JP2007057099A

JP2007057099A - 軸方向で係合及び解離する一方向クラッチ及び軸方向で係合及び解離する一方向クラッチを有するステータ

Info

Publication number: JP2007057099A
Application number: JP2006227931A
Authority: JP
Inventors: William Brees; ブリーズウィリアム; Jeffrey Hemphill; ヘンフィルジェフリー; Joachim Hoffman; ホフマンヨアヒム
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2007-03-08
Also published as: EP1757833A2; DE102006037136A1; EP1757833A3; US7770707B2; US20070045076A1

Abstract

【課題】トルクコンバータのステータにおけるフリーホイールの設計を単純化し、製造コストを減じる。
【解決手段】自動車コンポーネントのための一方向クラッチにおいて、コンポーネントのための軸線に対して実質的に直交しかつ、コンポーネントの回転するエレメント２に相対回動不能に結合された第１のプレート１４が設けられており、第１のプレート１４が、第１の開口２０又は第１の突出部２６のうちの一方を有しており、軸線に対して実質的に直交した第２のプレート２４が、第１の開口２０又は第１の突出部２６のうちの他方を有しており、第１の開口及び第１の突出部が互いに係合してロックすることができる。
【選択図】図１Ａ

Description

この出願は、２００５年８月２４日に出願された米国特許仮出願第６０／７１０８２８号明細書の特許法第１１９条（ｅ）の下での利益を請求する。

本発明は軸方向で係合及び解離する一方向クラッチに関する。特に、本発明は、トルクコンバータのための軸方向で係合及び解離する一方向クラッチを有するステータに関する。

トルクコンバータはエンジンからトルクをトランスミッションに伝達するために自動車においてしばしば使用される。トルクコンバータは通常、３つの主要なコンポーネント、すなわちインペラと、タービン車と、インペラとタービン車との間に支持されたステータとを有する。全ての部材は、作動流体で充填されたコンバータハウジングに収納されている。

ステータは、案内ブレードを支持するステータリムと、ステータリムの内周に通常取り付けられた一方向クラッチとを有する。概して、一方向クラッチは、ステータリムに相対回動不能に結合された外側フリーホイールリングと、トランスミッションに取り付けられたステータシャフトに相対回動不能に当接した内側フリーホイールリングと、これらの間に配置された一方向クラッチ機構とを有する。一方向クラッチは、１つの相対回転方向でのみステータシャフトに対するステータの回転を許容し、逆の回転方向での回転を阻止する。

ラチェットフリーホイール（欧州特許第０５２５１２６号明細書）、ローラタイプフリーホイール（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４１０５３号明細書及び特許第１９５３２９２３号明細書）又はスプラグフリーホイール（欧州特許第０８１１７８８号明細書）等の一方向クラッチ機構が知られている。あいにく、これらのクラッチ機構は、高いレベルの製造及び組立て努力を必要とする複数の別個のエレメントから形成されなければならない。例えば、多数のばねマウントされたジャミングローラは、ローラタイプのフリーホイールにおいて、２つのフリーホイールリングの間に、外側リングのポケットに挿入されている。個々のばねは、ジャミングローラを、このジャミングローラに関連したグリップローラと接触するように押し付ける。回転方向に応じて、外側リングは内側リングに対して回転させられるか又はくさび式に阻止される。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００１７７４４号明細書（ＵＳ２００１／００２７６４９Ａ１）は、油圧式トルクコンバータのステータのためのフリーホイールを開示しており、このフリーホイールは、円周方向に延びた、リングホイールの形状のエレメントから形成された、ブロッキングエレメントキャリヤを有している。第１及び第２のブロッキングエレメントは、リングホイールから、向き合った軸方向及び向き合った円周方向に曲げられている。対応する形式において、中実のフリーホイール内側エレメントと中実のフリーホイール外側エレメントとは、互いに向き合って配置された区分を有しており、この区分において、軸方向に開放した凹所がエンボス加工技術を使用して形成されている。

ロッキングエレメントキャリヤの軸方向に突出したロッキングエレメントが、これらの凹所に軸方向で係合する。さらに、ロッキングエレメントキャリヤの周縁部に複数のくぼみが形成されており、これらのくぼみに、フリーホイール内側エレメントが、割り当てられた半径方向内向きの掴みクラッチ突出部を用いて係合し、これにより、ロッキングエレメントキャリヤとフリーホイール内側エレメントとの間の相対回動不能な結合を得る。ロッキング面は互いに反対方向に向けられており、これにより、ロッキング面は、それぞれに割り当てられたロッキングエレメントと協働するように、向き合った円周方向で露出される。主にフリーホイールのためのロッキングモードにおいてステータにおける軸方向せん断力を支持することができるように、２つのエレメントの間に作用する付加的な軸方向支持エレメントが設けられることができる。あいにく、フリーホイールエレメントは、ステータの周縁部に配置されなければならず、このことはいかなる場合にも望ましくない。
欧州特許第０５２５１２６号明細書ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４１０５３号明細書ドイツ連邦共和国特許第１９５３２９２３号明細書欧州特許第０８１１７８８号明細書ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００１７７４４号明細書

