JPH1037980A - ボールランプアクチュエータ及びこれを用いた動力伝達系 統クラッチ - Google Patents
ボールランプアクチュエータ及びこれを用いた動力伝達系 統クラッチInfo
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- JPH1037980A JPH1037980A JP9100187A JP10018797A JPH1037980A JP H1037980 A JPH1037980 A JP H1037980A JP 9100187 A JP9100187 A JP 9100187A JP 10018797 A JP10018797 A JP 10018797A JP H1037980 A JPH1037980 A JP H1037980A
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- F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
- F16D41/086—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
- F16D41/088—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
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- F16D27/004—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets combined with electromagnets
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力の消失時にボールランプ作動式クラッチ
が切り離されないようにすること。 【解決手段】 動力伝達系統に、クラッチディスク(10)
に対する締め付け力を増加させる方向へだけ制御リング
(16)及び圧力プレート(6) 間が相対回転できるように作
用する一方向クラッチ(14)と、解放コイル(30)を励磁す
ることによって一方向クラッチ(14)を解放し、それによ
ってクラッチディスク(10)に対する締め付け力を減少さ
せる方向へ制御リング(16)を圧力プレート(6) に対して
回転させることができるようにしたボールランプアクチ
ュエータ(4) を、組み込むことにより、解放コイル(30)
を励磁しない限りボールランプ作動式クラッチが切り離
されないようにした。
が切り離されないようにすること。 【解決手段】 動力伝達系統に、クラッチディスク(10)
に対する締め付け力を増加させる方向へだけ制御リング
(16)及び圧力プレート(6) 間が相対回転できるように作
用する一方向クラッチ(14)と、解放コイル(30)を励磁す
ることによって一方向クラッチ(14)を解放し、それによ
ってクラッチディスク(10)に対する締め付け力を減少さ
せる方向へ制御リング(16)を圧力プレート(6) に対して
回転させることができるようにしたボールランプアクチ
ュエータ(4) を、組み込むことにより、解放コイル(30)
を励磁しない限りボールランプ作動式クラッチが切り離
されないようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力伝達系
統クラッチ、特に電子制御された一方向クラッチを用い
て摩擦ディスクをエンジンフライホィールに締め付け
て、駆動及び惰力走行動力伝達系統クラッチのロックア
ップ及び解放を行うために使用するようにした車両の動
力伝達系統クラッチに関する。
統クラッチ、特に電子制御された一方向クラッチを用い
て摩擦ディスクをエンジンフライホィールに締め付け
て、駆動及び惰力走行動力伝達系統クラッチのロックア
ップ及び解放を行うために使用するようにした車両の動
力伝達系統クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】動力伝達系統クラッチは一般的に、圧力
プレートを摩擦ディスクに押し付けてエンジンフライホ
ィールに連結する複数の高率コイルばねを用いている。
ばねは、エンジンフライホィールにボルト留めされた圧
力プレートアセンブリ内に配置されている。圧力プレー
トのばね機構を制御する機械式リンク機構が、動力伝達
系統クラッチのロックアップ及び解放を制御しようとす
る運転者の動作によって変位される。
プレートを摩擦ディスクに押し付けてエンジンフライホ
ィールに連結する複数の高率コイルばねを用いている。
