JP2007093002A - ワンウエイ・クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】作用する支圧応力が小さく且つ、強化金属から容易に形成し得る、低コストで信頼性の高い、ワンウェイ・クラッチを提供する。
【解決手段】ワンウェイ・クラッチが、中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたカムを含んで形成されたカムプレート(300)と、中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたポケットを含むロッカープレート(320)とを含む。各ポケット(322)は、そのポケットの中に中心を持ち、そしてその中心を回動軸が通過する第一凹面（324）を含む。各ポケット（322）は、第一凹面（324）と相互補完的で且つ、第一凹面（324）によって少なくとも部分的に囲まれる第一凸面（342）を含むロッカー（340）を収容する。ロッカープレート（320）に支持されるばね部材（327）の夫々が、ロッカー（340）を回動軸周りにカムプレート（300）に向かって付勢する。
【選択図】図25

Description

本発明は、概略的には、二つの構成要素が一つの方向に相対回転するときに両構成要素間を駆動連結し、反対の方向に相対回転するときにオーバーランするクラッチに関連し、具体的には、ロッカーに作用する遠心力の効果に少なくとも部分的に起因して、係合又は非係合するロッカーを持つ前記のクラッチに関連する。

クラッチの内側レースと外側レースとの間の一方向駆動連結を作り出すための従来のワンウェイ・クラッチ（one-way clutch）は、両レースを解放可能にそして駆動可能に結合するためのスプラグ又はローラーと、両レースに結合された機械的組立体の構成部品とを含む。そのようなクラッチは、自動車の伝動機構或いは動力伝達装置内で一般的に使用される。ワンウェイ・クラッチは、殆どの場合問題なく機能するが、クラッチによって大きなトルクが伝達されるような、或いは、クラッチが占めることの出来る空間が非常に小さい特定の適用例においては、必要な条件を満たすために、従来のスプラグ型式或いはローラー型式以外のワンウェイ・クラッチが必要とされる。

従来のワンウェイ・クラッチ組立体は、一方の回転方向において、切欠きが或いは窪みを付けられた二つのレースを互いに駆動可能に締結し、他方の回転方向において、それらのレースが自由に回転することを許容する、少なくとも一つのスプラグ或いはローラーを持つ。ロッカー型式のワンウェイ・クラッチ組立体及び、スプラグ型式のワンウェイ・クラッチ組立体は、同じ大きさのローラー型式のものに比べてトルク伝達能力を増大し得るが、それらは該して、ロッカー或いはスプラグがレースと当接することによって生じる接触或いは支圧応力の大きさによって、トルク伝達能力が制限されている。

これら及びその他の問題を解決するため、特許文献1に記述された一方向オーバーランニング・クラッチは、共通の軸線に対して時計回り及び反時計回りに回転するように取り付けられた駆動部材及び被駆動部材を含んでいる。駆動部材は、共通の軸線に対して垂直な、平らな駆動面を含み、平らな駆動面を時計回りの方向又は反時計回りの方向のいずれかに回転する動力源に接続する。被駆動部材は、駆動面に近接し且つ、それに対向した関係に位置づけられている平らな被駆動面を含む。駆動部材と被駆動部材は、それぞれの駆動面の一方にある一連のポケットと、他方の駆動面に保持されている複数の協働する支材(strut)とによって、駆動部材が反時計回りに駆動されるときに被駆動部材を一緒に駆動するよう、互いに連結される。駆動部材が時計回りに駆動されるとき、駆動部材は被駆動部材を駆動せず、被駆動部材に対して自由に回転する。レース間にねじり荷重を伝達する支材の支柱安定性が、設計において重要な要素である。

特許文献2は、切欠きを持つ内側レースと、その切欠きと係合するためポケット内に配設されたロッカーを備える、ラチェット式ワンウェイ・クラッチ組立体を開示する。ロッカーをポケット内に配置すべく外側レース内のポケット内にて頂部或いは凹部と合わさる回動リッジ部をロッカーが持っている。夫々のロッカーの質量中心が、ロッカーが内側レース内の切欠きを係合又は解放するように配置されている。各ロッカーに対し、切欠きとの係合を生じるように向けられた傾動力を提供するため、ばね部材が使われている。

従来のワンウェイ・クラッチは、クラッチによってトルクが伝達されるときに、比較的大きな周応力（hoop stress）が生じるので、従来のワンウェイ・クラッチのレースは、それに作用する周応力に耐えるため、軸受鋼によって形成されている。特許文献1及び2に記載されたクラッチは、作動中に比較的小さな周応力しか生じないので、強化金属で形成可能である。強化金属で形成されたクラッチは、大幅な加工を必要としない場合は、通常の高級鋼のクラッチの形成及び製造コストに比べ、比較的低いコストで製造され得る可能性がある。

しかしながら、特許文献1及び2に記載のクラッチは、強化金属で形成された構成部品に、かなり多くの加工を必要とする。さらにこれらのクラッチには、特定の作動条件において、許容できないレベルの音を発生させる大きな内部バックラッシュを発生させる可能性がある。
米国特許5,070,978号明細書 米国特許5,954,174号明細書

したがって、作用する支圧応力が小さく且つ、強化金属から容易に形成し得る、低コストで信頼性の高い、ワンウェイ・クラッチが必要とされている。このクラッチは、コンパクトで、コンパクトで、動作音が限りなく小さく、そして加工を殆ど必要としないものがよい。好ましくは、このクラッチは、駆動装置への組付けを容易にする機構を含むものがよい。

本発明は、内側レース、外側レース及び、一つの回転方向においてレースと駆動可能に結合し、反対の回転方向においてオーバーランする回動ロッカーを持つワンウェイ・クラッチを提供する。クラッチは、好ましくは強化金属で形成される。ロッカーは一方のレース内に、オーバーランニング状態におけるクラッチが、ロッカーをカムプレートから離れるように回動すべく付勢することによりロッカーをカムプレートから解放するのを補助する遠心力を利用できるように配設される。あるいは、ロッカーをカムプレートに向かって回動するよう付勢することによってロッカーがカムプレートに係合するのを補助する遠心力をクラッチが利用できるようにロッカーを配設することも出来る。

ロッカーを収容するポケットの形状は、強化金属成分中の増粘剤及び脱増粘剤を除去するような、いかなる目的の加工処理も必要としない独特のものである。強化金属から形成されるこのクラッチの構成要素は、形成後の加工を必要としない。

ポケットの軸方向端部の一つが、面によって目を塞がれ、或いは閉じられ、軸方向の反対側の端部が開放される。各ロッカーは独特のアンダーカット部を備えて形成され、そして各ポケットは、そのアンダーカット凹部内に伸びて、ロッカーが開口を通ってポケットから移動するのを防止する保持用突出部を備えて形成される。ロッカープレートに、一体回転するように結合されたリテーナープレートが、ロッカー及びばねの摩擦及び磨耗を防止するため、ポケットの軸方向端部の開口及び、ばね用凹部の軸方向端部の開口を閉じる。

ロッカープレートとカムプレートは、組立ての間のそれらの軸方向の相対移動を案内し、それらが回転するときに相互の軸受け支えを提供する、相互に係合する案内面を持つ。

所定の直径に対するカムの数が、従来のワンウェイ・クラッチより多いので、バックラッシュが実質的に減少する。また、その構造によって、それ自身の組立を容易にする。ロッカープレート予備組立体が、ロッカー及び、好ましくは各ロッカー用のリターンばねを収容する。ロッカープレート予備組立体はクラッチ内に組立てられる前において、ポケット内の各ロッカーの回動を制限し、それぞれのリターンばねが夫々のロッカーにポケットと当接する方向の力を付与することにより、ロッカーがポケットから横方向に出るのを防止する。この配置は、予備組立体が、そのクラッチ内への取り付けに先立って、ロッカー及びばね部材を既にロッカープレート予備組立体の中に取り付けた状態で、取り扱われ且つ、運搬されることを許容する。