本発明の１つの目的は、トルクコンバータステータにおけるフリーホイールのための設計を単純化することである。

本発明の別の目的は、トルクコンバータステータにおけるフリーホイールのための製造コストを減じることである。

本発明のさらに別の目的は、ステータにおけるフリーホイールに関連した重量を減じることである。

本発明のさらに別の目的は、フリーホイール動作の間の部材の摩耗を減じることである。

本発明は、自動車コンポーネントのための一方向クラッチを広く含み、この一方向クラッチは、コンポーネントのための軸線を中心にして半径方向に配置されておりかつコンポーネントの回転エレメントに相対回動不能に結合された第１のプレートと、軸線を中心にして半径方向に配置された第２のプレートとを有する。第１のプレートは第１の開口又は第１の突出部のうちの一方を有している。第２のプレートは第１の開口又は第１の突出部の他方を有しており、第１の開口と第１の突出部とは係合してロックすることができる。第１のプレートは軸線を中心にして第１の方向に回転可能であり、第１のプレートが第２のプレートよりも速く第１の方向に回転させられる場合、第１の突出部と第１の開口とが係合してロックすることができる。幾つかの態様において、第２のプレートは軸線を中心にして第１の方向に回転可能であるか又は第２のプレートは軸線を中心にして回転不能である。第１のプレートが、第２のプレートに対して第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合には第１の突出部と第１の開口とは滑り係合する。幾つかの態様において、第２のプレートは軸線を中心にして回転不能である。

幾つかの態様において、クラッチは、軸方向で第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートを有している。第１のプレートが第２のプレートに対して第２の方向に回転すると、中間プレートと第１の突出部とは係合可能であり、中間プレートは第１の突出部が第１の開口に係合するのを妨げる。幾つかの態様において、中間プレートは第２の開口を有しており、第１の開口及び第２の開口は整合可能である。幾つかの態様において、少なくとも１つの第１の突出部は、中間プレートが第２の方向に回転させられる場合に第１又は第２のプレートのうちの一方と係合可能なタブを有している。幾つかの態様において、第１のプレート、第２のプレート又は中間プレートのうちの少なくとも１つが打抜き加工された部材である。

幾つかの態様において、クラッチは、第２のプレートと接触した押付けエレメントを有しており、第２のプレートは軸方向で変位可能であり、押付けエレメントは第２のプレートを軸線に沿って第１のプレートに向かって押し付けている。幾つかの態様において、押付けエレメントはばねであるか、又は第２のプレートそれ自体が弾性的性質でありかつ第１のプレートと接触している。

幾つかの態様において、クラッチは、軸線を中心にして半径方向に配置されておりかつ回転エレメントに相対回動不能に結合された第３のプレートと、軸線を中心にして半径方向に配置された第４のプレートとを有している。第３のプレートは第２の開口又は第２の突出部のうちの一方を有しており、第４のプレートは第２の開口又は第２の突出部の他方を有しており、第２の開口と第２の突出部とは係合してロックすることができる。

クラッチは、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された少なくとも１つの軌道と、少なくとも１つの軌道に配置されておりかつ第１及び第２のプレートと接触した少なくとも１つのエレメントとを有している。第２のプレートは、軌道におけるエレメントの移動に応答して第１のプレートに対して軸方向に変位可能であり、第１の開口及び第１の突出部は移動に応答して係合可能であり、エレメントは、第２のプレートに対する第１のプレートの回転に応じて移動することができる。幾つかの態様において、エレメントは球体である。幾つかの態様において、自動車コンポーネントは、トルクコンバータのためのステータと、トルクコンバータと、アクチュエータ機構と、付属駆動装置と、トランスミッションとから成るグループから選択されている。

本発明はトルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチをも広く含んでおり、この一方向クラッチは、ステータのための軸線を中心にして半径方向に配置されておりかつステータのためのリムに相対回動不能に結合された第１のプレートと、軸線を中心にして半径方向に配置されておりかつステータのためのハブに相対回動不能に結合された第２のプレートとを有している。第１のプレートは、第１の開口又は第１の突出部のうちの一方を有している。第２のプレートは、第１の開口又は第１の突出部のうちの他方を有しており、第１のプレートが第１の方向に回転する場合第１の突出部と第１の開口とは係合してロックし、第１のプレートが第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合第１の突出部と第１の開口とが滑り係合することができる。幾つかの態様において、ステータは、軸方向で第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートを有している。第１のプレートが第２の方向に回転すると、中間プレートと第１の突出部とは係合可能であり、中間プレートは第１の突出部が第１の開口に係合するのを妨げる。幾つかの態様において、第１のプレート、第２のプレート又は中間プレートのうちの少なくとも１つが打抜き加工された部材である。幾つかの態様において、クラッチは、第２のプレートと接触した押付けエレメントを有しており、第２のプレートは軸方向に変位可能であり、押付けエレメントは第２のプレートを軸線に沿って第１のプレートに向かって押し付ける。幾つかの態様において、ステータは、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された少なくとも１つの軌道と、少なくとも１つの軌道に配置されておりかつ第１及び第２のプレートと接触した少なくとも１つのエレメントを有している。エレメントは、第１のプレートの回転に応じて第２のプレートに対して移動することができ、第２のプレートは、移動に応じて第１のプレートに対して軸方向に変位可能であり、第１の開口及び第１の突出部は移動に応答して係合可能である。

本発明はさらに、トルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチをも広く含んでおり、この一方向クラッチは、ステータのための軸線を中心にして半径方向に配置されておりかつステータのためのリムに相対回動不能に結合された、第１の開口を有する第１の打抜き加工されたプレートと、ステータのためのハブに相対回動不能に結合されておりかつ第１の突出部を有する第２の打抜き加工されたプレートと、第２のプレートと接触した押付けエレメントと、軸方向で第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートとを有している。第１のプレートが第１の方向で回転させられた場合に第１の突出部と第２の開口とが係合してロックすることができ、第１のプレートが第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合に第１の突出部と第１の開口とが滑り係合することができる。第１のプレートが第２の方向に回転すると、中間プレートと第１の突出部とは係合可能であり、中間プレートは第１の突出部が第１の開口に係合するのを妨げる。第２のプレートは軸方向に変位可能であり、押付けエレメントは第２のプレートを軸線に沿って第１のプレートに向かって押し付けている。

