KR102570886B1

KR102570886B1 - 동력 전달 장치

Info

Publication number: KR102570886B1
Application number: KR1020217019640A
Authority: KR
Inventors: 다쿠마 고이누마
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2023-08-25
Also published as: JPWO2020217280A1; US20220128100A1; EP3907414A4; KR20210094041A; EP3907414A1; CN113260799A; CN113260799B; US11506246B2; WO2020217280A1; JP6998495B2

Abstract

제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속된다. 피스톤(32)의 제1 클로부(38)는, 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)와 걸림 결합될 때, 제2 클로부(47)와 걸림 결합되기에 앞서 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)와 걸림 결합된다. 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합면은, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다.

Description

동력 전달 장치

본 발명은, 예를 들어 휠 로더, 유압 셔블 등의 작업 차량에 탑재되는 동력 전달 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 휠 로더, 유압 셔블 등의 작업 차량에는, 동력 전달 경로의 도중에 배치되어, 동력의 전달과 차단(해방)의 전환을 행하는 동력 전달 장치(클러치 장치)가 탑재되어 있다. 동력 전달 장치는, 동축으로 배치되며 상대 회전이 가능한 한 쌍의 회전 부재 사이에서 회전(토크, 회전력, 동력)의 전달을 행하는 「접속 상태(체결 상태)」와, 회전의 전달이 끊어지는 「차단 상태(해방 상태)」로 전환이 가능하게 되어 있다.

여기서, 동력 전달 장치로서, 마찰판의 마찰 접합에 의해 동력의 전달을 행하는 구성(마찰 클러치)을 채용한 경우는, 마찰판을 마찰 접합할 때의 회전의 동기 성능에서 우수하다. 그러나 전달 토크를 크게 하기 위해서는, 대직경의 마찰판을 사용할 필요, 또는 마찰판의 매수를 증가시킬 필요가 있다. 이에 의해, 동력 전달 장치가 대형화되어, 작업 차량에 탑재할 때에 스페이스의 제약을 받을 가능성이 있다. 또한, 미끄럼 이동하는 부위의 면적이 커져, 차단 상태(해방 상태)일 때에 마찰판의 마찰면(미끄럼 이동면)의 발열이 증대될 가능성이 있다. 발열을 억제하기 위해 액체로 냉각하는 것을 생각할 수 있지만, 마찰면 사이에서 액체가 교반되는 것에 의한 손실, 마찰판의 회전에 의해 액체가 원심력으로 회전 방향의 외측으로 방출되는 것에 의한 손실이 커질 가능성이 있다.

한편, 동력 전달 장치로서, 클로부의 걸림 결합에 의해 동력의 전달을 행하는 구성(맞물림 클러치)을 채용한 경우는, 회전의 전달이 끊어진 차단 상태(해방 상태)일 때, 마찰 미끄럼 이동면이 없어, 마찰(미끄럼 이동)에 의한 발열을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 냉각액의 양을 적게 할 수 있어, 손실을 저감할 수 있다. 그러나 클로부를 걸림 결합할 때의 회전의 동기 성능을 갖지 않으므로, 회전 속도가 다른 2개의 요소가 순간적으로 걸림 결합되는 것에 의한 토크의 급변동(서지)이 발생할 가능성이 있다. 이에 비해, 특허문헌 1에는, 차단 상태로부터 접속 상태로 전환할 때, 마찰에 의한 결합으로부터 기계적인 결합으로 이행하는 동력 전달 장치가 기재되어 있다. 이 특허문헌 1의 구성에 의하면, 차단 상태로부터 접속 상태로 전환할 때, 「한쪽의 회전축과 함께 상시 일체적으로 회전하는 환상 부재」와 「다른 쪽의 회전축」 사이에서 마찰력을 발생시켜, 한쪽의 회전축의 회전과 다른 쪽의 회전축의 회전을 동기시킬 수 있다. 그리고 한쪽의 회전축과 다른 쪽의 회전축을 동기시킨 상태에서, 기계적인 결합, 즉, 스플라인 기어의 걸림 결합을 행할 수 있다.

미국 특허 제5377800호 명세서

특허문헌 1의 구성은, 차단 상태(해방 상태)일 때, 한쪽의 회전축과 다른 쪽의 회전축 사이에서 미끄럼 이동하는 부분이 많아, 마찰(미끄럼 이동)에 의한 발열 및 동력의 손실이 커질 가능성이 있다. 발열을 억제하기 위해, 냉각액의 공급량을 증가시키면, 이 면으로부터도 손실이 커질 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 1의 구성은, 동기할 때의 마찰면이 작기 때문에, 동기에 필요한 흡수 에너지가 큰 경우에 발열이 커져, 온도 상승에 의해 마찰면의 내구성이 저하될 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 1의 구성은, 접속 상태에서 큰 토크를 전달하고 있을 때, 즉, 스플라인 기어의 걸림 결합에 의해 큰 토크를 전달하고 있을 때, 스플라인 기어의 걸림 결합을 해제할 수 없을 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 손실을 저감할 수 있으며, 또한 한쪽의 회전축과 다른 쪽의 회전축 사이에서 큰 토크(회전력, 동력)를 전달하고 있을 때에도 안정적으로 걸림 결합을 해제할 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 동력 전달 장치는, 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 상기 제1 회전축에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 상기 제1 회전축에 마련되며, 제1 클로부를 갖는 피스톤과, 상기 제1 회전축과 상기 피스톤 사이에 마련되며, 상기 피스톤을 상기 제1 회전축의 축 방향으로 변위시키는 압유가 공급되는 유실과, 상기 제1 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제1 회전축에 대해 상대 회전을 가능하게 배치되며, 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제2 클로부를 갖는 제2 회전축과, 상기 제2 회전축과 동축으로 상기 제2 회전축에 지지되며, 상기 제2 회전축에 대해 축 방향 및 주위 방향으로 이동이 가능한 미끄럼 이동면을 가짐과 함께 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제3 클로부를 갖는 싱크로나이저 링을 구비하고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속되고, 상기 피스톤의 상기 제1 클로부는, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부와 걸림 결합될 때, 상기 제2 클로부와 걸림 결합되기에 앞서 상기 싱크로나이저 링의 상기 제3 클로부와 걸림 결합되고, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부의 걸림 결합면은, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다.

또한, 본 발명의 동력 전달 장치는, 제1 회전축과, 상기 제1 회전축에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 상기 제1 회전축에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 상기 제1 회전축에 마련되며, 제1 클로부를 갖는 피스톤과, 상기 제1 회전축과 상기 피스톤 사이에 마련되며, 상기 피스톤을 상기 제1 회전축의 축 방향으로 변위시키는 압유가 공급되는 유실과, 상기 피스톤에 대해 동축으로, 또한 상기 피스톤에 대해 상대 회전이 저지된 상태로 상기 피스톤에 지지된 제1 회전축측 마찰판과, 상기 제1 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제1 회전축에 대해 상대 회전을 가능하게 배치되고, 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제2 클로부를 갖는 제2 회전축과, 상기 제2 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제2 회전축에 대해 상대 회전이 저지된 상태로 상기 제2 회전축에 지지된 제2 회전축측 마찰판을 구비하고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속되고, 상기 제1 회전축측 마찰판은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합될 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부가 걸림 결합되기에 앞서 상기 제2 회전축측 마찰판과 마찰 접촉하고, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부의 걸림 결합면은, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다.

본 발명에 따르면, 손실을 저감할 수 있으며, 또한 제1 회전축과 제2 회전축 사이에서 큰 토크(회전력, 동력)를 전달하고 있을 때에도 안정적으로 걸림 결합을 해제할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 탑재한 휠 로더를 도시하는 좌측면도이다.
도 2는 도 1 중의 변속 장치를 도시하는 일부 파단의 측면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 회전의 전달이 끊어진 차단 상태에서 도시하는 종단면도이다.
도 4는 피스톤의 키 링과 싱크로나이저 링의 키 홈이 걸림 결합된 상태를 도시하는 도 3과 마찬가지 위치의 종단면도이다.
도 5는 피스톤의 제1 클로부와 싱크로나이저 링의 제3 클로부가 걸림 결합된 상태를 도시하는 도 3과 마찬가지 위치의 종단면도이다.
도 6은 피스톤의 제1 클로부와 제2 회전축의 제2 클로부가 걸림 결합된 상태를 도시하는 도 3과 마찬가지 위치의 종단면도이다.
도 7은 제1 클로부와 제3 클로부가 걸림 결합되기 전의 상태에서의 제1 클로부와 제2 클로부와 제3 클로부의 위치 관계의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 8은 제1 클로부와 제3 클로부가 걸림 결합된 상태에서의 제1 클로부와 제2 클로부와 제3 클로부의 위치 관계의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 도 8 중의 (IX)부의 확대도이다.
도 10은 제1 클로부와 제2 클로부가 걸림 결합된 상태에서의 제1 클로부와 제2 클로부와 제3 클로부의 위치 관계의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 11은 도 10 중의 (XI)부의 확대도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 회전의 전달이 끊어진 차단 상태에서 도시하는 종단면도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 회전의 전달이 끊어진 차단 상태에서 도시하는 종단면도이다.
도 14는 제1 클로부의 제1 걸림 결합부(내측 제1 클로부)와 싱크로나이저 링의 제3 클로부가 걸림 결합되기 시작한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 15는 제1 클로부의 제1 걸림 결합부(내측 제1 클로부)와 싱크로나이저 링의 제3 클로부가 걸림 결합된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 16은 제1 클로부의 제2 걸림 결합부(외측 제1 클로부)와 제2 회전축의 제2 클로부가 걸림 결합된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 17은 제4 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 회전의 전달이 끊어진 차단 상태에서 도시하는 종단면도이다.
도 18은 제5 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를 회전의 전달이 끊어진 차단 상태에서 도시하는 종단면도이다.
도 19는 도 18 중의 (XIX)부의 확대도이다.
도 20은 제1 클로부와 제3 클로부가 걸림 결합된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 21은 휠 로더의 동력 전달 경로의 일례를 도시하는 구성도이다.
도 22는 휠 로더의 동력 전달 경로의 다른 예를 도시하는 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 동력 전달 장치를, 휠 로더에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 11은 제1 실시 형태를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, 휠 로더(1)는 작업 차량의 대표예이다. 휠 로더(1)는, 좌, 우의 전방 차륜(2)이 마련된 전방부 차체(3)와 좌, 우의 후방 차륜(4)이 마련된 후방부 차체(5)가 좌, 우 방향으로 굴곡 가능하게 연결된 아티큘레이트식의 작업 차량으로서 구성되어 있다. 즉, 전방부 차체(3) 및 후방부 차체(5)는 휠 로더(1)의 차체를 구성하고 있다. 전방부 차체(3)와 후방부 차체(5) 사이에는, 센터 힌지(6), 스티어링 실린더(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 전방부 차체(3)와 후방부 차체(5)는, 스티어링 실린더를 신장·축소시킴으로써, 센터 힌지(6)를 중심으로 좌, 우 방향으로 굴곡된다. 이에 의해, 휠 로더(1)는 주행 시의 조타를 행할 수 있다.

휠 로더(1)의 전방부 차체(3)에는, 하역 작업기라고도 불리는 작업 장치(7)가 부앙의 동작을 가능하게 마련되어 있다. 작업 장치(7)는, 로더 버킷(7A)을 구비하고 있다. 한편, 휠 로더(1)의 후방부 차체(5)에는, 내부가 운전실로 된 캡(8), 엔진(9), 유압 펌프(10), 트랜스미션인 변속 장치(11) 등이 마련되어 있다. 엔진(9)은, 휠 로더(1)의 동력원(원동기)이다. 동력원(원동기)으로서는, 내연 기관이 되는 엔진(9) 단체로 구성할 수 있는 것 외에, 예를 들어 엔진과 전동 모터, 또는 전동 모터 단체에 의해 구성해도 된다. 유압 펌프(10)는, 엔진(9)과 접속되어 있다. 유압 펌프(10)는, 작업 장치(7)를 동작시키기 위한 유압원이다.

전방부 차체(3)의 하측에는, 좌, 우 방향으로 연장되는 프론트 액슬(12)이 마련되어 있다. 프론트 액슬(12)의 양단측에는, 좌, 우의 전방 차륜(2)이 설치되어 있다. 한편, 후방부 차체(5)의 하측에는, 좌, 우 방향으로 연장되는 리어 액슬(13)이 마련되어 있다. 리어 액슬(13)의 양단측에는, 좌, 우의 후방 차륜(4)이 설치되어 있다.

