JP2008531942A - ユニット化されたローラ・クラッチ・アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】ユニット化アセンブリとして積送され且つ取り扱われ得るクラッチ軸受アセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明は、両方の軸心方向縁部を有すると共に間隙形成された円筒状外側レース（１２）を含むクラッチ軸受アセンブリを提供する。上記外側レースの一方の軸心方向縁部は、内径Ｙを有する内径方向延在フランジ（１８）を含む。上記クラッチ軸受アセンブリはまた、両方の軸心方向縁部を有する円筒状内側レース（３０）も含む。上記内側レースの一方の軸心方向縁部は第１の外径方向延在フランジ（３６）を有すると共に、該内側レースの逆側の軸心方向縁部は第２の外径方向延在フランジ（３４）を有する。上記第２の外径方向フランジは、該第２の外径方向フランジが上記外側レースの内径方向延在フランジと径方向に重なり合う如く上記内径Ｙより大きな外径Ｘを有する。上記クラッチ軸受アセンブリはまた、上記円筒状外側レースおよび上記円筒状内側レースの少なくとも一方上に形成された複数個の勾配部も含む。上記勾配部は、少なくとも部分的にローラ・ポケットを画成する。上記クラッチ軸受アセンブリは更に、上記ローラ・ポケット内に夫々位置された複数個のローラ（４０）を含む。
【選択図】図３

Description

関連出願
本出願は、２００５年２月２２日に出願されると共にその全ての開示内容は言及したことにより本明細書中に援用されるという米国仮特許出願第６０／６５４，９７３号の優先権を主張する。
本発明は、入力部材により能動的トルクが提供されたときに係合して該トルクを出力部材に対して伝達するクラッチ・アセンブリに関する。

ローラ／勾配部式のクラッチ・アセンブリは、種々の用途で使用される。ひとつの可能的な用途は、四輪駆動車両の自動固定ハブまたは伝動ケース用差動機である。四輪駆動車両の動作の間においては多くの場合、該車両の補助的駆動輪（通常は前輪）を駆動列の残部から接続解除することが好適である。接続解除されたときに上記補助的駆動輪は駆動列に関して自由に回転し得ることから、該補助的駆動輪は駆動列の回転速度に関わらずに自由に回転する。また別のときには、上記補助的駆動輪と上記駆動列からの入力部材との間において相互に対して不均衡な回転が在るときは常に、車両の補助的駆動輪を駆動列に対して自動的に固定することが好適である。また、当該クラッチ・アセンブリが一方向のみにトルクを伝達する場合およびトルクが二方向に伝達され得る場合にも、ローラ／勾配部式のクラッチ・アセンブリは配備されてきた。

ローラ／勾配部式のクラッチ・アセンブリは概略的に同心的な駆動部材および被動部材を含み、駆動部材は径方向において他方の部材を向く軸心方向表面を有する。各表面上には、ローラが無拘束的に保持される。各ローラは上記駆動部材の加速に対して慣性的に応答すると共に、上記駆動部材の加速が生じたときに、各ローラは自身の慣性により上記表面に沿い該表面の側縁部に向けて移動する。上記側縁部において、これらの表面と被動部材との間の距離はローラの直径より小さく、且つ、上記ローラは上記被動部材に接触することで、上記駆動部材の軸心方向表面と上記被動部材の円周部との間に形成された楔状空間内に係合または固定される。幾つかの変形例において各ローラは、上記軸心方向表面に沿い、いずれの方向にも移動し得る。他の変形例において、被動部材との係合は上記表面の一側に向かうローラの移動によってのみ可能である。
なし なし

駆動部材および被動部材は典型的には、組立て時において夫々のハウジング内にまたはシャフトの回りに取付けられる。上記ハウジングおよびシャフトに対する取付けは、各部材の軸心方向移動を制限する役割を果たす。当該クラッチ・アセンブリがユニット化アセンブリとして積送され且つ取り扱われ得る如く組立ての前にユニット化されるクラッチ・アセンブリを提供することが望ましい。