本発明は、トルクコンバータのためのステータにおける一方向回転のための方法をも含む。

本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、本発明の好適な実施形態の以下の説明、及び添付の図面及び請求項から容易に認識可能になるであろう。

発明が典型的な実施形態に関して以下に詳細に説明される。

まず最初に、異なる図面における同じ図面番号は、本発明の同一の、又は機能的に類似の構造的エレメントを表していることが認められるべきである。本発明は、現時点で好適な態様であると考えられるものに関して説明されているが、請求項に記載された発明は開示された態様に限定されないと理解されるべきである。

さらに、本発明は、説明された特定の方法体系、材料及び修正に限定されず、もちろん変化することができることが理解される。ここで使用される用語は特定の態様を説明する目的のためだけであり、本発明の範囲を限定しようとするのではなく、本発明の範囲は添付の請求項のみによって限定されることも理解される。

そうでないと定義されない限り、ここで使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。ここに説明されたものと類似又は均等なあらゆる方法、装置又は材料が、発明の実用及び試験において使用されることができるが、ここでは好適な方法、装置及び材料が説明されている。

図１は、シングルクラッチ機構を備えた本発明のステータの平面図である。

図１Ａは、線１Ａ−１Ａに沿った、図１におけるステータの断面図である。以下は、図１及び図１Ａが参照されるべきである。ステータ１はステータリム２を有しており、このステータリムは、一体的に形成された内側ステータリング４と、一体的に形成された外側ステータリング６と、内側ステータリング４と外側ステータリング６との間に配置された案内ブレード８とを有している。リムと、リングと、ブレードとは、この分野において知られたあらゆる材料、例えばダイカストアルミニウムから形成されることができる。ステータハブ１０は、トランスミッション（図示せず）のステータシャフト（図示せず）と係合した多数歯スプライン１２を有している。幾つかの態様において、ステータハブ１０は中実であり、この分野において知られたあらゆる材料、例えばステンレス鋼又は破壊不可能プラスチックから形成されることができる。円筒状のラチェットディスク１４は、内側ステータリング４の内周面１５の内側に配置されており、ディスク１４の外側ケーシングは、この分野において知られたあらゆる手段によってリング４に取り付けられている。ディスク１４は、ステータ１のための長手方向軸線（図示せず）を中心にして半径方向に配置されている。言い換えれば、ディスク１４は軸線に対して実質的に直交方向を成している。ディスク１４はリム２に対して相対回動不能に固定されている。円筒状ラチェットディスク１４の内側ケーシング１８はステータハブ１０をセンタリング及び案内している。ステータリム２は、内側ステータリング４の領域においてステータハブ１０を保持するための中実のリングベースを形成している。ラチェットディスク１４は少なくとも１つの窓２０を有している。幾つかの態様において、窓２０は均等に間隔を置かれている。内側ステータリング４におけるスナップリング２２は、ステータにラチェットディスク１４を保持している。内側ステータリング４とステータハブ１０との間にロッキングディスク２４が配置されている。ロッキングディスク２４は、ハブに対して、相対回動不能に固定されているが、軸方向では変位可能である。幾つかの態様において、ディスク２４はポット状である。ディスク２４は、ステータ１のための長手方向軸線を中心に半径方向に配置されている。言い換えれば、ディスク２４は軸線に対して実質的に直交方向を成している。

図１Ｂは本発明のステータのための典型的なランプの断面図である。図１Ｂは実寸ではない。以下は、図１、図１Ａ及び図１Ｂが参照されるべきである。ロッキングディスク２４は、窓２０に面するように整合されたランプ若しくは突出部２６を有している。概して、ランプ２６の数は窓２０の数に対応する。ランプ２６は、通常は面３０と直交する面２８を形成するように構成されている。図１Ｂは、ランプ、例えば傾斜領域３１及び平坦領域３２の一般的特徴を示すが、斜角等の詳細を示していない。ランプ２６のその他の構成は請求項の精神及び範囲に含まれることが理解されるべきである。

ロッキングディスク２４は、ディスクが方向３３に押し付けられるように構成されている。幾つかの態様において、ロッキングディスクそれ自体が弾性的性質である。幾つかの態様において、カップばね３４がディスク２４に力を加える。カップばね３４は、ステータハブ１０に位置決めされており、スナップリング３５を使用して固定されている。方向３３でのランプ２６の押付けによりランプは窓２０に係合する。幾つかの態様において、ステータリム２及びハブ１０は鋳造部品である；ラチェットディスク１４及びロッキングディスク２４は単純な打抜き加工された曲げられた部品である；カップばね３４及びスナップリング２２及び３５は標準的な部品であり、これにより、ステータ１の製造コストを低減する。