本発明によるワンウェイ・クラッチは、中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたカムを持って形成されたカムプレート及び、その中心軸回りに互いに角度方向に間隔を空けて配設されたポケットを含むロッカープレートを含む。各ポケットは、そのポケットの内側に中心が置かれ且つ、回動軸が通る、第一凹面を含む。各ポケットは、第一凹面と相互補完的で且つ、第一凹面によって少なくとも部分的に囲まれる第一凸面を持つロッカーを収容する。ロッカープレート上に支持されたばね部材が、ロッカーをカムプレートに向かって回動軸周りに回動すべく付勢する。

弓形のスプライン面によって部分的に形成された独特の流体通路或いは流路が、ロッカーとカムの臨界面に潤滑油を運ぶために設けられる。各ポケットは、構造的連続性、剛性及び、クラッチが係合する時のロッカーとカムとの係合によって生じる力を支えるための強度を提供するため、軸方向の一端で閉じられる。スプラインの歯の頂部が、各ポケットの近くに置かれ、これらの係合負荷を支えるための付加的な構造強度及び剛性を提供すべく、ポケットに対して割出しされている。

以下の好ましい実施形態の詳細な記載を添付の図面に照らせて読むことにより、本発明の種々の目的及び有利点が、当業者にとって明らかとなるであろう。

そこで図面を参照すると、図1には本発明によるワンウェイ・クラッチ組立体20の第一の実施形態が示されている。クラッチ組立体20が、内側レース即ちロッカープレート22、外側レース即ちカムプレート24、及び、複数のロッカー26を含み、夫々のロッカーは内側レース22内に形成されたポケット28内に、中心軸30回りに互いに角度方向に間隔を空けて配設される。外側レース24の内縁部が、軸30の回りに角度方向に互いに間隔を空けた複数のカム即ち切欠き32を備えて形成される。図1に示されるクラッチ内には、12個のロッカー26と12個のポケット28、そして36個の切欠き（カム）32がある。

内側レース22が時計回りに外側レース24より速く回転するとき、各ロッカー26は、外側レースの径方向内側面と当接することによって、切欠き32との係合から離れるようポケット28内で反時計回りに回動する。これは、内側レース22が外側レース24に対して軸30の回りを時計回りに自由に回転する事を許容する。内側レース22が外側レース24に対して反時計回りに回転しようとするとき、内側レース及び外側レースは、ロッカー26の切欠き32との係合によって互いに係合される。つまり、駆動可能に結合される。

クラッチ20が係合されたとき、係合された各ロッカー26は、ポケットの内側面34との当接及び係合された切欠き32の径方向に向いた面36との当接によって、内側レース22と外側レース24との間で力Fを伝達する。

各ポケット28に配設された凹部40は、各ロッカーをポケット内で切欠きと係合する方向に付勢するための、螺旋コイル式圧縮ばね42又はアコーディオン式圧縮ばね44のような、ばね部材を含む。

図2乃至5が、角度方向に間隔を空けて置かれた複数のポケット28及びばね用凹部40を備えて形成されたロッカープレート22を持つクラッチを示しており、各ポケットは、カムプレート24の径方向内側面に形成された切欠きに係合する状態と、非係合の状態とを切り換えるために夫々のポケットの中で回動するロッカー26を収容している。強化金属のブッシュ46が、カムプレート24内に置かれている。

図5に最も判りやすく示されているように、クラッチが組立てられるとき、ブッシュ46の軸方向の面が、フランジ50の軸方向内側面48と当接する。

面48には、潤滑用流体、好ましくは変速機オイルを、ブッシュ46の径方向内側面51に向かって径方向外側に運ぶ溝52が形成される。オイルは、クラッチ20に接続される駆動装置構成72によって形成される孔49を通って径方向に伸びる溝に入る。オイルは、オイルを径方向外側に面55まで向かわせる径方向の空間53までブッシュ46の径方向内側面51上を軸方向左側（ロッカー側）へ移動する。オイルは更に、ロッカープレート22を幅方向に横切るように軸方向左側へ移動する、即ち、ロッカー26の表面を軸方向左側へ移動する。ブッシュ46は、ロッカープレート22及びカムプレート24をそれらの正しい位置に案内し、それによってカムプレート24の切欠きまたはカム32に沿った加工や、ロッカープレート22の径方向外側面域に沿った加工を不要にする。潤滑オイルは、溝52に沿ってブッシュ46まで径方向に確実に導かれ、その後、ロッカープレート22の面68とブッシュ46の内径の内側51との間を、軸方向にロッカー26まで確実に導かれる。潤滑オイルは、クラッチが軸30回りに回転するときに発生する遠心油圧ヘッドにより、この油路に沿って流れる。

カムプレート24の径方向外側面はスプライン54を備えて形成され、カムプレートはこのスプラインによって、駆動装置に駆動可能に結合される。同様に、ロッカープレート24の径方向内側面はスプライン56を備えて形成され、ロッカープレートはこのスプラインによって駆動装置の構成要素に駆動可能に結合される。

ロッカープレート22の軸方向の面58は、リテーナリング60と当接する。このリテーナリングは、各ポケット28の軸方向一端を閉じ、そしてカムプレート24上に形成された凹部64に係合するスナップリング62によって保持される。

図3及び4はそれぞれ、組立て完了直前の位置に置かれたクラッチ20の構成要素と、組立て完了位置に置かれたクラッチ20の構成要素を示す。クラッチ20は、カムプレート24をスプライン70によって車両駆動装置のドラム72に駆動可能に結合された状態で組み立てられる。

ここで図6を参照すると、ロッカー26の好ましい実施形態が、幾つかの面80,82,84,86及び、前出の回動中心90を含み得る。面80及び82は共に、回動中心90を中心とする円弧を持つ円筒面である。面80及び82はロッカー26の回転或いは回動を案内し、その回動を一自由度に制限する。面80及び82の円弧は、ロッカーを中心90から径方向内に拘束すべく、ロッカーの首部、即ち支材部92が、カウンターウエイト部94側よりも狭くなるように設定されなければならない。

面80は案内面である。クラッチが作動してロッカー26が切欠き32に係合する間に力Fが加えられるとき、面80上に反力が生じないことが好ましい。面82は、クラッチ20がロッカー26を介して外側レースと内側レース22との間にトルクを伝達するときに、力Fに対する反力が生じる面である。面82の中心が回動中心90に置かれているので力Fに対する反力は面82に沿って分配され、その中心が回動中心90に置かれるので、ロッカー26を回動中心回りに回動させるトルクは発生しない。

面84はロッカー26の時計回りの回動を制限し、そして、レース22又は24の組立体が、ポケット28、ロッカー26及び、ばね部材42、44を含む一助となる。各ポケットにロッカー26を挿入し、そして各凹部40にばね部材を置くことによって、レースの取り付け準備が行われる。ばね部材によって対応するロッカーに与えられる力は、ロッカーを、そこにおいて面84がポケット28の基部96に当接する、図6に示す位置に回転させる。ばね力及び、基部96上におけるその反力は、外部レースや別の組立体の助け無しに、ロッカーをポケット内に保持する。ロッカーを収容しているレースは、レース予備組立体をクラッチ組立体20に取り付ける準備段階において、このように保持された状態でロッカーと一緒に容易に運搬され得る。

ロッカー26の回動中心90回りの回転を制限する事により、クラッチが作動する即ち係合されるとき、支材への逆回転の反力が面84において発生する。クラッチ20が作動するとき、ロッカーの面86に与えられる力Fは、ロッカー上に、回動中心90に関して時計回りのトルクを生じさせる。力Fによって生成される中心90回りのトルクは、ロッカー面84がポケット面96と当接する位置で、力P1により受けられる。もし面84が無かったならば、全ての反力トルクが、どこか他のところで受けられるであろう。例えば、もし力Fに対する全てのねじり反力がロッカー面88に加えられるならば、高入射角の反力によって、レースの内壁をせん断変形させる傾向のある大きな周応力が、面88と当接するレース上に発生するであろう。もし力Fに対するねじり反力が面82に加えられるならば、それは内側レースの先端の最も弱い点に加えられるであろう。好ましくは、力Fに対するねじり反力が、ロッカー面84においてポケットの基部96に対して垂直になるように、そこにおいてポケットとの当接により摩擦力が発生する面82上に設定される。

