JP6877655B2 - 変速機用のクラッチキャリア - Google Patents

Description

本開示は、一般にクラッチキャリアに関し、より具体的には、成形済みのタブを有するクラッチキャリアコンポーネントに関する。

クラッチキャリアが知られている。１つの例は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第９，１４５，９２７号明細書に示されている。

例示的な態様は、概括的に、第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとを備える変速機用のクラッチキャリアを含む。第１のコンポーネントは、中心軸線と、波形リングと、円筒形リングと、接続部分とを有している。波形リングは、ラジアル方向内面と、クラッチプレートスプラインと嵌合係合するためのラジアル方向外面とを有している。円筒形リングは、波形リングのラジアル方向外側に少なくとも部分的に配置されている。接続部分は、波形リングと円筒形リングとの間にある。接続部分には、複数の開口部が少なくとも部分的に配置されている。第２のコンポーネントは、第１のラジアル壁と、複数の弓形セグメントと、複数の成形可能なタブとを有している。複数の弓形セグメントは、第１のラジアル壁からアキシャル方向に延びるとともにラジアル方向内面の少なくとも一部分に接触して第２のコンポーネントを第１のコンポーネント内でラジアル方向に位置決めする。複数の成形可能なタブは、第１のラジアル壁から複数の開口部を通って延びる。

例示的な一実施形態では、複数の弓形セグメントのそれぞれは、複数の成形可能なタブのそれぞれに対して周方向にオフセットされている。いくつかの例示的な実施形態では、成形可能なタブは、未成形の直径および成形済みの直径を有しており、未成形の直径は成形済みの直径よりも小さい。例示的な一実施形態では、複数の開口部はそれぞれ、ラジアル方向最外面を有しており、成形済みの直径はラジアル方向最外面の直径よりも大きい。例示的な一実施形態では、成形可能なタブが成形されるとき、第２のコンポーネントは、第１のコンポーネントに対してアキシャル方向に変位される。例示的な一実施形態では、波形リングは、冷却オイル流通用の複数の孔を含む。

いくつかの例示的な実施形態では、第２のコンポーネントは、円錐部分と、管状区分と、第２のラジアル壁とを有している。円錐部分は、第１のラジアル壁のラジアル方向内側端部から延びる。管状区分は、円錐部分のラジアル方向内側端部から延びる第１の遠位端部を有している。第２のラジアル壁は、管状区分の、第１の遠位端部とは反対側の第２の遠位端部からラジアル方向内側に延びる。いくつかの例示的な実施形態では、第２のコンポーネントは、第２のラジアル壁を第２の遠位端部に接続するアール面を有している。例示的な一実施形態では、第２のコンポーネントは、アール面を少なくとも部分的に貫通して延びる複数の孔を有している。例示的な一実施形態では、クラッチキャリアは、円筒形リングの遠位端部で第１のコンポーネントに固定された遊星リングギアを備えている。

他の例示的な態様は、概括的に、第１のプレートと第１のアキシャルベアリングとを備えるクラッチキャリア用のコンポーネントを含む。第１のプレートは、第１のラジアル壁と、円錐部分と、管状区分と、第２のラジアル壁とを有している。複数の弓形セグメントが第１のラジアル壁からアキシャル方向に延び、複数の成形可能なタブが第１のラジアル壁から延びる。円錐部分は、第１のラジアル壁のラジアル方向内側端部から延びる。管状区分は、円錐部分のラジアル方向内側端部から延びる第１の遠位端部と、第１の遠位端部とは反対側の第２の遠位端部とを含む。第２のラジアル壁は、第２の遠位端部からラジアル方向内側に延びる。第２のラジアル壁は、アキシャル方向で反対側の第１および第２の側面ならびに内周面を有している。

いくつかの例示的な実施形態では、複数の弓形セグメントのそれぞれは、複数の成形可能なタブのそれぞれに対して周方向にオフセットされている。いくつかの例示的な実施形態では、第１のアキシャルベアリングは、第１のアキシャルレースと、第２のアキシャルレースと、第１のケージと、複数のローラとを備えている。第１のアキシャルレースは、アキシャル方向で反対側の第１の側面に接触している第１のラジアル壁と、内周面に接触している第１の周壁とを有している。第１の複数のローラは、アキシャル方向で第１のアキシャルレースと第２のアキシャルレースとの間に配置され、かつ第１のケージによって周方向に位置決めされている。

