JP6362628B2 - ワンウェイクラッチキャリアアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、概して変速機用のワンウェイクラッチに関し、より具体的にはクラッチキャリアに組み付けられるワンウェイクラッチに関する。

内側の歯列及び外側の歯列を有する構成要素が、米国特許出願公開第２０１０／０１３７０９６号明細書（発明者Illerhaus他）において公知である。この出願は、複数の内歯及び外歯を有する構成要素にとって推奨される構成に関する。この構成要素において、内歯は、基体と一体であり、外歯は、付加部分である。ローラフリーホイール又はワンウェイクラッチが、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第７６９０４８８号明細書において公知である。

概要
広くは、実施の態様は、外輪及びキャリアを有する変速機用のワンウェイクラッチキャリアアセンブリから構成されている。外輪は、半径方向に延在している複数の歯を有する外面を備える。キャリアは、外輪に外接している。キャリアは、複数のクラッチ板を受容するための複数の歯を有する波形の外面と、外輪の複数の歯を収容するための、複数の歯を有する波形の内面と、キャリア内での外輪の軸方向の移動を制限するための、内方へ延在しているタブとを備える。１つの実施の態様では、外輪は、第１の半径を有する第１の周方向の面と、第１の半径よりも大きな第２の半径を有する第２の周方向の面とを備える。キャリアの、内方へ延在しているタブは、第２の半径よりも小さな第３の半径を有する。

１つの実施の態様では、キャリアは、鋼板から成っていて、波形の内面と外面との間の半径方向の間隔は、キャリアの周に沿ってほぼ一定である。ある実施の態様では、ワンウェイクラッチアセンブリは、カートリッジアセンブリと内レースとを備える。カートリッジアセンブリは、外輪に押し込まれる外レースと、複数のブロック要素とを備える。内レースは、ブロック要素に係合されており、内レースは、選択的に外輪に対してロック可能である。

ある実施の態様では、外輪に対して相対的に内レースをセンタリングするために、外輪は、内方へ延在している輪を備える、又は、内レースは、外方へ延在している輪を備える。１つの実施の態様では、内方へ延在している輪又は外方へ延在している輪は、複数の潤滑溝を有する半径方向の壁部を備える。ある実施の態様では、ワンウェイクラッチキャリアアセンブリは、外輪に対して相対的に内レースをセンタリングするための、内レースと外輪との間に延在しているセンタリング輪を備える。ある実施の態様では、センタリング輪は、内レースの傍に内側の円筒部分と、外輪の傍に外側の円筒部分と、内側の円筒部分と外側の円筒部分とを結合している中央部分とを備える。１つの実施の態様では、中央部分は、半径方向の壁部又は円錐壁部を備える。

ある実施の態様では、キャリア又は内レースは、変速機構成要素に係合するためのスプラインを備える。１つの実施の態様では、変速機構成要素は、スプラインにプレス嵌めされている。１つの実施の態様では、内レースは、ブロック要素に係合される周方向の外面と、変速機シャフトに係合するためのスプライン付き内面と、内面から外面に延在している潤滑通路とを備える。

以下に、本発明の実施の本質及び様式を、付属の図面につき以下の実施の形態の説明において更に詳しく説明する。

本願で使用される空間的な用語を説明する円筒座標系の斜視図である。 本願で使用される空間的な用語を説明する図１Ａの円筒座標系上の物体の斜視図である。 実施の態様によるワンウェイクラッチキャリアアセンブリの正面図である。 ほぼ図２の３−３線に沿った図２のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの断面図である。 図２のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの分解斜視図である。 １つの実施の態様によるワンウェイクラッチキャリアアセンブリの正面図である。 ほぼ図５の６−６線に沿った図５のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの断面図である。 図５のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの展開斜視図である。

詳細な説明
最初に、異なる図面における同一の参照符号は、同一又は機能的に類似の構成要素を識別していることが認識されるべきである。更に、本発明は、特定の態様、方法、材料及び本明細書に記載された変化態様に限定されるものではなく、ゆえにもちろん変更してよいことが理解される。同じく、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明するためのものでしかなく、本発明の範囲を制限することを意図しておらず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されていることが理解される。