ばねは、エンジンフライホィールにボルト留めされた圧
力プレートアセンブリ内に配置されている。圧力プレー
トのばね機構を制御する機械式リンク機構が、動力伝達
系統クラッチのロックアップ及び解放を制御しようとす
る運転者の動作によって変位される。
【０００３】運転者の動作から独立させて作動させるこ
とができるように、電子機器を使用して動力伝達系統ク
ラッチの作動を自動化しようとする広範な努力が払われ
てきた。変速機シフト事象中にもっと正確なクラッチ作
動を行うため、実質的に運転者の代わりに機械式リンク
機構に接続された電気機械式または油圧作動式アクチュ
エータを使用することが知られている。そのようなアク
チュエータを使用した場合、動力伝達系統クラッチをい
つ、どのように作動させるか、不作動化するかを決定す
るために様々な車両センサ入力及び他の作動状態を処理
するために使用されるマイクロプロセッサベースの制御
装置によって発生する電気制御信号に応じて、機械式リ
ンク機構を移動させる。
とができるように、電子機器を使用して動力伝達系統ク
ラッチの作動を自動化しようとする広範な努力が払われ
てきた。変速機シフト事象中にもっと正確なクラッチ作
動を行うため、実質的に運転者の代わりに機械式リンク
機構に接続された電気機械式または油圧作動式アクチュ
エータを使用することが知られている。そのようなアク
チュエータを使用した場合、動力伝達系統クラッチをい
つ、どのように作動させるか、不作動化するかを決定す
るために様々な車両センサ入力及び他の作動状態を処理
するために使用されるマイクロプロセッサベースの制御
装置によって発生する電気制御信号に応じて、機械式リ
ンク機構を移動させる。
【０００４】車両の動力伝達系統のクラッチパックに負
荷を加えるためにボールランプアクチュエータを使用す
ることは公知である。米国特許第４，８０５，４８６号
は、サーボモータの回転か、作動リングに作用するソレ
ノイド駆動式ブレーキシューによって開始されるボール
ランプアクチュエータの作動に応じてクラッチパックに
負荷が加えられるようにした差動制限装置を開示してい
る。ボールランプアクチュエータは、米国特許第５，０
７８，２４９号に記載されているように、車両変速機に
おいて、信号に応じて歯車クラッチパックに負荷を加え
ることによって歯車装置の連結及び切り離しを行うため
にも使用されており、この特許の開示内容は参考として
本説明に含まれる。
荷を加えるためにボールランプアクチュエータを使用す
ることは公知である。米国特許第４，８０５，４８６号
は、サーボモータの回転か、作動リングに作用するソレ
ノイド駆動式ブレーキシューによって開始されるボール
ランプアクチュエータの作動に応じてクラッチパックに
負荷が加えられるようにした差動制限装置を開示してい
る。ボールランプアクチュエータは、米国特許第５，０
７８，２４９号に記載されているように、車両変速機に
おいて、信号に応じて歯車クラッチパックに負荷を加え
ることによって歯車装置の連結及び切り離しを行うため
にも使用されており、この特許の開示内容は参考として
本説明に含まれる。
【０００５】米国特許第５，４６９，９４８号及び第
５，４８５，９０４号は、コイルを使用して作動させて
制御リングに遮断力を与えることによって、ボールラン
プアクチュエータを作動させて締め付け負荷を摩擦ディ
スクに加えるようにしたクラッチボールランプアクチュ
エータを開示しており、これらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。これらの特許は共に、制御コ
イルを用いて一方側を出力軸（変速機入力軸）に接続し
た動力伝達系統クラッチを解放する方向への制御リング
の回転を阻止するために一方向クラッチを使用して、制
御コイルが励磁された時だけ一方向クラッチが作動でき
るようにすることを開示している。
５，４８５，９０４号は、コイルを使用して作動させて
制御リングに遮断力を与えることによって、ボールラン
プアクチュエータを作動させて締め付け負荷を摩擦ディ
スクに加えるようにしたクラッチボールランプアクチュ
エータを開示しており、これらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。これらの特許は共に、制御コ
イルを用いて一方側を出力軸（変速機入力軸）に接続し
た動力伝達系統クラッチを解放する方向への制御リング
の回転を阻止するために一方向クラッチを使用して、制
御コイルが励磁された時だけ一方向クラッチが作動でき
るようにすることを開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ボールランプアクチュ