いくつかの例示的な実施形態では、コンポーネントは、第３のアキシャルレースと、第４のアキシャルレースと、第２のアキシャルケージと、第２の複数のローラとを有する第２のアキシャルベアリングを備えている。第３のアキシャルレースは、アキシャル方向で反対側の第２の側面に接触している第２のラジアル壁と、第１の周壁に接触している第２の周壁とを有する。第２の複数のローラは、アキシャル方向で第３のアキシャルレースと第４のアキシャルレースとの間に配置され、かつ第２のケージによって周方向に位置決めされている。いくつかの例示的な実施形態では、コンポーネントは、第１のラジアルレースと、第３のケージと、第１のラジアルレースのラジアル方向内側に配置され、かつ第３のケージによって周方向に位置決めされている第３の複数のローラと、を有するラジアルベアリングを備えている。例示的な一実施形態では、管状区分は第１の周面を有し、第１のラジアルレースは第１の周面に接触している第２の周面を有している。いくつかの例示的な実施形態では、第４のアキシャルレースは第１のラジアル壁を有し、第１のラジアルレースは、第１のラジアル壁に接触している第２のラジアル壁を有している。

他の例示的な態様は、概括的に、コンポーネントとキャリアリングとを備えるクラッチキャリアアセンブリを含む。キャリアリングは、中心軸線と、波形リングと、円筒形リングと、波形リングと円筒形リングとの間の接続部分と、を有している。波形リングは、ラジアル方向内面と、クラッチプレートスプラインと嵌合係合するためのラジアル方向外面とを有している。円筒形リングは、波形リングのラジアル方向外側に少なくとも部分的に配置される。キャリアリングは、接続部分に少なくとも部分的に配置された複数の開口部も有している。複数の弓形セグメントは、ラジアル方向内面の少なくとも一部分に接触して第１のプレートをキャリアリング内でラジアル方向に位置決めし、複数の成形可能なタブは複数の開口部を通って延びる。

例示的な一実施形態では、クラッチキャリアアセンブリは、円筒形リングの遠位端部でキャリアリングに固定された遊星リングギアを備えている。例示的な一実施形態では、成形可能なタブは、未成形の直径および成形済みの直径を有しており、未成形の直径は成形済みの直径よりも小さく、複数の開口部はそれぞれ、ラジアル方向最外面を有し、成形済みの直径はラジアル方向最外面の直径よりも大きい。

本発明の本質および動作のモードを、以下の詳細な説明において、添付の図面と共に完全に説明する。

例示的な一態様によるクラッチキャリアの分解斜視図である。 図１のクラッチキャリアの正面図である。 未成形タブを有する図１のクラッチキャリアの、図２の３−３線にほぼ沿う断面図である。 成形済みタブを有する図１のクラッチキャリアの、図２の４−４線にほぼ沿う断面図である。 例示的な一態様によるクラッチキャリアアセンブリの分解斜視図である。 図５のクラッチキャリアアセンブリの正面図である。 図５のクラッチキャリアアセンブリの、図６の７−７線にほぼ沿う断面図である。 図７中の円で囲まれた領域８の詳細図である。

最初に、異なる図面に現れる同様の図面番号は、同一のまたは機能的に類似した構造要素を識別することを理解されたい。さらに、本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態、方法論、材料および修正のみに限定されず、したがって、当然ながら変更し得ることが理解される。また、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明することだけを目的とし、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲を限定することを意図しないことが理解される。

特に定義されていない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解されているものと同じ意味を有している。本明細書に記載されるものと類似または同等のいかなる方法、装置または材料を本発明の実施または試験に使用することができるが、以下の例示的な方法、装置、および材料をここで説明する。

以下の説明は、図１〜４を参照して行われる。図１は、例示的な一態様によるクラッチキャリア１００の分解斜視図である。図２は、図１のクラッチキャリア１００の正面図である。図３は、未成形タブを有する図１のクラッチキャリア１００の、図２の３−３線にほぼ沿う断面図である。図４は、成形済みタブを有する図１のクラッチキャリア１００の、図２の４−４線にほぼ沿う断面図である。

クラッチキャリア１００は、コンポーネント１０２と、コンポーネントまたはプレート１０４とを備える。コンポーネント１０２は、単一の材料片から形成してよい。同様に、コンポーネント１０４は単一の材料片から形成されてよい。より具体的には、コンポーネント１０２および１０４は、金属板から打ち抜かれてよい。クラッチキャリア１００は、例えば変速機用のクラッチキャリアであってよい。例示的な一実施形態では、クラッチキャリア１００は、遊星自動変速機用のクラッチキャリアである。コンポーネント１０２は、中心軸線１０６と、波形リング１０８と、円筒形リング１１０と、接続部分１１２とを有している。波形リングは、ラジアル方向内面１１４と、クラッチプレートスプライン（図示せず）と嵌合係合するためのラジアル方向外面１１６とを有する。すなわち、クラッチパック用の複数のクラッチプレートは、クラッチが係合されたときに波形リングにまたは波形リングからトルクを伝達するために波形リングと係合してよい。

