伝達ハブ２６０をさらに含む。
【０００６】
ピストン２３０は前記ハウジングの内部に装着されており、前記ハウジングとの間にピストンチャンバー２２０を形成する。前記ピストンチャンバー２２０に作動圧が供給されると、ピストン２３０はハウジング内で軸方向に移動できるようになっている。また、前記ピストンチャンバー２２０に作動圧を供給するために前記クラッチハブ２１０またはクラッチ連結部２１２には作動圧供給流路２１６が形成されている。前記ピストンチャンバー２２０に供給された作動オイルがピストンチャンバー２２０から漏れないように、ピストン内径部２３２とクラッチハブ２１０との間およびピストン外径部２３６とクラッチハウジング２１４との間にはシーリング部材（ｓｅａｌｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）２７０、２７２が装着される。また、ピストン外径部２３６とピストン中間部２３４はピストンチャンバー２２０の反対方向に突出して二つの加圧部を形成する。
【０００７】
前記ディスクハウジング２１５は前記クラッチハウジング２１４から軸方向に延長されており、その内周面には複数の第１摩擦ディスク２５０がスプライン結合されている。また、前記動力伝達ハブ２６０の外周面には複数の第２摩擦ディスク２５２がスプライン結合されており、前記複数の第２摩擦ディスク２５２は前記複数の第１摩擦ディスク２５０と交互に配置される。また、前記ディスクハウジング２１５には支持プレート２５４がスプライン結合されており、前記支持プレート２５４は前記ディスクハウジング２１５に装着されたスナップリング２５６によって軸方向の一方の側への動きが制限される。前記支持プレート２５４は第１摩擦ディスク２５０と第２摩擦ディスク２５２を軸方向に支持して互いに摩擦結合されるようにする。
【０００８】
前記ピストンチャンバー２２０の反対側の前記クラッチハブ２１０上にはスプリング支持部材２４２が配置され、前記ピストン内径部２３２と前記スプリング支持部２４２との間にはリターンスプリング２４０が配置される。前記スプリング支持部２４２はクラッチハブ２１０に装着されたスナップリング２４４によって軸方向の一方の側への動きが制限される。これにより、前記リターンスプリング２４０は前記作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重をピストン２３０に加える。また、前記クラッチハブ２１０および動力伝達ハブ２６０上には冷却油が供給される通路２１８、２６２がそれぞれ設けられている。
【０００９】
このような動力伝達装置２００によれば、作動圧供給流路２１６を通じて作動オイルがピストンチャンバー２２０に供給されると、ピストン２３０が軸方向の一方の側に動いて第１摩擦ディスク２５０と第２摩擦ディスク２５２とを摩擦結合させる。これにより、入力軸の回転動力が動力伝達ハブ２６０に伝達される。反対に、ピストンチャンバー２２０に供給された作動オイルがピストンチャンバー２２０から排出されると、リターンスプリング２４０のスプリング荷重によってピストン２３０は軸方向の他方の側に動く。したがって、第１摩擦ディスク２５０と第２摩擦ディスク２５２は互いに離隔し、入力軸の回転動力が動力伝達ハブ２６０に伝達されない。
【００１０】
従来の動力伝達装置２００によれば、リターンスプリング２４０が、径方向において、動力伝達ハブ２６０とクラッチハブ２１０との間に配置されていた。このため、ハウジングの外径を増加させずには第１摩擦ディスク２５０と第２摩擦ディスク２５２の面積を増やすことには限界があった。第１摩擦ディスク２５０と第２摩擦ディスク２５２の面積を増やせば、コアプレート（ｃｏｒｅ  ｐｌａｔｅ）の質量、即ち、熱吸収質量（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ  ｍａｓｓ）が増加して動力伝達装置の熱容量を増加させることができる（図４参照）。
【００１１】
また、従来の動力伝達装置２００では二つのハウジングと二つのクラッチハブ２１０が一体に形成される。即ち、適切な直径を有する円筒を先ず製作し、前記円筒の内部を加工してハウジングを製作する。このため、ハウジングの加工費用が嵩むものとなっていた。
【００１２】
また、動力伝達装置２００の作動が解除される時、遠心力によってピストンチャンバー２２０から作動オイルが完全に排出されず、ピストンチャンバー２２０に残ることがある。ピストンチャンバー２２０に残った作動オイルを完全に排出するためには、ピストン２３０にバランス圧を提供するバランスチャンバーを形成する必要があるが、従来の動力伝達装置２００にはバランスチャンバーが備えられていなかった。
【００１３】
一方、動力伝達装置の効率を増加させるために、作動油圧の大きさを減らしながらピストンに加えられる軸力の大きさを増加させるための研究が活発に行われており、このために、一つの動力伝達装置に二つ以上のピストンを設けるための技術が研究されている。
【００１４】
ピストンの個数が増加するほど、作動油圧が加えられるピストンの面積が増加し、これによりピストンに加えられる軸力の大きさも増加して、動力伝達装置のトルク容量は増加する。しかし、ピストンに加えられる軸力の大きさが増加すると、前記軸力に対抗するリターンスプリング荷重も大きくならなければならない。特に、二つ以上のピストンを備えた動力伝達装置が円滑に作動するためには、適切なリターンスプリング荷重を決定することが非常に重要であるが、これに関する研究は今のところは行われていないことが実情である。
【００１５】
また、二つ以上のピストンを使用する動力伝達装置は、摩擦ディスクに加えられる軸力を大きく増加させるので、摩擦ディスク内に作用する圧力を均等に分布させて摩擦ディスクの寿命を延長させる必要がある。また、摩擦ディスクの熱吸収質量を増加させて動力伝達装置の熱容量を向上させるための研究が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために創出されたものであって、トルク容量および熱容量が増加するだけでなく耐久寿命も増加させることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、摩擦材の寿命およびその耐久性が向上した動力伝達装置を提供することを目的とする。
【００１８】
さらに、製作工程が簡単で製造原価を減らすことができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一つの態様による動力伝達装置は、クラッチハウジング、クラッチ連結部、クラッチハブおよびディスクハウジングが連結されて装着空間を形成するハウジング；前記ハウジングに選択的におよび作動的に連結される動力伝達ハブ；前記ディスクハウジングの内周面にスプライン結合される複数の第１摩擦ディスク；前記動力伝達ハブの外周面にスプライン結合され、前記第１摩擦ディスクと交互に配置される複数の第２摩擦ディスク；それぞれのピストンチャンバーを有する二つ以上のピストンを備え、前記ピストンチャンバーに供給される作動圧によって選択的に前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを摩擦結合させるピストンモジュール；そして前記作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重を提供し、前記ピストンモジュールの内部または外部に存在する少なくとも一つ以上のリターンスプリングまたはセパレーティングスプリング；を含み、前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面には摩擦材が付着されており、前記摩擦材の内半径（ＲＦｉ）に対する前記摩擦材の外半径（ＲＦｏ）の比（ｋ）は１．３０＜ｋ＜２．２０の範囲であってもよい。
【００２０】
多様な実施例がある中で、前記ピストンモジュールは第１ピストンチャンバーを形成する第１ピストンと、第２ピストンチャンバーを形成する第２ピストンを含み、前記第１ピストンチャンバーまたは第２ピストンチャンバーに供給される作動圧とリターンスプリングまたはセパレーティングスプリングのスプリング荷重によって軸方向に共に移動できるようになっていてもよい。
【００２１】
多様な実施例がある中で、前記第１ピストンは前記第２ピストンを通じて前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクに軸力を加えるようになっていて、前記第１ピストンチャンバーに供給された作動圧による軸力と前記第２ピストンチャンバーに供給された作動圧による軸力が合わせられて前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクに加えられてもよい。
【００２２】
多様な実施例がある中で、前記第２ピストンには前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクに軸力を加える二つ以上の加圧部が形成されており、前記二つ以上の加圧部は径方向に互いに離隔していてもよい。
【００２３】
多様な実施例がある中で、前記摩擦材は前記第１摩擦ディスクおよび前記第２摩擦ディスクの片面に付着されており、前記摩擦材の内半径（ＲＦｉ）に対する前記摩擦材の外半径（ＲＦｏ）の比（ｋ）は１．５０＜ｋ＜２．００の範囲であってもよい。
【００２４】
多様な実施例がある中で、前記ピストンモジュールが前記クラッチハブ上に配置されて軸方向の動きが制限されるリテーナ；第１ピストン内径部と第１ピストン外径部とを含み、前記ハウジングとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、前記第１ピストン内径部が前記リテーナ上で軸方向に移動可能な第１ピストン；そして第２ピストン内径部と第２ピストン外径部とを含み、前記リテーナとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、前記第２ピストン内径部が前記リテーナによって前記第１ピストン内径部から軸方向に離隔し前記リテーナ上で軸方向に移動可能であり、前記第２ピストン外径部が前記第１ピストン外径部と結合される第２ピストン；を含み、前記リターンスプリングは前記第１ピストンとリテーナの間に配置され前記第１ピストンにスプリング荷重を加えることができる。