別の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的な用語は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。本明細書で説明されるものと類似又は等価のあらゆる方法、装置又は材料は、本発明の実施又は試用において使用することができるが、以下に、例示的な方法、装置及び材料について説明する。

図１Ａは、本願で使用される空間に関する用語を説明する円筒座標系８０の斜視図である。本発明は、少なくとも部分的に円筒座標系に関して説明される。系８０は、以下の方向及び空間に関する用語の基準として使用される長手方向軸線８１を有する。形容詞「軸方向の」「半径方向の」及び「周方向の」は、それぞれ軸線８１、半径８２（軸線８１に直交している）及び周８３に対して平行の向きに関するものである。形容詞「軸方向の」「半径方向の」及び「周方向の」は、それぞれの平面に対して平行の向きに関するものでもある。様々な平面の配置を明確にするために、物体８４，８５及び８６が使用されている。物体８４の面８７は、軸方向の平面を形成している。即ち、軸線８１は、面に沿った線を成している。物体８５の面８８は、半径方向の平面を形成している。即ち、半径８２は、面に沿った線を成している。物体８６の面８９は、周方向の平面を形成している。即ち、円周８３は、面に沿った線を成している。別の例として、軸方向の移動又は配置は、軸線８１に対して平行であり、半径方向の移動又は配置は、半径８２に対して平行であり、周方向の移動又は配置は、周８３に対して平行である。回転は、軸線８１に関する。

副詞「軸方向に」「半径方向に」及び「周方向に」は、それぞれ軸線８１、半径８２又は周８３に対して平行の向きに関するものである。副詞「軸方向に」「半径方向に」及び「周方向に」は、それぞれの平面に対して平行の向きに関するものでもある。

図１Ｂは、本願で使用される空間に関する用語を説明する図１Ａの円筒座標系８０上の物体９０の斜視図である。円筒形の物体９０は、円筒座標系上の円筒形の物体を表していて、本発明を制限することは一切意図していない。物体９０は、軸方向の面９１、半径方向の面９２及び周方向の面９３を有する。面９１は、軸方向の平面の一部であり、面９２は、半径方向の平面の一部であり、面９３は、周方向の平面の一部である。

以下の説明は、図２〜図４に関して成されている。図２は、実施の態様によるワンウェイクラッチキャリアアセンブリ１００の正面図である。図３は、ほぼ図２の３−３線に沿った図２のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの断面図である。図４は、図２のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの展開斜視図である。ワンウェイクラッチキャリアアセンブリ１００は、キャリア１０２と、外輪１０４と、センタリング輪１０６と、カートリッジアセンブリ１０８と、内レース１１０とを備える。外輪１０４は、半径方向に延在している複数の歯１１４を有する外面１１２を備える。キャリア１０２は、外輪１０４に外接している。キャリア１０２は、複数のクラッチ板（図示していない）を受容するための、複数の歯１１８を有する波形の外面１１６と、外輪の歯１１４を受容するための、複数の歯１２２を有する内面１２０とを備える。

内方へ延在しているタブ１２４は、後述のように、キャリア内での外輪の軸方向の移動を制限する。キャリア１０２は、キャリアと輪１０４との間の冷却流路を提供するための、一体的な突出部又は支持部１２６を備える。即ち、輪１０４がキャリアに取り付けられるときに、突出部１２６は、冷却流れ用の流れ通路１３２を提供しつつ、輪の面１２８がキャリアの面１３０に接触することを阻止する。孔１３４は、クラッチ板を冷却するためにキャリアから冷却流れを逃がすための半径方向の路を提供する。

キャリア１０２は、段付き部分１３６を備え、輪１０４は、周方向の面１３８を備える。部分１３６と面１３８とは、キャリア内で輪をセンタリングするように協働する。即ち、歯が設けられた結合部分で構成要素をセンタリングすることが難しいので、部分１３６及び面１３８は、狭い半径方向の隙間を維持し、これに対して歯１１４及び歯１２２は、より大きな隙間を有し、部品が互いに対してセンタリングされることを保証している。部分１３６は、例えば、歯１２２の内径よりも小さな内径を有する歯列形成された成形部を備えてよい。