프론트 액슬(12)은, 전방 프로펠러 샤프트(14)를 통해 변속 장치(11)에 접속되어 있다. 리어 액슬(13)은, 후방 프로펠러 샤프트(15)를 통해 변속 장치(11)에 접속되어 있다. 변속 장치(11)는, 예를 들어 변속 기구, 토크 컨버터, 후술하는 동력 전달 장치(21)(도 3 등 참조)를 포함하여 구성되어 있다. 변속 장치(11)는, 엔진(9)의 회전을 전방 프로펠러 샤프트(14) 및 후방 프로펠러 샤프트(15)에 감속하여 전달한다. 즉, 엔진(9)으로부터의 동력은, 엔진(9)에 결합된 변속 장치(11)에 전달된다.

엔진(9)으로부터의 동력은, 변속 장치(11)에서 회전수와 회전 방향이 조정된 후, 변속 장치(11)의 전, 후의 출력축(11B, 11C)으로부터 전방 프로펠러 샤프트(14) 및 후방 프로펠러 샤프트(15)를 통해 프론트 액슬(12) 및 리어 액슬(13)에 전달된다. 즉, 도 2에 도시하는 바와 같이, 변속 장치(11)는, 엔진(9)과 접속되는 입력축(11A)과, 전방 프로펠러 샤프트(14)에 접속되는 제1 출력축(11B)과, 후방 프로펠러 샤프트(15)에 접속되는 제2 출력축(11C)을 구비하고 있다. 변속 장치(11) 내에는, 클러치 장치라고도 불리는 동력 전달 장치(21)가 1개 또는 복수 마련되어 있다. 변속 장치(11)는, 예를 들어 동력 전달 장치(21)의 접속(걸림 결합)과 차단(걸림 결합 해제)을 전환함으로써, 변속 장치(11) 내의 동력 전달 경로가 전환되어, 입력축(11A)과 출력축(11B, 11C) 사이에서 변속 및 정전·역전의 전환이 행해진다.

다음으로, 제1 실시 형태에 의한 동력 전달 장치(21)에 대해 도 3 내지 도 11을 참조하면서 설명한다. 또한, 제1 실시 형태의 동력 전달 장치(21)는, 휠 로더(1)의 변속 장치(11) 내, 더 구체적으로는 한 쌍의 회전축(22, 43) 사이에서 회전의 전달(접속, 체결)과 차단(해방, 절단)의 전환을 행하는 것이 필요한 부위에 마련되어 있다. 동력 전달 장치(21)가 마련되는 부위에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다. 또한, 도 3 내지 도 6(후술하는 도 12, 도 13, 도 17, 도 18)은, 동력 전달 장치(21)의 종단면도이며, 동력 전달 장치(21)의 직경 방향의 반부를 나타내고 있다.

동력 전달 장치(21)는, 제1 회전축(22)과, 피스톤(32)과, 유실(37)과, 제2 회전축(43)과, 싱크로나이저 링(51)을 구비하고 있다. 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은 동축으로 배치되어 있다. 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은 상대 회전이 가능하게 되어 있다. 동력 전달 장치(21)는, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전(토크, 회전력, 동력)의 전달을 행하는 「접속 상태(체결 상태)」와, 회전의 전달이 끊어지는 「차단 상태(해방 상태)」로 전환이 가능하다.

제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은, 구름 베어링(28A, 28B)에 의해 서로 지지(지승)되어 있다. 더 구체적으로는, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은, 한 쌍의 레이디얼 니들 구름 베어링(28A, 28A)과 한 쌍의 스러스트 니들 구름 베어링(28B, 28B)에 의해, 서로 상대 회전 가능하게, 또한 동축으로 지지되어 있다. 구름 베어링(28A, 28B)에 의한 지지는, 미끄럼 이동에 의한 지지(즉, 미끄럼 베어링에 의한 지지)보다 마찰을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 동력 전달 장치(21)는, 제1 회전축(22)의 회전 속도와 제2 회전축(43)의 회전 속도가 다른 경우라도, 즉, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)이 상대 회전하는 경우라도, 구름 베어링(28A, 28B)에 의해 동력의 손실을 작게 할 수 있다. 구름 베어링(28A, 28B)의 지지는 있지만, 미끄럼 이동면이 없으므로, 상대 회전 시의 동력 손실은 작다.

제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은, 제1 회전축(22)으로부터 제2 회전축(43)에 회전을 전달하는 경우와, 제2 회전축(43)으로부터 제1 회전축(22)에 회전을 전달하는 경우의 양쪽에서, 토크의 전달이 가능하게 되어 있다. 회전 방향(토크의 작용 방향)은, 제1 회전축(22) 및 제2 회전축(43)의 중심 축선 A-A를 중심으로 하여 우회전(시계 방향)이어도 되고, 좌회전(반시계 방향)이어도 된다. 차단 상태(해방 상태)일 때는, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)이 동일 방향으로 회전해도 되고, 역방향으로 회전해도 된다. 차단 상태(해방 상태)일 때는, 제1 회전축(22)의 회전 속도가 제2 회전축(43)의 회전 속도보다 빨라도 되고, 제2 회전축(43)의 회전 속도가 제1 회전축(22)의 회전 속도보다 빨라도 된다.

제1 회전축(22)은, 소경부(23)와, 피스톤 끼워 맞춤부(24)와, 실린더부(25)와, 압유 공급 관로(26)와, 냉각 관로(27)를 구비하고 있다. 소경부(23)는, 제2 회전축(43)의 바닥이 있는 구멍(46)에 삽입되어 있다. 피스톤 끼워 맞춤부(24)는, 소경부(23)보다 큰 외경 치수를 갖고 있다. 피스톤 끼워 맞춤부(24)의 외주측에는, 리턴 스프링(31) 및 피스톤(32)이 끼워 맞추어진다. 실린더부(25)는 피스톤 끼워 맞춤부(24)의 직경 방향 외측에 배치되어 있고, 통부(25A)와 저부(25B)를 갖고 있다. 통부(25A)의 내주측에는, 통부(25A)의 축 방향으로 연장되는 클로(25A1)가 주위 방향으로 이격되어 복수 형성되어 있다. 통부(25A)의 클로(25A1)는, 피스톤(32)의 외경측 통부(34)에 형성된 클로(34A)와 걸림 결합되어 있다. 피스톤(32)은, 피스톤 끼워 맞춤부(24)의 외주면과 실린더부(25)의 통부(25A)의 내주면 사이에 장착되어 있다.

피스톤 끼워 맞춤부(24)의 외주면에는, 리테이닝 링(29)이 장착되는 전체 주위 홈(24A)이 형성되어 있다. 리테이닝 링(29)과 피스톤(32) 사이에는, 와셔(30) 및 리턴 스프링(31)이 마련되어 있다. 리턴 스프링(31)은, 피스톤 끼워 맞춤부(24)와 실린더부(25)와 피스톤(32)에 의해 둘러싸인 유실(37)의 액압(압력)이 저하되었을 때, 피스톤(32)을 실린더부(25)의 저부(25B)측(도 3 내지 도 6의 우측)을 향해 이동시킨다.

압유 공급 관로(26)는 유실(37)에 압유를 공급한다. 압유 공급 관로(26)는, 제1 회전축(22)의 축 방향으로 연장되는 축 방향 관로(26A)와, 축 방향 관로(26A)로부터 유실(37)을 향해 제1 회전축(22)의 직경 방향으로 연장되는 직경 방향 관로(26B)를 구비하고 있다. 피스톤(32)은, 도시하지 않은 유압 펌프 등의 유압원(액압 공급원)으로부터 압유 공급 관로(26)를 통해 유실(37)에 압유가 공급됨으로써, 또는 유실(37)의 압유가 압유 공급 관로(26)를 통해 배출됨으로써, 제1 회전축(22)에 대해 축 방향으로 변위된다.

냉각 관로(27)는, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에 작동유를 냉각액으로서 공급한다. 냉각 관로(27)는, 제1 회전축(22)의 축 방향으로 연장되어, 냉각액의 흐름 방향의 하류측이 제1 회전축(22)의 소경부(23)의 단부면에 개구되어 있다. 냉각액은, 냉각 관로(27)를 통해, 제1 회전축(22)의 소경부(23)와 제2 회전축(43)의 바닥이 있는 구멍(46) 사이의 간극에 공급된다. 이 간극에 공급된 냉각액은, 제2 회전축(43)의 냉각 관로(48)를 통해 마찰판(54, 55)의 마찰면에 공급된다.

제1 회전축(22)의 주위에는, 제1 회전축(22)에 대해 축 방향(중심 축선 A-A 방향, 도 3 내지 도 6의 좌, 우 방향)으로 이동 가능하게 피스톤(32)이 배치되어 있다. 제1 회전축(22)과 피스톤(32) 사이에는, 유실(37)이 마련되어 있다. 유실(37)에는 피스톤(32)을 제1 회전축(22)의 축 방향으로 변위(이동)시키기 위한 작동유(동작액)가 공급, 배출된다. 이 때문에, 유실(37)에는, 작동유의 공급, 배출을 행하기 위한 압유 공급 관로(26)가 연통되어 있다. 피스톤(32)은, 압유 공급 관로(26)를 통해 유실(37)에 압유가 공급되면, 제2 회전축(43)측(도 3 내지 도 6의 좌측)을 향해 변위된다.

피스톤(32)은, 전체적으로 원통 형상으로 형성되어 있다. 피스톤(32)은, 내경측 통부(33)와, 외경측 통부(34)와, 연결부(35)를 구비하고 있다. 내경측 통부(33)는, 제1 회전축(22)의 피스톤 끼워 맞춤부(24)의 외주측에 끼워 맞추어져 있다. 외경측 통부(34)는, 내경측 통부(33)보다 직경 방향 외측에 위치하여 실린더부(25)의 통부(25A)의 내주측에 끼워 맞추어져 있다. 연결부(35)는, 원환상으로 형성되며, 내경측 통부(33)와 외경측 통부(34) 사이를 연결하고 있다. 피스톤(32)의 외주측, 즉, 외경측 통부(34)의 외주측에는, 축 방향으로 연장되는 클로(34A)가 주위 방향으로 이격되어 복수 형성되어 있다. 피스톤(32)의 클로(34A)는, 제1 회전축(22)(통부(25A))의 클로(25A1)와 맞물림(걸림 결합)되어 있다. 피스톤(32)은, 클로(34A)와 클로(25A1)의 맞물림에 기초하여, 제1 회전축(22)과 일체로 되어 중심 축선 A-A를 중심으로 회전한다. 이에 의해, 피스톤(32)은, 제1 회전축(22)에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 제1 회전축(22)에 대해 주위 방향(회전 방향)의 변위가 저지된 상태로 제1 회전축(22)에 마련되어 있다.

피스톤(32)은, 제1 클로부(38)를 갖고 있다. 즉, 피스톤(32)의 외경측 통부(34)의 내주측에는, 축 방향의 연장되는 제1 클로부(38)가 주위 방향으로 이격되어 복수 형성되어 있다. 제1 클로부(38)는, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측(싱크로나이저 링(51)측)으로 변위되면, 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)와 걸림 결합된다. 제1 클로부(38)는, 제3 클로부(52)와 걸림 결합된 상태로부터 더욱 제2 회전축(43)측을 향해 피스톤(32)이 변위되면, 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)와 걸림 결합된다. 피스톤(32) 및 제1 회전축(22)은 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합에 기초하여, 제2 회전축(43)과 함께 회전한다.

피스톤(32)의 연결부(35)에는, 유실(37)의 액압(압력)이 소정 이하로 된 경우에, 유실(37)에 남은 압력을 방출하기 위한 밸브(36)가 마련되어 있다. 밸브(36)는, 피스톤(32)의 축 방향으로 연장되는 관통 구멍(36A)과, 관통 구멍(36A) 내에 배치된 볼(36B)을 구비하고 있다. 관통 구멍(36A)은, 내경 치수가 작은 소경부와, 이 소경부보다 내경 치수가 큰 대경부를 구비하고 있다. 볼(36B)은, 관통 구멍(36A)의 대경부 내에 배치되어 있다. 유실(37)에 압유가 공급되면, 볼(36B)은 소경부를 폐색한다. 밸브(36)는, 유실(37)의 액압의 저하에 의해 볼(36B)이 소경부로부터 이격됨으로써 개방된다. 또한, 밸브(36)는 제1 회전축(22)측, 예를 들어 실린더부(25)의 저부(25B)에 마련해도 된다.

피스톤(32)의 외경측 통부(34)의 내주측에는, 키 링(39)이 마련되어 있다. 키 링(39)은, 피스톤(32)과 동축으로 배치되어 있다. 키 링(39)은, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)에 축 방향의 변위를 가능하게 설치되어 있다. 외경측 통부(34)의 내주측(바꾸어 말하면, 제1 클로부(38))에는, 리테이닝 링(40)이 장착되는 전체 주위 홈(41)이 마련되어 있다. 키 링(39)은, 스프링(42)에 의해 리테이닝 링(40)측으로 가압되어 있다. 키 링(39)은, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 변위되면, 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)에 걸림 결합된다.