面86は、クラッチ20が作動してロッカー26が切欠き32の径方向の面36と係合するときに力Fが与えられる面である。面86は、ロッカーが係合位置に回動されるときに機械的な干渉を作り出すことによって、この機能を発揮する。

クラッチ20がオーバーランしているとき即ち、ロッカー26が切欠き32から解放されるとき、ロッカー26の支材部92と同じ高さに置かれる面88は、干渉を確実に無くすべく、切欠き32の径方向の表面36の頂部98と接触する。面88は、クラッチがオーバーランしている間の潤滑油膜の形成を促進する曲線を描く。面88はまた、外側レースの回転速度に対するロッカーのポケット内への回転速度を最小化する移行位置を備える事により、クラッチがオーバーランしている間の頂部98との衝撃を最小化する曲線を描く。これは、クラッチがオーバーランするときのロッカー上の角加速度を最小化する。

ロッカー26の質量中心100は、ロッカーが外側レースに置かれても又は内側レースに置かれても、遠心力がロッカーを係合又は解放する傾向を持つように、回動中心90に関して配置され得る。

図7に示すように、質量中心100は、中心軸30と回動中心90とを結ぶ線に対して右側に配置され、ロッカーは内側レース22上に配設されたポケット内に保持されている。クラッチ組立体20が中心軸30回りに回転するとき、ロッカー上の遠心力CFは、中心軸30及び質量中心100を通る線102に沿って径方向外側に向かい、ロッカー26を回動中心90に関して反時計回りに回動させる。この反時計回りのロッカーの回動は、ばね部材42,44の力に対抗し、ロッカー面86を内側レース24上のポケット面36との当接から離れるように回動させる傾向がある。この反時計回りのロッカーの回動は、ロッカーを非係合位置に移動させる傾向があり、内側レース22がオーバーランし、クラッチ20が解放することを可能とする。ばね部材42を圧縮し、ロッカー26を非係合位置に回動させる傾向のある回動中心90回りのモーメントの大きさは、内側レースの回転速度と質量中心100の回動中心90からの距離とによって変化する。

あるいは、ロッカーが内側レース22上に配設されたポケット内に保持されるとき、質量中心100が、中心軸30と回動中心90とを結ぶ線に対して左側に置かれる場合もある。この場合、クラッチ組立体20が軸30回りに回転するとき、ロッカー上の遠心力はロッカーを回動軸90に関して時計回りに回動させる。この時計回りのロッカーの回動は、ばね部材の力の効果を増大させ、ロッカーの面86を外側レース24上の径方向の面36と当接する方向に移動させる。即ち、ロッカー26を係合位置に回動させ、クラッチを係合させる。

図8は、本発明によるクラッチ組立体の第二実施形態を示す。クラッチ組立体120は、内側レース或いはロッカープレート122、外側レース或いはカムプレート124及び、複数のロッカー126を含み、各ロッカーは、外側レース124内に中心軸130回りに互いに角度方向に間隔を空けて形成されたポケット128内に位置する。内側レース122の外側面は、軸30に関して角度方向に互いに間隔を空けて配設された複数のカム即ち、切欠き132を備えて形成される。図8に示されるクラッチは、9個のロッカー126と9個のロッカー128及び、36個の切欠き132をもつ。

外側レース124が時計回りに内側レース122より速く回転するとき、各ロッカー126は、内側レースの径方向外側面と当接することによって、切欠き132との係合から離れるようポケット128内で時計回りに回動する。これは、外側レース124が、内側レース122に対して軸130回りに時計回りに自由に回転する事を許容する。外側レース124が内側レース122に対して反時計回りに回転しようとするとき、内側レース及び外側レースは、ロッカー126の切欠き132との係合によって互いに係合、即ち、駆動可能に結合される。

クラッチ120が係合されるとき、係合される各ロッカー126は、ポケット126の内側面134との当接及び、係合された切欠き132の径方向に向いた面136との当接によって、内側レース122と外側レース124との間で力を伝達する。

各ポケット128に配設された凹部140は、各ロッカーをポケット内で切欠きと係合する方向に付勢するための、螺旋コイル式圧縮ばね142又はアコーディオン式圧縮ばね144のような、ばね部材を含む。

図9に示されたクラッチ組立体120を見ると、各ロッカー126の質量中心150が、軸130と回動中心152とを結ぶ線の右側に位置している。外側レースが軸130回りに回転するとき、ロッカーにかかる遠心力は、軸130及び質量中心150を通る線154に沿って径方向外側に向かい、ロッカー126を回動中心152回りに反時計方向に回動させる。このロッカーの反時計回りの回動は、ばね部材42,44の力と協働し、ロッカーを面136との係合位置に付勢する傾向があり、クラッチを係合させる。

あるいは、クラッチ組立体120において、各ロッカー126の質量中心150が、軸130と回動中心152を結ぶ線の左側に置かれる場合もある。この場合は、外側レース124が軸30回りに回転するとき、ロッカー126への遠心力がロッカー126を回動軸152に関して時計回りに回動させる。ロッカーの、この時計回りの回動は、ばね力の効果に対抗し、ロッカーの回転面86を、内側レース122上の径方向の面136との当接から離れるように回動させる傾向がある。この作用は、ロッカーを非係合位置に移動させる傾向があり、クラッチがオーバーラン即ち解放するのを許容する。

ここで図12を参照すると、クラッチ組立体の代替実施形態が、図1及び8に示すクラッチ組立体と同様に、カム面或いは切欠き162を備えて形成されたカムプレート160、そのカムプレートの軸方向端部に配設された径方向フランジ164、筒状の内部ジャーナル面180及び、ジャーナル面180に形成され且つ、フランジ164に対して軸方向反対の位置に置かれた凹部166を持つ。

ロッカープレート168は、長手方向中心軸172の回りに等間隔に角度方向に間隔を空けて配設された複数のポケット170を備えて形成され、各ポケットはロッカー174を収容する。各ポケット170の目は塞がれる、即ち、隔壁の面176によって軸方向の一方の端が閉じられる。各ポケットは、面176から軸方向反対の端部に配設される軸方向開口端を持つ。隔壁は、面176から軸方向外側に向く外側面196を持つ。クラッチ20及び120に関して示す図1及び8にように、各ポケット170は、その径方向外周に配設され、カム面162に対向する開口を持つ。ロッカー174がカムプレート160上のカムに向かって回動するとき、各ロッカー174の一部が、夫々のポケットの開口内に回動する。クラッチがオーバーランするとき、各ロッカーは、カム面が接触しロッカーを通り過ぎる際に、カム面上にラチェットを付ける。各ポケット170の開口端177及び、各ばね用凹部40の軸方向端部は、リテーナープレート178によって覆われる。ロッカーと、端部177近傍の面上のばねとの接触による磨耗が、リテーナープレート178によって防止される。

図12の実施形態において、カムプレート160は、軸方向に向いた内側筒状ジャーナル面180を備えて形成され、そしてロッカープレート168は、軸方向に向いた外側筒状ジャーナル面182を備えて形成される。カムプレート及びロッカープレートは、図12に示す組立て位置への軸方向の移動のため、ジャーナル面180、182上で案内される。取付けられた時、面180、182は相互に係合され、カムプレートおよびロッカープレートの相対回転のための軸受け支えを提供する。リテーナープレート184は、ロッカープレート168とカムプレート160が組み立てられて動作している間、ロッカープレート168の、カムプレート160に対する軸方向の動きを固定するため、凹部166の中に据え付けられる。