本発明は、ひとつの見地において、両方の軸心方向縁部を有すると共に間隙形成された円筒状外側レースを含むクラッチ軸受アセンブリを提供する。上記外側レースの一方の軸心方向縁部は、内径Ｙを有する内径方向延在フランジを含む。上記クラッチ軸受アセンブリはまた、両方の軸心方向縁部を有する円筒状内側レースも含む。上記内側レースの一方の軸心方向縁部は第１の外径方向延在フランジを有すると共に、該内側レースの逆側の軸心方向縁部は第２の外径方向延在フランジを有する。上記第２の外径方向フランジは、該第２の外径方向フランジが上記外側レースの内径方向延在フランジと径方向に重なり合う如く上記内径Ｙより大きな外径Ｘを有する。上記クラッチ軸受アセンブリはまた、上記円筒状外側レースおよび上記円筒状内側レースの少なくとも一方上に形成された複数個の勾配部も含む。上記勾配部は、少なくとも部分的にローラ・ポケットを画成する。上記クラッチ軸受アセンブリは更に、上記ローラ・ポケット内に夫々位置された複数個のローラを含む。

本発明は、別の見地において、クラッチ軸受アセンブリを製造する方法を提供する。該方法は、両方の軸心方向縁部を有する円筒状外側レースを引抜きプロセスにより形成する段階と、上記外側レースの一方の軸心方向縁部上に、内径Ｙを有する内径方向延在フランジを形成する段階と、両方の軸心方向縁部を有する円筒状内側レースを引抜きプロセスにより形成する段階と、上記円筒状内側レースと上記円筒状外側レースとの間に複数個のローラを位置決めする段階と、上記円筒状内側レースの一方の軸心方向縁部上に第１の外径方向延在フランジを形成する段階と、上記内側レースの逆側の軸心方向縁部に第２の外径方向延在フランジを形成する段階とを含む。上記第２の外径方向フランジは、該第２の外径方向フランジが上記外側レースの内径方向延在フランジと径方向に重なり合う如く、上記内径Ｙより大きな外径Ｘを有する。

本発明によれば、ユニット化アセンブリとして積送され且つ取り扱われ得るクラッチ軸受アセンブリが提供される。

本発明の他の特徴および側面は、以下の詳細な説明および添付図面を考慮すれば明らかとなろう。

本発明の一切の実施例が詳細に説明される前に、本発明はその適用性において、以下の記述中に示された又は添付図面に示された構成要素の構成および配置の詳細に限定されないことを理解すべきである。本発明は他の実施例が可能であると共に、種々の様式で実用化または実施され得る。また本明細書中で使用される表現および語句は記述を目的としており、限定的と解釈されてはならないことも理解されるべきである。本明細書中における“含む”、“から成る”または“有する”という語句およびそれらの変化形が使用されたときには、その後に列挙される項目およびその均等物ならびに付加的な項目を包含することが意味される。また、別様に特定または限定されなければ、“取付けられた”、“接続された”、“支持された”および“連結された”という語句およびその変化形は広範囲に使用されると共に、直接的および間接的な取付け、接続、支持および連結の両方を包含する。更に、“接続された”および“連結された”という語句は、物理的または機械的な接続または連結に限定されるものでない。

図１乃至図４を参照すると、本発明の第１実施例であるクラッチ軸受アセンブリ１０が示される。クラッチ軸受アセンブリ１０は概略的に、外側レース１２、内側レース３０、および、複数個のローラ４０を備える。外側レース１２は、以下において説明される如く該外側レース１２が拡開可能である如く軸心方向間隙１６を備えた円筒状管である。外側レース１２は、複数個の勾配部（ｒａｍｐ）１４を備えた内側面を有する。各勾配部１４は、ローラ４０が載置されるポケットを画成する。内側レース３０は、外側軸受面３２を有する頑丈な円筒状管である。外側軸受面３２は好適には、外側レースの勾配部１４に対向する勾配部３３を有することで、ローラ・ポケットを更に画成する。図示実施例は全装備のローラ４０を含んでいるが、各ローラ４０は代替的にケージなどにより保持されても良い。

外側および内側レース１２、３０間のスペースにローラ４０を軸心的に保持するために、外側レース１２はその一方の軸心方向縁部にて、内径方向に延在するフランジ１８を有し、且つ、内側レース３０の逆側の縁部は外径方向に延在するフランジ３６を有する。図３に見られる得る如く各ローラ４０は軸心方向においては、内方延在フランジ１８と、内側レースの外方延在フランジ３６とにより保持される。アセンブリ１０をユニット化するために、内側レース３０はその逆側の軸心方向縁部にて第２の外方延在フランジ３４を含む。外方延在フランジ３４は、該外方延在フランジ３４が外側レースの内方延在フランジ１８と径方向に重なり合う如く、該内方延在フランジ１８の内径Ｙより大きな外径Ｘを有する。これにより外側レース１２は、外方延在フランジ３４とローラ４０との間において軸心方向に保持される。一方、ローラ４０は逆端部にて、クラッチ軸受アセンブリ１０がユニット化構造として保持される如く、外方延在フランジ３６により保持される。