키 링(39)은, 링부(39A)와, 통부(39B)를 구비하고 있다. 링부(39A)의 외주측에는, 주위 방향으로 이격되어 오목부(도시하지 않음)가 복수 마련되어 있다. 오목부는, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 걸림 결합되어 있다. 이에 의해, 키 링(39)과 피스톤(32)은 축 방향의 이동(상대 변위)을 가능하게 회전 방향으로 구속되어 있다. 즉, 키 링(39)은, 링부(39A)의 오목부와 피스톤(32)의 제1 클로부(38)의 걸림 결합에 의해, 피스톤(32)에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 피스톤(32)에 마련되어 있다.

통부(39B)는, 링부(39A)의 내경측으로부터 싱크로나이저 링(51)측을 향해 연장되어 있다. 통부(39B)의 선단측, 즉, 싱크로나이저 링(51)측에는, 축 방향으로 돌출되는 돌기(39B1)가 주위 방향으로 이격되어 복수 마련되어 있다. 돌기(39B1)는, 싱크로나이저 링(51)에 마련된 복수의 키 홈(53)과 대응하여 마련되어 있다. 키 링(39)은, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 변위되면, 키 링(39)의 돌기(39B1)와 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)이 걸림 결합된다. 키 링(39)은 리테이닝 링(40)과 스프링(42) 사이에서 축 방향의 이동이 가능하게 되어 있다.

제2 회전축(43)은, 제1 회전축(22)에 대해 동축으로, 또한 제1 회전축(22)에 대해 상대 회전을 가능하게 배치되어 있다. 제2 회전축(43)은, 제1 클로부(38)와 걸림 결합 가능한 제2 클로부(47)를 갖고 있다. 즉, 제2 회전축(43)은, 소경부(44)와, 환상 플랜지부(45)와, 바닥이 있는 구멍(46)을 구비하고 있다. 소경부(44)는 제2 회전축(43)의 선단측, 즉, 제1 회전축(22)측에 마련되어 있다. 소경부(44)는, 예를 들어 제1 회전축(22)의 피스톤 끼워 맞춤부(24)와 동일한 외경 치수를 갖고 있다. 소경부(44)의 외주측에는, 싱크로나이저 링(51)이 상대 회전 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 소경부(44)에는, 축 방향으로 연장되는 볼록부(44A)가 주위 방향으로 이격되어 복수 마련되어 있다. 볼록부(44A)에는, 제1 마찰판(54)의 내주측에 형성된 오목부(도시하지 않음)가 걸림 결합되어 있다. 이에 의해, 제1 마찰판(54)은 제2 회전축(43)과 함께 회전한다.

환상 플랜지부(45)는, 소경부(44)보다도 큰 외경 치수를 갖고 있다. 환상 플랜지부(45)의 외주측에는, 제2 클로부(47)가 주위 방향으로 이격되어 복수 형성되어 있다. 제2 클로부(47)는, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 변위되면, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 걸림 결합된다. 제2 클로부(47)와 제1 클로부(38)의 걸림 결합에 기초하여, 제2 회전축(43)은 제1 회전축(22)과 함께 회전한다. 즉, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속된다.

바닥이 있는 구멍(46)은, 소경부(44) 및 환상 플랜지부(45)의 내경측에 마련되어 있다. 바닥이 있는 구멍(46) 내에는, 제1 회전축(22)의 소경부(23)가 삽입 관통되어 있다. 「바닥이 있는 구멍(46)의 내주면」과 「소경부(23)의 외주면」 사이에는, 레이디얼 니들 구름 베어링(28A, 28A)이 마련되어 있다. 「바닥이 있는 구멍(46)의 저면」과 「제1 회전축(22)의 소경부(23)의 단부면」 사이에는, 스러스트 니들 구름 베어링(28B)이 마련되어 있다. 「제2 회전축(43)의 소경부(44)측의 단부면」과 「제1 회전축(22)의 소경부(23)와 피스톤 끼워 맞춤부(24)를 접속하는 단부면」 사이에는, 스러스트 니들 구름 베어링(28B)이 마련되어 있다.

제2 회전축(43)의 소경부(44)에는, 직경 방향으로 연장되는 냉각 관로(48)가 마련되어 있다. 냉각 관로(48)는, 소경부(44)의 외주측과 바닥이 있는 구멍(46)의 내주측 사이를 관통하는 관통 구멍으로서 형성되어 있다. 소경부(44)에는, 리테이닝 링(49)이 장착되는 전체 주위 홈(44B)이 형성되어 있다. 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)와 리테이닝 링(49) 사이에는, 와셔(50)와 싱크로나이저 링(51)과 마찰판(54, 55)이 마련되어 있다.

싱크로나이저 링(51)은, 제2 회전축(43)과 동축으로, 제2 회전축(43)에 지지되어 있다. 싱크로나이저 링(51)은, 제2 회전축(43)에 대해 축 방향 및 주위 방향(회전 방향)으로 이동이 가능한 미끄럼 이동면을 갖고 있다. 즉, 싱크로나이저 링(51)의 내주측에는, 제2 회전축(43)의 소경부(44)가 삽입 관통되어 있다. 이 경우, 싱크로나이저 링(51)의 내주면(51A)은, 제2 회전축(43)의 소경부(44)의 외주면에 대해 축 방향 및 주위 방향으로 이동이 가능한 미끄럼 이동면으로 되어 있다. 이에 의해, 싱크로나이저 링(51)은, 제2 회전축(43)에 대해 축 방향 및 주위 방향의 이동(변위)을 가능하게 장착되어 있다. 싱크로나이저 링(51) 및 마찰판(54, 55)은, 리테이닝 링(49)(와셔(50))과 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45) 사이에서, 미소하게, 예를 들어 0.5㎜ 내지 1.0㎜ 정도, 축 방향의 변위가 가능하게 되어 있다.

싱크로나이저 링(51)은, 제2 회전축(43)의 소경부(44)의 외주측에 헐겁게 끼워 맞추어져 있다. 동력 전달 장치(21)가 차단 상태일 때, 싱크로나이저 링(51)은 제2 회전축(43)에 대해 회전 방향으로 자유롭게 움직이는(미끄럼 이동하는) 것이 가능하다. 이 때문에, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43)은 일체로 되어 회전하지 않는다. 단, 싱크로나이저 링(51)은, 제2 회전축(43)과의 미끄럼 이동면의 마찰 저항에 의해 제2 회전축(43)과 동반 회전한다. 예를 들어, 제2 회전축(43)이 일정 회전이면, 제2 회전축(43)과 싱크로나이저 링(51)의 회전 속도는 거의 동일해진다. 이에 비해, 제2 회전축(43)의 회전 속도가 변동된 경우에는, 제2 회전축(43)과 싱크로나이저 링(51)은 다른 회전 속도가 된다.

싱크로나이저 링(51)은, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 걸림 결합 가능한 제3 클로부(52)를 갖고 있다. 즉, 싱크로나이저 링(51)의 외주측에는, 제3 클로부(52)가 주위 방향으로 이격되어 복수 형성되어 있다. 제3 클로부(52)는 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측(싱크로나이저 링(51)측)으로 변위되면, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 걸림 결합된다. 피스톤(32)의 제1 클로부(38)는 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)와 걸림 결합될 때, 이 제2 클로부(47)와 걸림 결합되기에 앞서, 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)와 걸림 결합된다.

싱크로나이저 링(51)의 단부면, 즉, 피스톤(32)측의 단부면에는, 원주 방향으로 이격되어 복수의 키 홈(53)이 마련되어 있다. 키 홈(53)에는 키 링(39)의 돌기(39B1)가 걸림 결합된다. 키 링(39)(돌기(39B1))은, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)가 걸림 결합될 때, 이들 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)가 걸림 결합되기에 앞서, 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)에 걸림 결합된다.

싱크로나이저 링(51)에는, 외주측에 위치하여 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)를 향해 돌출되는 통부(51B)가 마련되어 있다. 통부(51B)의 내주측에는, 축 방향으로 연장되는 볼록부(51B1)가 주위 방향으로 이격되어 복수 마련되어 있다. 볼록부(51B1)에는, 제2 마찰판(55)의 외주측에 형성된 오목부(도시하지 않음)가 걸림 결합되어 있다. 이에 의해, 제2 마찰판(55)은 싱크로나이저 링(51)과 함께 회전한다.

싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에는, 제1 마찰판(54)과 제2 마찰판(55)이 마련되어 있다. 제1 마찰판(54)은, 제2 회전축(43)의 볼록부(44A)와 상시 맞물려 있다. 이 경우, 제1 마찰판(54)의 내주측에는, 제2 회전축(43)의 소경부(44)에 마련된 볼록부(44A)에 걸림 결합되는 오목부가 마련되어 있다. 제1 마찰판(54)은, 오목부와 볼록부(44A)의 걸림 결합에 의해, 제2 회전축(43)에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 제2 회전축(43)에 대해 주위 방향(회전 방향)의 변위가 저지된 상태로, 제2 회전축(43)에 설치되어 있다. 즉, 제1 마찰판(54)은, 제2 회전축(43)에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 배치되고, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에서 축 방향으로 끼움 지지된다.

한편, 제2 마찰판(55)은, 싱크로나이저 링(51)의 볼록부(51B1)와 상시 맞물려 있다. 이 경우, 제2 마찰판(55)의 외주측에는, 싱크로나이저 링(51)의 통부(51B)에 마련된 볼록부(51B1)에 걸림 결합되는 오목부가 마련되어 있다. 제2 마찰판(55)은, 오목부와 볼록부(51B1)의 걸림 결합에 의해, 싱크로나이저 링(51)에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 싱크로나이저 링(51)에 대해 주위 방향(회전 방향)의 변위가 저지된 상태로, 싱크로나이저 링(51)에 설치되어 있다. 즉, 제2 마찰판(55)은 싱크로나이저 링(51)에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 배치되고, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에서 축 방향으로 끼움 지지된다.

제1 실시 형태에서는, 미끄럼 이동 부재인 마찰판(54, 55) 및 싱크로나이저 링(51)이 제2 회전축(43)에 지지되어 있다. 이 때문에, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 끊어진 「차단 상태(해방 상태)」일 때, 미끄럼 이동 부재에 의한 동력의 손실을 저감할 수 있다. 또한, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이는, 구름 베어링(28A, 28B)으로 지지되어 있으므로, 미끄럼 베어링에 대해 동력의 손실을 저감할 수 있다. 이들 2개의 동력의 손실의 저감 효과에 의해, 발열을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 동력 전달 장치(21)의 냉각을 위해 공급하는 냉각액의 양을 저감할 수 있다.

이 경우, 동력 전달 장치(21)의 냉각은, 제1 회전축(22)의 냉각 관로(27)와 제2 회전축(43)의 냉각 관로(48)를 통해 행해진다. 즉, 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)와 싱크로나이저 링(51) 사이의 마찰판(54, 55)에는, 냉각 관로(27, 28)를 통해 냉각액이 공급된다. 이때, 냉각액은, 제1 회전축(22) 및 제2 회전축(43)의 회전에 의해 원심력으로 외경측으로 방출되므로, 냉각액의 양이 적을수록 냉각액이 원심력으로 방출되는 것에 의한 동력의 손실을 저감할 수 있다. 제1 실시 형태에서는, 냉각액의 양을 저감할 수 있으므로, 이 면에서도 동력의 손실을 저감할 수 있다.

다음으로, 피스톤(32)에 마련된 제1 클로부(38)의 형상, 제2 회전축(43)에 마련된 제2 클로부(47)의 형상, 싱크로나이저 링(51)에 마련된 제3 클로부(52)의 형상에 대해, 도 7 내지 도 11을 참조하면서 설명한다.

제1 클로부(38)는, 피스톤(32)의 외경측 통부(34)의 내주측에 마련되어 있다. 피스톤(32)의 외주 방향으로부터 도시된 도 7 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 제1 클로부(38)의 측면은, 선단측이 되는 제2 회전축(43)측으로부터 기단측이 되는 피스톤(32)의 연결부(35)측을 향해 3단계로 변화되어 있다. 이 경우, 제1 클로부(38)는, 선단측으로부터 차례로, 둔각부가 되는 제1 경사부(38A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(38B)와, 평행부(38C)를 구비하고 있다. 제1 경사부(38A)는, 제1 클로부(38)의 선단측을 구성하고 있다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 경사부(38A)는, 선단측을 향해 제1 클로부(38)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(38A1)으로 되어 있다. 제1 경사부(38A)에는, 선단측을 향할수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사진 모따기부가 마련되어 있다. 제2 경사부(38B)는, 제1 경사부(38A)로부터 제1 클로부(38)의 기단측을 향해 연장되어 있고, 제1 경사부(38A)와 평행부(38C) 사이를 접속하고 있다. 제2 경사부(38B)는, 제1 경사부(38A)를 향해 제1 클로부(38)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(38B1)으로 되어 있다. 제1 경사부(38A)의 경사 각도, 즉, 제1 경사부(38A)의 측면(38A1)과 제1 클로부(38)의 중심선 B-B가 이루는 각도는, 제2 경사부(38B)의 경사 각도, 즉, 제2 경사부(38B)의 측면(38B1)과 중심선 B-B가 이루는 각도보다 크게 되어 있다. 평행부(38C)는, 제1 클로부(38)가 연장되는 방향인 중심선 B-B에 대해 평행한 측면으로 되어 있다. 또한, 평행부(38C)는, 예를 들어 중심선 B-B에 대해 경사진 측면(경사면)으로 해도 되지만, 평행한 측면(평행면)으로 하는 것이 바람직하다.