図13乃至15に眼を移すと、リテーナプレート178は、実質的に平面の環状リング190であり、その軸方向内側面が、ポケット170の軸方向開口端177に近接して置かれる。角度方向に間隔を空けて配設された複数のタブ（tab）192が、リング190の面から、リテーナプレート178をロッカープレートと一緒に回転させるべくリテーナプレート178が固定されるロッカープレート168に向かって、軸方向に伸びる。リテーナプレートの内側面194が、軸172回りに角度方向に間隔を空けて交互に配置した頂部と谷部を持つスプラインに似た形状を備えて形成される。図15が、リテーナプレート178の面190から伸びる、軸方向に向いた典型的なタブと、タブを所定の位置に曲げるのを容易にする、タブに隣接する逃がし凹部191とを示す。

代替形態において、リテーナープレート178は、ロッカープレート168に対し、好ましくは容量放電溶接によって溶接された円板であり得る。この場合、リング190の面からロッカープレート168に向かって軸方向に延びる、角度方向に間隔を空けて配設された複数のタブ192は取り除かれ、図17に示すタブ用凹部220が、ロッカープレートから取り除かれる。

図16を参照すると、ポケット170の軸方向開口端177に対向するロッカープレート168の面196が、その径方向内側面において、ロッカープレートを軸方向に横切って伸びる内側スプラインを備えて形成される。スプラインの外形は、軸172回りに角度方向に間隔を空けて交互に置かれ、歯面203によって結合される多頂部202と谷部204とを含む。外径206を持つ内側スプラインは、スプラインによって結合された構成要素の外側スプラインによって駆動可能に結合される。スプラインの谷部204は、それぞれ弓形の基部を持ち、この基部は外形206と谷部204の基部との間に流体路208を形成する。

図18は、流路208が、面196から各ポケット170の軸方向開口端177に向かってロッカープレートを軸方向に横切るように向かい、そして軸172に対して径方向外側に向かうことを示す。リテーナプレート178へ向かう流体路内に運ばれる潤滑油は、ロッカープレート面210とリテーナプレート178の軸方向内側面212との間をポケット170内に向かって流れ、そして、カムプレート160の切欠き162に抗して径方向外側に流れる。このようにして、ロッカー、ポケット及び、切欠きが連続的に潤滑される。

ここで図17及び19を参照すると、面196と軸方向に反対側のロッカープレート168の面214が、連続した、近接するポケット170の間に角度方向に間隔を空けて配設された径方向溝216を備えて形成される。各溝216はスプラインの谷部204から、面210を径方向に横切るように延び、リテーナプレート178によって覆われる。溝216を出る潤滑油は、カムプレート160上の切欠き162の表面に抗して径方向外側へ送られる。

軸方向の面210にはまた、リテーナプレート178のタブ192を受ける大きさで、角度方向に間隔を空けて配設されたタブ用凹部220が形成される。タブ192が凹部220と係合するとき、リテーナプレート178はロッカープレート168の軸方向の面210に近接して置かれ、ロッカープレートと一体的に回転するようにロッカープレートに固定される。

クラッチが係合するとき、ロッカープレート168のポケット170内の少なくとも一つのロッカーが、カムプレート160上の切欠き162と係合するようになり、図1に示すように力Fがロッカーに与えられる。係合されたロッカーに加えられるこの外力は、そこにおいて加えられる力の合力Hがロッカープレート168に到達する、各ポケット170の角部に伝えられる。

本発明の別の観点によれば、ロッカープレート168の径方向内側面における内側スプラインが、軸172回りに角度方向に配設され、スプライン222の頂部202がベクトルFで表される力の作用線の延長上に置かれるように、各ポケット170の角部222に対して割り出しされる。力Fの作用線は、カム36と係合するロッカー26の面86の中点から、そこにおいてカムによって加えられる係合力がポケットの壁に到達する、ポケットの反対側の角部に伸びる。図17に示すように、スプラインの頂部202の好ましい位置は、力Fの作用線が、頂部の角度方向の先端の実質的に中間である、点224において頂部を通るような位置である。この頂部のポケットに対する配置が、付加的な構造強度及び係合負荷を運ぶための剛性を提供する。

スプラインの頂部がそのように配設され、その正しい位置によって作られる望ましい構造上の利点を提供すべく割出しされることを確かなものとするため、スプラインの頂部202は、最も近いポケット170及びその角部222から径方向下方に角度方向にオフセットして置かれ、各ポケットに最も近いスプラインの谷部は、ポケットの径方向下方で角度方向に一列に並ぶように置かれる。

ここで図20及び21を参照すると、ワンウエイ・クラッチ組立体が、図12のそれと同様に、中心縦軸304回りに角度を空けて置かれる複数のカム302を備えて形成された円形カムプレート300、カムプレートの軸方向端部に配設された径方向フランジ（radial flange）303及び、軸方向反対側の端部に配設された凹部305を含む。各カム302は、当接面308、径方向外側に向かい且つ、軸304回りに角度を形成する複数の凸状カム面306及び、当接面308とカム面306との間の変わり目部分を形成する、アンダーカット部310或いは隅肉部（fillet radius）を含む。アンダーカット部310は、停止面（当接面）308とカム面306とが鋭角に交差した場合に存在するであろう応力集中に対する逃げを提供する。カムプレート300の内周に、約37個のカムが形成されている。面306、308及び310は、径方向フランジ303の内側面315まで延び、中心軸304に対して軸方向に平行になっている。

図12に示すのと同様に、噛み合いジャーナル面182を持って形成されたロッカー・プレートを支持するためのジャーナル面312が、凹部305によって中断される。凹部305は、その中に弾性的に嵌め込まれるスナップリング184を収容する。カムプレート300は、内側に、軸方向に伸びる筒状ジャーナル面312を備えて形成され、ロッカープレート320は、外側に、軸方向に伸びる筒状ジャーナル面182を備えて形成される。カムプレート及びロッカープレートは、組み立て位置に対する軸方向移動のため、ジャーナル面312、182上で案内される。取付けられた時、面312、182は相互に係合され、カムプレートおよびロッカープレートの相対回転のための軸受け支えを提供する。リテーナープレート184が、ロッカープレート320とカムプレート160が組み立てられて動作している間に、ロッカープレート320のカムプレート160に対する軸方向の動きを固定するため、凹部305の中に据え付けられる。

図12乃至19に示されたクラッチを参照して説明したように、潤滑油は流体溝204、208を出た後、フランジ303の内側面315上を径方向外側に向かって流れる。潤滑油は、凹形のカム面306に逆らって流れ、面308に接触し、そして各アンダーカット部310内に蓄積される傾向がある。

各カム302の当接面308は、中心軸304から径方向外側に伸びて且つ、各カム位置において軸304回りに角度を形成して配設される夫々の面314に対して実質的に平行で且つ、間隔を開けられている。カム面306は、アンダーカット部310へ向かって径方向外側に徐々に移行し且つ、軸304回りに角度を形成する、様々な円弧から形成される。

図17は、中心軸172回りに角度を空けて置かれた7個のポケット170を備えて形成されたロッカープレート168を示す。図22は、カムプレート300の径方向内周の中に嵌め込まれる代替ロッカープレート320の一部を示す。ロッカープレート320もまた、中心軸304回りに等間隔の角度を空けて置かれる7個のポケット322を含む。各ポケット320のベースが、凹形の筒状面324、第二筒状面326及び、面324、326に接線方向である平面328を備えて形成される。ばね用凹部327の径方向外端は、隅肉部（fillet radius）321を用いて平面330に移行する。平面330から筒状面324への移行は、その中心がポケット322の外部に置かれるロッカー保持用突出部332を用いて作られる。筒状面324の中心は、ロッカープレートの厚さを軸方向に通り、中心軸304に実質的に平行な回動軸334上に置かれる。

各ポケット322の目は塞がれる。即ち、隔壁の面176によって軸方向の一方の端が閉じられ、反対側の軸方向端部177で開放される。各ポケット322は、軸方向外周面において孔あるいは開口323を持ち、各ロッカー340の一部が、ポケット322に対向するカム310に係合及び非係合すべく回動するよう176、その開口を通る。しかしながら、取り付けられたロッカー340が、ロッカー保持用突出部332によってそこに保持或いは捕捉されるので、ロッカー340は、その開口323を通してポケットから取り外され得ない。図25は、ロッカー保持用突出部332とアンダーカット部354との間の接触によりポケット322内に保持され、そして面324及び326と当接するロッカー340を示す。したがって、各ロッカー340は、各ポケット322内に挿入或いは据え付けられ、軸方向端面210における開口177に備えられた通路を使用してポケットから取り外される。