エータを他のアクチュエータと比較した時の利点は、そ
れが回転運動を非常に高い力倍率で、多くの場合に１０
０：１以上であることが多い軸方向運動に変換すること
である。これらの用例のほとんどでは、ボールランプア
クチュエータの一方側、一般的に制御リングまたはプレ
ートと呼ばれる側が、コイルを流れる電流によって発生
する電磁界で誘発された力によってケースグラウンド(c
ase ground) に対して反作用させるか、あるいは制御リ
ングが電気モータによってケースグラウンドに対して回
転される。
エータを他のアクチュエータと比較した時の利点は、そ
れが回転運動を非常に高い力倍率で、多くの場合に１０
０：１以上であることが多い軸方向運動に変換すること
である。これらの用例のほとんどでは、ボールランプア
クチュエータの一方側、一般的に制御リングまたはプレ
ートと呼ばれる側が、コイルを流れる電流によって発生
する電磁界で誘発された力によってケースグラウンド(c
ase ground) に対して反作用させるか、あるいは制御リ
ングが電気モータによってケースグラウンドに対して回
転される。
【０００７】さらに大きい締め付け力を発生するために
は、コイルモータに供給される電流を増加させ、それに
よって制御リングを作動リングに対して回転させる制御
リングケースグラウンドの反力を増大させて、ボールラ
ンプ機構内の転動部材を制御及び作動リング内の対応の
ランプと係合させ、それによって軸方向移動及びクラッ
チディスクに対する締め付け力を増加させる。クラッチ
締め付け力を与えるためにボールランプアクチュエータ
を使用する際の１つの問題は、片ランプのボールランプ
機構の仕組みでは、作動電流を取り除いた時に締め付け
力が失われることにある。
は、コイルモータに供給される電流を増加させ、それに
よって制御リングを作動リングに対して回転させる制御
リングケースグラウンドの反力を増大させて、ボールラ
ンプ機構内の転動部材を制御及び作動リング内の対応の
ランプと係合させ、それによって軸方向移動及びクラッ
チディスクに対する締め付け力を増加させる。クラッチ
締め付け力を与えるためにボールランプアクチュエータ
を使用する際の１つの問題は、片ランプのボールランプ
機構の仕組みでは、作動電流を取り除いた時に締め付け
力が失われることにある。
【０００８】言い換えると、この形式の従来形ボールラ
ンプ作動式クラッチでは、クラッチ制御装置が電気エネ
ルギをコイルに供給できない時、動力伝達系統クラッチ
が切り離される。その場合、ボールランプアクチュエー
タは、動力伝達系統クラッチを不作動化させる方向へ自
在に移動できる。このような状況では、作動リング及び
制御リングの相対回転が逆転して、ボールランプの軸方
向変位が消失するため、圧力プレートはクラッチディス
クから引き離される。その結果、エンジンが変速機から
切り離されて、エンジンの駆動力も制動力も失われる。
クラッチ制御装置からの電力が失われた時にボールラン
プアクチュエータがそれの状態（位置）を維持できるこ
とが望ましい。
ンプ作動式クラッチでは、クラッチ制御装置が電気エネ
ルギをコイルに供給できない時、動力伝達系統クラッチ
が切り離される。その場合、ボールランプアクチュエー
タは、動力伝達系統クラッチを不作動化させる方向へ自
在に移動できる。このような状況では、作動リング及び
制御リングの相対回転が逆転して、ボールランプの軸方
向変位が消失するため、圧力プレートはクラッチディス
クから引き離される。その結果、エンジンが変速機から
切り離されて、エンジンの駆動力も制動力も失われる。
クラッチ制御装置からの電力が失われた時にボールラン
プアクチュエータがそれの状態（位置）を維持できるこ
とが望ましい。
【０００９】ボールランプアクチュエータは、複数の転
動部材と、制御リングと、向き合った作動リングとを備
えており、作動リング及び制御リングによって少なくと
も３つの向き合った片ランプ表面が円周方向半円溝とし
て形成され、各対の向き合った溝に１つの転動部材が収
容されている。制御リングとハウジング部材との間にス
ラスト軸受が配置されて、フライホィール等の入力部材
に連結されてそれと共転する。制御リングの１つの部材
に隣接して電磁コイルが配置されて、これが誘発する磁
界が制御リングに負荷を加えることによって、ボールラ
ンプアクチュエータの制御リング及び作動リング間に相
対回転を発生させる。
動部材と、制御リングと、向き合った作動リングとを備
えており、作動リング及び制御リングによって少なくと
も３つの向き合った片ランプ表面が円周方向半円溝とし