제2 클로부(47)는, 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)의 외주측에 마련되어 있다. 제2 클로부(47)의 측면은, 선단측이 되는 피스톤(32)측으로부터 기단측이 되는 피스톤(32)으로부터 이격되는 측을 향해 2단계로 변화되어 있다. 이 경우, 제2 클로부(47)는 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(47A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(47B)를 구비하고 있다. 제1 경사부(47A)는, 제2 클로부(47)의 선단측을 구성하고 있다. 제1 경사부(47A)는, 선단측을 향해 제2 클로부(47)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(47A1)으로 되어 있다. 제1 경사부(47A)에는, 선단측을 향할수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사진 모따기부가 마련되어 있다. 제2 경사부(47B)는, 제1 경사부(47A)로부터 제2 클로부(47)의 기단측을 향해 연장되어 있다. 제2 경사부(47B)는, 제1 경사부(47A)를 향해 제2 클로부(47)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(47B1)으로 되어 있다. 제1 경사부(47A)의 경사 각도, 즉, 제1 경사부(47A)의 측면(47A1)과 제2 클로부(47)의 중심선 C-C가 이루는 각도는, 제2 경사부(47B)의 경사 각도, 즉, 제2 경사부(47B)의 측면(47B1)과 중심선 C-C이 이루는 각도보다 크게 되어 있다.

제3 클로부(52)는, 싱크로나이저 링(51)의 외주측에 마련되어 있다. 제3 클로부(52)의 측면은, 선단측이 되는 피스톤(32)측으로부터 기단측이 되는 피스톤(32)으로부터 이격되는 측을 향해 2단계로 변화되고 있다. 이 경우, 제3 클로부(52)는 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(52A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(52B)를 구비하고 있다. 제1 경사부(52A)는, 제3 클로부(52)의 선단측을 구성하고 있다. 제1 경사부(52A)는, 선단측을 향해 제3 클로부(52)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(52A1)으로 되어 있다. 제1 경사부(52A)에는, 선단측을 향할수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사진 모따기부가 마련되어 있다. 제2 경사부(52B)는, 제1 경사부(52A)로부터 제3 클로부(52)의 기단측을 향해 연장되어 있다. 제2 경사부(52B)는, 제1 경사부(52A)를 향해 제3 클로부(52)의 두께가 작아지는 방향으로 경사진 측면(52B1)으로 되어 있다. 제1 경사부(52A)의 경사 각도, 즉, 제1 경사부(52A)의 측면(52A1)과 제3 클로부(52)의 중심선 D-D가 이루는 각도는, 제2 경사부(52B)의 경사 각도, 즉, 제2 경사부(52B)의 측면(52B1)과 중심선 D-D가 이루는 각도보다 크게 되어 있다. 또한, 제2 경사부(52B)는, 예를 들어 중심선 D-D에 대해 평행한 측면(평행면)으로 해도 되지만, 경사진 측면(경사면)으로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)의 측면(38B1)과 제2 클로부(47)의 제2 경사부(47B)의 측면(47B1)은, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되어 있을 때에 맞닿는 걸림 결합면으로 되어 있다. 그리고 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합면(제2 경사부(38B)의 측면(38B1), 제2 경사부(47B)의 측면(47B1))은, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전력을 전달하고 있을 때, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다.

또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)의 측면(38A1)과 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)의 측면(52A1)은, 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)가 걸림 결합되어 있을 때에 맞닿는 선단측 걸림 결합면으로 되어 있다. 즉, 제1 클로부(38) 중 제2 클로부(47)와 걸림 결합되는 걸림 결합면(제2 경사부(38B)의 측면(38B1))보다 제1 클로부(38)의 선단측에는, 제1 경사부(38A)의 측면(38A1)이 선단측 걸림 결합면으로서 마련되어 있다. 선단측 걸림 결합면, 즉, 제1 경사부(38A)의 측면(38A1)은, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되기에 앞서, 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)의 측면(52A1)과 걸림 결합된다.

이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 제1 클로부(38)는 제1 경사부(38A)와 제2 경사부(38B)를 구비하고 있다. 제1 경사부(38A)는, 제3 클로부(52)(의 제1 경사부(52A))와 걸림 결합되는 부위가 되는 제1 걸림 결합부에 대응한다. 제2 경사부(38B)는, 제2 클로부(47)(의 제2 경사부(47B))와 걸림 결합되는 부위가 되는 제2 걸림 결합부에 대응한다. 이 경우, 제1 경사부(38A)와 제2 경사부(38B)는, 동일한 내경 치수를 갖는 연속된 하나의 클로부로서 피스톤(32)에 형성되어 있다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)를 차단 상태(해방 상태)로부터 접속 상태(체결 상태)로 전환할 때의 동력 전달 장치(21)의 동작에 대해 설명한다.

도 3 및 도 7은 동력 전달 장치(21)의 차단 상태, 즉, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 끊어진 상태를 도시하고 있다. 이 차단 상태로부터 유실(37)로 작동유가 공급되면, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 이동한다. 이에 의해, 도 4에 도시하는 바와 같이, 피스톤(32)에 마련된 키 링(39)의 돌기(39B1)와 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)이 걸림 결합되어, 싱크로나이저 링(51)과 피스톤(32)이 일체적으로 회전을 시작한다. 이와 같이, 싱크로나이저 링(51)과 피스톤(32)의 회전을 동기시킴으로써, 다음에 행해질 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)의 걸림 결합, 즉, 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)와 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)의 접촉을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 피스톤(32)의 응답성을 높이기 위해, 유실(37)을 항시 정압, 즉, 차단 상태에서도 정압이 되도록 해도 된다.

도 4의 상태로부터 피스톤(32)이 제2 회전축(43)으로 더 이동하면, 도 5 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)가 걸림 결합된다. 즉, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)와 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)가 접촉한다. 여기서, 도 8은 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)의 접촉 상태를 도시하고 있다. 도 9는 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)에 발생하는 힘을 도시하고 있다. 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)는, 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)를 축 방향으로 힘 F로 압박한다. 이에 의해, 싱크로나이저 링(51)은 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)를 향해 압박된다. 이 결과, 마찰판(54, 55) 사이, 및 환상 플랜지부(45)와 환상 플랜지부(45)측의 마찰판(55) 사이에 마찰력이 발생하고, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)에 각각 회전이 동기하는 방향의 토크 T가 가해진다. 토크 T는, 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하는 제1 클로부(38)의 힘을 F로 하고, 마찰 계수를 μ로 하고, 마찰면의 수를 N으로 하고, 유효 마찰 반경을 m으로 하면, 다음 수학식 1로 나타낼 수 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 싱크로나이저 링(51)에 가해진 토크 T는, 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)를 통해, 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)를 회전시키려고 하는 힘 fy를 발생시킨다. 힘 fy는, 토크를 T로 하고, 중심 축선 A-A로부터 제1 경사부(52A)와 제1 경사부(38A)의 걸림 결합점까지의 거리를 L로 한 경우, 다음 수학식 2로 나타낼 수 있다.

제1 경사부(52A)와 제1 경사부(38A)의 접촉은, 각도 α로 기울어져 있으므로, 분력인 힘 fx를 발생시킨다. 이때, 힘 fx와 힘 fy는 다음 수학식 3의 관계가 성립된다.

이 때문에, 피스톤(32)은 실린더부(25)의 저부(25B)측으로 힘 fx로 되밀린다. 이 작용에 의해, 힘 fx를 힘 F 이상(fx≥F)으로 함으로써, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전이 동기하지 않는 상태에서는, 피스톤(32)은 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 없도록 하는 것이 가능하다.

또한, 유실(37)의 액압을 상승시켜 피스톤(32)의 추력을 상승시킨 경우, 싱크로나이저 링(51)이 제2 회전축(43)측으로 압박되는 추력에 거의 비례하여, 마찰판(54, 55) 사이, 및 환상 플랜지부(45)와 환상 플랜지부(45)측의 마찰판(55) 사이의 마찰력도 상승한다. 이에 의해, 싱크로나이저 링(51)에 전달되는 토크가 커져, 힘 fy가 상승함으로써, 피스톤(32)을 되미는 방향으로 작용하는 힘 fx도 상승한다. 결과적으로, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 회전이 동기하지 않는 상태에서는, 피스톤(32)이 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 없게 할 수 있다. 이 작용에 의해, 유실(37)의 액압을 조정함으로써, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 회전의 동기 시에, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 전달되는 토크를 제어(조정)할 수 있다. 또한, 동기가 완료될 때까지는, 피스톤(32)이 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 없다. 이 때문에, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 회전이 동기하기 전에, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 쇼크 토크를 억제할 수 있다.

또한, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)이 동기하지 않는 상태에서 피스톤(32)이 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 없게 하려면, α의 각도를 소정 위치 이하로 해야 한다. 상기 수학식 3을 변형시키면, 하기 수학식 4가 된다.

상기 수학식 2에 상기 수학식 1을 대입하면, 하기 수학식 5가 된다.

상기 수학식 4에 상기 수학식 5를 대입하면, 하기 수학식 6이 된다.

작용 반작용의 관계에 의해, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)이 제1 경사부(38A)와 제1 경사부(52A)의 접촉을 통해, 마찰판(55)과 마찰판(54)의 면 사이, 및 마찰판(55)과 제2 회전축(43) 사이에서 마찰을 발생시켜 동기를 행하고 있는 동안은, 「fx＝F」가 성립된다. 이 때문에, 하기의 수학식 7이 된다.

일례로서, μ＝0.1, N＝3, L＝0.11[m], m＝0.1[m]일 때, α＜15.25°가 된다. 단, fx에 대해 F가 지나치게 크면, 즉, α가 지나치게 작으면, 제1 경사부(38A)와 제1 경사부(52A)의 맞물림이 해제되어, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)을 동기시킬 수 없게 된다. 이 때문에, α는 소정값 이하로 할 필요가 있다. 따라서, 하기의 수학식 8의 조건을 충족하면, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)이 동기되고 나서 피스톤(32)이 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 있다. 이에 의해, 동력 전달 장치(21)의 걸림 결합 시의 쇼크 토크를 억제할 수 있다.

제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 동기가 완료되면, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 전달되는 토크 T가 저하된다. 이에 의해, 토크 T가, 다음 수학식 9의 관계가 된다.

싱크로나이저 링(51)에 전달되는 토크 T가 작아지므로, 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)를 회전시키려고 하는 힘 fy가 저하됨으로써, 힘 fx가 저하된다. 이 상태에서는, 다음 수학식 10의 관계가 성립된다.

그리고 힘 fx가 힘 F보다 작아질(fx＜F) 때까지 토크 T가 저하되었을 때, 피스톤(32)은 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 있다. 즉, 도 6 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 걸림 결합된다. 이때, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 제2 클로부(47)의 제1 경사부(47A)는, 피스톤(32)측을 향해 경사져 있으므로, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)는 제2 클로부(47)와 맞물림(걸림 결합)될 수 있다. 이에 의해, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에, 기계적인 맞물림 결합이 성립되어, 동력 전달 장치(21)의 걸림 결합이 완료된다. 여기서, 도 10은 걸림 결합 시의 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 접촉 상태를 도시하고 있다. 도 6은 걸림 결합 시의 종단면(중심 축선 A-A를 포함하는 단면)을 도시하고 있다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)의 접속 상태, 즉, 걸림 결합 계속 시의 상태에 대해 설명한다.

도 11은 동력 전달 장치(21)가 접속 상태일 때, 제2 클로부(47)와 제1 클로부(38)에 발생하는 힘을 도시하고 있다. 동력 전달 장치(21)가 접속 상태일 때에는, 제2 클로부(47)의 제2 경사부(47B)와 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)가 걸림 결합(맞물림)되어 있다. 이 접속 상태일 때, 전달하고 있는 토크를 T2로 하고, 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)를 회전시키려고 하는 힘을 fy2로 하고, 중심 축선 A-A로부터 제2 경사부(47B)와 제2 경사부(38B)의 걸림 결합점까지의 거리를 L2로 한 경우, 힘 fy2는 다음 수학식 11로 나타낼 수 있다.

제2 경사부(47B)와 제2 경사부(38B)의 맞물림 접촉각은, 각도 β 기울어져 있으므로, 분력에 의해 힘 fx2를 발생시킨다. 이때, 힘 fx2와 힘 fy2는, 다음 수학식 12의 관계가 성립된다.