【００２５】
多様な実施例がある中で、前記リテーナが前記第１ピストンチャンバーと前記第２ピストンチャンバーとを流体的に連通して前記第１ピストンチャンバーと第２ピストンチャンバーに同一の作動圧が供給されるようになっていてもよい。
【００２６】
多様な実施例がある中で、前記リテーナ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンがバランスチャンバーを形成し、前記リテーナがバランス圧を前記バランスチャンバーに供給するための流路が形成されていてもよい。
【００２７】
多様な実施例がある中で、前記第２ピストンの前記第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクと対向する面には追加的な摩擦材が付着されてもよく、前記第２ピストンは前記追加の摩擦材を通じて前記第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクを押すようになっていてもよい。
【００２８】
多様な実施例がある中で、互いに対向する第２ピストンとリテーナのうちのいずれか一つにはストッパー溝が形成されており、他の一つには前記ストッパー溝に挿入される回転ストッパーが形成されていてもよい。また、互いに対向するハウジングとリテーナのうちのいずれか一つにもストッパー溝が形成されており、他の一つにも前記ストッパー溝に挿入される回転ストッパーが形成されていてもよい。
【００２９】
多様な実施例がある中で、前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを冷却するための冷却油はクラッチハブと動力伝達ハブを通じて供給されるようになっており、前記ディスクハウジングには前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを軸方向に支持するための支持プレートが備えられており、前記動力伝達ハブの前記支持プレートに対応する位置にはダムリング（ｄａｍ  ｒｉｎｇ）またはスプリング支持部材が装着されていてもよい。
【００３０】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは前記第２摩擦ディスクの径方向外側で隣接する第１摩擦ディスクの間、又は隣接する第１摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００３１】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクの間、又は隣接する第２摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００３２】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングが前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクとピストンモジュールの間に配置され、前記ピストンモジュールには前記セパレーティングスプリングを回転可能に支持するためのスライディングベアリングが装着されていてもよい。
【００３３】
多様な実施例がある中で、前記クラッチ連結部は互いに連結された第１径方向延長部と第２径方向延長部とを含み、前記クラッチハウジング、第１径方向延長部およびディスクハウジングはフローフォーミング（ｆｌｏｗ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって一体に形成され、前記クラッチハブと前記第２径方向延長部は入力軸上に一体に形成され、前記第１径方向延長部と前記第２径方向延長部は溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【００３４】
多様な実施例がある中で、前記クラッチハウジング、クラッチハブおよびクラッチ連結部は一体に形成され、前記ディスクハウジングはプレスフォーミング（ｐｒｅｓｓ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって別途に製作され、前記クラッチハウジングに溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【００３５】
本発明の他の態様による動力伝達装置は、クラッチハウジング、クラッチ連結部、クラッチハブおよびディスクハウジングが連結されて装着空間を形成するハウジング；前記ハウジングに選択的に、且つ作動的に連結される動力伝達ハブ；前記ディスクハウジングの内周面にスプライン結合される複数の第１摩擦ディスク；前記動力伝達ハブの外周面にスプライン結合され、前記第１摩擦ディスクと交互に配置される複数の第２摩擦ディスク；それぞれのピストンチャンバーを有する二つ以上のピストンを備え、前記ピストンチャンバーに供給される作動圧によって選択的に前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクとを摩擦結合させるピストンモジュール；そして前記作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重を提供し、前記ピストンモジュールの内部または外部に存在する少なくとも一つ以上のリターンスプリングまたはセパレーティングスプリング；を含み、前記ピストンモジュールに作用するリターンスプリングまたはセパレーティングスプリングのスプリング荷重（Ｆｓ）（ｋｇｆ）は、以下の範囲であってもよい。
【００３６】
【数１】
0006797425.tif 000002
【００３７】
但し、Ａは二つ以上のピストンの総ピストン面積（ｃｍ２）であり、Ｐは作動圧（ｋｇｆ／ｃｍ２）であり、Ａｃはハウジングによって形成される圧力チャンバー面積（ｃｍ２）であり、１ｂａｒは１．０１９７１６ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００３８】
多様な実施例がある中で、前記リターンスプリングまたはセパレーティングスプリングのスプリング荷重（Ｆｓ）（ｋｇｆ）は以下の範囲であっても良い。
【００３９】
【数２】
0006797425.tif 000003
【００４０】
多様な実施例がある中で、前記二つ以上のピストンは軸方向に共に移動し、作動圧によるそれぞれの軸力が合わせられるようになっていてもよい。
【００４１】
多様な実施例がある中で、前記ピストンモジュールが前記クラッチハブ上に配置されて軸方向の動きが制限されるリテーナ；第１ピストン内径部と第１ピストン外径部とを含み、前記ハウジングとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、前記第１ピストン内径部が前記リテーナ上で軸方向に移動可能な第１ピストン；そして第２ピストン内径部と第２ピストン外径部とを含み、前記リテーナとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、前記第２ピストン内径部が前記リテーナによって前記第１ピストン内径部から軸方向に離隔し前記リテーナ上で軸方向に移動可能であり、前記第２ピストン外径部が前記第１ピストン外径部と結合される第２ピストン；を含み、前記リターンスプリングが前記第１ピストンとリテーナの間に配置されて前記第１ピストンにスプリング荷重を加えることができる。
【００４２】
多様な実施例がある中で、前記リテーナは、前記第１ピストンチャンバーと前記第２ピストンチャンバーを流体的に連通させ、前記第１ピストンチャンバーと第２ピストンチャンバーに同じ作動圧が供給されるようになっていてもよい。
【００４３】
多様な実施例がある中で、前記リテーナ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンがバランスチャンバーを形成し、前記リテーナにはバランス圧を前記バランスチャンバーに供給する流路が備えられていてもよい。
【００４４】
多様な実施例がある中で、前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを冷却するための冷却油はクラッチハブと動力伝達ハブを通じて供給されるようになっており、前記ディスクハウジングには前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを軸方向に支持するための支持プレートが設置されており、前記動力伝達ハブの前記支持プレートに対応する位置にはダムリングまたはスプリング支持部材が装着されていてもよい。
【００４５】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは、前記第２摩擦ディスクの径方向外側で隣接する第１摩擦ディスクの間または隣接する第１摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００４６】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは、前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクの間または隣接する第２摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００４７】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクとピストンモジュールの間に配置され、前記ピストンモジュールには前記セパレーティングスプリングを回転可能に支持するためのスライディングベアリングが備えられていてもよい。
【００４８】
多様な実施例がある中で、前記クラッチ連結部は互いに連結された第１径方向延長部と第２径方向延長部を含み、前記クラッチハウジング、第１径方向延長部およびディスクハウジングはフローフォーミング（ｆｌｏｗ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって一体に形成され、前記クラッチハブと前記第２径方向延長部は入力軸上に一体に形成され、前記第１径方向延長部と前記第２径方向延長部は溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【００４９】