本発明の機能が以下に簡単に説明される。フリーホイールモードでは、リム２及びディスク１４は方向３６に回転する。ハブ１０及びディスク２４は、シャフトへのハブ１０の結合により回転しない。フリーホイールモードにおいて窓２０はランプ２６に滑り係合する。すなわち、縁部３８が面３０に沿って乗り上げ、面４０においてランプ２６に係合し、面２８において再び面３０へ落下する（ディスク１４は軸方向で固定されており、ディスク２４は軸方向で変位可能である）。したがって、リム２はハブ１０に対してフリーホイール（空転）することができる。すなわち、リムはハブから独立して回転する。その結果、トルクがステータリム２にブレード８を介して方向３６に伝達されるとき、ステータ１は自由に走行することができる。

ロッキングモードでは、リム２及びディスク１４は方向４２に回転する。前記のように、ハブ１０及びディスク２４は回転しない。ディスク１４が回転すると、縁部３８がランプ２６に係合し、ロックする。すなわち、縁部は、面３０に沿って走行し、縁部２８に係合する。ディスク２４は方向３３に押し付けられているので、面３０はディスク１４に対して押し付けられ、ディスクは縁部２８を越えて移動することができない。すなわち、この回転方向では、ステータリム２とステータハブ１０とはもはや相対的に空転することはできない。すなわち、リム２はハブ１０に相対回動不能にロックされる。ステータリム２はロックする。なぜならば、ステータハブ１０は車両トランスミッションのステータシャフトに固定されているからである。方向３６及び４２並びにランプ２６の構成は反転されることができ、この変更は本発明のそれぞれの態様に適用できることが理解されるべきである。

幾つかの態様（図示せず）において、ラチェットディスク１４はステータハブ１０に対して相対回動不能に固定されており、ロッキングディスク２４は内側ステータリング４に対して相対回動不能に固定されている。この一般的な構成は本発明のその他の態様に適用可能であることが理解されるべきである。

図２は、２つのクラッチ機構を備えた本発明によるステータ５０の平面図である。

図２Ａは、図２における線２Ａ−２Ａに沿ったステータ５０の断面図である。以下は、図２及び図２Ａが参照されるべきである。ステータ５０は、ステータ５０がラチェットディスク５２とロッキングディスク５４とを鏡面対称的に有することを除いて、図１及び図１Ａに示されたステータと実質的に同じである。幾つかの態様において、中央に取り付けられた、波形のばね５６が、ロッキングディスク５４の懸吊を提供する。しかしながら、ディスクを押し付けるために、この分野において知られるあらゆる手段を使用することができる。外側ケーシング６０と、内側ケーシング６２と、窓６４と、ランプ６６とは、図１における外側ケーシング１６と、内側ケーシング１８と、窓２０と、ランプ２６とに実質的に相当する。

幾つかの態様（図示せず）において、ラチェットディスク５２は別個ではなく、その代わりに単一の部材から形成されている。

幾つかの態様（図示せず）において、ラチェットディスク５２はステータハブ１０に対して相対回動不能に固定されており、ロッキングディスク５４は内側ステータリング５８に相対回動不能に固定されている。

図３は、打抜き加工された金属部材を使用した本発明のステータ１００の部分的な断面図である。

図３Ａは、図３における線３Ａ−３Ａに沿ったステータ１００の部分的な平面図である。以下の説明は図３及び図３Ａが参照されるべきである。図３及び図３Ａに示されたステータは、打抜き加工された曲げられた部品のより広範囲な使用により、ステータの製造コスト及び重量を減じる。ステータリム１０１は、内側ステータリング１０２と、外側ステータリング１０４と、案内ブレード１０６とを有している。ブレードは、内側ステータリング１０２と外側ステータリング１０４との間に配置されており、ステータハブ１０８を包囲している。内側リング１１０は、ステータシャフト（図示せず）のための多数歯プロフィル１１２を有している。ステータリム１０１及びステータハブ１０８は鋳造部品、例えばダイカストアルミニウム、又は（図１Ａ及び図２Ａに示されたリム及びハブと同様の）プラスチック射出成形された部品である。しかしながら、幾つかの態様（図示せず）において、ステータリム及びハブは薄板金部品である。したがって、図１及び図２に示されたハブ及びリム（それぞれ参照符号１０及び２）と比較して、薄板金ステータリム及びステータハブの個々の構造は、有利には減じられる。

ステータリム１０１の内側リング１０２は、軸線１１６を中心とするハブの回転に関して、ラチェットディスク１１４に定置に取り付けられている。ディスク１１４は窓１１８を有している。ラチェットディスク１１４はステータハブ１０８と回転可能に相互接続されている。ロッキングディスク１２０は、ディスク１２０の縁部において押し出されたランプ１２２を有しており、軸線１１６を中心とするハブの回転に関してステータハブ１０８に定置に結合されている。環状からトロイドのステータリムキャリヤ１２４は、ステータリム１０１の内側ステータリング１０２を包囲している。キャリヤ１２４は、軸線１１６を中心とするリングの回転に関してリング１０２に定置に結合されており、ステータハブ１０８を案内している。すなわち、内側ステータリング１０２と、外側ステータリング１０４と、案内ブレード１０６と、ディスク１１４と、キャリヤ１２４とは一緒に回転する。