제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되어 있을 때, 피스톤(32)은 힘 fx2로 되밀린다. 이 때문에, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합 상태를 유지하기 위해서는, 제1 클로부(38)의 힘 F가 힘 fx2보다 커지도록(F＞fx2), 유실(37)의 액압을 소정값(걸림 결합 유지 소정값)으로 유지할 필요가 있다. 즉, 동력 전달 장치(21)가 접속 상태일 때에는, 유실(37)로 액압을 공급하여, 유실(37)의 액압을 소정값(걸림 결합 유지 소정값) 이상으로 유지함으로써, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합을 유지한다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)를 접속 상태(체결 상태)로부터 차단 상태(해방 상태)로 전환할 때의 동력 전달 장치(21)의 동작에 대해 설명한다.

유실(37)의 액압을 소정값으로부터 낮추어, 제1 클로부(38)의 힘 F가 힘 fx2보다 작아지면(F＜fx2), 피스톤(32)은 제1 회전축(22)측(실린더부(25)의 저부(25B)측)으로 되밀려, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합(맞물림)을 해제할 수 있다. 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합이 해제되면, 제3 클로부(52)의 제2 경사부(52B)와 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)가 맞물린다. 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)와 피스톤(32)의 제1 클로부(38)의 걸림 결합부(맞물림부)도, 제2 경사부(52B, 38B)와 제1 경사부(52A, 38A)로 구성되어 있으므로, 제1 마찰판(54)과 제2 마찰판(55) 사이, 및 환상 플랜지부(45)와 환상 플랜지부(45)측의 제2 마찰판(55) 사이에 마찰 토크가 발생함으로써, 제1 클로부(38)를 제2 회전축(43)측으로 미는 힘이 발생한다. 이에 의해, 피스톤(32)을 제1 회전축(22)의 실린더부(25)의 저부(25B)측으로 원활하게 이동시킬 수 있다. 이때, 싱크로나이저 링(51)에 발생하는 토크는 작다. 이 때문에, 제3 클로부(52)의 제2 경사부(52B)는, 중심선 D-D에 대해 평행한 측면(평행부)로 해도 된다.

제3 클로부(52)와 제1 클로부(38)의 걸림 결합이 해제되어도, 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)과, 키 링(39)의 돌기(39B1)의 걸림 결합(맞물림)이 남아 있다. 키 링(39)은, 스프링(42)에 의해, 싱크로나이저 링(51)을 제2 회전축(43)측으로 압박하지만, 스프링(42)의 추력은 작으므로, 제1 마찰판(54)과 제2 마찰판(55) 사이, 및 환상 플랜지부(45)와 환상 플랜지부(45)측의 제2 마찰판(55) 사이에 발생하는 마찰 토크는 작다. 이 때문에, 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)과 키 링(39)의 돌기(39B1)가 걸림 결합되는 하중은 충분히 작다. 이에 의해, 키 링(39)과 피스톤(32)은 리턴 스프링(31)에 의해, 다시 제1 회전축(22)측(실린더부(25)의 저부(25B)측)으로 되밀린다. 이 때문에, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 토크의 전달이 있는 경우라도, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 해방이 가능해진다. 또한, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 토크의 전달이 없는 경우는, 피스톤(32)을 제1 회전축(22)측으로 복귀시키기 위해 필요한 추력은 작아지게 되므로, 클로부(38, 47, 52)의 걸림 결합의 해방은, 리턴 스프링(31)의 추력에 의해서만 행해진다.

이상과 같이, 제1 실시 형태에 의하면, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)은 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속된다. 즉, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합에 의해, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 행해진다. 이 때문에, 마찰 접합에 의해 회전의 전달을 행하는 구성과 비교하여, 동력 전달 장치(21)의 해방 시에 미끄럼 이동하는 부위가 적어지므로 동력의 손실을 저감할 수 있다. 게다가 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합면(제2 경사부(38B)의 측면(38B1), 제2 경사부(47B)의 측면(47B1))은 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다. 이 때문에, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 큰 회전을 전달하고 있을 때에도, 유실(37)로의 압유의 공급을 정지(유실(37)의 압력을 해제)하면, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합면에 가해지는 힘에 기초하여 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합을 해제할 수 있다.

또한, 제1 클로부(38)는, 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)와 걸림 결합될 때, 이 제2 클로부(47)와의 걸림 결합에 앞서, 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)와 걸림 결합된다. 이때, 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)의 걸림 결합에 기초하여 싱크로나이저 링(51)을 제2 회전축(43)을 향해 압박함으로써, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에서 발생하는 마찰력에 기초하여 제1 회전축(22)의 회전과 제2 회전축(43)의 회전을 동기시킬 수 있다. 이 때문에, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)이 동기한 상태에서, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)를 걸림 결합시킬 수 있다. 이에 의해, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 끊어진 차단 상태(해방 상태)로부터 회전의 전달이 행해지는 접속 상태로 전환될 때, 마찰에 의한 결합을 통해 기계적인 결합(걸림 결합, 맞물림)으로 안정적으로 전환할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 의하면, 미끄럼 이동하는 부위를 적게 할 수 있어(미끄럼 이동 면적을 작게 할 수 있어), 마찰(미끄럼 이동)에 의한 발열 및 동력의 손실을 저감할 수 있다. 이것에 더하여, 냉각액의 공급량을 저감할 수도 있어, 이 면으로부터도 손실을 저감할 수 있다. 또한, 마찰에 의한 동기를 행할 때의 토크를 크게 할 수 있다. 또한, 동기 시에 흡수할 수 있는 에너지도 크게 할 수 있다.

제1 실시 형태에 의하면, 제1 클로부(38)의 선단측에 제3 클로부(52)와 걸림 결합되는 선단측 걸림 결합면(제1 경사부(38A)의 측면(38A1))이 마련되어 있다. 이 때문에, 제1 클로부(38)의 선단측 걸림 결합면(제1 경사부(38A)의 측면(38A1))과 제3 클로부(52)(의 제1 경사부(52A)의 측면(52A1))의 걸림 결합에 기초하여 싱크로나이저 링(51)을 제2 회전축(43)을 향해 안정적으로 압박할 수 있다. 이에 의해, 차단 상태(해방 상태)로부터 접속 상태로 전환될 때, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전의 동기를 안정적으로 행할 수 있다.

제1 실시 형태에 의하면, 제1 클로부(38)의 제1 걸림 결합부(제1 경사부(38A))와 제2 걸림 결합부(제2 경사부(38B))는 동일한 내경 치수를 갖는 연속된 하나의 클로부로서 피스톤(32)에 형성되어 있다. 이 때문에, 제3 클로부(52)와 걸림 결합되는 부위가 되는 제1 걸림 결합부(제1 경사부(38A))와 제2 클로부(47)(의 제2 경사부(47B))가 걸림 결합되는 부위가 되는 제2 걸림 결합부(제2 경사부(38B))를 제각기의 클로부로서 피스톤(32)에 형성하는 구성과 비교하여, 가공 작업을 용이화할 수 있다.

제1 실시 형태에 의하면, 피스톤(32)에는, 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)가 걸림 결합되기에 앞서 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)에 걸림 결합되는 키 링(39)이 마련되어 있다. 이 때문에, 키 링(39)의 돌기(39B1)와 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)이 걸림 결합됨으로써, 제1 회전축(22)의 회전과 싱크로나이저 링(51)의 회전이 동기한 상태에서 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)를 걸림 결합시킬 수 있다. 이 때문에, 키 링(39)을 마련하지 않는 구성과 비교하여, 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)가 걸림 결합될 때의 쇼크 토크를 저감할 수 있다.

제1 실시 형태에 의하면, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에 마찰판(54, 55)이 마련되어 있다. 이 때문에, 마찰판(54, 55)에 의해 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이의 마찰 면적을 크게 할 수 있어, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전의 동기를 단시간에 원활하게 행할 수 있다. 또한, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전을 동기시킬 때의 발열을 억제할 수 있다.

다음으로, 도 12는 제2 실시 형태를 도시하고 있다. 제2 실시 형태의 특징은, 키 링을 마련하지 않는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 피스톤(32)으로부터 리테이닝 링(40)과 전체 주위 홈(41)과 키 링(39)을 생략한 구성으로 하고 있다. 제1 실시 형태의 키 링(39)은, 피스톤(32)의 내주측에 설치된 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)와 싱크로나이저 링(51)의 외주측에 설치된 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)의 접촉을 원활하게 행하기 위한 부품이다. 접촉의 원활성은 저감되지만, 키 링(39)을 생략해도 된다. 키 링(39)과 리테이닝 링(40)과 전체 주위 홈(41)이 없음으로써, 부품 개수 및 가공 공정을 저감할 수 있어, 동력 전달 장치(21)를 간소화할 수 있다.

제2 실시 형태는, 상술한 바와 같이 리테이닝 링, 전체 주위 홈, 키 링을 생략한 것이며, 그 기본적 작용에 대해서는 상술한 제1 실시 형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 특히, 제2 실시 형태에 의하면, 리테이닝 링, 전체 주위 홈, 키 링을 생략함으로써, 그만큼 비용을 저감할 수 있다.

다음으로, 도 13 내지 도 16은 제3 실시 형태를 도시하고 있다. 제3 실시 형태의 특징은, 키 링을 생략함과 함께, 제1 클로부의 제1 걸림 결합부와 제2 걸림 결합부를, 다른 내경 치수를 갖는 제각기의 클로부로서 피스톤에 형성한 것에 있다. 또한, 제3 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

피스톤(32)은, 내경측 통부(33)와, 외경측 통부(61)와, 연결부(35)를 구비하고 있다. 외경측 통부(61)의 내주측에는 제1 클로부(62)가 형성되어 있다. 제1 클로부(62)는, 제3 클로부(52)와 걸림 결합되는 부위가 되는 제1 걸림 결합부(이하, 내측 제1 클로부(63)라고 함)와, 제2 클로부(47)와 걸림 결합되는 부위가 되는 제2 걸림 결합부(이하, 외측 제1 클로부(64)라고 함)를 구비하고 있다. 내측 제1 클로부(63)와 외측 제1 클로부(64)는, 다른 내경 치수를 갖는 제각기의 클로부로서 피스톤에 형성되어 있다.

이와 같이, 제3 실시 형태에서는, 피스톤(32)의 내주측에, 내측 제1 클로부(63)와 외측 제1 클로부(64)가 동축으로 마련되어 있다. 내측 제1 클로부(63)는, 싱크로나이저 링(51)의 외주측에 설치된 제3 클로부(52)와 걸림 결합된다. 외측 제1 클로부(64)는, 제2 회전축(43)의 외주측에 설치된 제2 클로부(47)와 걸림 결합된다.

도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 피스톤(32)의 내측 제1 클로부(63)는 측면의 각도가 3단계로 변화되어 있으며, 내측 제1 클로부(63)의 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(63A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(63B)와, 평행부(63C)를 구비하고 있다. 이에 비해, 싱크로나이저 링(51)의 제3 클로부(52)는 측면의 각도가 2단계로 변화되어 있으며, 제3 클로부(52)의 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(52A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(52B)를 구비하고 있다. 한편, 도 16에 도시하는 바와 같이, 피스톤(32)의 외측 제1 클로부(64)는 측면의 각도가 3단계로 변화되어 있으며, 외측 제1 클로부(64)의 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(64A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(64B)와, 평행부(64C)를 구비하고 있다. 이에 비해, 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)는 측면의 각도가 2단계로 변화되어 있으며, 제2 클로부(47)의 선단측으로부터 차례로 둔각부가 되는 제1 경사부(47A)와, 예각부가 되는 제2 경사부(47B)를 구비하고 있다.

여기서, 도 16에 도시하는 바와 같이, 외측 제1 클로부(64)와 제2 클로부(47)는 작고, 주위 방향의 간격이 좁으며, 수가 많은 편이 바람직하다. 이 이유는, 클로부(64, 67)가 맞물렸을 때의 주위 방향(회전 방향)의 유격을 작게 함으로써, 토크의 전달 방향이 역전된 경우에 발생하는 쇼크 토크를 작게 할 수 있기 때문이다. 한편, 도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 내측 제1 클로부(63)와 제3 클로부(52)는 크고, 주위 방향의 간격이 크며, 수가 적은 편이 바람직하다. 이에 의해, 내측 제1 클로부(63)의 제1 경사부(63A)와 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)의 접촉을 원활하게 행할 수 있다. 이와 같이, 피스톤(32)에 내측 제1 클로부(63)와 외측 제1 클로부(64)의 2개의 클로부(63, 64)를 마련함으로써, 쇼크 토크를 저감하여, 클로부(47, 52, 63, 64)의 걸림 결합을 원활하게 진행할 수 있다.

제3 실시 형태는, 상술한 바와 같이 피스톤(32)에 내측 제1 클로부(63)와 외측 제1 클로부(64)를 마련하는 구성으로 한 것이며, 그 기본적 작용에 대해서는 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.