多様な実施例がある中で、前記クラッチハウジング、クラッチハブおよびクラッチ連結部は一体に形成され、前記ディスクハウジングはプレスフォーミング（ｐｒｅｓｓ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって別途に製作され、前記クラッチハウジングに溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【００５０】
本発明の他の態様による動力伝達装置は、クラッチハウジング、クラッチ連結部、クラッチハブおよびディスクハウジングが連結されて装着空間を形成するハウジング；前記ハウジングに選択的に、且つ作動的に連結される動力伝達ハブ；前記ディスクハウジングの内周面にスプライン結合される複数の第１摩擦ディスク；前記動力伝達ハブの外周面にスプライン結合され、前記第１摩擦ディスクと交互に配置される複数の第２摩擦ディスク；それぞれのピストンチャンバーを有する二つ以上のピストンを備え、前記ピストンチャンバーに供給される作動圧によって選択的に前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを摩擦結合させるピストンモジュール；そして前記作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重を提供し、前記ピストンモジュールの内部または外部に存在する少なくとも一つ以上のリターンスプリングまたはセパレーティングスプリング；を含み、前記ピストンモジュールに含まれている二つ以上のピストンには第１摩擦ディスクまたは第２摩擦ディスクに軸力を直接加えるための少なくとも一つ以上の加圧部が形成されており、前記二つ以上のピストンの平均半径（ＲＰｍ）に対する少なくとも一つ以上の加圧部の平均半径（ＲＡｍ）の比（ｕ）は０．７０＜ｕ＜２．０の範囲であってもよい。
【００５１】
多様な実施例がある中で、前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面には摩擦材が付着されており、前記二つ以上のピストンの平均半径（ＲＰｍ）に対する前記摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）の比（ｖ）は０．８０＜ｖ＜１．２５の範囲であってもよい。
【００５２】
多様な実施例がある中で、前記第１摩擦ディスクまたは前記第２摩擦ディスクの片面または両面には摩擦材が付着されており、少なくとも一つ以上の加圧部の平均半径（ＲＡｍ）に対する前記摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）の比（ｚ）は０．８０＜ｚ＜１．２０の範囲であってもよい。
【００５３】
多様な実施例がある中で、前記ピストンモジュールは、前記クラッチハブ上に配置されて軸方向の動きが制限されるリテーナ；第１ピストン内径部と第１ピストン外径部を含み、前記ハウジングとの間に第１ピストンチャンバーを形成し、前記第１ピストン内径部が前記リテーナ上で軸方向に移動可能な第１ピストン；そして第２ピストン内径部と第２ピストン外径部を含み、前記リテーナとの間に第２ピストンチャンバーを形成し、前記第２ピストン内径部が前記リテーナによって前記第１ピストン内径部から軸方向に離隔し前記リテーナ上で軸方向に移動可能であり、前記第２ピストン外径部が前記第１ピストン外径部と結合される第２ピストン；を含み、前記リターンスプリングは前記第１ピストンとリテーナの間に配置され前記第１ピストンにスプリング荷重を加えることができる。
【００５４】
多様な実施例がある中で、前記リテーナは、前記第１ピストンチャンバーと前記第２ピストンチャンバーを流体的に連通して、前記第１ピストンチャンバーと第２ピストンチャンバーに同じ作動圧が供給されるようになっていてもよい。
【００５５】
多様な実施例がある中で、前記リテーナ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンはバランスチャンバーを形成し、前記リテーナはバランス圧を前記バランスチャンバーに供給するようになっていてもよい。
【００５６】
多様な実施例がある中で、前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを冷却するための冷却油がクラッチハブと動力伝達ハブを通じて供給されるようになっており、前記ディスクハウジングには前記第１摩擦ディスクと第２摩擦ディスクを軸方向に支持するための支持プレートが備えられており、前記動力伝達ハブの前記支持プレートに対応する位置にはダムリングまたはスプリング支持部材が装着されていてもよい。
【００５７】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは、前記第２摩擦ディスクの径方向外側で隣接する第１摩擦ディスクの間または隣接する第１摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００５８】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは、前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクの間または隣接する第２摩擦ディスクと支持プレートの間に配置されていてもよい。
【００５９】
多様な実施例がある中で、前記セパレーティングスプリングは前記第１摩擦ディスクの径方向内側で隣接する第２摩擦ディスクとピストンモジュールの間に配置され、前記ピストンモジュールは前記セパレーティングスプリングを回転可能に支持するためのスライディングベアリングを含んでもよい。
【００６０】
多様な実施例がある中で、前記クラッチ連結部は互いに連結された第１径方向延長部と第２径方向延長部を含み、前記クラッチハウジング、第１径方向延長部およびディスクハウジングはフローフォーミング（ｆｌｏｗｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって一体に形成され、前記クラッチハブと前記第２径方向延長部は入力軸上に一体に形成され、前記第１径方向延長部と前記第２径方向延長部は溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【００６１】
多様な実施例がある中で、前記クラッチハウジング、クラッチハブおよびクラッチ連結部が一体に形成され、前記ディスクハウジングがプレスフォーミング（ｐｒｅｓｓ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などの方法によって別途に製作され、前記クラッチハウジングに溶接などの手段によって結合されてハウジングを形成することができる。
【発明の効果】
【００６２】
前述のように本発明の実施例によれば、二つのピストンを用いて作動圧が加えられるピストン面積を増加させる。したがって、ピストンの作動力を増加させることができ、これにより動力伝達装置のトルク容量が増加される。
【００６３】
また、リターンスプリングをピストンモジュール内に配置することによって摩擦ディスクの大きさを増加させることができる。したがって、摩擦ディスクの熱吸収質量が増加して動力伝達装置の熱容量を増加させることができる。
【００６４】
また、摩擦材の大きさが増加するので、摩擦材に作用する作用圧を減らすことができる。したがって、摩擦材の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
また、ピストンの中心と加圧部の中心および摩擦材の中心をできる限り近接させて、摩擦ディスクに発生する曲げモーメントと熱応力を減少させることができる。したがって、動力伝達装置の耐久性を増加させることができる。
【００６６】
さらに、二つ以上の動力伝達装置が装着されるハウジングの製作工程を最適化して製造原価を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施例による動力伝達装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例による動力伝達装置の他の断面図である。
【図３】本発明の実施例による動力伝達装置で、スプリング荷重範囲と摩擦材の外半径と内半径の比を決定し、ピストンの中心、加圧部の中心および摩擦材の中心をできる限り近接させるために必要な寸法を示した図である。
【図４】片面にのみ摩擦材が付着された摩擦ディスクを示した図である。
【図５】本発明の他の実施例による動力伝達装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例による動力伝達装置の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例による動力伝達装置の断面図である。
【図８】本発明の他の実施例による動力伝達装置の断面図である。
【図９】本発明の実施例による動力伝達装置がトラクターに適用されることを例示した断面図である。
【図１０】本発明の実施例による動力伝達装置がトラクターに適用されることを例示した断面図である。
【図１１】従来の動力伝達装置がトラクターに適用されたことを例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例による動力伝達装置の断面図であり、図２は本発明の第１実施例による動力伝達装置の他の断面図である。
【００６９】
説明の便宜上、本明細書では主に二つのピストンを使用する動力伝達装置を例示するが、本発明の技術的な思想は二つのピストンのみを使用する動力伝達装置に限定されない。また、本明細書では動力伝達装置がトラクターに適用されることを例示するが、本発明の実施例による動力伝達装置はトラクターだけでなく多様な農業機械、建設機械、産業機械または車両などに適用可能である。
【００７０】
図１および図２に示されているように、本発明の第１実施例による動力伝達装置１は、ハウジング１０、１２、１４、１５と、ディスクパック９０、ピストンモジュール３０と、動力伝達ハブ９６を含む。
【００７１】