ロッキングディスク１２０はカップばね１３０によってばね負荷されており、ランプ１２２を窓１１８に係合させている。しかしながら、技術上知られたあらゆる手段が、ディスク１２０を押し付けるために使用されることができる。カップばね１３０は、外縁部１３２において押圧され、ディスクキャリヤ１２４に接触している。すなわち、ばね１３０はラチェットディスク１１４の方向でロッキングディスク１２０に力を加える。ばね１３０は、例えばタブ１３８においてもディスク１２０に接触している。ばね１３０の場合、キャリヤ１２４との接触面積は、ディスク１２０との接触面積よりも大きい。したがって、ばね１３０は、キャリヤ１２４と一緒に回転し、フリーホイールモードにおいてはディスク１２０から独立して回転する。しかしながら、幾つかの態様（図示せず）において、ロッキングディスク１２０それ自体が弾性的に形成され、カップばね１３０は省略されることができる。すなわち、ロッキングディスク１２０は、ステータリムキャリヤ１２４と直接接触し、外縁部においてステータリムキャリヤ１２４によって負荷される。タブ１３８はハブ１０８に向かって半径方向内方へ延びており、ランプ１２２においてディスク１２０に係合している。ばね１３０は、上面１４２を有するタブ１４０をも有している。

図３及び図３Ａに示されたようなフリーホイールモード（方向３６）では、タブ１３８は、ランプ１２２の係合壁部１４６の近傍に到達するか又は係合するまで回転し、方向３６でのばねのさらなる移動を制限する。この位置において、上面１４２はランプ１２２の上面１４４と実質的に半径方向で同一平面を成しており、上面１４２及び１４４は、窓１１８の長さ１５０よりも長い長さ１４８を有する複合面を有している。接線方向で窓の間に配置された、ディスク１１４のセグメント１５２は、面１４２及び１４４に乗り上げ、ランプ１２２が窓１１８に係合するのを妨げる。したがって、ディスク１１４及びディスク１２０は互いから独立して回転する。

ロッキングモード（方向４２）では、タブ１３８は壁部１４６から離れる方向へ移動し、タブ１４０がランプ１２２と半径方向で整合するように移動する。タブ及びランプが整合すると、長さ１４８は長さ１５０よりも小さくなる。したがって、ランプ１２２は、図１におけるランプ及び窓（それぞれ参照符号２６及び２０）のために説明された形式と同様に、窓１１８に進入し、ディスク１１４及びディスク１２０は、図１におけるラチェット及びロッキングディスク（それぞれ参照符号１４及び２４）のために説明されたようにロックする。

幾つかの態様において、ハブ１０８及びステータリム１０１は例えばダイカストアルミニウムにおいて中実であり、残りの部分は薄板金プロフィル又はプラスチックプロフィルから製造されている。しかしながら、その他の態様において、ステータハブ１０８及び／又はステータリム１０１は、薄板金プロフィル又はプラスチックプロフィルからも製造され、ステータ１００におけるダイカスト又は圧縮成形された部品の必要性を排除するか又は最小限に抑制する。

図４は、プレートを分離させるための可動なエレメントを備えた本発明のステータ２００の部分的な断面図を示している。

図４Ａは、図４における線４Ａ−４Ａに沿ったステータ２００の部分的な平面図である。以下の説明は図４及び図４Ａが参照されるべきである。図３Ａにおけるばね構成とは対照的に、カップばね２０２が、ステータリムキャリヤ２０４とロッキングディスク２０６との間において、ステータハブ１０８に又はステータハブ１０８の近傍に配置されている。可動なエレメント２０８は、ロッキングディスク２０６とラチェットディスク２１２との間に配置されたランプポケット（軌道とも呼ばれる）２１０に取り付けられている。ポケットはエレメント２０８を捕捉する。幾つかの態様において、エレメント２０８はボール又は球体である。幾つかの態様において、ランプポケット２１０は、ラチェットディスク２１２の各窓２１６とステータハブ１０８との間における、ラチェットディスク２１２の底部２１４に設けられている。幾つかの態様において、ポケット２１０はディスク２０６に形成されているか又はディスク２１２及びディスク２０６の両方に形成されている。幾つかの態様において、ステータリムキャリヤ２０４は、図３Ａにおけるリムキャリヤ（参照符号１２４）とは異なって形成されている。

ポケット２１０は、ディスク２０６とディスク２１２との間で測定された長手方向高さ２１８が方向３６で増大するように長さ２１７に沿って構成されている。フリーホイールモード（回転方向３６）において、ステータ２００の回転エネルギがボール２０８をランプポケット２１０に沿って方向４２に転動させる。ディスク２１２及びリムキャリヤ２０４はステータリム２２０に関して軸方向で固定されているので、高さ２１８の減少により、エレメントがポケット２１０を横切りながら、エレメント２０８がディスク２０６をディスク２１２から離れるように軸方向に押し付ける。ある点において、ディスク２０６は、ランプ２１８が窓２１６に係合しないように十分に押し付けられる。この場合、ステータリム２２０はステータハブ１０８において自由に走行する。このフリーホイールモードにより、ステータが空転時に受ける摩耗がより小さくなり、作動中に生じる騒音がより低くなる。

ロッキングモード（回転方向４２）において、エレメント２０８は方向３６に移動する。ディスク２１２及びリムキャリヤ２０４はステータリム２２０に対して軸方向で固定されており、高さ２１８は、エレメントがポケット２１０を横切りながら増大するので、ばね２０２はディスク２０６をディスク２１２に向かって軸方向に押し付ける。所定の点において、ディスク２０６が十分に押し付けられ、これにより、ランプ２１９が窓２１６と係合しかつディスク２０６及び２１２が係合してロックする。

幾つかの態様（図示せず）において、ディスク２０６は軸方向で固定されており、ディスク２１２は軸方向で変位可能であり、ばね２０２はディスク２１２をディスク２０６に向かって押し付ける。