특히, 제3 실시 형태에 의하면, 제1 클로부(62)의 제1 걸림 결합부(내측 제1 클로부(63))와 제2 걸림 결합부(외측 제1 클로부(64))는, 다른 내경 치수를 갖는 제각기의 클로부(63, 64)로서 피스톤(32)에 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 걸림 결합부(내측 제1 클로부(63))와 제2 걸림 결합부(외측 제1 클로부(64))에서, 클로부의 수, 클로부와 클로부의 간격, 클로부의 두께 치수 등을 다르게 할 수 있다. 이에 의해, 제1 클로부(62)(내측 제1 클로부(63), 외측 제1 클로부(64))가 제2 클로부(47)에 걸림 결합될 때와 제3 클로부(52)에 걸림 결합될 때의 양쪽에서 각각의 걸림 결합을 원활하게 행할 수 있다.

다음으로, 도 17은 제4 실시 형태를 도시하고 있다. 제4 실시 형태의 특징은, 싱크로나이저 링을 생략한 것에 있다. 또한, 제4 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

제4 실시 형태의 동력 전달 장치(21)는, 제1 회전축(22)과, 피스톤(32)과, 유실(37)과, 제1 회전축측 마찰판(75)과, 제2 회전축(43)과, 제2 회전축측 마찰판(76)을 구비하고 있다. 제4 실시 형태의 동력 전달 장치(21)는, 싱크로나이저 링을 구비하고 있지 않다. 이에 의해, 제4 실시 형태의 동력 전달 장치(21)를 간소하게 구성하고 있다. 피스톤(32)의 외경측 통부(34)의 내주측에는, 원환상의 푸시 플레이트(71)가 마련되어 있다. 이 경우, 푸시 플레이트(71)는 피스톤(32)과 동축으로 배치되어 있다. 푸시 플레이트(71)의 외주측에는, 주위 방향으로 이격되어 오목부(도시하지 않음)가 복수 마련되어 있다. 푸시 플레이트(71)의 오목부는, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 걸림 결합되어 있다. 이에 의해, 피스톤(32)과 푸시 플레이트(71)는 회전 방향으로 구속되어 있다. 외경측 통부(34)의 내주측(바꾸어 말하면, 제1 클로부(38))에는, 리테이닝 링(72)이 장착되는 전체 주위 홈(73)이 마련되어 있다. 푸시 플레이트(71)는, 리테이닝 링(72)에 의해 피스톤(32)의 연결부(35)측으로의 축 방향의 변위가 저지된다. 푸시 플레이트(71)와 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45) 사이에는, 스프링(74)과 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축측 마찰판(76)이 설치되어 있다.

제1 회전축측 마찰판(75)은, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 상시 맞물려 있다. 이 경우, 제1 회전축측 마찰판(75)의 외주측에는, 제1 클로부(38)에 걸림 결합되는 오목부가 마련되어 있다. 제1 회전축측 마찰판(75)은, 오목부와 제1 클로부(38)의 걸림 결합에 의해 피스톤(32)에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 피스톤(32)에 대해 주위 방향(회전 방향)의 변위가 저지된 상태로, 피스톤(32)에 설치되어 있다. 즉, 제1 회전축측 마찰판(75)은, 피스톤(32)에 대해 동축으로, 또한 피스톤(32)에 대해 상대 회전이 저지된 상태로, 피스톤(32)에 지지되어 있다. 제1 회전축측 마찰판(75)은, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 변위되는 것에 수반하여 스프링(74)이 탄성 변형되면(수축하면), 스프링(74)에 의해 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)측으로 가압된다. 피스톤(32)이 실린더부(25)의 저부(25B)측으로 복귀되어 있을 때에는, 스프링(74)이 자유 상태로 되어, 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축측 마찰판(76) 사이에 간극이 형성된다.

제2 회전축측 마찰판(76)은, 제2 회전축(43)의 볼록부(44A)와 상시 맞물려 있다. 이 경우, 제2 회전축측 마찰판(76)의 내주측에는, 제2 회전축(43)의 소경부(44)에 마련된 볼록부(44A)에 걸림 결합되는 오목부가 마련되어 있다. 제2 회전축측 마찰판(76)은, 오목부와 볼록부(44A)의 걸림 결합에 의해, 제2 회전축(43)에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 제2 회전축(43)에 대해 주위 방향(회전 방향)의 변위가 저지된 상태로, 제2 회전축(43)에 설치되어 있다. 즉, 제2 회전축측 마찰판(76)은 제2 회전축(43)에 대해 동축으로, 또한 제2 회전축(43)에 대해 상대 회전이 저지된 상태로, 제2 회전축(43)에 지지되어 있다.

이러한 제4 실시 형태에서는, 제1 회전축측 마찰판(75)은, 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 걸림 결합될 때, 이들 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되기에 앞서, 제2 회전축측 마찰판(76)과 마찰 접촉한다. 이와 함께, 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)와 제1 회전축측 마찰판(75)도 마찰 접촉한다. 또한, 제4 실시 형태도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합면(제2 경사부(38B)의 측면(38B1), 제2 경사부(47B)의 측면(47B1))은, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)를 접속할 때, 즉, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 끊어진 차단 상태로부터, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)을 회전의 전달이 가능한 상태로 접속할 때의 동작에 대해 설명한다.

유실(37)로 압유가 공급됨으로써, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 이동하면, 푸시 플레이트(71)는 스프링(74)을 통해 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축측 마찰판(76)을 미끄럼 이동시킨다. 이에 의해, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)에, 이들의 회전이 동기하는 방향의 토크가 가해진다. 이때, 유실(37)의 액압을 소정값(동기 소정값) 이하로 조정함으로써, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 접촉하지 않도록 한다. 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전의 동기가 완료되면, 유실(37)의 액압을 소정값(동기 소정값)보다 상승시켜, 피스톤(32)을 제2 회전축(43)측으로 더 이동시킨다. 이에 의해, 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)와 제2 클로부(47)의 제2 경사부(47B)가 걸림 결합된다. 이때, 제1 클로부(38)의 선단인 제1 경사부(38A)와 제2 클로부(47)의 선단인 제1 경사부(47A)는 모두 둔각으로 되어 있으므로, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합의 개시를 원활하게 행할 수 있다. 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 동기가 완료되었는지 여부는, 예를 들어 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전 속도 차를 회전 센서에 의해 검출함으로써 판정할 수 있다. 또한, 소정 시간 경과 후에 동기가 완료되었다고 간주해도 된다.

즉, 제4 실시 형태에서는, 유실(37)로의 압유의 공급에 기초하여 피스톤(32)에 발생한 추력에 의해, 스프링(74)을 통해 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축측 마찰판(76)을 서로 압박한다. 여기서, 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 접촉(걸림 결합)하지 않는 액압(압력)을 제1 액압(예를 들어, 동기 소정값)으로 한다. 피스톤(32)의 제1 클로부(38)와 제2 회전축(43)의 제2 클로부(47)가 접촉하는 것이 가능한 액압(압력)을 제2 액압(예를 들어, 걸림 결합 소정값)으로 한다. 유실(37)에 압유를 공급하는 액압 공급원(유압원)은 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 상대 회전수가 소정값 이하(즉, 동기하였다고 간주할 수 있는 상대 회전수 이하)로 되었을 때, 유실(37)의 액압을 제1 액압으로부터 제2 액압으로 변경한다. 또한, 액압 공급원은, 유실(37)의 액압을 제1 액압으로 소정 시간(예를 들어, 미리 설정된 동기하였다고 간주할 수 있는 시간) 유지한 후에, 유실(37)의 액압을 제1 액압으로부터 제2 액압으로 변경해도 된다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)의 접속을 해제할 때의 동작에 대해 설명한다.

동력 전달 장치(21)가 접속되어 있는 상태에서는, 제1 클로부(38)의 제2 경사부(38B)와 제2 클로부(47)의 제2 경사부(47B)가 걸림 결합되어 있다. 이 경우, 걸림 결합면(제2 경사부(38B)의 측면(38B1), 제2 경사부(47B)의 측면(47B1))이 예각이므로, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서의 토크 전달에 의해 피스톤(32)에는 피스톤(32)을 되미는 방향의 힘이 가해진다. 유실(37)의 액압이 소정값(걸림 결합 유지 소정값) 이상으로 유지되어 있을 때에는, 피스톤(32)이 되밀리는 일은 없다. 이에 비해, 유실(37)의 액압을 소정값(걸림 결합 유지 소정값)보다 낮추면, 피스톤(32)은 제1 회전축(22)측(실린더부(25)의 저부(25B)측)으로 되밀려, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합을 해제할 수 있다.

이에 의해, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 토크의 전달이 있는 경우라도, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 해방이 가능해진다. 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합이 해제되면, 피스톤(32)은 리턴 스프링(31)에 의해 더욱 제1 회전축(22)측(실린더부(25)의 저부(25B)측)으로 되밀린다. 이 결과, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)의 해방이 완료된다. 또한, 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22) 사이에서 토크의 전달이 없는 경우는, 피스톤(32)을 제1 회전축(22)측으로 복귀시키기 위해 필요한 추력은 작아지게 되므로, 리턴 스프링(31)에 의해 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)의 걸림 결합을 해제할 수 있다.

제4 실시 형태는, 상술한 바와 같이 싱크로나이저 링을 마련하지 않는 구성으로 한 것이며, 그 기본적 작용에 대해서는, 상술한 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.

특히, 제4 실시 형태에 의하면, 제1 회전축측 마찰판(75)은 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합될 때, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)가 걸림 결합되기에 앞서 제2 회전축측 마찰판(76)과 마찰 접촉한다. 또한, 제2 회전축(43)의 환상 플랜지부(45)의 측면, 즉, 피스톤(32)측의 측면과 제1 회전축측 마찰판(75)도 마찰 접촉한다. 이에 의해, 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축측 마찰판(76) 및 제1 회전축측 마찰판(75)과 제2 회전축(43)의 피스톤(32)측의 측면 사이에서 발생하는 마찰력에 기초하여 제1 회전축(22)의 회전과 제2 회전축(43)의 회전을 동기시킬 수 있다. 이 때문에, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)이 동기한 상태에서, 제1 클로부(38)와 제2 클로부(47)를 걸림 결합시킬 수 있다. 이에 의해, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 사이에서 회전의 전달이 끊어진 차단 상태(해방 상태)로부터 회전의 전달이 행해지는 접속 상태로 전환될 때, 마찰에 의한 결합을 통해 기계적인 결합(걸림 결합, 맞물림)으로 안정적으로 전환할 수 있다.

다음으로, 도 18 내지 도 20은 제5 실시 형태를 도시하고 있다. 제5 실시 형태의 특징은, 마찰판의 마찰면을 경사지게 한 것에 있다. 또한, 제5 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

상술한 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에서는, 마찰판(54, 55)의 마찰면을, 제1 회전축(22) 및 제2 회전축(43)의 중심 축선 A-A에 대해 직교시키고 있었다. 이에 비해, 제5 실시 형태에서는, 마찰판의 마찰면을 중심 축선 A-A 방향으로 경사지게 하고 있다. 구체적으로는, 제5 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 마찰판(54, 55)을 중심 축선 A-A 방향으로 경사지게 하고 있다. 또한, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태의 마찰판(54, 55)을 중심 축선 A-A 방향으로 경사지게 해도 된다.

제5 실시 형태도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 싱크로나이저 링(51)과 제2 회전축(43) 사이에 제1 마찰판(54)과 제2 마찰판(55)이 마련되어 있다. 제5 실시 형태에서는, 마찰판(54, 55)을, 외주측이 내주측보다 제2 회전축(43)에 근접하는 방향(피스톤(32)으로부터 이격되는 방향)으로 경사지게 하고 있다.

다음으로, 동력 전달 장치(21)를 접속할 때의 동작에 대해 설명한다.

유실(37)로 압유가 공급되어, 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 이동하면, 키 링(39)의 돌기(39B1)와 싱크로나이저 링(51)의 키 홈(53)이 걸림 결합된다. 이에 의해, 싱크로나이저 링(51)과 피스톤(32)이 일체적으로 회전을 시작한다. 피스톤(32)이 제2 회전축(43)측으로 더 이동하면, 피스톤(32)에 마련된 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)와 싱크로나이저 링(51)에 마련된 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)가 접촉한다. 도 20은 제1 클로부(38)와 제3 클로부(52)의 접촉 상태를 도시하고 있다. 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)는, 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)를 축 방향으로 힘 F로 압박한다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 힘 F는, 제3 클로부(52)를 경유하여 싱크로나이저 링(51)에 전달되어, 마찰판(54, 55)을 힘 Dx로 수평 방향(축 방향)으로 압박한다. 이때, 「F＝Dx」의 관계가 성립된다. 여기서, 마찰판(54, 55)은 중심 축선 A-A 방향으로 경사져 있으므로, 마찰판(54, 55)은 마찰판(54, 55)에 직교하는 방향의 힘 Dz로 압박된다. 힘 Dx와 힘 Dz가 이루는 각도를 각도 γ로 하면, 다음 수학식 13의 관계가 성립된다.