各ポケット322内に取り付けられる形式のロッカー340を、図23及び24に示す。ロッカーは、ポケット面324と相互補完的な凸状筒状面342と、ポケット面326と相互補完的な第二凸状筒状面346と、面342及び346と接線方向に交わる凹面或いは窪み352を含む。ポケット面324は、ロッカー340がポケット322内に備え付けられるときに、回動軸334に対して実質的に平行で一致する中心を、符合344で示す位置に持つ。窪み352は、ロッカーがポケット322の面328に接触するのを防ぐ。

ロッカーは、その中心が符号356に在る隅肉部を備えて形成される。隅肉部及びその隣接面358、360が、ロッカー340をポケット322内に保持し、ポケット322から開口323を通って径方向に出るのを防止するアンダーカット部354を形成する。ロッカーは、アンダーカット部354から、クラッチが係合するときカム302の当接面308に係合する係合面362まで伸びる。ロッカー340の径方向外側面364は、種々の円弧を備えて形成され、円弧のひとつは符号366の位置に中心を持ち、他の円弧はロッカー面346への滑らかな移行を達成する。

面364の外形は、クラッチがオーバーランし且つ、ロッカーがカムプレート上にラチェットしているときに、その全長の一部と、カム面306の外形の一部との間に配設される空間が、図16乃至19を参照して説明したように、好ましくは潤滑油即ちATオイルである作動流体を収容するように形成される。図25及び26は、カム面302の外形とロッカー面364との間の空間内にある作動流体376を示す。

図24は、端面の中間で且つ、係合面362よりも面342、346の近くに置かれたロッカーの質量中心350の、おおよその位置を示す。

図25は、ロッカー340が、ロッカープレート320に対して反時計回りに回転するときに、カムリング300から外され、カム302上をラチェットしているのを示す。ロッカー面342は、ポケット面324と係合し、ロッカー340をソケット継手内でポケット322に係合させる。ばね用凹部327内に置かれたばね370は、ロッカー340を回動軸334回りに回動させるべく付勢し、ロッカー面364を回動軸334回りに係合に向かって回動させ、ロッカー面が各カム面306を通るとき、ロッカー面を各カム面306に当接させる。ロッカーは、そのアンダーカット部354とポケットのロッカー保持突起部332との係合により、ポケット322から出ることを防止される。カム面306上に存在する作動流体376のしずくは、カム面306とロッカー340の径方向外側面364との間に置かれ、それによって、クラッチがオーバーランするときのロッカーとカムとの間の接触の衝撃を弱め、或いは和らげる。

ロッカー340は、カムリング300がロッカーリング320に対して反時計回りに回転している間、カム302上をラチェットし続ける。図26に示すように、各ロッカーの角部372が、カムの当接面308の角部374を通過するとき、ロッカーは径方向外側のカム面306との接触位置に向かって跳ね上がる。図26は、係合面362と当接面308が係合する前に、当接面308の角部374が通過されているロッカー340を示す。カム面306上に存在する作動流体376は、カム面306と、ロッカー340の径方向外側面364との間に置かれるようになり、それによってロッカーとカムとの間の接触の衝撃を軽減若しくは緩和する。ロッカーがカム302上をラチェットするとき、カム面306とアンダーカット面310の上に置かれる作動流体376は、ロッカー340のラチェット動作によって圧縮され、カムプレート300の径方向フランジ303及び、カム面306、308、310からジャーナル面312に向かって軸方向に圧送される。ここに説明する例において、37個のカム302の夫々が、カムプレート300のロッカープレート320に対する回転につき7個のロッカー340上をラチェットするときに生じるこの圧送動作が、カムプレートのジャーナル面312及び、ロッカープレートのジャーナル面との噛合に対する連続的な潤滑油の流れを提供する。

カムプレート300がロッカープレート320と同じ方向にロッカープレート320より速く回転する間、クラッチはオーバーランする。ロッカープレート320の速度が、カムプレートの速度と等しい或いはそれより大きいとき、または、カムプレートがロッカープレートと反対方向に回転するとき、クラッチは係合する。ロッカー340の角部373がカムの当接面308の角部374を通過するときに係合が生じ、それによってロッカーの係合面362は、カムの当接面308に係合可能とされる。この係合が生じたとき、ロッカー340は図25及び26の位置から回動軸334回りに時計回りに回動し、ロッカー面346は図27に示すようにポケット面326に対向する。クラッチが係合するとき、図17を参照して説明したロッカープレート320とカムプレート300との間を移動する力Fは、ロッカー面346をポケット面326に押し付け、ポケット面324と隣接するロッカー面342との間に隙間を作る。

図28において、中心軸304から回動軸334を通って描かれた径方向ライン380の方向が、クラッチの構成要素上に作用する遠心力の径方向を示す。ライン382が、回動軸334とロッカー340の質量中心350を表す点を含む直線である。ロッカープレート320が軸304回りに回転するとき、ベクトルJで表すロッカーの遠心力が、軸304からロッカーの質量中心350を通って径方向に向かう。図28において、ロッカーがポケット内に完全に退避させられるまで、即ち、ロッカーとロッカープレートとの間の当接が更なる回転を禁止するまで、ロッカーがポケット内を、回動軸334を中心にして反時計回りに回転させられるのが示されている。ロッカーがその位置にある場合、その質量中心350の回動軸に対する位置は、ロッカー340に作用する遠心力Jが、ロッカーを回動軸334を中心に時計回りに回動させ、それによって、ロッカーをカム302との係合に向かって回動させる際のばね力を補助するように、設定される。しかしながら、クラッチが通常の回転速度範囲で作動している場合、力Jの大きさは、ばね370によって生成される力の大きさをはるかに上回る。

遠心力Jは、ロッカーの外周面364がカムプレート300の面の上の開口323を通って、そこにおいて変速機の作動油376或いは他の作動油が、クラッチがオーバーランするときにカム面306とロッカーの外周面364との間に繰り返される当接の衝撃を緩和若しくは和らげる位置まで伸びるよう、各ロッカー340を軸334回りに旋回させる。

ばね力がロッカーの遠心力に比べて小さいので、力Jの大きさ、方向及び位置が、クラッチがオーバーランするときの、ロッカーの回動軸334回りの、好ましい角度範囲を達成する主要な変数である。図25は、その好ましい範囲にあるロッカー340を示す。ロッカー340がポケット内に完全に退避するときの径方向ライン380とライン382との交差によって形成される鋭角384の好ましい範囲が、0度から20度の間であることが見い出されている。

図29に示されるロッカー340'は、ポケット内に完全に退避されている、即ち、ロッカーとロッカープレートとの間の当接が更なる回転を禁止するまで、ポケット内を回動軸334を中心にして反時計回りに回転させられている。ロッカーの質量中心350'が、そこから径方向に向かうロッカーの遠心力Kが、ロッカー340'をばね370の力に反してカム302から離れるべく回動軸334を中心に反時計回りに回動させるように、回動軸334に対して配設される。しかしながら、低い回転速度において、ロッカーの反時計回りの回動に対抗するばね370の力が、ロッカーに作用する遠心力に比べて大きい。径方向ライン380は、中心軸304から回動軸334を通って伸び、ライン386は回動軸からロッカーの質量中心350'に向かって伸びる。遠心力がクラッチを外すように作用し、ロッカー340がポケット内に完全に退避させられるとき、径方向ライン380とライン386との交差によって形成される鋭角の好ましい範囲は、0度から20度の間である。

カム310がロッカー340によって係合されるとき、カムによってロッカーへ与えられる力F及び、ロッカーが位置するところのポケットにおけるその反力Rは、直線390によって表わされ得る。線390は、ロッカーと係合されたカムの当接面308との間の接触領域の中点392と、凸状のロッカー面346により当接される第二の凹形筒状面326の領域の中点394との間を繋ぐ。図30及び31は、これらの中点、線及び、面を示す。