ハウジングは装着空間を形成するものであって、本発明の第１実施例では説明の便宜上ハウジングが一体に形成されたものを例示したが、これに限定されない。製作工程を簡単にするために、前記ハウジングは二つ以上の部材を溶接、圧入またはセレーション（ｓｅｒｒａｔｉｏｎ）などの手段によって結合して形成することができる。前記ハウジングは、クラッチハブ１０、クラッチ連結部１２、クラッチハウジング１４、そしてディスクハウジング１５を含む。
【００７２】
前記クラッチハブ１０は入力軸（図示せず）に直接または作動的に連結されるか、入力軸がクラッチハブ１０として使用される。前記クラッチハブ１０は一方の側から他方の側に軸方向に延長されており、クラッチハブ１０には作動圧供給流路１６、冷却油供給流路１８、そして第１バランス圧供給流路１９が形成されている。
【００７３】
本明細書および請求項において、二つの部材が“作動的に連結”されているとは、相対回転可能な二つの部材が互いに連結されて共に回転することを意味する。
【００７４】
前記クラッチ連結部１２は、前記クラッチハブ１０の一端から径方向に延長される。前記クラッチ連結部１２には前記作動圧供給流路１６に連結される第１ピストン供給流路１７が形成されている。
【００７５】
前記クラッチハウジング１４は前記クラッチ連結部１２の外側端から他側に延長されており、前記ディスクハウジング１５は前記クラッチハウジング１４の他端から他側にさらに延長されて形成される。
【００７６】
ディスクパック９０は前記ハウジングと動力伝達ハブ９６を選択的に連結して入力軸の回転動力をハウジングを通じて動力伝達ハブ９６に選択的に伝達する。前記ディスクパック９０は複数の第１摩擦ディスク９１と複数の第２摩擦ディスク９２を含む。
【００７７】
前記第１、第２摩擦ディスク９１、９２は、鋼材（ｓｔｅｅｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）から製作されるコアプレート（ｃｏｒｅ  ｐｌａｔｅ）９５の片面または両面に摩擦材９４を付着して形成することができる（図４参照）。摩擦材９４が第２摩擦ディスク９２の両面に付着される場合、第１摩擦ディスク９１には摩擦材９４が付着されずコアプレート９５のみで形成することができる。
【００７８】
複数の第１摩擦ディスク９１は、ディスクハウジング１５の内周面にスプラインまたは歯などの手段で結合されている。前記複数の第１摩擦ディスク９１の他側ディスクハウジング１５の内周面には支持プレート１０６がスプラインまたは歯などの手段で結合されており、前記支持プレート１０６は、ディスクハウジング１５の内周面に装着されたスナップリング１１２によって軸方向他側への動きが制限される。前記支持プレート１０６の軸方向他側への動きが制限されることによって、前記支持プレート１０６は前記第１摩擦ディスク９１と第２摩擦ディスク９２が密着して摩擦結合されるようにする。即ち、前記支持プレート１０６の片面は前記第２摩擦ディスク９２と接触するようになっており、前記支持プレート１０６の他面は前記スナップリング１１２と接触するようになっている。
【００７９】
複数の第２摩擦ディスク９２は、前記複数の第１摩擦ディスク９１と交互に配置される。即ち、隣接する第１摩擦ディスク９１の間には一つの第２摩擦ディスク９２が配置される。また、複数の第２摩擦ディスク９２は前記動力伝達ハブ９６の外周面にスプライン結合される。
【００８０】
第１摩擦ディスク９１に軸力が加えられると、第１摩擦ディスク９１は軸方向に移動して前記第２摩擦ディスク９２と摩擦結合される。これにより、入力軸の回転動力はハウジングを通じて動力伝達ハブ９６に伝達される。
【００８１】
ピストンモジュール３０はハウジングの装着空間内に装着され、第１ピストン３２、リテーナ４０、リターンスプリング６０、そして第２ピストン７０を含むことができる。前記ピストンモジュール３０は、作動圧が供給される時に前記ディスクパック９０を軸方向他側に押し、作動圧が供給されない時にディスクパック９０から離隔するようになっている。
【００８２】
第１ピストン３２は前記装着空間内に配置され、前記第１ピストン３０とクラッチ連結部１２の間には第１ピストンチャンバー３８が形成される。前記第１ピストンチャンバー３８は前記第１ピストン供給流路１７と流体的に連通されて作動オイルの供給を受けるようになっている。前記第１ピストン３２はドーナツ（ｄｏｕｇｈｎｕｔ）および環（ｈｏｏｋ）形状のプレートで形成され、第１ピストン内径部３４と第１ピストン外径部３６を含む。
【００８３】
リテーナ４０はクラッチハブ１０上に配置されて軸方向の動きが制限され、リテーナボディー４２とリテーナウォール４４を含む。
【００８４】
リテーナボディー４２は軸方向に延長されて前記クラッチハブ１０上に配置される。前記リテーナボディー４２の一端は前記クラッチ連結部１２に接触し、前記リテーナボディー４２の他端はクラッチハブ１０に装着されたスナップリング１１０によって軸方向に支持される。また、前記リテーナボディー４２には作動圧供給流路１６または第１ピストン供給流路１７に流体的に連通された第２ピストン供給流路４６と、第１バランス圧供給流路１９に流体的に連通された第２バランス圧供給流路５０が形成されている（図２参照）。即ち、リテーナボディー４２の円周方向に設定された特定位置（図１参照）には第２ピストン供給流路４６が形成され、リテーナボディー４２の円周方向に設定された他の位置（図２参照）には第２バランス圧供給流路５０が形成される。したがって、円周方向に第２ピストン供給流路４６と第２バランス圧供給流路５０が交互に形成される。また、第２ピストン供給流路４６と第２バランス圧供給流路５０は互いに連通されないようになっている。前記リテーナボディー４２とクラッチハブ１０の間にはシーリング部材（ｓｅａｌｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）１３０が装着される。
【００８５】
前記第１ピストン３２と前記第２ピストン７０は、前記リテーナボディー４２上で軸方向に動けるように配置される。また、前記第１ピストン内径部３４とリテーナボディー４２との間、および前記第２ピストン内径部７２とリテーナボディー４２との間にはシーリング部材１３２、１３６がそれぞれ装着される。
【００８６】
前記リテーナウォール４４は、前記リテーナボディー４２の設定位置から径方向外側に延長される。前記リテーナウォール４４は前記第１ピストン内径部３４と第２ピストン内径部７２を軸方向に離隔させて流体的に分離させる。
【００８７】
第２ピストン７０は、前記リテーナウォール４４を基準に前記第１ピストン３２の軸方向反対側で前記リテーナボディー４２上に配置されている。前記第２ピストン７０は第２ピストンボディー７４と第２ピストン外径部７６を含む。
【００８８】
前記第２ピストンボディー７４は前記第２ピストン内径部７２から一次的に径方向に延長された第１径方向延長部と、前記第１径方向延長部の外側端から軸方向に延長された軸方向延長部と、前記軸方向延長部の一端から再び径方向に延長された第２径方向延長部を含む。前記軸方向延長部はリテーナウォール４４の外側端と密着し、前記リテーナ４０と前記第２ピストンボディー７４は第２ピストンチャンバー４８を形成する。前記第２ピストンチャンバー４８は第２ピストン供給流路４６に流体的に連通される。したがって、第１ピストンチャンバー３８と第２ピストンチャンバー４８には同じ作動圧が供給される。また、前記軸方向延長部とリテーナウォール４４の外側端の間にはシーリング部材１３８が装着される。
【００８９】
第２ピストン外径部７６は、前記第２ピストンボディー７４の第２径方向延長部の外側端から軸方向両側に延長される。前記第２ピストン外径部７６の一端にはコーキング部（ｃａｕｌｋｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）８２が形成されており、第２ピストン外径部７６の他端はディスクパック９０に近接して配置される。第１ピストン外径部３６は第２ピストン外径部７６の一端部内周面に圧入され、前記コーキング部８２は第１ピストン外径部３６の角部を囲んで（図２参照）第１ピストン外径部３６と第２ピストン外径部７６は結合される。したがって、第１ピストン３２と第２ピストン７０は共に軸方向に動き、第１ピストンチャンバー３８に供給された作動圧による軸力と第２ピストンチャンバー４８に供給された作動圧による軸力とが互いに合わせられてディスクパック９０に加えられる。
【００９０】
場合によっては、第１ピストン外径部３６と第２ピストン外径部７６を締まりばめ（ｔｉｇｈｔ  ｆｉｔ）することのみでも密封および結合効果を得ることができる。この場合、コーキングは省略することができる（図８参照）。この他にも、本発明の実施例は接着（ｂｏｎｄｉｎｇ）、溶接、ねじ、ピン、パンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）などの多様な結合手段によって第１ピストン３２と第２ピストン７０を連結することができ、前記多様な結合手段も本発明の範囲に含まれると見なさなければならない。
【００９１】
また、本発明の実施例は第１ピストン３２と第２ピストン７０が相互結合せずに分離された状態でピストンモジュール３０内に配置され、第１ピストン３２の一部分が第２ピストン７０と接触して加圧する場合も含むことができる。
【００９２】
本発明の実施例では、第１ピストン外径部３６と第２ピストン外径部７６が結合されることによって第１ピストン３２、リテーナ４０および第２ピストン７０の間にバランスチャンバー６２が形成される。前記バランスチャンバー６２は第１バランス圧供給流路１９と第２バランス圧供給流路５０に流体的に連通されてバランス圧の供給を受けることができる。
【００９３】
前記バランスチャンバー６２内にはリターンスプリング６０が設置される。前記リターンスプリング６０の一端は前記第１ピストン３２によって支持され、前記リターンスプリング６０の他端は前記リテーナウォール４４によって支持されて、前記リターンスプリング６０は第１ピストンチャンバー３８および第２ピストンチャンバー４８に供給された作動圧による軸力に対抗するスプリング荷重を前記第１ピストン３２に作用させる。図１および図２ではリターンスプリング６０の例としてディスクスプリングが示されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、コイルスプリング、ウェーブスプリング、ゴムスプリングなどのように弾性力を提供することができる何れの手段もリターンスプリング６０として用いることができる。