外輪１０４は、半径Ｒ１を有する周方向の面１４０と、半径Ｒ２を有する周方向の面１４２とを備える。図３に示されているように、Ｒ２は、Ｒ１よりも大きい。タブ１２４は、Ｒ１よりも大きくてＲ２よりも小さな第３の半径（図示していない）を有する。タブ１２４は、図面において変形されていない位置で示されているが、一旦輪１０４がキャリアに取り付けられると、タブ１２４は、輪をキャリアに対して軸方向でロックするように半径方向で押し下げられている。換言すると、タブは、半径Ｒ２の段部の高さより下に押し下げられているので、キャリアから輪を軸方向に取り外す試みにより、半径方向の壁部接合面１４０，１４２にタブの半径方向の壁部が押され、輪の取外しを阻止している。

カートリッジアセンブリ１０８は、外レース１４４と、ブロック要素１４６と、ブロック要素を外レースにおける接触ランプ（図示されていない）に接触させているばね１４８とを備える。図示の実施の態様では、ブロック要素は、ローラである。１つの実施の態様（図示していない）では、ブロック要素は、スプラグ要素である。外レースは、外輪に押し込まれている。即ち、ワンウェイクラッチキャリアアセンブリ１００の組立中、外レース１４４は、外輪１０４の内面１５０に力強く挿入しなければならない。

カートリッジアセンブリのロックモードの間、ローラ１４６は、内レース１１０と外レース１４４との間に挟まって固定されており、輪１０４は、アセンブリに半径方向の強さを提供する。ローラによる固定により、外レースと外輪との間に作用している垂直力が増加し、構成要素の間のずれの可能性が低減する。内レース１１０は、ブロック要素１４６に係合しているので、内レースは、選択的に外輪に対してロック可能である。そうすると、ワンウェイクラッチアセンブリでは通常のことであるが、内レース及びクラッチキャリアは、第１の方向の回転に対してロックされてよく、第１の方向とは逆向きの第２の方向で自由回転可能であってよい。

センタリング輪１０６は、外輪に対して相対的に内レースをセンタリングするために内レース１０８と外輪１０４との間に延在している。輪１０６は、内レースの傍に内側の円筒部分１５２と、外輪の傍に外側の円筒部分１５４と、内側の円筒部分と外側の円筒部分とを結合している中央部分１５６とを備える。中央部分１５６は、円錐壁部を備える。円錐壁部は、円筒部分の直径を調整するために使用することができる圧縮性のセグメントを提供することにより、部分１５２及び１５６における改善された寸法公差を可能にすることができる。他の態様（図示されていない）では、部分１５６は、半径方向の壁部を備えてよい。

キャリア１０２は、例えばスプライン又はプラネタリサンギヤ等の変速機構成要素に係合するためのスプライン（図示していない）を備えてよい。内レース１１０は、変速機構成要素に係合するためのスプライン１５８を備える。変速機構成要素は、変速機のハウジングに固定してよく、従って回転不能であってよい。１つの実施の態様では、変速機構成要素は、内レースの材料よりも軟性の材料から成っており（例えばアルミニウム）、この構成要素は、内レースに大きな力を掛けて取り付けられている、又はプレス嵌めされている。内レース１１０は、プレス嵌め動作中の構成要素からの金属切り屑を収容するための溝１６０を備える。内レース１１０は、ブロック要素１４６に係合される周方向の外面１６２と、潤滑流体をブロック要素に供給するために、スプライン１５８から面１６２に延在している通路１６４とを備える。

以下の説明は、図５〜図７に関して成されている。図５は、１つの実施の態様によるワンウェイクラッチキャリアアセンブリ２００の正面図である。図６は、ほぼ図５の６−６線に沿った図５のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの断面図である。図７は、図５のワンウェイクラッチキャリアアセンブリの展開斜視図である。ワンウェイクラッチキャリアアセンブリ２００は、センタリングに関してワンウェイクラッチキャリアアセンブリ１００とは異なるが、他の点では同等である。