図５は、中間プレートを備えた本発明のステータ３００の平面図である。

図５Ａは、フリーホイールモードにおけるステータ３００の、図５における線５Ａ−５Ａに沿った断面図である。

図５Ｂは、ロックモードにおけるステータ３００の、図５における線５Ａ−５Ａに沿って断面図である。以下の説明は図５、図５Ａ及び図５Ｂが参照されるべきである。ステータ３００は、図２のステータ（参照符号５０）と実質的に同じであり、窓３０４を有する中間プレート３０２が付加されている。図５Ａにおいて、ステータ３００はフリーホイールモードにおいて示されている。このモードにおいて、プレート３０２は、プレート３０２のセグメント３１０がランプ３０６上に載置され、ランプが窓６４及び３０４に進入するのを阻止するように、所定の位置において停止している。幾つかの態様において、中間プレート３０２と、ロッキングディスク３０８のランプ３０６との間の摩擦がプレート３０２を停止させるが、この分野において知られるその他の手段（図示せず）、例えばスロットに嵌合するピン及び曲げられたタブ、がプレート３０２の位置を制御するために使用されることができる。幾つかの態様において、プレート３０２の厚さがランプの高さよりも小さく、軸方向３１４でのブロッキングプレートの移動を減じる。移動のこの減少は、互いに対するディスク５２及びプレート３０８の移動に関連したエネルギ（騒音）を低下させる。

図５Ｂにおいて、ステータ３００はロッキングモードにおいて示されている。このモードにおいて、窓６４及び３０４は整合させられており、ディスク５２及びランプ３０６は、図１におけるディスク及びランプ（それぞれ参照符号１４及び２６）のために説明されたように作動する。

図６は、中間プレートを備えた本発明のステータ４００の平面図である。

図６Ａは、フリーホイールモードにおけるステータ４００の、図６における線６Ａ−６Ａに沿った断面図である。

図６Ｂは、ロックモードにおけるステータ４００の、図６における線６Ａ−６Ａに沿った断面図である。以下の説明は図６、図６Ａ及び図６Ｂが参照されるべきである。ステータ４００は、図５のステータ（参照符号３００）と実質的に同じであり、ロッキングディスク４０６のランプ４０４におけるタブ４０２と、ラチェットディスク４１２のための窓４１０における切欠４０８とが付加されている。フリーホイールモード（図６Ａ）において、タブ４０２は中間プレート３０２に接触し、プレートに動作を付与する。したがって、中間プレート３０２はディスク４０６とディスク４１２との間の流体力学軸受として働く。ロッキングモードにおいて、タブ４０２は切欠４０８に係合し、ランプ４０４を窓４１０内へ滑り込ませ、図５Ｂにおけるディスク５２及び３０８に関して説明したように、ディスク４０６及び４１２をロックする。幾つかの態様（図示せず）において、中間プレート３０２は、ロックモードにおいて窓４１０がプレート３２０によって被覆されないことを保証するようにストッパを有している。

前記図面及び説明は、本発明による、トルクコンバータのためのステータにおける一方向クラッチに関する。しかしながら、本発明の一方向クラッチは、トルクコンバータのためのステータ、トルクコンバータ、アクチュエータ機構、付属駆動装置及びトランスミッションを含むがこれらに限定されないあらゆる自動車コンポーネントにおいて使用されることができる。さらに、上記実施例において、本発明の一方向クラッチは、回転方向で固定されたプレートに関して説明されている。しかしながら、本発明のクラッチは、固定されたプレートを有することなく使用されることができる。例えば、図１及び図１Ａに戻ると、ハブ１０が回転可能であることができ、従って、フリーホイールモード及びロッキングモードは、プレート１４と２４との相対移動に関するものである。例えば、プレートが方向３６に回転するならば、プレート１４がプレート２４よりも速く回転する場合、プレートは自由回転し、すなわち、上述のように縁部３８がランプに乗り上げる。プレート１４がプレート２４よりも遅く回転する場合、プレートはロックし、上述のように縁部３８はランプの面に係合する。すなわち、プレート１４は前記プレート２４に対して方向４２に回転する。

本発明の一方向クラッチは、図示された、プレート若しくはディスク及び開口及び突出部、若しくはランプ、の構成に限定されない。すなわち、開口及び突出部の位置は反転されることができる。例えば、図１から図１Ｂまでに戻ると、開口２０がプレート２４に形成され、ランプ２６がプレート１４に形成されることができる。前の実施例は、図３等の上に示された別の構成に適用可能であり、この場合、窓１１８がディスク１２０に形成され、ランプ１２２がディスク１１４に形成されることができる。すなわち、プレート又はディスクのうちの一方に開口又は突出部のうちの一方が形成され、他方のプレート又はディスクに開口又は突出部のうちの他方が形成される。

本発明は極めて経済的に製造されかつ取り付けられることができる。本発明の多くのコンポーネントは、打抜き加工された、曲げられた部品から製造されることができ、前は中実のダイカスト又は圧縮成形された部品と交換される。また、個々のエレメント（図示せず）、例えばローラ、ラチェット、ばね等が省略される。したがって、本発明のステータに使用される材料がより少なく、フリーホイール機能を備えた従来のステータよりも軽量である。

したがって、本発明の目的は効率的に得られるが、本発明への変更及び修正は、請求項に記載された発明の精神又は範囲から逸脱することなく、当業者に容易に明らかであるべきである。本発明の特定の好適な実施形態を引用して説明されているが、請求項に記載された発明の範囲又は精神から逸脱することなく変更が成されることができることは明らかである。