径方向ライン380と垂直の力Fの接線成分が、ロッカープレートに、ロッカープレート320をカムプレート300と一体的に軸304回りに回転させる傾向のある、軸304回りの捩じりモーメントを生じさせる。反力Rにおいてポケットに作用する荷重は、筒状面326の中心回りに角度方向に分配され、ポケットの奥側を軸方向に横断する。分配された荷重は線390において最大となり、線390からの距離が大きくなるほど、小さくなる。分配された荷重の最大成分は線390に沿っており、ポケット面326の中心回りの径方向成分を持たない。しかしながら、分配荷重の径方向成分は、カムプレートに引張応力を引き起こす。

この荷重によるカムプレートの引張破壊を避けるため、各ポケットの軸方向端部176は、開放された軸方向端部177の軸方向反対側に置かれた隔壁面196によって閉じられ、それによってポケット開口を継続的に横断する径方向張力を提供する。隔壁の剛性は更に、力Fによって生じるポケット上の分配負荷を、隔壁に最も近いポケットの軸方向端部に集中させる。

ここで図31を参照にすると、カム310がロッカー340によって係合されるとき、作用線390と、ロッカー軸304から回動軸334に伸びる径方向ライン380に垂直なライン400との間に、角度398が形成される。角度398が大きいとき、線380に垂直な力Fの径方向成分が比較的大きく、線400に平行な接線成分が小さい。したがって、角度398が大きいとき、力Fがロッカープレート320を中心軸304回りに回転させる傾向は小さく、ロッカープレートを軸304に向かって径方向に強制する傾向が大きい。しかし、角度398が小さくなると、力Fの、線380に平行な径方向成分即ち、ロッカープレートを軸304回りに回転させる傾向は大きく、その接線方向成分は小さい。角度398の好ましい範囲が、零から45度の間であることが、見い出されている。この範囲において、径方向に向いた荷重によってロッカープレート内に引き起こされる材料応力は、ロッカープレート材料の強度能力より低い（即ち、ロッカープレートの強度確保のための高コストの加工や高コストの材料選択が不要になる）。

カムプレート300内に取付けられたロッカープレート320が示される図32を参照すると、カムプレートがロッカープレートに対して反時計回りに回転するとき、ポケット322内に配設されたロッカー340が、カム310上をラチェットしている。カムプレート及びロッカープレートは、ロッカーの外周面364が線410においてカム面306と当接するように置かれる。その線410は、図32に一点として示され、カムがロッカーと交わるように反時計回りに移動するとき、面364及び306がその線上で最初に接触する。線308は、中心軸304から回動軸334を通って伸びる径方向の直線である。線412は、回動軸334と、ロッカー面364上の線接触の中心410とを結ぶ直線である。角度414が、線308と線412との交差によって形成される。

ロッカー364とカム面306との間の当接によって生成される力の径方向成分の大きさを最小にするため、ロッカーとカムとの間の最初の接触410が、径方向ライン308のトレーリング側、即ち、カムが線308を通り過ぎて回転した後に、生じるのが好ましい。最初の接触の線308からのオフセット量が、接触力の径方向成分の大きさを最小化するのに十分であることが好ましい。角度414が、10度より大きいことが好ましく、10度から45度の範囲にあるべきということが、見い出されている。

図21及び33は、カムプレート300及びロッカープレート320を、それらの組立て位置に向けて案内する技術を示す。図21において、カムプレート300は、内側に、軸方向に向いた筒状案内部材或いは、ジャーナル面312を備えて形成される。ロッカープレート320は、外側に、その上でカムプレートの面312が組立て位置に向かって軸方向に誘導される、軸方向に向いた筒状案内部材或いは、ジャーナル面318を備えて形成される。取り付けに際し、面312、318は相互に係合され、カムプレート300とロッカープレート320の相対回転のための軸受け支えを提供する。それらが組立てられた後で作動している間に、ロッカープレート320のカムプレート300に対する軸方向への移動に確実に対抗するため、リテーナーリングが窪み305内に据え付けられる。

図33は、ロッカープレート320を取り囲むカムプレート300を持つロッカー式ワンウエイ・クラッチを示す。変速機内の回転しない支持部に置かれたハブ420が、組立てにおける主要な位置決め部材である。ハブ420とインナープレート320との間にはそれらの組立てを可能とする隙間が存在するが、それらは一緒にプレス加工されても良いし、一体成形されても良い。支持部材（不図示）が、変速機ケースに結合され、回転しない。ハブ420は、ハブを回転を生じさせるエネルギーをハブに作用させる、変速機の他の構成要素に結合される。

図33においてロッカープレートとして示されるがカムプレートには成り得ない内側レース320が、階段状断面を備えて形成され、その大きい方の直径が、ジャーナル面318の直径を生成すべく加工される。ハブ420は、ロッカープレート320の径方向の位置に配設される。ハブ420とロッカープレート320との間のスプライン422が、それら二つの構成要素に、相対速度を零に保持するよう、そして、それらの間にトルクを伝達するように強制する。

例の一つとして、ロッカープレートのジャーナル面318の直径の最小及び最大寸法は夫々、127.5207ミリメートル（5.0205インチ）と127.5969ミリメートル（5.0235インチ）である。ロッカープレート本体の面424の直径の最小及び最大寸法は夫々、123.0630ミリメートル（4.8450インチ）及び123.3170ミリメートル（4.8550インチ）である。

カムプレートのジャーナル面312の直径の最小及び最大寸法は夫々、127.6731ミリメートル（5.0265インチ）及び5.0305である。カムプレート本体の面302の直径の最初及び最大寸法は夫々、123.7615ミリメートル（4.8725インチ）と123.8885ミリメートル（4.8775インチ）である。

これらの寸法から、カムプレートとロッカープレートのレース間の最大のクリアランスが、そこにおいて最大クリアランスと最小クリアランスが夫々8.2550ミリメートル（0.325インチ）と4.4450ミリメートル（0.175インチ）である、夫々の本体の面424、302との間に生じることが判る。二つのプレートの最小クリアランスが、そこにおいて最大クリアランスと最小クリアランスが夫々0.254ミリメートル（0.0100インチ）と0.0762ミリメートル（0.0030インチ）である、夫々のジャーナル面312、318において生じる。

ジャーナル面312、318間のクリアランスが、本体面424、302の間のクリアランスより小さい理由は、カムプレート本体面424の直径が、ロッカープレート本体面302に接触しないことを確かなものとするためである。隣接する本体面は、もしここで議論されている寸法クリアランスによる予防策が無かった場合に高速度のオーバーランの間に二つのプレートの瞬間的なロックアップを生じさせ得る、筒状で、ポケット開口323によって中断される断続的な面である。ジャーナル面の直径もまた、ロックアップの間、カム或いはアウタープレート300のロッカー或いはインナープレート320に対する相対位置を保持する。ロックアップの間、ロッカー340の一つだけがカムと係合し得るようにするのも可能である。これが生じるとき、アウタープレート300は、接触係合の領域において、係合されたロッカーの回りを回転する傾向がある。ジャーナル面312-318間における小さなクリアランスが、ジャーナル面312、318の相互接触が生じる前に、アウタープレート300を小さな距離だけ回転させるのを可能とする。ジャーナル面におけるタイトなクリアランスは、オーバーラン、移行及びロックアップの全作動モードにおいて、インナープレート320の径方向の遊びに対し、アウタープレート300の径方向の遊びを制限する。

ジャーナル面312及びジャーナル面318は筒状の面である。ジャーナル面318は面312の上に案内され、それによって二つの面を一緒に溶接するために必要なポテンシャル（potential）を低減する。アウタープレート300上の切り下げ部310の鋭角が、接触面において形成される油膜を分離する傾向がある。もし、両方の面が断続的な場合、インナープレート320及びアウタープレート300は、それらの高応力点において当接し、溶接或いはくっつけられる。連続的なジャーナル面は荷重を分配し、溶接のためのポテンシャルを低減する。