図３および図４を参照すると、外側レース１２内の軸心方向間隙１６を促進するために外側レースの内方延在フランジ１８は、間隙１６に対応する又は該間隙に対して概略的に整列されたテーパ付き切欠１９を有する。切欠１９は好適には、一個のローラ４０の直径より小さな幅を有する。切欠１９は好適には、間隙１６の噛み込みを防止するために、断面形状化されたパンチにより提供される。外側レース１２の逆側の軸心方向縁部は、軸心方向に延在する唇部２０を含む。唇部２０は好適には、ローラ４０を越えて軸心方向に延在する。唇部２０はノッチ２２を備えることにより、クラッチ軸受アセンブリ１０の整列を促進する。この構成によれば外側レース１２を利用した整列が許容され、多くの場合に取り扱いが更に容易化される。

好適な組立て方法において、外側レース１２は引抜きプロセスにより形成される。内方延在フランジ１８は好適には、引抜きプロセスにより形成される。内側レース３０もまた好適には、引抜きプロセスを用いて形成される。各ローラ４０の挿入を促進するために、フランジ３４、３６の一方または両方は、直線状唇部として引抜かれると共に、組立て後に屈曲もしくは湾曲される。屈曲もしくは湾曲を支援するために、フランジ３４、３６は好適には減少厚みを以て形成される。屈曲もしくは湾曲の後、クラッチ軸受アセンブリ１０はユニット化アセンブリである。代替的に、内側レース３０には両方のフランジ３４、３６が形成され得る。各ローラ４０は内側レース３０の回りに位置決めされると共に、軸心方向間隙１６は外側レース１２がローラ４０および内側レース３０に対して弾性係止されることを許容する。

図５を参照すると、本発明の第２実施例であるクラッチ軸受アセンブリ１０’が示される。クラッチ軸受アセンブリ１０’は第１実施例のそれと類似すると共に、外側レース１２、内側レース５０、および、複数個のローラ４０を含む。外側レース１２は本質的に、第１実施例におけるのと同一であり、且つ、内径方向に延在するフランジ１８を含んでいる。内側レース５０は第１実施例に類似すると共に、外側レースの内方延在フランジ１８と径方向に重なり合うことでアセンブリ１０’をユニット化する外径方向フランジ５４を含む。内側レース５０の逆側の縁部は、フランジ５６を含む。図５に示された如く、フランジ５６は９０°より小さい鋭角θにて延在する。角度θは、フランジ５６が外径方向に十分に延在してローラ４０を軸心方向に保持する如きである。他の構造において、角度θは９０°より大きくされ得る。

添付の各請求項には、本発明の種々の特徴が示される。

本発明の第１実施例に係るクラッチ軸受アセンブリの斜視図である。 図１のクラッチ軸受アセンブリの前面図である。 図２の３−３線に沿う図１のクラッチ軸受アセンブリの断面図である。 図３の４−４線に沿う図１のクラッチ軸受アセンブリの部分的後面図である。 本発明の代替実施例を示す図３と同様な部分的断面図である。

符号の説明

１０、１０’ クラッチ軸受アセンブリ
１２ 外側レース
１４ 勾配部
１６ 軸心方向間隙
１８ 内径方向に延在するフランジ
１９ テーパ付き切欠
２０ 軸心方向に延在する唇部
２２ ノッチ
３０ 内側レース
３２ 外側軸受面
３３ 勾配部
３４ 第２の外方延在フランジ
３６ 外径方向に延在するフランジ
４０ ローラ
５０ 内側レース
５４ 外径方向フランジ
５６ フランジ

Claims (20)