【００９４】
本実施例ではリターンスプリング６０がピストンモジュール３０内に備えられると説明したが、これに限定されない。リターンスプリング６０がピストンモジュールの外部に装着されて第１ピストン３２または第２ピストン７０に弾性力を提供する場合も本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【００９５】
また、前記リターンスプリング６０は前記リテーナ４０と第２ピストン７０の間に設置されてもよく、このような場合にはリターンスプリング６０がピストン３２、７０の移動により引張力を発生する引張スプリングの形式に備えられる。
【００９６】
本発明の実施例で、前記第２ピストン外径部７６は前記クラッチハウジング１４の内周面に密着されており、前記第２ピストン外径部７６とクラッチハウジング１４の間にはシーリング部材１３４が装着されている。
【００９７】
第２ピストンボディー７４の第１径方向延長部と第２ピストン外径部７６の他端にはそれぞれ第１、第２加圧部７８、８０が形成されている。第１、第２加圧部７８、８０はディスクパック９０を均一に加圧するために径方向に離隔されていてもよく、軸方向にほぼ同じ位置に形成されてもよい。しかし、本発明の実施例はこれに限定されず、一つの加圧部を径方向に長く延長して形成する場合も含む。
【００９８】
動力伝達ハブ９６は前記クラッチハブ１０の径方向外側に離隔して配置される。前記動力伝達ハブ９６には少なくとも一つ以上の冷却油供給ホール９８が形成され、冷却油供給流路１８を通じて供給された冷却油は前記冷却油供給ホール９８を通じてディスクパック９０に供給される。冷却油供給流路１８を通過した冷却油がディスクパック９０に多く供給されるように冷却油供給ホール９８の軸方向両側の前記動力伝達ハブ９６には第１、第２突出部１００、１０２が径方向内側に突出している。また、前記動力伝達ハブ９６の前記支持プレート１０６に対応する位置にはダムリング（ｄａｍ  ｒｉｎｇ）１０４が装着されている。前記ダムリング１０４は前記支持プレート１０６から若干離隔している。前記ダムリング１０４はゴムなどの材料から製作することができる。
【００９９】
図１および図２に示された本発明の第１実施例では、第１、第２ピストン３２、７０、リテーナ４０およびリターンスプリング６０は一つのピストンモジュール３０として予め組み立てられてハウジングに装着することができる。この場合、動力伝達装置１の組み立て時間を短縮することができる。しかし、本発明の実施例はこれに限定されず、第１、第２ピストン３２、７０、リテーナ４０およびリターンスプリング６０が個別にハウジングに組立てられる場合も含むことができる。
【０１００】
以下、本発明の第１実施例による動力伝達装置１の作動を説明する。
初期状態では、動力伝達装置１のハウジングと動力伝達ハブ９６が作動的に連結されていない。初期状態で作動圧供給流路１６と第１ピストン供給流路１７を通じて作動圧が第１ピストンチャンバー３８に供給されると、前記作動圧は第２ピストン供給流路４６を通じて第２ピストンチャンバー４８にも供給される。第１、第２ピストンチャンバー３８、４８に供給された作動圧はそれぞれ第１ピストン３２と第２ピストン７０を図面において右側に押すようになる。また、第１ピストン３２と第２ピストン７０は軸方向に共に動くようになっているので、第１ピストン３２と第２ピストン７０の軸力が合わせられるようになる。結局、第２ピストン７０の第１、第２加圧部７８、８０は第１摩擦ディスク９０を図面において右側に押し、第１摩擦ディスク９１と第２摩擦ディスク９２は摩擦結合される。したがって、入力軸の回転動力がハウジングを通じて動力伝達ハブ９６に伝達される。
【０１０１】
作動状態で第１、第２ピストンチャンバー３８、４８に供給された作動圧が排出されると、リターンスプリング６０が第１ピストン３２を図面において左側に押すようになる。この場合、第１ピストン３２と第２ピストン７０は軸方向に共に動くようになっているので、第１ピストン３２と第２ピストン７０は共に図面において左側に動き、動力伝達装置１はハウジングと動力伝達ハブ９６を分離するようになる。
【０１０２】
一方、作動圧が排出されても動力伝達装置１が完全に解除されない場合がある。即ち、遠心力によって第１、第２ピストンチャンバー３８、４８内の作動オイルが完全に排出されず、遠心油圧を第１、第２ピストン３２、７０に作用させることができる。この場合、第１、第２バランス圧供給流路１９、５０を通じてバランスチャンバー６２にバランス圧を供給する。バランスチャンバー６２に供給されたバランス圧は遠心油圧に対抗して第１、第２ピストン３２、７０を図面において左側に押すようになる。これにより、動力伝達装置１が完全に解除されるようになり、いかなる回転速度でも遠心油圧によるピストンの誤作動を防止して動力伝達装置の円滑な作動および制御性を向上させることができる。
【０１０３】
前に言及したように、二つ以上のピストンを備えた動力伝達装置はピストンの個数が増加するため、同じ作動油圧下でディスクパック９０に加えられる軸力、即ち、ピストン荷重が大きくなる。これにより、動力伝達装置１のトルク容量は増加するようになる。
【０１０４】
一方、ディスクパック９０に加えられる軸力が大きくなるので、前記軸力に対抗するリターンスプリングのスプリング荷重も大きくならなければならない。
【０１０５】
二つ以上のピストンを備えた動力伝達装置が円滑に作動するためには、適切なスプリング荷重を決定することが非常に重要である。図１および図２では適切なスプリング荷重を実現するために一つのリターンスプリングが使用されることを例示したが、本発明の実施例はこれに限定されない。即ち、要求されるスプリング荷重範囲および／またはリターンスプリングの設置空間のために一つ以上のリターンスプリングが前記動力伝達装置に使用されてもよい。この場合、スプリング荷重は二つ以上のピストンを目標位置に戻すために使用される各リターンスプリングのスプリング荷重の合力（即ち、二つ以上のピストンに実際に加えられるリターンスプリングの軸方向荷重の合計）を意味する。
【０１０６】
以下、本発明の実施例による好ましいリターンスプリング荷重範囲を決定する方法について詳しく説明する。
【０１０７】
まず、二つ以上のピストンを備えた動力伝達装置１で、ピストン３２、７０の作動力（軸力）は次のように計算される。説明の便宜上、本明細書では二つのピストンが備えられた動力伝達装置（図１乃至図３参照）を例示するが、本発明の技術的な思想は二つのピストンを備えた動力伝達装置にのみ適用されるのではないということを理解しなければならない。
【０１０８】
【数３】
0006797425.tif 000004
【０１０９】
【数４】
0006797425.tif 000005
【０１１０】
ここで、Ｆはピストンの作動力（ｋｇｆ）であり、Ａは動力伝達装置１の総ピストン面積（ｃｍ２）であり、Ｐは作動油圧（ｋｇｆ／ｃｍ２）であり、Ｆｓはリターンスプリング荷重（ｋｇｆ）であり、Ａ１は第１ピストン面積（ｃｍ２）であって、以下の式によって計算される。
【０１１１】
【数５】
0006797425.tif 000006
【０１１２】
またＡ２は第２ピストン面積（ｃｍ２）であって、以下の式によって計算される（図３参照）。
【０１１３】
【数６】
0006797425.tif 000007
【０１１４】
また、ＲＰ１ｏは第１ピストン３２の外半径であり、ＲＰ１ｉは第１ピストン３２の内半径であり、ＲＰ２ｏは第２ピストン７０の外半径であり、ＲＰ２ｉは第２ピストン７０の内半径である。
【０１１５】
［式１］において、Ｆｓで表現されたリターンスプリング荷重の適切な範囲を選択する好ましい方法がここで説明される。
【０１１６】
動力伝達装置１で、動力伝達を止めるために作動油圧が切れた時点から若干の時間が経過した後、作動油圧は“０”に落ちる。ピストンチャンバー内の作用圧が“０”に落ちる時間はピストンチャンバー内の遠心油圧、シールの抵抗、流路の抵抗力、作動流体の粘性、圧力制御バルブの制御方法などによって変化する。これらは動力伝達装置の解除時間に影響を与える主要ファクターとして知られている。
【０１１７】
動力伝達装置１が動力を伝達しない時、二つのピストンは最初位置、即ち、装着位置に戻ってそこに留まらなければならない。しかし、ある場合には二つのピストンは前に言及したファクターおよび／または他の理由でディスクパックを押す位置にあるか、そのような位置に移動することがある。
【０１１８】
このような現象を防止するために、リターンスプリングを用いて二つのピストンを装着位置に押すことが必要である。このような目的で、リターンスプリング荷重は作動位置（二つのピストンがディスクパックに接触し始める位置）で１ｂａｒ（ほぼ大気圧水準、１ｂａｒ＝１．０１９７１６ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましい。これはリターンスプリングが二つのピストンを作動位置から初期位置に少なくとも１ｂａｒ以上の圧力で押すのが好ましいということを意味する。
【０１１９】
これは数学的に次のように表現される。
【０１２０】
【数７】
0006797425.tif 000008
【０１２１】
ここで、Ｆｓｏは二つのピストンの作動位置でのリターンスプリング荷重（ｋｇｆ）を意味する。
【０１２２】
二つのピストンの作動位置でのリターンスプリング荷重が［式３］のように選択されると、装着位置でのリターンスプリング荷重は［式３］によって計算された値より小さい。これはリターンスプリングの自由位置から装着位置までの距離が、リターンスプリングの自由位置から作動位置までの距離より小さいためである。
【０１２３】
これに限定されないが、一つの例として自動変速機の動力伝達装置でのピストンの移動距離、即ち、装着位置から作動位置までの距離がほぼ０．４ｍｍ〜７．０ｍｍであり、使用可能なスプリング定数“ｋ”（ｋｇｆ／ｍｍ）が現代スプリング設計では制限されるので、装着位置でのリターンスプリング荷重を作動位置でのリターンスプリング荷重の６０〜８０％に設定することが好ましい。装着位置でのこの程度のリターンスプリング荷重は二つのピストンを有する動力伝達装置の制御性に適切な影響を提供する。