あるいは、インナープレート300及びアウタープレート320を案内することが、ハブ420のような第三の構成要素を用いて実行され得る。この場合、比較的厳しい寸法公差が、アウタープレート300の面416の直径と、フランジ303をハブ面430に向かって径方向に伸ばすことによって面416に近づいて置かれるようになるハブ300の面430の直径との間に確立される。フランジ面416の直径とハブ面430との間のクリアランスの大きさは、上述した、ジャーナル面312、318におけるインナープレートとアウタープレートとの間の最大及び最小クリアランスと同様である。

別の比較的厳しい寸法公差が、インナープレート320の面432の直径と、ハブ300の面430の直径との間に確立され、それは上述した面312、318におけるインナープレートとアウタープレートとの間の最大及び最小クリアランスと同様である。面430と面432の接触面及び面416と面430の接触面における、これら二つのクリアランスは、ジャーナル接触面312―318間における所定のクリアランスを生成する。

ジャーナル面の接触面312-318は、カム302及びロッカー340から軸方向に間隔を空けて置かれている。これは、カムの数を最大にすることを可能にし、それによって、ガチャという音のような不快な音を生成するバックラッシュを低減する。従来技術の中の他のオーバーランクラッチは、インナープレート及びアウタープレートを案内するために本体の直径を利用することを企図している。これらのクラッチは、アウタープレートの本体表面領域の大部分を、案内のために滑らかに連続したものにする必要があり、それは、残りの領域の大きさを小さくし、残りの領域を占めるべきカムの数を小さくして、バックラッシュのリスクを増大させる。ところで、図20から図33に関する上記の記述は、図1や図20のように、ロッカープレートがカムプレートの径方向内側に配設されている実施形態について説明したものであるが、この実施形態におけるロッカーのカムやロッカープレートに対する位置関係その他の考え方は、図8及び9のように、カムプレートがロッカープレートの径方向内側に配設される実施形態にも適用可能であることを付け加えておく。

特許法の要件にしたがって、本発明の本質及び作動形態が、その好ましい実施形態の中で説明及び図示されてきたが、本発明がその技術思想及び範囲から逸脱することなく、具体的に説明及び図示されたものとは他の実施形態で実行され得ることを理解すべきである。

本発明に従ったクラッチの側面図であり、内側レース内に置かれ、外側レース内の切欠きと係合するロッカーを示す。 軸方向に互いに間隔をあけて置かれた構成要素を示すクラッチ組立体の等角図である。 直径方向の面で切り取られた図2のクラッチ組立体の部分断面等角図であり、構成要素の空間的配置を示す。 直径方向の面で切り取られた図2のクラッチ組立体の部分断面等角図であり、構成要素の空間的配置を示す。 直径方向の面で切り取られた図2のクラッチ組立体の部分断面側面図であり、組み立てられた構成要素を示す。 内側レースの一部の側面図であり、ロッカー、ポケット及びリターンばねを示す。 内側レースの一部の側面図であり、ロッカー、ポケット、リターンばね及び、遠心力ベクトルを示す。 本発明の第二の実施形態に関するクラッチの側面図であり、外側レース内に置かれ内側レース内の切欠きと係合するロッカーを示す。 外側レースの一部の側面図であり、ロッカー、ポケット、リターンばね及び、遠心力ベクトルを示す。 アコーディオン式のリターンばねの側面図である。 らせん式のリターンばねの側面図である。 本発明の代替実施形態に関するワンウェイ・クラッチ組立体の、直径方向の面で切り取った断面図である。 リテーナープレートの前面図である。 図13のリテーナープレートの側面図である。 図13の矢印15の方向から見たリテーナープレートの部分図である。 図12のロッカープレートを、軸方向に、ポケットの軸方向開口端とは反対側の端に向かって見た、端面図である。 図12のロッカープレートを、軸方向に、ポケットの軸方向開口端に向って見た、端面図である。 図16の面18-18で切り取ったロッカープレートの断面図である。 図17の面19-19で切り取られたロッカープレートの断面図である。 カムプレートの代替実施形態の側面図である。 案内組立ての為にジャーナル面上に置かれたカムプレート及びロッカープレートの、直径方向の面で切り取った断面図である。 カムプレートの中に取り付けられたロッカープレートを示す、ワンウエイ・クラッチの部分端面図である。 ロッカーの正面図である。 図23のロッカーの側面図である。 カムプレート内に組み付けられたロッカープレート、ポケット内に置かれたロッカー及び、カムがロッカープレートに対して反時計回りに回転するときにカムから外されてラチェットしているロッカーを示す、ワンウエイ・クラッチの部分端面図である。 カムの当接面に係合する寸前のロッカーを示す、図25と同様のワンウエイ・クラッチの部分端面図である。 カムの当接面と係合したロッカーを示す、図25と同様のワンウエイ・クラッチの部分端面図である。 カムとの係合を補助べく置かれたロッカーの質量中心を示す図である。 カムとの係合に反するように置かれたロッカーの質量中心を示す図である。 クラッチが係合したときにカムとロッカーのポケットとの間を伝わる力の作用線を示す概略図である。 図30の作用線と、回動軸を通る径方向ラインに垂直な線との間の迎え角を示す概略図である。 カムプレート内に取り付けられたロッカープレート及び、カムがロッカープレートに対して反時計回りに回転するときにカムから外されてラチェットするロッカーを示す、ワンウエイ・クラッチの部分端面図である。 インナーリング及びアウターリング上のジャーナル面及び本体面を示す、組立体の中に取り付けられたワンウエイ・クラッチの斜視図である。

符号の説明

20 クラッチ組立体
22 内側レース（ロッカープレート）
24 外側レース（カムプレート）
26 ロッカー
28 ポケット
30 中心軸
32 切欠き
40 ばね用凹部
60 リテーナリング
90 回動中心
100 質量中心
160 カムプレート
168 ロッカープレート
170 ポケット
174 ロッカー
177 開口端
178 リテーナプレート
300 カムプレート
302 カム
303 フランジ
304 中心軸
308 当接面
310 アンダーカット部
320 ロッカープレート
322 ポケット
324 凹状筒状面
326 凹状筒状面
342 凸状筒状面
346 凸状筒状面
327 ばね用凹部
340 ロッカー
362 係合面
370 リターンばね

Claims (22)