シングルクラッチ機構を備えた本発明の平面図である。図１における線１Ａ−１Ａに沿った、図１のステータの断面図である。本発明のステータのための典型的なランプの断面図である。２つのクラッチ機構を備えた本発明のステータの平面図である。図２における線２Ａ−２Ａに沿った、図２のステータの断面図である。打抜き加工された金属部品を用いた本発明のステータの部分的な断面図である。図３における線３Ａ−３Ａに沿った、図３におけるステータの部分的な平面図である。プレートを分離するための可動なエレメントを備えた、本発明のステータの部分的な断面図である。図４における線４Ａ−４Ａに沿った、図４におけるステータの部分的な平面図である。中間プレートを備えた本発明のステータの平面図である。フリーホイールモードにおける図５におけるステータの、図５における線５Ａ−５Ａに沿った断面図である。ロックモードにおける図５におけるステータの、図５における線５Ａ−５Ａに沿った断面図である。中間プレートを備えた本発明のステータの平面図である。フリーホイールモードにおける図６におけるステータの、図６の線６Ａ−６Ａに沿った断面図である。ロックモードにおける図６におけるステータの、図６における線６Ａ−６Ａに沿った断面図である。

符号の説明

１ステータ、２ステータリム、４内側ステータリング、６外側ステータリング、８案内ブレード、１０ステータハブ、１２多数歯スプライン、１４ラチェットディスク、１５内周面、１８内側ケーシング、２２０窓、２２スナップリング、２４ロッキングディスク、２６突出部、２８面、３０面、３１傾斜領域、３２平坦領域、３３方向、３４カップばね、３５スナップリング、３８縁部、５０ステータ、５２ラチェットディスク、５４ロッキングディスク、５６ばね、６０外側ケーシング、６２内側ケーシング、６４窓、６６ランプ、１０１ステータリム、１０２内側ステータリング、１０４外側ステータリング、１０６案内ブレード、１０８ステータハブ、１１０内側リング、１１２多数歯プロフィル、１１４ラチェットディスク、１１６軸線、１１８窓、１２０ロッキングディスク、１２２ランプ、１２４ステータリムキャリヤ、１３０カップばね、１３２外縁部、１３８タブ、１４２上面、１４４上面、１４６壁部、１４８，１５０長さ、２００ステータ、２０２カップばね、２０４ステータリムキャリヤ、２０６ロッキングディスク、２０８ステータハブ、２１０ランプポケット、２１２ラチェットディスク、２１４底部、２１６窓、２１８長手方向高さ、２１９ランプ、２２０ステータリム、３００ステータ、３０２中間プレート、３０４窓、３０６ランプ、３０８ロッキングディスク、３１０セグメント、３１４軸方向、４００ステータ、４０２タブ、４０４ランプ、４０６ロッキングディスク、４０８切欠、４１０窓、４１２ラチェットディスク