円筒形リング１１０は、波形リング１０８のラジアル方向外側に配置されている。他の実施形態（図示せず）は、波形リングのラジアル方向外側に部分的にのみ配置された円筒形リングを含んでもよい。接続部分１１２は、波形リング１０８と円筒形リング１１０との間に延びる。接続部分１１２には、開口部１１８が少なくとも部分的に配置されている。

コンポーネント１０４は、ラジアル壁１２０と、弓形セグメント１２２と、成形可能なタブ１２４とを有している。弓形セグメント１２２は、ラジアル壁１２０からアキシャル方向に延びるとともに波形リング１０８のラジアル方向内面１１４に接触して、コンポーネント１０２内でコンポーネント１０４をラジアル方向に位置決めする。成形可能なタブ１２４は、ラジアル壁１２０から開口部１１８を通って延びる。セグメント１２２は、成形可能なタブ１２４に対して周方向にオフセットされている。成形可能なタブ１２４は、未成形の直径１２６（図３を参照）および成形済みの直径１２８（図４を参照）を有する。未成形の直径１２６は成形済みの直径１２８よりも小さい。開口部１１８はラジアル方向最外面１３０を有する。成形済みの直径１２８は、このラジアル方向最外面の直径１３２よりも大きい。

成形可能なタブ１２４が成形されるとき、コンポーネント１０４はコンポーネント１０２に対してアキシャル方向に変位される。成形可能なタブ１２４により、追加のコンポーネントなしでの組立てが可能になる。すなわち、クラッチキャリアは、成形可能なタブ１２４を開口部１１８に挿入し、この成形可能なタブ１２４を曲げてコンポーネントを一緒にすることにより組み立てられる。タブ１２４は、例えば、コンポーネント１０４を、波形リングを取り囲む円筒形固定具（図示せず）に向かってアキシャル方向に変位させることにより曲げられてもよい。他の実施形態は、開口部１１８の縁部１３４（図３を参照）との接触を介して、成形可能なタブを曲げることを含んでよい。成形可能なタブ１２４は、開口部１１８の縁部１３６（図４を参照）と接触するまで曲げられることができるが、材料のスプリングバックにより、タブと開口部との間に小さなアキシャル方向の隙間が残る場合がある。

波形リング１０８は、冷却オイル流通（図示せず）用の孔１３８を含む。すなわち、動作中、係合状態またはスリップ状態の間にプレートを冷却し続けるために、クラッチパック（図示せず）を通っていくらかの量の変速機オイルが流通することが望ましい場合がある。孔１３８は、波形リングの内側からクラッチプレートを通るオイルのラジアル方向流通を可能にする。これらの孔１３８は、各クラッチプレートへの適切な流通を確保するためにアキシャル方向かつ周方向にオフセットされている。

コンポーネント１０４は、円錐部分１４０と、管状区分１４２と、ラジアル壁１４４とを有している。円錐部分は、ラジアル壁１２０のラジアル方向内側端部１４６から延びる。管状区分１４２は、円錐部分１４０のラジアル方向内側端部１５０から延びる遠位端部１４８を含む。ラジアル壁１４４は、管状区分１４２の遠位端部１５２からラジアル方向内側に延びる。遠位端部１５２は、遠位端部１４８の反対側にある。アール面１５４は、ラジアル壁１４４を遠位端部１５２に接続している。孔１５６は、アール面１５４を貫通して延びる。

以下の説明は、図５〜８を参照して行われる。図５は、例示的な一態様によるクラッチキャリアアセンブリ２００の分解斜視図である。図６は、図５のクラッチキャリアアセンブリ２００の正面図である。図７は、図５のクラッチキャリア２００の、図６の７−７線にほぼ沿う断面図である。図８は、図７中の円で囲まれた領域８の詳細図である。

クラッチキャリアアセンブリ２００は、コンポーネント１０２と、コンポーネントまたはプレート１０４と、遊星リングギア２０２とを備えている。遊星リングギアは、例えば、溶接によって円筒形リング１１０の遠位端部１５８にてコンポーネント１０２に固定される。クラッチキャリアアセンブリ２００は、アキシャルベアリング２０４と、アキシャルベアリング２０６と、ラジアルベアリング２０８とをさらに備える。例示的な一実施形態では、これらのベアリングはプレート１０４に固定される。