1. 中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設された複数のカムを備えて形成されるカムプレートと、
   上記中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設された複数のポケットを含むロッカープレートとを備え、
   上記各ポケットが、該ポケット内に置かれた中心を持ち且つ、その中心を回動軸が通過する第一凹面（324）を含むように構成され、
   更に、
   複数のロッカーと、
   上記ロッカープレートに支持され、上記ロッカーを上記カムプレートに向かって上記回動軸周りに回動するよう付勢するばね部材とを備え、
   上記複数のロッカーの各々が、上記ポケットの中に置かれ、上記第一凹面（324）と相互補完的で且つ、上記第一凹面（324）によって少なくとも部分的に囲まれる第一凸面（342）を含むように構成されている、
   ワンウエイ・クラッチ。
2. 上記各ロッカーが、上記第一凸面(342)から離れた位置に設けられた第二凸面（346）を更に含み、
   上記各ポケットが、上記第一凹面（324）から離れた位置に設けられた第二凹面（326）を更に含み、
   該第二凹面（326）が、上記ロッカーが上記カムと係合するときに、上記第二凸面（346）によって係合可能に構成されている、
   請求項1に記載のワンウエイ・クラッチ。
3. 上記各ロッカーが、上記第一凸面（342）と上記第二凸面（346）との間に配設された凹面(352)を更に備えている、
   請求項2に記載のワンウエイ・クラッチ。
4. 上記各カムが接触面（308）を更に含み、
   上記各ロッカーが、上記クラッチが係合するときに上記カムの接触面(308)と係合する当接面(362)を更に含む、
   請求項1乃至3のいずれか一つに記載のワンウエイ・クラッチ。
5. 上記各カムが、上記接触面（308）に向かって伸びるカム面（306）及び、上記接触面（308）と上記カム面（306）との間の変わり目を形成するアンダーカット面（310）とを更に備えている、
   請求項4に記載のワンウエイ・クラッチ。
6. 上記各カムが接触面(308)を更に含み、
   上記各ポケットが、上記第一凹面(324)から離れた位置に設けられた第二凹面（326）を更に含み、
   上記各ロッカーが、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記カムの接触面に係合する当接面（362）と、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記第二凹面（326）と係合する第二凸面（346）とを更に含む、
   請求項1に記載のワンウエイ・クラッチ。
7. 上記各カムが接触面を更に含み、
   上記各ポケットが中心を持つ第二凹面（326）を更に含み、
   上記各ロッカーが、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記カムの接触面と係合する当接面と、上記ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記第二凹面（326）と係合する第二凸面（346）とを備え、更に、
   上記回動軸を通過する径方向のラインに垂直なライン(400)と、上記接触面と上記第二凹面の中心とを結ぶ直線(390)とが、0度から45度の間の範囲の大きさを持つ角度（398）を形成するように構成されている、
   請求項1に記載のワンウエイ・クラッチ。
8. 上記各カムが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して上記中心軸回りに回転するときに上記ロッカーと当接する第一ラチェット面(306)を更に備え、
   上記各ロッカーが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して回転するときに上記第一ラチェット面（306）によって当接される第二ラチェット面（364）を更に備え、
   上記当接が、上記第二ラチェット面(364)上の第一当接点(410)で最初に生じ、
   該第一当接点(410)が、上記中心軸から伸びて上記回動軸を通過する径方向のライン(308)と、上記回動軸と上記第一当接点(410)を結ぶ直線(412)とが、10度より大きな第二の角度(414)を形成するように配設されている、
   請求項1乃至7のいずれか一つに記載のワンウエイ・クラッチ。
9. 上記第二の角度の大きさが、10度から45度の範囲内にある、
   請求項8に記載のワンウエイ・クラッチ。
10. 中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたカム面を含む、径方向内側リングとして形成されたカムプレートと、
    上記カムプレートを取り囲み、上記中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたポケットを含む、径方向外側リングとして形成されたロッカープレートとを備え、
    上記各ポケットは、該ポケット内に中心を持ち、その中心を回動軸が通過する第一凹面（324）を含むように構成され、更に、
    複数のロッカーと
    上記ロッカープレートに支持され、上記ロッカーを上記カムプレートに向かって上記回動軸周りに回動するよう付勢するばね部材とを備え、
    上記複数のロッカーの各々が、上記ポケットの中に置かれ、上記第一凹面（324）と相互補完的で且つ、上記第一凹面（324）によって少なくとも部分的に囲まれる第一凸面（342）を含むように構成されている、
    ワンウエイ・クラッチ。
11. 上記各ロッカーが、上記第一凸面(342)から離れた位置に設けられた第二凸面（346）を更に含み、
    上記各ポケットが、上記第一凹面（324）から離れた位置に設けられた第二凹面（326）を更に含み、
    該第二凹面（326）が、上記ロッカーが上記カムと係合するときに、上記第二凸面（346）によって係合可能に構成されている、
    請求項10に記載のワンウエイ・クラッチ。
12. 上記各ロッカーが、上記第一凸面（342）と上記第二凸面（346）との間に配設された凹面(352)を更に備えている、
    請求項11に記載のワンウエイ・クラッチ。
13. 上記各カムが接触面（308）を更に含み、
    上記各ロッカーが、上記クラッチが係合するときに上記カムの接触面(308)と係合する当接面(362)を更に含む、
    請求項10乃至12のいずれか一つに記載のワンウエイ・クラッチ。
14. 上記各カムが、上記接触面（308）に向かって伸びるカム面（306）及び、上記接触面（308）と上記カム面（306）との間の変わり目を形成するアンダーカット面（310）とを更に備えている、
    請求項13に記載のワンウエイ・クラッチ。
15. 上記各カムが接触面(308)を更に含み、
    上記各ポケットが、上記第一凹面(324)から離れた位置に設けられた第二凹面（326）を更に含み、
    上記各ロッカーが、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記カムの接触面に係合する当接面（362）と、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記第二凹面（326）と係合する第二凸面（346）とを更に含む、
    請求項10に記載のワンウエイ・クラッチ。
16. 上記各カムが接触面を更に含み、
    上記各ポケットが中心を持つ第二凹面（326）を更に含み、
    上記各ロッカーが、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記カムの接触面と係合する当接面と、上記ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記第二凹面（326）と係合する第二凸面（346）とを備え、更に、
    上記回動軸を通過する径方向のラインに垂直なライン(400)と、上記接触面と上記第二凹面の中心とを結ぶ直線(390)とが、0度から45度の間の範囲の大きさを持つ角度（398）を形成するように構成されている、
    請求項10に記載のワンウエイ・クラッチ。
17. 上記各カムが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して上記中心軸回りに回転するときに上記ロッカーと当接する第一ラチェット面(306)を更に備え、
    上記各ロッカーが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して回転するときに上記第一ラチェット面（306）によって当接される第二ラチェット面（364）を更に備え、
    上記当接が、上記第二ラチェット面(364)上の第一当接点(410)で最初に生じ、
    該第一当接点(410)が、上記中心軸から伸びて上記回動軸を通過する径方向のライン(308)と、上記回動軸と上記第一当接点(410)を結ぶ直線(412)とが、10度より大きな第二の角度(414)を形成するように配設されている、
    請求項10乃至16のいずれか一つに記載のワンウエイ・クラッチ。
18. 上記第二の角度の大きさが、10度から45度の範囲内にある、
    請求項17に記載のワンウエイ・クラッチ。
19. 中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたカム面を含む、径方向外側リングとして形成されたカムプレートと、
    上記カムプレートを取り囲み、上記中心軸回りに角度方向に間隔を空けて配設されたポケットを含む、径方向内側リングとして形成されたロッカープレートとを備え、
    上記各ポケットは、該ポケット内に中心を持ち、その中心を回動軸が通過する第一凹面（324）を含むように構成され、更に、
    複数のロッカーと、
    上記ロッカープレートに支持され、上記ロッカーを上記カムプレートに向かって上記回動軸周りに回動するよう付勢するばね部材とを備え、
    上記複数のロッカーの各々が、上記ポケットの中に置かれ、上記第一凹面（324）と相互補完的で且つ、上記第一凹面（324）によって少なくとも部分的に囲まれる第一凸面（342）を含むように構成されている、
    ワンウエイ・クラッチ。
20. 上記各カムが接触面を更に含み、
    上記各ポケットが中心を持つ第二凹面（326）を更に含み、
    上記各ロッカーが、該ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記カムの接触面と係合する当接面と、上記ロッカーが上記カムと駆動可能に係合するときに上記第二凹面（326）と係合する第二凸面（346）とを備え、更に、
    上記回動軸を通過する径方向のラインに垂直なライン(400)と、上記接触面と上記第二凹面の中心とを結ぶ直線(390)とが、0度から45度の間の範囲の大きさを持つ角度（398）を形成するように構成されている、
    請求項19に記載のワンウエイ・クラッチ。
21. 上記各カムが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して上記中心軸回りに回転するときに上記ロッカーと当接する第一ラチェット面(306)を更に備え、
    上記各ロッカーが、上記カムプレートが上記ロッカープレートに対して回転するときに上記第一ラチェット面（306）によって当接される第二ラチェット面（364）を更に備え、
    上記当接が、上記第二ラチェット面(364)上の第一当接点(410)で最初に生じ、
    該第一当接点(410)が、上記中心軸から伸びて上記回動軸を通過する径方向のライン(308)と、上記回動軸と上記第一当接点(410)を結ぶ直線(412)とが、10度より大きな第二の角度(414)を形成するように配設されている、
    請求項19又は20に記載のワンウエイ・クラッチ。
22. 上記第二の角度の大きさが、10度から45度の範囲内にある、
    請求項21に記載のワンウエイ・クラッチ。

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