이에 의해, γ가 0보다 클(γ＞0) 때에는, 힘 Dz는 힘 Dx보다 커진다(Dz＞Dx). 제2 회전축(43)과 제1 회전축(22)에 각각 가해지는 회전이 동기하는 방향의 토크 T는, 마찰 계수를 μ로 하고, 마찰면의 수를 N으로 하고, 유효 마찰 반경을 m으로 하면, 다음 수학식 14로 나타낼 수 있다.

이상에 의해, 마찰판(54, 55)이 중심 축선 A-A 방향으로 경사져 있으면, 힘 Dx에 대한 토크 T가 커지는 효과가 있다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 싱크로나이저 링(51)에 전달된 토크 T는, 제3 클로부(52)의 제1 경사부(52A)를 통해 제1 클로부(38)의 제1 경사부(38A)를 회전시키려고 하는 힘 fy를 발생시킨다. 힘 fy는, 토크를 T로 하고, 중심 축선 A-A로부터 제1 경사부(52A)와 제1 경사부(38A)의 걸림 결합점까지의 거리를 L로 한 경우, 전술한 수학식 2로 나타낼 수 있다.

제1 경사부(52A)와 제1 경사부(38A)의 접촉은, 각도 α로 기울어져 있으므로, 분력인 힘 fx를 발생시킨다. 이때, 힘 fx와 힘 fy는, 전술한 수학식 3의 관계가 성립된다. 이에 의해, 피스톤(32)은 실린더부(25)의 저부(25B)측으로 힘 fx로 되밀린다. 이 작용에 의해, 힘 fx를 힘 F 이상(fx≒F)으로 함으로써, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전이 동기하지 않는 상태에서는, 피스톤(32)은 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행할 수 없다. 마찰판(54, 55)이 중심 축선 A-A 방향으로 경사져 있으면, 힘 F에 대한 힘 fx를 크게 할 수 있으므로, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43)의 회전이 동기하지 않는 상태에서 피스톤(32)이 제3 클로부(52)보다 제2 회전축(43)측으로 진행하는 것을 방지하기 쉽게 할 수 있다.

다음으로, 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태의 동력 전달 장치(21)가 마련되는 부위에 대해, 도 21 및 도 22를 참조하면서 설명한다. 도 21 및 도 22는 작업 차량으로서의 휠 로더(1A, 1B)의 동력 전달 경로를 도시하고 있다. 도 21에 도시하는 휠 로더(1A)와 도 22에 나타내는 휠 로더(1B)는, 변속 장치(11)의 구성이 상위하다. 또한, 도 21 중의 동력 전달 장치(21A, 21B, 21C, 21D) 및 도 22 중의 동력 전달 장치(21E, 21F, 21G, 21H, 21J, 21K, 21L, 21M, 21N, 21P, 21Q, 21R)는, 실시 형태의 동력 전달 장치(21)에 대응한다.

도 21 및 도 22에 있어서, 동력원(원동기)인 엔진(9)에는, 냉각 팬(81), 유압 펌프(10), 변속 장치(11)가 접속되어 있다. 유압 펌프(10)는 하역 작업기라고도 불리는 작업 장치(7)를 동작시키기 위한 압유를 공급한다. 변속 장치(11)는 엔진(9)으로부터 공급된 동력을, 프론트 액슬(12)과 리어 액슬(13)에 전달한다. 프론트 액슬(12)에 전달된 동력은, 좌측 전방 차륜(2A)과 우측 전방 차륜(2B)으로 분배된다. 마찬가지로, 리어 액슬(13)에 전달된 동력은, 좌측 후방 차륜(4A)과 우측 후방 차륜(4B)으로 분배된다.

도 21에 있어서, 동력 전달 장치(21A)는, 구동 부재(구동원)가 되는 엔진(9)과 피구동 부재가 되는 유압 펌프(10) 사이에 마련되어 있다. 구체적으로는, 동력 전달 장치(21A)는, 엔진(9)에 연결되는 요소(예를 들어, 전달축)와 유압 펌프(10)의 요소(예를 들어, 입력축) 사이에 마련되어 있다. 이 경우, 제1 회전축(22)과 제2 회전축(43) 중 어느 한쪽을 엔진(9)에 연결되는 요소에 접속하고, 다른 쪽을 유압 펌프(10)에 연결되는 요소에 접속한다. 휠 로더(1A)가 정지하고 있을 때, 또는 휠 로더(1A)가 고속으로 주행하고 있을 때는, 작업 장치(7)를 움직일 필요가 없으므로, 동력 전달 장치(21A)를 차단 상태(해방 상태)로 함으로써, 엔진(9)으로부터 유압 펌프(10)를 기계적으로 분리한다. 이에 의해, 엔진(9)의 부하를 저감하여, 동력의 소비를 저감할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21A)는, 동기를 행할 때의 토크가 크기 때문에, 동기를 단시간에 행할 수 있다. 이것에 더하여, 동력 전달 장치(21A)에서 토크의 전달을 행하고 있을 때에도 동력 전달 장치(21A)의 해방이 가능하다. 이 때문에, 실시 형태의 동력 전달 장치(21A)는, 엔진(9)과 유압 펌프(10) 사이에 마련하는 것이 적합하다.

도 21에 있어서, 동력 전달 장치(21B)는, 엔진(9)과 변속 장치(11)의 유압 펌프(82) 사이에 마련되어 있다. 구체적으로는, 동력 전달 장치(21B)는, 엔진(9)에 연결되는 요소(예를 들어, 엔진 출력축)와 변속 장치(11)의 유압 펌프(82)의 요소(예를 들어, 펌프 입력축) 사이에 마련되어 있다. 유압 펌프(82)는, 휠 로더(1A)의 주행에 필요한 압유를 변속 장치(11)의 유압 모터(83)에 공급한다. 휠 로더(1A)가 정지, 활주(관성 주행), 또는 변속기(11D)를 통해 동력 전달하고 있을 때에는 유압 모터(83)에 압유를 공급할 필요가 없다. 이 때문에, 동력 전달 장치(21B)를 차단 상태(해방 상태)로 하고, 엔진(9)으로부터 유압 펌프(82)를 기계적으로 분리함으로써 엔진(9)의 부하를 저감할 수 있다. 또한, 유압 펌프(10) 또는 유압 펌프(82)는, 발전기라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도 21에 있어서, 동력 전달 장치(21C)는, 변속 장치(11)의 유압 모터(83)와 출력축(11B, 11C) 사이에 마련되어 있다. 구체적으로는, 동력 전달 장치(21C)는, 유압 모터(83)의 요소(축)와 출력축(11B, 11C)에 연결되는 요소(축) 사이에 마련되어 있다. 유압 모터(83)는, 변속 장치(11)의 유압 펌프(82)로부터 공급된 압유를, 휠 로더(1A)의 주행에 필요한 동력(회전)으로 변환한다. 휠 로더(1A)가 정지, 활주(관성 주행), 또는 변속기(11D)를 통해 동력 전달하고 있을 때에는, 유압 모터(83)에 의해 프론트 액슬(12)과 리어 액슬(13)을 구동할 필요가 없다. 이 때문에, 동력 전달 장치(21C)를 차단 상태(해방 상태)로 하고, 유압 모터(83)와 출력축(11B, 11C)의 접속을 해방함으로써, 유압 모터(83)가 소비하는 동력을 저감할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21C)는, 차단 상태(해방 상태)일 때의 동력 손실이 적기 때문에, 고속으로 상대 회전을 행하는 부위에 사용하는 것도 적합하다. 또한, 예를 들어 유압 펌프(82)를 발전기로 한 경우, 유압 모터(83)를 전동 모터로 해도 된다.

도 21에 있어서, 변속 장치(11)는, 리어 액슬(13)을 구동하는 리어측의 출력축(11C)과, 프론트 액슬(12)을 구동하는 프론트측의 출력축(11B)을 구비하고 있다. 동력 전달 장치(21D)는, 엔진(9)에 연결되는 요소(축)와 프론트측의 출력축(11B) 사이에 마련되어 있다. 동력 전달 장치(21D)의 접속(체결)과 차단(해방)에 의해 프론트 액슬(12)의 구동과 해방을 행할 수 있다. 노면이 안정되어 있어 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 충분히 높은 조건에서는, 동력 전달 장치(21D)를 차단 상태(해방 상태)로 한다. 이에 의해, 엔진(9)의 동력을 리어 액슬(13)에만 전달함으로써, 프론트 액슬(12)에 동력을 전달하는 것에 의한 손실을 저감할 수 있다. 한편, 노면이 불안정하여 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 낮은 조건에서는, 동력 전달 장치(21D)를 접속 상태(체결 상태)로 한다. 이에 의해, 프론트 액슬(12)과 리어 액슬(13)의 양쪽에 엔진(9)의 동력을 전달함으로써 휠 로더(1A)의 견인력을 상승시킬 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21D)는, 마찰에 의한 동기를 행할 때의 토크가 커, 기계적인 맞물림 결합에 의해 토크를 전달하고 있는 경우라도 분리가 가능하므로, 주행 중에도 체결과 해방이 가능해진다. 이 때문에, 이륜 구동과 사륜 구동의 전환에 사용하는 것도 적합하다. 또한, 동력 전달 장치는, 엔진에 연결되는 요소(축)와 리어측의 출력축 사이에 마련해도 되고, 엔진에 연결되는 요소(축)와 프론트측 및 리어측의 양쪽의 출력축 사이에 마련해도 된다.

도 22에 있어서, 엔진(9)으로부터 변속 장치(11)에 전달된 동력은, 센터 디퍼렌셜 기어(84)를 경유하여, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)으로 분배된다. 센터 디퍼렌셜 기어(84)는 디퍼렌셜 기구이며, 예를 들어 디퍼렌셜 기어 케이스와, 2개의 사이드 기어와, 하나 이상의 유성 기어를 포함하여 구성되어 있다. 센터 디퍼렌셜 기어(84)는 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)의 회전 속도가 다른 경우에 있어서, 회전의 차를 흡수하기 위한 장치이다. 동력 전달 장치(21E)는, 센터 디퍼렌셜 기어(84) 내에 마련되어 있다. 예를 들어, 동력 전달 장치(21E)의 제1 회전축과 제2 회전축 중 한쪽의 회전축은, 프론트측의 출력축(11B)에 연결되는 사이드 기어에 접속되고, 다른 쪽의 회전축은, 리어측의 출력축(11C)에 연결되는 사이드 기어에 접속된다. 동력 전달 장치(21E)는, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)을 기계적으로 걸림 결합시킬 수 있다. 노면이 안정되어 있어 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 충분히 높은 조건에서는, 동력 전달 장치(21E)를 해방하여 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)의 회전 속도의 차를 허용하고, 엔진(9)이 발생한 토크를 프론트 액슬(12)과 리어 액슬(13)에 소정의 비율로 분배한다. 이에 의해, 휠 로더(1B)는, 안정적으로 주행할 수 있다. 한편, 노면이 불안정하여 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 낮은 조건에서는, 동력 전달 장치(21E)를 체결하고, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)을 기계적으로 걸림 결합시킴으로써, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)의 회전 속도를 동일하게 한다. 이에 의해, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C) 중 한쪽의 출력축(11B(또는 11C))이 공회전하고 있는 경우라도, 다른 쪽의 출력축(11C(또는 11B))에 토크의 전달을 행할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21D)는, 센터 디퍼렌셜 기어(84)의 로크 용도(사륜 구동과 사륜 구동 디퍼렌셜 로크의 전환)에 사용하는 것도 적합하다.