したがって、［式３］は次のように書き直すことができる。
【０１２４】
【数８】
0006797425.tif 000009
【０１２５】
ここで、Ｆｓｉは二つのピストンの装着位置でのリターンスプリング荷重（ｋｇｆ）を意味する。
【０１２６】
現代スプリングの荷重誤差はその種類と使用形態（例えば、±１５％荷重誤差を有するディスクスプリングが直列に積もった場合）によって±２５％まで大きくなり得るので、最も大きいスプリング荷重誤差を含むリターンスプリングの最小荷重は次のように定義することが好ましい。
【０１２７】
【数９】
0006797425.tif 000010
【０１２８】
ここで、Ｆｓｉ−ｍｉｎは二つのピストンの装着位置での最小リターンスプリング荷重（ｋｇｆ）を意味する。
【０１２９】
そして、装着位置でのリターンスプリング荷重が常に作動位置でのリターンスプリング荷重より小さいので、［式５］は次のように書き直すことができる。
【０１３０】
【数１０】
0006797425.tif 000011
【０１３１】
ここで、Ｆｓ−ｍｉｎは最小リターンスプリング荷重（ｋｇｆ）である。
したがって、［式６］によって計算されたスプリング荷重を二つのピストンを有する動力伝達装置の最小リターンスプリング荷重として選択することができる。
【０１３２】
二つのピストンを有する動力伝達装置で、総ピストン面積はハウジング、ピストン、バランスウォール、リテーナなどによって定義される圧力チャンバーの面積（Ａｃ）より大きく設計される（図３参照）。限定されない例として、自動変速機の動力伝達装置の場合、二つのピストンから適切な利得を得るために、増加されたピストン面積による増加されたピストンの作動力は圧力チャンバー面積（Ａｃ）に作用する作動油圧による荷重と比較する時、少なくとも２０％以上大きいことが好ましい。これは数学的に次のように表現される。
【０１３３】
【数１１】
0006797425.tif 000012
【０１３４】
ここで、Ｆｃはハウジングによって形成される圧力チャンバー面積（Ａｃ）に作用する作動油圧（Ｐ）による荷重（ｋｇｆ）であり、Ａｃは圧力チャンバー面積（ｃｍ２）であって以下の式によって計算される。
【０１３５】
【数１２】
0006797425.tif 000013
【０１３６】
Ｆｓｃは圧力チャンバー面積に基づいたリターンスプリング荷重（ｋｇｆ）であって仮想の値である。また、ＲＣｏは圧力チャンバーの外半径であり、ＲＣｉは圧力チャンバーの内半径である。
【０１３７】
前記圧力チャンバーは第１ピストンチャンバーと類似の概念であって、説明の便宜のために第１ピストンチャンバーと区分して表示する。
【０１３８】
［式７］に示されているように、もしリターンスプリング荷重（Ｆｓ）がある値より大きいと、ピストンの作動力（Ｆ）は総ピストン面積が２０％以上に増加しても２０％より大きくならない。したがって、二つのピストンを使用する動力伝達装置で少なくとも２０％以上のピストン作動力の増幅効果を得るためには、作動位置でのリターンスプリング荷重は次のような条件を満たさなければならない。
【０１３９】
【数１３】
0006797425.tif 000014
【０１４０】
ここで、Ｆｓｏ−ｍａｘは二つのピストンの作動位置での最大リターンスプリング荷重（ｋｇｆ）である。
【０１４１】
Ｆｓｃが仮想の値であっても、その値は［式３］によって同一に定義できる。
【０１４２】
【数１４】
0006797425.tif 000015
【０１４３】
二つのピストンの作動位置でのリターンスプリング荷重は装着位置でのリターンスプリング荷重より常に大きいため、［式９］は下記のように書き直される。
【０１４４】
【数１５】
0006797425.tif 000016
【０１４５】
ここで、Ｆｓ−ｍａｘは最大リターンスプリング荷重（ｋｇｆ）を意味する。
したがって、［式１０］によって決定されたリターンスプリング荷重は二つのピストンを有する動力伝達装置のための最大リターンスプリング荷重として選択できる。
【０１４６】
これを総合して一つの式に表現すれば次の通りである。
【０１４７】
【数１６】
0006797425.tif 000017
【０１４８】
即ち、前記リターンスプリングの荷重の合力（Ｆｓ）（ｋｇｆ）は［式１１］を満たす範囲内で設定するのが好ましい。以下、説明の便宜のためにリターンスプリングの荷重（Ｆｓ）とは、二つ以上のリターンスプリングが使用される場合、各リターンスプリングの軸方向荷重の合計を意味するものとする。
【０１４９】
さらに、自動変速機（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）のようにフィードバック制御（ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｃｏｎｔｒｏｌ）またはアダプティブ制御（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）方法によって動力伝達装置の結合と解除を制御する場合、ピストンシールの抵抗、最小制御可能圧力、ソレノイドバルブの線状制御区間などを考慮して前記リターンスプリングの荷重（Ｆｓ）（ｋｇｆ）は次の範囲内で設定すればより精巧な動力伝達装置の制御を実現することができる。
【０１５０】
【数１７】
0006797425.tif 000018
【０１５１】
ここで、Ａは二つ以上のピストンの総ピストン面積（ｃｍ２）である。
［式１２］の範囲内でリターンスプリングの荷重を決定すると、動力伝達装置の結合および解除時に発生するトルク変動（ｔｏｒｑｕｅ  ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）を最少化して変速品質（ｓｈｉｆｔ  ｑｕａｌｉｔｙ）をさらに向上させることができる。
【０１５２】
以上の説明と式に用いた単位は説明の便宜のための一つの例に過ぎず、ＳＩ単位系のような他の単位系を用いても本発明の基本思想は同一に適用されるのは自明である。
【０１５３】
二つ以上のピストンを有する動力伝達装置のために、本明細書で提示した同じ原理および同様な方法が適切なリターンスプリングの荷重の範囲を決定するために適用される。
【０１５４】
本発明の多様な実施例によれば、従来の動力伝達装置２００（図１１参照）とは異なり、リターンスプリング６０が動力伝達ハブ９６とクラッチハブ１０の間に設置されず、ピストンモジュール３０内に設置される。したがって、本発明の実施例では、ディスクパック９０の内径を縮小させて摩擦ディスク９１、９２の幅を増加させることができる。このような場合、摩擦ディスクを構成するコアプレート９５の体積または質量が増加し、動力伝達装置１の結合時にスリップによって発生する熱を保存できる熱吸収質量（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ  ｍａｓｓ）が増加する。ディスクパック９０の熱吸収質量が増加すれば動力伝達装置の結合時に発生する熱の吸収が容易になり、摩擦材９４の最高温度を低下させることができてディスクパック９０および動力伝達装置１の寿命を延ばすことができるという長所がある。
【０１５５】
しかし、ディスクパック９０の幅を過度に増加させると摩擦ディスク９１、９２の内半径と外半径の差が大きくなり過大な熱応力（ｔｈｅｒｍａｌ  ｓｔｒｅｓｓ）が発生することがある。これは摩擦ディスク９１、９２の塑性変形を引き起こすことがあり、動力伝達装置１が損傷されることがある。したがって、摩擦材９４の外径と内径の比をある限度以下に制限すれば十分な耐久性を確保することができる。
【０１５６】
また、本発明の実施例による二つ以上のピストンを有する動力伝達装置１は、ディスクパック９０に加えられる軸力、即ち、ピストン荷重が増加するので摩擦材９４に加えられる圧力も増加して、摩擦材９４が早期に磨耗する恐れがある。したがって、摩擦材９４の耐久性向上のためにディスクパック９０の摩擦材９４の面積が過度に小さくならないようにすることが必要である。
【０１５７】
これにより、本発明の実施例では摩擦材９４の内半径（ＲＦｉ）と外半径（ＲＦｏ）の比をｋと定義し、ｋの範囲を次の通り制限することによって摩擦材９４および動力伝達装置の耐久性を向上させることができる。
【０１５８】
１．３０＜ｋ＝ＲＦｏ／ＲＦｉ＜２．２０
もしｋが１．３０より小さくなれば、摩擦材９４の面積が小さくなり摩擦材９４の単位面積に加えられる軸力（即ち、作用圧力（ｐ＝ピストン荷重／摩擦材面積））が大きくなる。これにより、摩擦材９４の摩耗が増加し摩擦材９４の寿命が短縮されることがある。このような問題点を防止するために、摩擦材９４に加えられる作用圧力（ｐ）を最大許容圧力（例えば、紙材質の摩擦材の場合、９０ｋｇｆ／ｃｍ２）以下に設計すれば耐久性が向上される。
【０１５９】
もしｋが２．２０より大きくなれば、摩擦材９４の内半径と外半径の差が大きくなりディスクパック９０に過大な熱応力が発生することがある。これは摩擦ディスク９１、９２の塑性変形を引き起こし動力伝達装置１の損傷を引き起こすことがある。したがって、熱変形（ｔｈｅｒｍａｌ  ｓｔｒａｉｎ）による応力をコアプレート９５の弾性限度以内（例えば、ＳＰＣＣの場合、約２７５０ｋｇｆ／ｃｍ２）に制限すれば摩擦ディスク９１、９２の耐久性を向上させることができる。
【０１６０】
さらに、本発明の実施例は、二つ以上のピストンを使用することによって軸力が増加するので、片面にのみ摩擦材９４が付着された摩擦ディスク（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｄ  ｄｉｓｋ）（図４参照）を使用しても十分なトルク容量を得ることができる。知られているように、摩擦材９４が片面にのみ付着された摩擦ディスク９１、９２を使用すると、コアプレート９５の質量を増加させることができて、摩擦材が両面に付着された摩擦ディスク（ｄｏｕｂｌｅ  ｓｉｄｅｄ  ｄｉｓｋ）より熱吸収容量（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ  ｃａｐａｃｉｔｙ）が大きくなる。これにより、二つ以上のピストンを使用し摩擦材が片面にのみ付着された摩擦ディスクを使用することによって動力伝達装置１の熱容量（ｈｅａｔ  ｃａｐａｃｉｔｙ）をさらに増加させることができる。