ラジアル壁１４６は、アキシャル方向で反対側の側面１６０および１６２と、内周面１６４とを有している。ベアリング２０４は、側面１６０に接触しているラジアル壁２１２と、内周面１６４に接触している周壁２１４とを有するアキシャルレース２１０を備えている。ベアリング２０４は、アキシャルレース２１６と、ケージ２１８と、ローラ２２０とをさらに備えている。これらのローラ２２０は、アキシャル方向でアキシャルレース２１０とアキシャルレース２１６との間に配置され、かつケージ２１８によって周方向に位置決めされている。アキシャルベアリング２０６は、側面１６２に接触しているラジアル壁２２４と、周壁２１４に接触している周壁２２６とを有するアキシャルレース２２２を備えている。ベアリング２０６は、アキシャルレース２２８と、ケージ２３０と、ローラ２３２とをさらに備えている。これらのローラ２３２は、アキシャル方向でアキシャルレース２２２とアキシャルレース２２８との間に配置され、かつケージ２３０によって周方向に位置決めされている。

ベアリング２０８は、ラジアルレース２３４と、ケージ２３６と、ローラ２３８とを備えている。これらのローラは、ラジアルレース２３４のラジアル方向内側に配置され、かつケージ２３６によって周方向に位置決めされている。管状区分１４２は周面１６６を有する。ラジアルレース２３４は、周面１６６に接触している周面２４０を有する。アキシャルレース２２８はラジアル壁２４４を有し、ラジアルレース２３４は、ラジアル壁２４４に接触しているラジアル壁２４２を有している。

勿論、本発明の上記の例に対する変更および修正は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかとなるはずである。本発明は、特定の好ましいおよび／または例示的な実施形態を参照して説明されているが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲または精神から逸脱することなく変更を加えることができることは明らかである。

１００ クラッチキャリア
１０２ コンポーネント
１０４ コンポーネント、プレート
１０６ 中心軸線
１０８ 波形リング
１１０ 円筒形リング
１１２ 接続部分
１１４ ラジアル方向内面
１１６ ラジアル方向外面
１１８ 開口部
１２０ ラジアル壁
１２２ 弓形セグメント
１２４ 成形可能なタブ
１２６ 未成形の直径
１２８ 成形済みの直径
１３０ 開口部の最外面
１３２ 開口部の面の直径
１３４ 開口部の縁部
１３６ 開口部の縁部
１３８ 孔
１４０ 円錐部分
１４２ 管状区分
１４４ ラジアル壁
１４６ ラジアル壁の内側端部
１４８ 遠位端部
１５０ 内側端部
１５２ 遠位端部
１５４ アール面
１５６ 孔
１５８ 遠位端部
１６０ アキシャル方向で反対側の側面
１６２ アキシャル方向で反対側の側面
１６４ 内周面
１６６ 周面
２００ クラッチキャリアアセンブリ
２０２ 遊星リングギア
２０４ アキシャルベアリング
２０６ アキシャルベアリング
２０８ ラジアルベアリング
２１０ アキシャルレース
２１２ ラジアル壁
２１４ 周壁
２１６ アキシャルレース
２１８ ケージ
２２０ ローラ
２２２ アキシャルレース
２２４ ラジアル壁
２２６ 周壁
２２８ アキシャルレース
２３０ ケージ
２３２ ローラ
２３４ ラジアルレース
２３６ ケージ
２３８ ローラ
２４０ 周壁
２４２ ラジアル壁
２４４ ラジアル壁

Claims (10)