1. 両方の軸心方向縁部を有すると共に間隙形成された円筒状外側レースであって、該外側レースの一方の軸心方向縁部は内径Ｙを有する内径方向延在フランジを含むという円筒状外側レースと、
   両方の軸心方向縁部を有する円筒状内側レースであって、該内側レースの一方の軸心方向縁部は第１の外径方向延在フランジを有すると共に該内側レースの逆側の軸心方向縁部は第２の外径方向延在フランジを有し、上記第２の外径方向フランジは、該第２の外径方向フランジが上記外側レースの内径方向延在フランジと径方向に重なり合う如く上記内径Ｙより大きな外径Ｘを有するという円筒状内側レースと、
   上記円筒状外側レースおよび上記円筒状内側レースの少なくとも一方上に形成されて少なくとも部分的にローラ・ポケットを画成する複数個の勾配部と、
   上記ローラ・ポケット内に夫々位置された複数個のローラとを備えて成る、
   クラッチ軸受アセンブリ。
2. 前記第１の外径方向延在フランジは前記円筒状内側レースに関して鋭角を形成する、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
3. 前記円筒状内側レースは軸心方向において、第１方向においては前記ローラにより且つ第２方向においては前記円筒状外側レースの前記内径方向延在フランジにより拘束される、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
4. 前記円筒状外側レースは軸心方向において、第１方向においては前記ローラにより且つ第２方向においては前記円筒状内側レースの前記第２の外径方向フランジにより拘束される、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
5. 前記ローラは軸心方向において、第１方向においては前記円筒状内側レースの前記第１の外径方向延在フランジにより且つ第２方向においては前記円筒状外側レースの前記内径方向延在フランジにより拘束される、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
6. 前記円筒状外側レースは軸心方向間隙を含み、且つ、
   上記円筒状外側レースの前記内径方向延在フランジは上記軸心方向間隙と概略的に整列された切欠を含む、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
7. 前記切欠は前記ローラの直径より小さい幅を有する、請求項６記載のクラッチ軸受アセンブリ。
8. 前記円筒状外側レースの前記両方の軸心方向縁部の他方は、概略的に直線状で軸心方向に延在する唇部を画成する、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
9. 前記円筒状外側レース上の前記軸心方向延在唇部はノッチを含む、請求項８記載のクラッチ軸受アセンブリ。
10. 前記各勾配部は前記円筒状外側レースおよび前記円筒状内側レースの対向表面上に形成される、請求項１記載のクラッチ軸受アセンブリ。
11. 両方の軸心方向縁部を有する円筒状外側レースを引抜きプロセスにより形成する段階と、
    上記外側レースの一方の軸心方向縁部上に、内径Ｙを有する内径方向延在フランジを形成する段階と、
    両方の軸心方向縁部を有する円筒状内側レースを引抜きプロセスにより形成する段階と、
    上記円筒状内側レースと上記円筒状外側レースとの間に複数個のローラを位置決めする段階と、
    上記円筒状内側レースの一方の軸心方向縁部上に第１の外径方向延在フランジを形成する段階と、
    上記内側レースの逆側の軸心方向縁部に、当該第２の外径方向フランジが上記外側レースの内径方向延在フランジと径方向に重なり合う如く該第２の外径方向フランジは上記内径Ｙより大きな外径Ｘを有するという第２の外径方向延在フランジを形成する段階とを備えて成る、
    クラッチ軸受アセンブリを製造する方法。
12. 前記円筒状内側レース上に前記第１および第２の外径方向延在フランジを形成する前記段階は、上記円筒状内側レースと上記円筒状外側レースとの間に前記複数個のローラを位置決めする前に行われる、請求項９記載の方法。
13. 前記円筒状内側レース上に前記第１および第２の外径方向延在フランジを形成する前記段階は、上記円筒状内側レースと上記円筒状外側レースとの間に前記複数個のローラを位置決めした後に行われる、請求項９記載の方法。
14. 前記円筒状内側レースと前記円筒状外側レースとの間に前記複数個のローラを位置決めする前記段階は、上記円筒状内側レース上に前記第２の外径方向フランジを形成した後に行われ、且つ、
    上記円筒状内側レースの前記第１の外径方向延在フランジを形成する前記段階は、上記円筒状内側レースと上記円筒状外側レースとの間に上記複数個のローラを位置決めした後に行われる、請求項９記載の方法。
15. 前記第１および第２の外径方向延在フランジを形成する前記段階は、減少厚みを以て上記第１および第２の外径方向延在フランジを形成する段階を含む、請求項９記載の方法。
16. 前記円筒状外側レースに軸心方向間隙を形成する段階を更に備えて成る、請求項９記載の方法。
17. 前記円筒状外側レースの前記内径方向延在フランジにおける切欠であって前記軸心方向間隙と概略的に整列された切欠を形成する段階を更に備えて成る、請求項１６記載の方法。
18. 前記円筒状外側レースにノッチを形成する段階を更に備えて成る、請求項９記載の方法。
19. 前記円筒状外側レースに前記ノッチを形成する前記段階は、前記内径方向延在フランジとは逆側の上記円筒状外側レースの前記軸心方向縁部に上記ノッチを形成する段階を含む、請求項１８記載の方法。
20. 前記第１の外径方向延在フランジを形成する前記段階は、前記円筒状内側レースに対して鋭角にて上記第１の外径方向延在フランジを形成する段階を含む、請求項９記載の方法。

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