【０１６１】
しかし、摩擦材９４が片面にのみ付着された摩擦ディスクはスリップ時に発生する熱が摩擦材が付着されていない他面、即ち、コアプレート９５が熱に露出される面にのみ集中的に吸収されるので、摩擦材が両面に付着されたディスクに比べてさらに容易に熱変形が発生することがある。したがって、本発明の実施例による動力伝達装置１で摩擦材９４を片面にのみ付着させた摩擦ディスクを使用する場合には摩擦材の内半径（ＲＦｉ）と外半径（ＲＦｏ）の比の範囲を次の通り設定することによって摩擦材９４および動力伝達装置１の耐久性を向上させることができる。
【０１６２】
１．５０＜ｋ＝ＲＦｏ／ＲＦｉ＜２．００
一方、本発明の技術的な思想は片面にのみ摩擦材が付着された摩擦ディスクに限定されるのではなく、両面に摩擦材が付着された摩擦ディスクにも適用可能である。
【０１６３】
前に言及したように、二つ以上のピストンを有する動力伝達装置１はディスクパック９０に加えられる軸力、即ち、ピストン荷重が大きくなる。したがって、摩擦材９４の耐久性向上のためにディスクパック９０にピストン荷重が均一に作用されるように設計することが重要である。このために本発明の多様な実施例では第２ピストン７０に径方向に離隔した少なくとも二つ以上の加圧部７８、８２を形成するか、一つの加圧部８５の面積を増加させてディスクパック９０との接触面積を増加させるようになっている。
【０１６４】
一方、本発明の実施例ではピストン荷重が大きく増加するので過度な応力が作用することがある。特に、ピストンの中心、即ち、油圧が作用する面積の中心点とピストン加圧部の中心、即ち、ピストン作用力に対するディスクパックの反力点との間の距離が大きくなれば、前記二点の間で発生する曲げモーメントが大きくなりピストンに塑性変形が発生することがある。したがって、ピストンの中心と加圧点の中心との間の距離を特定範囲以内に制限させて、作用圧によるピストン３２、７０の変形を最小化する必要がある。これにより、本発明の実施例では加圧部の平均半径（ＲＡｍ）とピストンの平均半径（ＲＰｍ）との比をｕと定義し、ｕの範囲を次の通り制限することによってピストン３２、７０と動力伝達装置１の耐久性を向上させる。
【０１６５】
０．７０＜ｕ＝ＲＡｍ／ＲＰｍ＜２．０
ここで、加圧部の平均半径（ＲＡｍ）は全ての加圧部７８、８０の中心の平均半径で計算され、ピストンの平均半径（ＲＰｍ）は全てのピストン３２、７０の中心の平均半径で計算される。即ち、ピストンの平均半径（ＲＰｍ）はまず、第１ピストン３２と第２ピストン７０の外径および内径を用いてそれぞれの平均半径を求め、第１、第２ピストン３２、７０の平均半径の平均を求めることによって求めることができる。
【０１６６】
もしｕが０．７０より小さいか、２．０より大きくなれば、ピストン３２、７０に作用する作用圧による荷重中心点とディスクパック９０、９２による反力支持点、即ち、加圧点との間の距離が大きくなり、ピストン３２、７０に過度な曲げモーメントが作用するようになる。これによりピストンに発生する応力がピストン材質の弾性限度（例えば、Ｓ４５Ｃの場合、約３５００ｋｇｆ／ｃｍ２）を超過することがある。したがって、動力伝達装置１で前記ｕを前記範囲内で設計すれば、ピストン作動時に曲げモーメントによって発生する応力をピストンの弾性限度以内に制限して、動力伝達装置１の耐久性を確保することができる。
【０１６７】
これと同様に、本発明の実施例はピストン荷重、即ち、軸力を大きく増加させるので、ピストン３２、７０の中心と摩擦材９４の中心をできる限り近接させてピストン３２、７０と摩擦ディスク９１、９２に作用する偏心荷重（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  ｌｏａｄ）を最少化しなければならない。偏心荷重を最少化すれば、動力伝達装置１の耐久性が向上するようになる。これにより、本発明の実施例では摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）とピストンの平均半径（ＲＰｍ）との間の比をｖと定義し、ｖの範囲を次の通り制限することによって摩擦材と動力伝達装置の耐久性を向上させることができる。
【０１６８】
０．８０＜ｖ＝ＲＦｍ／ＲＰｍ＜１．２５
ここで、摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）は摩擦材の内半径（ＲＦｏ）と摩擦材の外半径（ＲＦｉ）の平均で計算される。
【０１６９】
もしｖが０．８０より小さいか、１．２５より大きい場合、ピストン３２、７０に作用する作用圧による荷重中心点とディスクパック９０の中心の間の距離が大きくなって、ピストン３２、７０に過度な曲げモーメントが作用するようになる。また、過度な曲げモーメントによりピストン３２、７０に発生する応力がピストン材質の弾性限度（例えば、Ｓ４５Ｃの場合、３５００ｋｇｆ／ｃｍ２）を超過することがある。
【０１７０】
また、ｖが０．８０より小さいか１．２５より大きくなる場合、ディスクパック９０に過度な偏心荷重が作用してディスクパック９０には局部荷重が発生するようになり、これにより摩擦材の面圧が許容限度（例えば、紙材質の摩擦材の場合、７０ｋｇｆ／ｃｍ２）を超過することがある。したがって、ｖ値を０．８より大きく１．２５より小さく設計すれば動力伝達装置１の耐久性を確保することができる。
【０１７１】
これと同様に、本発明の実施例はピストン荷重を大きく増加させるのでディスクパック９０内で圧力を均等に分布させる必要がある。したがって、ピストン加圧部７８、８０の中心とディスクパック９０の中心をできる限り近接させて摩擦ディスク９１、９２に作用する局部圧力（ｌｏｃａｌ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を最少化しなければならない。このために、本発明の実施例では加圧部の平均半径（ＲＡｍ）と摩擦材の平均半径（ＲＦｍ）との比をｚと定義し、ｚの範囲を次の通り制限することによって摩擦材９４と動力伝達装置１の耐久性を向上させることができる。
【０１７２】
０．８０＜ｚ＝ＲＦｍ／ＲＡｍ＜１．２０
もしｚが０．８０より小さいか１．２０より大きければ、ディスクパック９０に作用する局部圧力が摩擦材の許容限度（例えば、紙材質の摩擦材の場合、７０ｋｇｆ／ｃｍ２）を超過することがあり、この場合、摩擦材が早期に磨耗され、熱による摩擦材の特性変化が発生することがある。したがって、前記ｚの範囲はディスクパック９０に作用する局部圧力を一定水準以下に制限することによって動力伝達装置１の耐久性を確保する効果がある。
【０１７３】
図５乃至図１０は、本発明の他の実施例による動力伝達装置の断面図である。
【０１７４】
図５乃至図１０に記載された動力伝達装置にも前に言及した好ましいスプリング荷重の範囲、ｋ、ｕ、ｖ、ｚの範囲を適用することができる。また、図５乃至図１０に記載された動力伝達装置は図１および図２に記載された動力伝達装置とほぼ類似しているので、差異点を中心に説明する。
【０１７５】
図５は、本発明の第２実施例による動力伝達装置の断面図である。
本発明の第２実施例による動力伝達装置１は、本発明の第１実施例と比較する時、ピストンモジュール３０の構造に差がある。特に、第２ピストンボディー７４が大体径方向に沿って直線形態に延長され、第２ピストンボディー７４の径方向外側端から第２ピストン外径部７６が軸方向の一方の側に延長される。第２ピストンボディー７４の形状変更によりリテーナウォール４４も径方向に長く延長される。これによって、第２ピストン７０の油圧作用面積が増加して第２ピストン７０による軸力も増加し、結果的に動力伝達装置１のトルク容量が増加する。
【０１７６】
また、第２ピストンボディー７４の第１摩擦ディスク９１と向き合う他面には一つの加圧部８５が広く形成される。前記加圧部８５には追加摩擦材８４が付着される。第２ピストン７０に追加摩擦材８４が付着されることによって動力伝達装置１にまた一つの摩擦ディスクが追加される効果を得ることができ、これによって動力伝達装置１のトルク容量をさらに増加させることができる。
【０１７７】
一方、第２ピストン７０に追加摩擦材８４が付着されることによって追加摩擦材８４と第１摩擦ディスク９１との間に動力伝達装置１の作動や解除時に摩擦による回転が発生することがあり、これによりピストンモジュール３０はハウジングと相対回転することがある。これを防止するために、リテーナボディー４２の一端に第１回転ストッパー５４を軸方向に突出形成し、クラッチ連結部１２の前記第１回転ストッパー５４に対応する位置に第１ストッパー溝２０を形成する。また、第２ピストンボディー７４の片面に第２回転ストッパー８６を軸方向に突出形成し、リテーナウォール４４の前記第２回転ストッパー８６の対応する位置に第２ストッパー溝５２を形成する。これにより、動力伝達装置１の作動や解除時におけるピストンモジュール３０とクラッチハウジング１４との相対回転を防止することができる。
【０１７８】
本発明の第２実施例は第２ピストン７０の油圧作用面積が増加し、追加摩擦材８４が付着されることによって動力伝達装置１のトルク容量をさらに増加させることができ、熱容量も増加する効果を同時に得ることができる。
【０１７９】
図６は、本発明の第３実施例による動力伝達装置の断面図である。
本発明の第３実施例による動力伝達装置は、本発明の第１実施例と比較する時、ピストンモジュール３０の構造に差がある。特に、第２ピストンボディー７４が大体径方向に沿って直線形態に延長され、第２ピストンボディー７４の径方向外側端から第２ピストン外径部７６が軸方向の一方の側に延長される。第２ピストンボディー７４の形状変更によりリテーナウォール４４も径方向に長く延長される。また、第２ピストンボディー７４の第１摩擦ディスク９１と向き合う他面には一つの加圧部８４が大体広く形成される。本発明の第３実施例による動力伝達装置では第２ピストン外径部７６の外周面とクラッチハウジング１４の内周面との間に配置されたシーリング部材を削除し、第２ピストン外径部７６の外周面に複数のオイル溝８８を形成した。第２ピストン外径部７６の外周面とクラッチハウジング１４の内周面を精密に加工して第１ピストンチャンバー３８の作動オイルが漏れないようにし、オイル溝８８に作動油が充填されて潤滑および密封の役割を果たすようにすることによって、第１ピストン３２とハウジングの間の摩擦を減らすことができる。