Claims

自動車コンポーネントのための一方向クラッチにおいて、
前記コンポーネントのための軸線に対して実質的に直交しかつ、前記コンポーネントの回転するエレメントに相対回動不能に結合された第１のプレートが設けられており、該第１のプレートが、第１の開口又は第１の突出部のうちの一方を有しており、
前記軸線に対して実質的に直交した第２のプレートが設けられており、該第２のプレートが、前記第１の開口又は前記第１の突出部のうちの他方を有しており、前記第１の開口及び前記第１の突出部が、互いに係合してロックすることができることを特徴とする、自動車コンポーネントのための一方向クラッチ。
前記第１のプレートが前記軸線を中心にして第１の方向に回転可能であり、前記第１のプレートが前記第２のプレートよりも速く前記第１の方向に回転させられた場合に前記第１の突出部と前記第１の開口とが係合してロックすることができる、請求項１記載のクラッチ。
前記第２のプレートが前記軸線を中心にして前記第１の方向に回転可能である、請求項２記載のクラッチ。
前記第２のプレートが前記軸線を中心に回転不可能である、請求項２記載のクラッチ。
前記第１のプレートが、前記第２のプレートに対して、前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合、前記第１の突出部と前記第１の開口とが互いに滑りながら係合することができる、請求項２記載のクラッチ。
前記第２のプレートが前記軸線を中心にして回転不可能である、請求項５記載のクラッチ。
軸方向で前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートが設けられており、前記第１のプレートが前記第２のプレートに対して前記第２の方向に回転すると、前記中間プレートと前記第１の突出部とが係合可能であり、前記中間プレートが、前記第１の突出部が前記第１の開口に係合するのを妨げる、請求項５記載のクラッチ。
前記中間プレートがさらに第２の開口を有しており、前記第１の開口と前記第２の開口とが整合可能である、請求項７記載のクラッチ。
前記少なくとも１つの第１の突出部がさらに、前記中間プレートが前記第２の方向に回転させられた場合に前記第１のプレート又は第２のプレートのうちの一方と係合可能なタブを有している、請求項７記載のクラッチ。
前記第１のプレート、前記第２のプレート又は前記中間プレートのうちの少なくとも１つが、打抜き加工された部品である、請求項７記載のクラッチ。
前記第２のプレートと接触する押付けエレメントが設けられており、
前記第２のプレートが軸方向に変位可能であり、前記押付けエレメントが前記第２のプレートを前記軸線に沿って前記第１のプレートに向かって押し付けている、請求項１記載のクラッチ。
前記押し付けエレメントがばねである、請求項１１記載のクラッチ。
前記第２のプレートそれ自体が弾性的であり、前記第１のプレートと接触している、請求項１記載のクラッチ。
前記軸線に対して実質的に直交方向の、前記回転するエレメントに相対回動不能に結合された第３のプレートが設けられており、前記第３のプレートが、第２の開口又は第２の突出部のうちの一方を有しており、
前記軸線に対して実質的に直交方向の第４のプレートが設けられており、前記第４のプレートが、前記第２の開口又は第２の突出部のうちの他方を有しており、前記第２の開口と前記第２の突出部とが係合してロックすることができる、請求項１記載のクラッチ。
前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された少なくとも１つの軌道が設けられており、
前記少なくとも１つの軌道に配置された、前記第１及び第２のプレートと接触した少なくとも１つのエレメントが設けられており、
前記第２のプレートが、前記軌道における前記エレメントの移動に応じて、前記第１のプレートに対して軸方向で変位可能である、請求項１記載のクラッチ。
前記第１の開口と前記第１の突出部とが前記移動に応じて係合可能である、請求項１５記載のクラッチ。
前記エレメントが、前記第１のプレートの回転に応じて、前記第２のプレートに対して可動である、請求項１５記載のクラッチ。
前記エレメントが球体である、請求項１５記載のクラッチ。
前記自動車コンポーネントが、トルクコンバータのためのステータと、トルクコンバータと、アクチュエータ機構と、付属駆動装置と、トランスミッションとから成るグループアから選択されている、請求項１５記載のクラッチ。
トルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチにおいて、
前記ステータのための軸線を中心に半径方向に配置された、前記ステータのためのリムに相対回動不能に結合された第１のプレートが設けられており、該第１のプレートが第１の開口又は第１の突出部のうちの一方を有しており、
前記軸線を中心に半径方向に配置された、前記ステータのためのハブに相対回動不能に結合された第２のプレートが設けられており、該第２のプレートが、前記第１の開口又は前記第１の突出部のうちの他方を有しており、前記第１のプレートが第１の方向に回転する場合に前記第１の突出部と前記第１の開口とが係合してロックすることができ、前記第１のプレートが、前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合には、前記第１の突出部と前記第１の開口とが互いに滑るように係合することができることを特徴とする、トルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチ。
軸方向で前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートが設けられており、前記第１のプレートが前記第２の方向に回転すると、前記中間プレートと前記第１の突出部とが係合可能であり、前記中間プレートが、前記第１の突出部が前記第１の開口に係合するのを妨げる、請求項２０記載のクラッチ。
前記第１のプレート、前記第２のプレート、又は前記中間プレートのうちの少なくとも１つが打抜き加工された部品である、請求項２１記載のクラッチ。
前記第２のプレートと接触した押付けエレメントが設けられており、
前記第２のプレートが軸方向で変位可能であり、前記押付けエレメントが前記第２のプレートを前記軸線に沿って前記第１のプレートに向かって押し付けている、請求項２０記載のクラッチ。
前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された少なくとも１つの軌道が設けられており、
前記少なくとも１つの軌道に配置された、前記第１及び第２のプレートと接触した少なくとも１つのエレメントが設けられており、前記エレメントが、前記第１のプレートの回転に応じて、前記第２のプレートに対して可動であり、前記第２のプレートが、前記移動に応じて、前記第１のプレートに対して軸方向で変位可能であり、前記第１の開口と前記第１の突出部とが前記移動に応じて係合可能である、請求項２０記載のクラッチ。
トルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチにおいて、
前記ステータのための軸線に対して実質的に直交する、前記ステータのためのリムに相対回動不能に結合された、第１の打抜き加工されたプレートが設けられており、該第１のプレートが第１の開口を有しており、
前記軸線に対して実質的に直交する、前記ステータのためのハブに相対回動不能に結合された、第２の打抜き加工されたプレートが設けられており、該第２のプレートが第１の突出部を有しており、
前記第２のプレートに接触した押付けエレメントが設けられており、
軸方向で前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配置された中間プレートが設けられており、前記第１のプレートが第１の方向に回転させられた場合、前記第１の突出部と前記第１の開口とが係合してロックし、前記第１のプレートが、第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転する場合、前記第１の突出部と前記第１の開口とが互いに滑るように係合し、前記第１のプレートが前記第２の方向に回転すると、前記中間プレートと前記第１の突出部とが係合可能であり、前記中間プレートが、前記第１の突出部が前記第１の開口に係合するのを妨げ、前記第２のプレートが軸方向に変位可能であり、前記押付けエレメントが前記第２のプレートを前記軸線に沿って前記第１のプレートに向かって押し付けることを特徴とする、トルクコンバータのためのステータのための一方向クラッチ。
トルクコンバータのためのステータにおいて一方向回転させる方法において、
前記ステータのための軸線に対して実質的に直交するように第１のプレートを配置し、該第１のプレートが少なくとも１つの第１の開口を有しており、
前記第１のプレートを、前記ステータのためのリムに結合し、
前記軸線に対して実質的に直交するように第２のプレートを配置し、該第２のプレートが、少なくとも１つの第１の突出部を有しており、
前記第２のプレートを、前記ステータのためのハブに結合し、
前記第１のプレートを第１の方向に回転させ、
前記少なくとも１つの第１の開口と、前記少なくとも１つの第１の突出部とを係合させてロックすることを特徴とする、トルクコンバータのためのステータにおいて一方向回転させる方法。
前記第１のプレートを、前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転させ、
前記少なくとも１つの第１の突出部と、前記少なくとも１つの第１の開口とを、互いに滑るように係合させる、請求項２６記載の方法。