アセンブリ２００の外輪２０４は、外輪に対して相対的に内レース２１０をセンタリングするための、内方へ延在している輪２０５を備える。即ち、輪２０５は、外輪に対して相対的に内レースを半径方向で位置決めするための、内レースの傍に周方向の面２５２を備える。輪２０５は、アセンブリ１００における支持部１２６によって提供される路１３２と同等の潤滑路を提供するための溝２３２を有する半径方向の壁部２２６を備える。これにより、キャリア２０２は、支持部１２６を必要としない。１つの態様（図示していない）では、内レースは、外輪の傍に、周方向の面を有し外方へ延在している輪を備える。

開示されたワンウェイクラッチキャリアアセンブリは、例えばプラネタリ式自動変速機に使用してよい。キャリアが幾つかの機能を１つの構成要素に組み合わせるので、製造コストを削減することができる。例えば、キャリアは、クラッチ板を受容するための成形された複数の歯と、シャフトに駆動係合するためのハブスプラインと、クラッチ輪を受容するための半径方向タブを有する成形された複数の歯とを備え、費用の嵩む接合プロセスを省略している。更に、キャリア内歯及び外歯は、打抜き加工により形成してよく、更にコストを削減している。即ち、１つの実施の態様では、キャリアは、鋼板から成っているので、波形の内面と外面との間の半径方向の間隔は、キャリアの周に沿ってほぼ一定である。外輪は、例えば成形された粉末金属から製造してよい。

もちろん、本発明の上述の例の変化及び変更は、権利請求されるような本発明の思想や範囲から逸脱することなく、当該技術分野における通常の知識を有するものには既に明らかである。本発明は、特定の好適な態様及び／又は実施の態様に関して説明されているが、権利請求されるような本発明の思想や範囲から逸脱することなく変更可能であることが明らかである。

Claims (11)

1. 変速機用のワンウェイクラッチキャリアアセンブリであって、
   半径方向に延在している複数の歯を具備する外面を有する外輪と、
   前記外輪に外接するキャリアであって、該キャリアは、複数のクラッチ板を受容するための、複数の歯を具備する波形の外面と、前記外輪の複数の歯を受容するための、複数の歯を具備する波形の内面と、キャリア内での前記外輪の軸方向の移動を制限するための、内方へ延在しているタブと、を有するキャリアと、
   前記外輪に押し込まれた外レースを有するカートリッジアセンブリ及び複数のブロック要素と、
   前記ブロック要素に係合され、選択的に前記外輪に対してロック可能である内レースと、
   を備える、ワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
2. 前記外輪は、第１の半径を有する第１の周方向の面と、第１の半径よりも大きな第２の半径を有する第２の周方向の面とを備え、
   前記キャリアの、内方へ延在している前記タブは、第２の半径よりも小さな第３の半径を有する、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
3. 前記キャリアは、鋼板から成っていて、波形の前記内面と前記外面との間の半径方向の間隔は、前記キャリアの周に沿ってほぼ一定である、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
4. 前記外輪に対して相対的に前記内レースをセンタリングするために、前記外輪は、内方へ延在している輪を備える、又は、前記内レースは、外方へ延在している輪を備える、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
5. 前記内方へ延在している輪又は前記外方へ延在している輪は、複数の潤滑溝を有する半径方向の壁部を備える、請求項４記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
6. 前記外輪に対して相対的に前記内レースをセンタリングするための、前記内レースと前記外輪との間に延在しているセンタリング輪を更に備える、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
7. 前記センタリング輪は、
   前記内レースの傍に内側の円筒部分と、
   前記外輪の傍に外側の円筒部分と、
   前記内側の円筒部分と外側の円筒部分とを結合している中央部分と、
   を備える、請求項６記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
8. 前記中央部分は、半径方向の壁部又は円錐壁部を備える、請求項７記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
9. 前記キャリア又は前記内レースは、変速機構成要素に係合するためのスプラインを備える、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
10. 前記変速機構成要素は、前記スプラインにプレス嵌めされている、請求項９記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。
11. 前記内レースは、
    前記ブロック要素に係合される周方向の外面と、
    変速機構成要素に係合するためのスプライン付き内面と、
    前記内面から前記外面に延在している潤滑通路と、
    を備える、請求項１記載のワンウェイクラッチキャリアアセンブリ。

Images