【０１８０】
本発明の第３実施例によれば、一部のシーリング部材を削除することによって原価を節減することができ、ピストンモジュール３０の作動摩擦を減少させることができる。
【０１８１】
図７は、本発明の第４実施例による動力伝達装置の断面図である。
本発明の第４実施例による動力伝達装置では、本発明の第１実施例と比較する時、隣接する第１摩擦ディスク９１の間または隣接する第１摩擦ディスク９１と支持プレート１０６の間にセパレーティングスプリング（ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ  ｓｐｒｉｎｇ）６４が追加されている。前記セパレーティングスプリング６４は第２摩擦ディスク９２の径方向外側に配置される。セパレーティングスプリング６４を隣接する第１摩擦ディスク９０の間または隣接する第１摩擦ディスク９０と支持プレート１０６との間に配置すれば、第１、第２摩擦ディスク９１、９２の間の間隔が確保され、動力伝達装置１が解除された時に発生するドラッグトルク（ｄｒａｇ  ｔｏｒｑｕｅ）を減らすことができる。したがって、動力伝達装置１の効率を向上させることができる。
【０１８２】
さらに、前記セパレーティングスプリング６４の荷重を増加させてリターンスプリングの役割を果たすようにすることによって、ピストンモジュール３０からリターンスプリング６０を削除することもできる。この場合、それぞれのセパレーティングスプリング６４の荷重はリターンスプリングの荷重と同等な水準に設定されなければならない。即ち、複数のセパレーティングスプリング６４を使用しても一つのセパレーティングスプリング６４のみで前記ピストンモジュール３０を装着位置に戻すことができるように設計されなければならない。このために、一つのセパレーティングスプリング６４の荷重は［式１１］または［式１２］の荷重範囲を有するように設計することが好ましい。この場合、リターンスプリングの荷重は全てのセパレーティングスプリングの荷重の合計ではなく、個別のセパレーティングスプリングの荷重と理解されなければならない。
【０１８３】
前記セパレーティングスプリング６４は、ディスクスプリング、ウェーブスプリング、コイルスプリング、ゴムスプリングのように弾性を提供する何れの形態でも良い。
【０１８４】
図８は、本発明の第５実施例による動力伝達装置の断面図である。
本発明の第５実施例による動力伝達装置では、本発明の第１実施例と比較する時、隣接する第２摩擦ディスク９２の間または隣接する第２摩擦ディスク９２と第２ピストン７０との間にセパレーティングスプリング６４が追加されている。前記セパレーティングスプリング６４は第１摩擦ディスク９１の径方向内側に配置される。また、第２ピストン７０と第２摩擦ディスク９２は互いに相対回転できるので、第２ピストン７０とセパレーティングスプリング６４との間にスライディングベアリング（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｂｅａｒｉｎｇ）８９が備えられる。したがって、第２ピストン７０と第２摩擦ディスク９２は互いに相対回転できる。また、スプリング支持部材１０７を動力伝達ハブ９６の支持プレート１０６に対応する位置に装着してセパレーティングスプリング６４を支持するようにしている。前記スプリング支持部材１０７はセパレーティングスプリング６４を支持すると同時にダムリングの役割を果たす。第４実施例と同様に、セパレーティングスプリング６４を隣接する第２摩擦ディスク９２の間または隣接する第２摩擦ディスク９２と第２ピストン７０との間に配置すれば、第１、第２摩擦ディスク９０、９２の間の間隔が確保されて、動力伝達装置１が解除された時に発生するドラッグトルクを減らすことができる。また、ピストンモジュール３０からリターンスプリング６０を削除することができる。
【０１８５】
また、第４実施例のように、前記セパレーティングスプリング６４の荷重を増加させてリターンスプリングの役割を果たすようにすることによって、動力伝達装置１からリターンスプリング６０を削除することもできる。このような場合、それぞれのセパレーティングスプリング６４の荷重はリターンスプリングの荷重と同等な水準に設定されなければならない。即ち、複数のセパレーティングスプリング６４を使用しても一つのセパレーティングスプリング６４のみで前記ピストンモジュール３０を装着位置に戻すことができるように設計されなければならない。このために、一つのセパレーティングスプリング６４の荷重は［式１１］または［式１２］の荷重範囲を有するように設計することが好ましい。この場合、リターンスプリングの荷重は全てのセパレーティングスプリングの荷重の合計ではなく、個別セパレーティングスプリングの荷重と理解されなければならない。
【０１８６】
一方、第５実施例ではピストンモジュール３０を構成する部品の形状も変更されたが、その機能は第１実施例と同一なので、これに関する説明は省略する。
【０１８７】
図９乃至図１０は、本発明の実施例による動力伝達装置がトラクターに適用されることを例示した断面図である。しかし、本発明の実施例は図９乃至図１０に示されたものに限定されない。
【０１８８】
トラクターには一つの入力軸１０上に二つの動力伝達装置１が互いに向き合うように配置される。二つの動力伝達装置１はクラッチ連結部１２を共有するように配置されるので、ハウジングの製作を容易にする必要性がある。
【０１８９】
図９に示された第６実施例では、前記クラッチ連結部１２を第１径方向延長部１２ａと第２径方向延長部１２ｂに分離して製作することができるようにした。即ち、クラッチハウジング１４、第１径方向延長部１２ａ、ディスクハウジング１５をフローフォーミング（ｆｌｏｗ  ｆｏｒｍｉｎｇ）、機械加工（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）などのような方法によって一体に形成し、入力軸１０には第２径方向延長部１２ｂを形成する。その後、第１径方向延長部１２ａと第２径方向延長部１２ｂを溶接、圧入、セレーションなど結合可能な手段によって結合して二つの装着空間を設ける。
【０１９０】
また、第６実施例では前記入力軸１０をクラッチハブとして使用する。即ち、別途のクラッチハブを製作しない。前記入力軸１０には一つの動力伝達装置１に作動油圧を供給するための第１供給ホール１５０が形成されており、前記第１供給ホール１５０は前記一つの動力伝達装置１の作動圧供給流路１６と流体的に連通される。また、前記入力軸１０には他の一つの動力伝達装置１に作動オイルを供給するための第２供給ホール１５２が形成されており、前記第２供給ホール１５２は前記他の一つの動力伝達装置１の作動圧供給流路１６と流体的に連通される。さらに、前記入力軸１０には二つの動力伝達装置１の全てに冷却油とバランスオイルを供給するための第３供給ホール１５４が形成されており、第３供給ホール１５４は二つの動力伝達装置１の冷却油供給流路１８と第１バランス圧供給流路１９に連結される。第６実施例によれば、クラッチハウジング１４、ディスクハウジング１５および第１径方向延長部１２ａが一体に製作され、入力軸１０に第２径方向延長部１２ｂとクラッチハブを設置することによって生産原価の節減効果を期待することができる。
【０１９１】
図１０に示された第７実施例では、前記クラッチハウジング１４とディスクハウジング１５を分離して製作することができるようにされている。即ち、クラッチハブ１０、クラッチ連結部１２、クラッチハウジング１４は機械加工などの方法によって一体に形成され、円筒形状の二つのディスクハウジング１５はプレスフォーミング（ｐｒｅｓｓ  ｆｏｒｍｉｎｇ）などのような方法で別個に製作される。その後、クラッチハウジング１４の軸方向両端に二つのディスクハウジング１５をそれぞれ溶接、プレスフィット（ｐｒｅｓｓ  ｆｉｔ）、コーキングなどの結合手段によって結合する。第７実施例では前記クラッチハブ１０の内周面に入力軸を挿入するようになっており、前記入力軸には第１、第２、第３供給ホール１５０、１５２、１５４が形成される（図９参照）。第７実施例によれば、クラッチハウジング１４とディスクハウジング１５が別個に製作されるので、多様な製造方法を選択的に使用することができ、これにより生産原価の節減を図ることができる。
【０１９２】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【０１９３】
１      動力伝達装置
１０    クラッチハブ
１２    クラッチ連結部
１４    クラッチハウジング
１５    ディスクハウジング
１６    作動圧供給流路
１７    第１ピストン供給流路
１８    冷却油供給流路
１９    第１バランス圧供給流路
３０    ピストンモジュール
３２    第１ピストン
３４    第１ピストン内径部
３６    第１ピストン外径部
３８    第１ピストンチャンバー
４０    リテーナ
４２    リテーナボディー
４４    リテーナウォール
４６    第２ピストン供給流路
４８    第２ピストンチャンバー
５０    第２バランス供給流路
６０    リターンスプリング
６２    バランスチャンバー
７０    第２ピストン
７２    第２ピストン内径部
７４    第２ピストンボディー
７６    第２ピストン外径部
７８    第１加圧部
８０    第２加圧部
８２    コーキング部
９０    ディスクパック
９１    第１摩擦ディスク
９２    第２摩擦ディスク
９４    摩擦材
９５    コアプレート
９６    動力伝達ハブ
９８    冷却油供給ホール
１００  第１突出部
１０２  第２突出部
１０４  ダムリング
１０６  支持プレート
１１０  スナップリング
１１２  スナップリング
１３０  シーリング部材
１３２、１３６  シーリング部材
１３４  シーリング部材
１３８  シーリング部材
【図１】
0006797425.tif 000021
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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