1. 変速機用のクラッチキャリアであって、
   第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントを備え、
   前記第１のコンポーネントは、
   内面および外面を有しており、該外面がクラッチプレートスプラインと嵌合係合するために配設されている、波形リングと、
   前記波形リングのラジアル方向外側に配置された円筒形リングと、
   前記波形リングと前記円筒形リングとの間に配設された接続部分であって、該接続部分を貫通して延びる複数の開口部を区画する接続部分と、
   を有し、
   前記第２のコンポーネントは、
   第１のラジアル壁から延びるとともに前記波形リングの前記内面に接触して前記第２のコンポーネントを前記第１のコンポーネント内でラジアル方向に位置決めする複数のセグメントと、
   前記第１のラジアル壁から前記複数の開口部を通って延びる複数の成形可能なタブと、
   を有する、変速機用のクラッチキャリア。
2. 前記成形可能なタブはそれぞれ、未成形の直径および成形済みの直径を有しており、前記未成形の直径は前記成形済みの直径よりも小さい、請求項１記載のクラッチキャリア。
3. 前記開口部はそれぞれラジアル方向最外面を有しており、前記成形済みの直径は前記ラジアル方向最外面の直径よりも大きい、請求項２記載のクラッチキャリア。
4. 前記第２のコンポーネントは、
   前記第１のラジアル壁のラジアル方向内側端部から延びる円錐部分と、
   前記円錐部分のラジアル方向内側端部から延びる第１の遠位端部を有する管状区分と、
   前記管状区分の、前記第１の遠位端部とは反対側の第２の遠位端部からラジアル方向内側に延びる第２のラジアル壁と、
   をさらに有する、請求項１記載のクラッチキャリア。
5. クラッチキャリア用のコンポーネントであって、
   第１のプレートと、前記第１のプレートに固定された第１のアキシャルベアリングとを備え、
   前記第１のプレートは、
   第１のラジアル壁からアキシャル方向に延びる複数のセグメントと、
   前記第１のラジアル壁から延びる複数の成形可能なタブと、
   前記第１のラジアル壁のラジアル方向内側端部から延びる円錐部分と、
   前記円錐部分のラジアル方向内側端部から延びる第１の遠位端部と該第１の遠位端部とは反対側の第２の遠位端部とを有する管状区分と、
   前記第２の遠位端部からラジアル方向内側に延びる第２のラジアル壁であって、アキシャル方向で反対側の第１および第２の側面ならびに内周面を有する、第２のラジアル壁と、
   を有する、クラッチキャリア用のコンポーネント。
6. 前記第１のアキシャルベアリングは、
   アキシャル方向で反対側の第１の側面に接触している第１のラジアル壁と、前記内周面に接触している第１の周壁と、を有する第１のアキシャルレースと、
   第２のアキシャルレースと、
   第１のケージと、
   アキシャル方向で前記第１のアキシャルレースと前記第２のアキシャルレースとの間に配置され、かつ前記第１のケージによって周方向に位置決めされている第１の複数のローラと、
   を備える、請求項５記載のコンポーネント。
7. 前記アキシャル方向で反対側の第２の側面に接触している第２のラジアル壁と、前記第１の周壁に接触している第２の周壁と、を有する第３のアキシャルレースを備える第２のアキシャルベアリングと、
   第４のアキシャルレースと、
   第２のケージと、
   アキシャル方向で前記第３のアキシャルレースと前記第４のアキシャルレースとの間に配置され、かつ前記第２のケージによって周方向に位置決めされている第２の複数のローラと、
   をさらに備える、請求項６記載のコンポーネント。
8. 第１のラジアルレースと、
   第３のケージと、
   前記第１のラジアルレースのラジアル方向内側に配置され、かつ前記第３のケージによって周方向に位置決めされている第３の複数のローラと、
   を有するラジアルベアリングをさらに備える、請求項７記載のコンポーネント。
9. 請求項５記載のコンポーネントと、
   キャリアリングと、を備えるクラッチキャリアアセンブリであって、
   前記キャリアリングは、
   ラジアル方向内面と、クラッチプレートスプラインと嵌合係合するためのラジアル方向外面と、を有する波形リングと、
   前記波形リングのラジアル方向外側に少なくとも部分的に配置された円筒形リングと、
   前記波形リングと前記円筒形リングとの間の接続部分と、
   前記接続部分に少なくとも部分的に区画された複数の開口部と、
   を備えており、
   前記第１のプレートの前記複数のセグメントは、前記ラジアル方向内面の少なくとも一部分に接触して前記第１のプレートを前記キャリアリング内でラジアル方向に位置決めし、
   前記複数の成形可能なタブは前記複数の開口部を通って延びる、クラッチキャリアアセンブリ。
10. 変速機用のクラッチキャリアであって、
    波形リングと、該波形リングのラジアル方向外側に配置された円筒形リングと、を有する第１のコンポーネントと、
    複数のセグメントを含む第２のコンポーネントであって、該複数のセグメントが第１のラジアル壁から延びるとともに前記波形リングの内面に接触して前記第２のコンポーネントを前記第１のコンポーネント内でラジアル方向に位置決めする、第２のコンポーネントと、
    を備え、
    複数の成形可能なタブが、前記第１のラジアル壁から前記第１のコンポーネントに区画された複数の開口部を通って延びる、変速機用のクラッチキャリア。

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