도 22에 있어서, 엔진(9)으로부터 변속 장치(11)에 전달된 동력은, 센터 디퍼렌셜 기어(84)를 경유하여, 프론트측의 출력축(11B)과 리어측의 출력축(11C)으로 분배된다. 프론트측의 출력축(11B)에 전달된 동력은, 프론트 액슬(12)에 전달되어, 프론트 액슬(12) 내에 설치된 프론트 디퍼렌셜(85)에 의해, 좌측 전방 차륜(2A)과 우측 전방 차륜(2B)으로 분배된다. 프론트 디퍼렌셜(85)은, 디퍼렌셜 기구이며, 예를 들어 디퍼렌셜 기어 케이스와, 2개의 사이드 기어와, 하나 이상의 유성 기어를 포함하여 구성되어 있다. 동력 전달 장치(21F)는, 프론트 디퍼렌셜(85)에 마련되어 있다. 예를 들어, 동력 전달 장치(21F)의 제1 회전축과 제2 회전축 중 한쪽의 회전축은, 좌측 전방 차륜(2A)에 연결되는 사이드 기어에 접속되고, 다른 쪽의 회전축은, 우측 전방 차륜(2B)에 연결되는 사이드 기어에 접속된다. 동력 전달 장치(21F)를 체결하면, 좌측 전방 차륜(2A)과 우측 전방 차륜(2B)의 회전 속도를 동일하게 할 수 있다. 노면이 안정되어 있어 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 충분히 높은 조건에서는, 동력 전달 장치(21F)를 해방하여 좌측 전방 차륜(2A)과 우측 전방 차륜(2B)으로 전달하는 토크를 분배하여, 선회 중인 내륜 차에 의한 타이어 슬립을 저감함으로써, 동력의 손실을 저감할 수 있다. 한편, 노면이 불안정하여 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 마찰력이 낮은 조건에서는, 동력 전달 장치(21F)를 체결하여 좌측 전방 차륜(2A)과 우측 전방 차륜(2B)의 회전 속도를 일치시킴으로써, 한쪽의 차륜(2A)이 공회전하고 있는 경우라도 다른 쪽의 차륜(2B)에 토크의 전달을 행할 수 있다. 마찬가지로, 리어 디퍼렌셜(86)에도 동력 전달 장치(21G)가 마련되어 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21F, 21G)는, 좌, 우의 차륜(2A, 2B, 4A, 4B)의 디퍼렌셜 로크에 사용하는 것도 적합하다.

도 22에 있어서, 동력 전달 장치(21H, 21J)는 변속 장치(11) 내의 엔진(9)에 연결되는 요소(축)와 전달축(87, 88) 사이에 마련되어 있다. 이에 의해, 변속 장치(11)의 내부에서 동력의 전달을 행하는 전달축(87, 88)을 전환할 수 있다. 즉, 한쪽의 동력 전달 장치(21H)를 체결하고, 다른 쪽의 동력 전달 장치(21J)를 해방하면, 한쪽의 전달축(87)에 동력이 전달된다. 한쪽의 동력 전달 장치(21H)를 해방하고, 다른 쪽의 동력 전달 장치(21J)를 체결하면, 다른 쪽의 전달축(88)에 동력이 전달된다. 또한, 동력 전달 장치(21K, 21L, 21M, 21N)는, 축과 기어 사이에 마련되어 있다. 동력 전달 장치(21K, 21L, 21M, 21N)를 체결하면, 기어와 축 사이에서 동력의 전달이 가능해진다. 변속 장치(11)는, 동력 전달 장치(21H, 21J, 21K, 21L, 21M, 21N)의 체결과 해방의 조합에 의해 동력 전달 경로를 변경하여, 변속을 행할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21H, 21J, 21K, 21L, 21M, 21N)는, 복잡한 동력 전달 경로를 갖는 변속 장치(11)의 변속 용도(트랜스미션의 싱크로나이저 링의 대체, 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)의 EG-DCT 사이의 분리 클러치)에 사용하는 것도 적합하다.

도 22에 있어서, 동력 전달 장치(21P)는, 엔진(9)과 변속 장치(11)(더 구체적으로는, 유체 커플링인 토크 컨버터(89)) 사이에 마련되어 있다. 휠 로더(1B)가 정지 또는 활주(관성 주행)하고 있을 때는, 엔진(9)은 변속 장치(11)에 동력을 전달할 필요성이 없다. 변속 장치(11)의 내부에는, 휠 로더(1B)가 정지하고 있을 때에도 마찰에 의한 동력의 손실이 발생하는 부위가 있다. 그래서 휠 로더(1B)가 정지 또는 활주(관성 주행)하고 있을 때에는 동력 전달 장치(21P)를 해방하고, 엔진(9)으로부터 변속 장치(11)를 분리한다. 이에 의해, 변속 장치(11)에 의한 동력의 손실을 저감할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21P)는, 엔진(9)과 변속 장치(11)(토크 컨버터(89)) 사이의 클러치에 사용하는 것도 적합하다.

도 22에 있어서, 변속 장치(11)는 변속을 위한 유체 커플링인 토크 컨버터(89)를 구비하고 있다. 엔진(9)의 동력은, 토크 컨버터(89)의 내부에 설치된 한쪽의 임펠러(89A)에 전달되어 액압(오일의 흐름)으로 변환된다. 한쪽의 임펠러(89A)에 대면하는 다른 쪽의 임펠러(89B)는, 액압을 동력으로 변환한다. 이 동력은, 변속 장치(11) 내의 동력 전달 장치(21H, 21J)에 전달된다. 토크 컨버터(89)에는, 동력 전달 장치(21Q)가 마련되어 있다. 동력 전달 장치(21Q)는, 한쪽의 임펠러(89A)와 다른 쪽의 임펠러(89B) 사이의 체결과 해방을 행한다. 프론트측의 출력축(11B) 또는 리어측의 출력축(11C)의 부하 토크가 큰 조건에서는, 토크 컨버터(89)에 의한 변속을 행하면 동력의 손실이 작아지므로, 동력 전달 장치(21Q)를 해방하여, 액압에 의한 동력 전달을 행한다. 이에 비해, 프론트측의 출력축(11B) 및 리어측의 출력축(11C)의 부하 토크가 작은 조건에서는, 토크 컨버터(89)에 의한 변속은 동력의 손실을 증대시킨다. 그래서 임펠러(89A)와 임펠러(89B) 사이를 동력 전달 장치(21Q)로 체결하여 토크 컨버터(89)에 의한 변속을 정지시킴으로써, 토크 컨버터(89)에 의한 손실을 저감할 수 있다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21Q)는, 토크 컨버터(89)의 로크업 클러치에 사용하는 것도 적합하다.

도 22에 있어서, 동력 전달 장치(21R)는, 엔진(9)과 냉각 팬(81) 사이에 마련되어 있다. 냉각 팬(81)은, 엔진(9)을 냉각하기 위한 냉각풍을 공급한다. 엔진(9)의 온도가 낮을 때에는 냉각 팬(81)에 의한 냉각이 불필요하다. 이 경우는, 동력 전달 장치(21R)를 해방하여 냉각 팬(81)을 정지시킴으로써, 엔진(9)의 부하를 저감할 수 있다. 한편, 엔진(9)의 온도가 높아 냉각 팬(81)에 의한 냉각이 필요할 때에는, 동력 전달 장치(21R)를 체결하여 엔진(9)에 냉각풍을 공급한다. 실시 형태의 동력 전달 장치(21R)는, 엔진, 라디에이터, 오일 쿨러 등의 열교환 장치를 냉각하는 냉각 팬의 클러치에 사용하는 것도 적합하다.

또한, 실시 형태에서는, 휠 로더(1, 1A, 1B)에 동력 전달 장치(21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F, 21G, 21H, 21J, 21K, 21L, 21M, 21N, 21P, 21Q, 21R)를 탑재한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 동력 전달 장치는, 예를 들어 유압 셔블, 유압 크레인, 덤프 트럭, 포크리프트 등의 휠 로더 이외의 작업 차량(건설 기계)에 탑재해도 된다. 또한, 작업 차량에 한정되지 않고, 각종 차량, 또는 각종 산업 기계, 일반 기계에 내장되는 동력 전달 장치, 즉, 한 쌍의 회전축 사이에서 접속 상태(체결 상태)와 차단 상태(해방 상태)의 전환이 필요한 부위에 마련되는 동력 전달 장치(클러치 장치)로서 널리 적용할 수 있다.

또한, 상술한 각 실시 형태는 예시이며, 다른 실시 형태에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 물론이다.

1, 1A, 1B: 휠 로더(작업 차량)
21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F, 21G, 21H, 21J, 21K, 21L, 21M, 21N, 21P, 21Q, 21R: 동력 전달 장치
22: 제1 회전축
32: 피스톤
37: 유실
38, 62: 제1 클로부
38A, 63A: 제1 경사부(제1 걸림 결합부)
38A1: 측면(선단측 걸림 결합면)
38B, 64B: 제2 경사부(제2 걸림 결합부)
38B1: 측면(걸림 결합면)
39: 키 링
43: 제2 회전축
47: 제2 클로부
47B: 제2 경사부
47B1: 측면(걸림 결합면)
51: 싱크로나이저 링
51A: 내주면(미끄럼 이동면)
52: 제3 클로부
53: 키 홈
54: 제1 마찰판(마찰판)
55: 제2 마찰판(마찰판)
63: 내측 제1 클로부(제1 걸림 결합부)
64: 외측 제1 클로부(제2 걸림 결합부)
75: 제1 회전축측 마찰판
76: 제2 회전축측 마찰판

Claims

제1 회전축과,
상기 제1 회전축에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 상기 제1 회전축에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 상기 제1 회전축에 마련되며, 제1 클로부를 갖는 피스톤과,
상기 제1 회전축과 상기 피스톤 사이에 마련되며, 상기 피스톤을 상기 제1 회전축의 축 방향으로 변위시키는 압유가 공급되는 유실과,
상기 제1 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제1 회전축에 대해 상대 회전을 가능하게 배치되며, 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제2 클로부를 갖는 제2 회전축과,
상기 제2 회전축과 동축으로 상기 제2 회전축에 지지되며, 상기 제2 회전축에 대해 축 방향 및 주위 방향으로 이동이 가능한 미끄럼 이동면을 가짐과 함께 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제3 클로부를 갖는 싱크로나이저 링을 구비하고,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속되고,
상기 피스톤의 상기 제1 클로부는, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부와 걸림 결합될 때, 상기 제2 클로부와 걸림 결합되기에 앞서 상기 싱크로나이저 링의 상기 제3 클로부와 걸림 결합되고,
상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부의 걸림 결합면은, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 클로부 중 상기 제2 클로부와 걸림 결합되는 상기 걸림 결합면보다 상기 제1 클로부의 선단측에는, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부가 걸림 결합되기에 앞서 상기 제3 클로부와 걸림 결합되는 선단측 걸림 결합면이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 클로부는, 상기 제3 클로부와 걸림 결합되는 부위가 되는 제1 걸림 결합부와, 상기 제2 클로부와 걸림 결합되는 부위가 되는 제2 걸림 결합부를 구비하고 있고,
상기 제1 걸림 결합부와 상기 제2 걸림 결합부는, 동일한 내경 치수를 갖는 연속된 하나의 클로부로서 상기 피스톤에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 싱크로나이저 링에는, 키 홈이 마련되어 있고,
상기 피스톤에는, 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 싱크로나이저 링의 상기 제3 클로부가 걸림 결합될 때, 상기 제1 클로부와 상기 제3 클로부가 걸림 결합되기에 앞서 상기 싱크로나이저 링의 상기 키 홈에 걸림 결합되는 키 링이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 클로부는, 상기 제3 클로부와 걸림 결합되는 부위가 되는 제1 걸림 결합부와, 상기 제2 클로부와 걸림 결합되는 부위가 되는 제2 걸림 결합부를 구비하고 있고,
상기 제1 걸림 결합부와 상기 제2 걸림 결합부는, 다른 내경 치수를 갖는 제각기의 클로부로서 상기 피스톤에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1항에 있어서,
상기 싱크로나이저 링과 상기 제2 회전축 사이에는, 상기 싱크로나이저 링 또는 상기 제2 회전축에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 배치되고, 상기 싱크로나이저 링과 상기 제2 회전축 사이에서 축 방향으로 끼움 지지되는 마찰판이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
제1 회전축과,
상기 제1 회전축에 대해 축 방향의 변위를 가능하게, 또한 상기 제1 회전축에 대해 주위 방향의 변위가 저지된 상태로 상기 제1 회전축에 마련되며, 제1 클로부를 갖는 피스톤과,
상기 제1 회전축과 상기 피스톤 사이에 마련되며, 상기 피스톤을 상기 제1 회전축의 축 방향으로 변위시키는 압유가 공급되는 유실과,
상기 피스톤에 대해 동축으로, 또한 상기 피스톤에 대해 상대 회전이 저지된 상태로 상기 피스톤에 지지된 제1 회전축측 마찰판과,
상기 제1 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제1 회전축에 대해 상대 회전을 가능하게 배치되고, 상기 제1 클로부와 걸림 결합 가능한 제2 클로부를 갖는 제2 회전축과,
상기 제2 회전축에 대해 동축으로, 또한 상기 제2 회전축에 대해 상대 회전이 저지된 상태로 상기 제2 회전축에 지지된 제2 회전축측 마찰판을 구비하고,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합됨으로써, 회전의 전달이 가능한 상태로 접속되고,
상기 제1 회전축측 마찰판은, 상기 유실로의 압유의 공급에 기초하여 상기 피스톤의 상기 제1 클로부와 상기 제2 회전축의 상기 제2 클로부가 걸림 결합될 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부가 걸림 결합되기에 앞서 상기 제2 회전축측 마찰판과 마찰 접촉하고,
상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부의 걸림 결합면은, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이에서 회전을 전달하고 있을 때, 상기 제1 클로부와 상기 제2 클로부에 서로 축 방향으로 이격되는 방향의 힘이 가해지는 경사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.