て形成され、各対の向き合った溝に１つの転動部材が収
容されている。制御リングとハウジング部材との間にス
ラスト軸受が配置されて、フライホィール等の入力部材
に連結されてそれと共転する。制御リングの１つの部材
に隣接して電磁コイルが配置されて、これが誘発する磁
界が制御リングに負荷を加えることによって、ボールラ
ンプアクチュエータの制御リング及び作動リング間に相
対回転を発生させる。
【００１０】このような事情に鑑みて、本発明は、電力
の消失時にボールランプ作動式クラッチが切り離されな
いようにすることを目的としている。
の消失時にボールランプ作動式クラッチが切り離されな
いようにすることを目的としている。
【００１１】本発明の別の目的は、解放コイルを用いて
制御された一方向クラッチを用いることによって、ボー
ルランプ作動式クラッチが切り離されないようにするこ
とである。
制御された一方向クラッチを用いることによって、ボー
ルランプ作動式クラッチが切り離されないようにするこ
とである。
【００１２】本発明のさらなる目的は、一方向クラッチ
を用いて制御リングと作動リングとの間の回転向きを固
定することによって、電力の消失時にボールランプ作動
式クラッチが切り離されないようにすることである。
を用いて制御リングと作動リングとの間の回転向きを固
定することによって、電力の消失時にボールランプ作動
式クラッチが切り離されないようにすることである。
【００１３】本発明のさらなる目的は、第１レースを作
動リングに接続し、第２レースを制御リングに接続した
一方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間
の回転向きを固定することによって、動力伝達系統トル
クが逆転した時にボールランプ機構が切り離されないよ
うにすることである。
動リングに接続し、第２レースを制御リングに接続した
一方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間
の回転向きを固定することによって、動力伝達系統トル
クが逆転した時にボールランプ機構が切り離されないよ
うにすることである。
【００１４】本発明のさらなる目的は、第１レースを作
動リングに接続し、第２レースを制御リングに接続した
一方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間
の回転向きを固定することによって、ボールランプ機構
が切り離されないようにすることであり、一方向クラッ
チは常時連結されているが、解放コイルを用いて電子的
に切り離される。
動リングに接続し、第２レースを制御リングに接続した
一方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間
の回転向きを固定することによって、ボールランプ機構
が切り離されないようにすることであり、一方向クラッ
チは常時連結されているが、解放コイルを用いて電子的
に切り離される。
【００１５】本発明のさらに別の目的は、外レースを作
動リングに接続し、内レースを制御リングに接続した一
方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間の
回転向きを固定することによって、ボールランプ機構が
切り離されないようにすることであり、一方向クラッチ
は常時連結されているが、接地された解放コイルを用い
て電子的に切り離される。
動リングに接続し、内レースを制御リングに接続した一
方向クラッチを用いて制御リングと作動リングとの間の
回転向きを固定することによって、ボールランプ機構が
切り離されないようにすることであり、一方向クラッチ
は常時連結されているが、接地された解放コイルを用い
て電子的に切り離される。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンフラ
イホィール等の回転入力部材と変速機入力軸等の回転出
力部材とを、ボールランプアクチュエータの軸方向伸張
によってフライホィール及び作動リング間に締め付けら
れるクラッチディスクを介して回転結合させることを特
徴としている。
イホィール等の回転入力部材と変速機入力軸等の回転出
力部材とを、ボールランプアクチュエータの軸方向伸張
によってフライホィール及び作動リング間に締め付けら
れるクラッチディスクを介して回転結合させることを特
徴としている。
【００１７】ボールランプアクチュエータは、一方向に
深さが可変の溝（ランプ）を備えた制御リングと、制御
リングの溝と少なくとも部分的に向き合って一方向に深
さが可変の溝を備えた作動リング（圧力プレート）とを
備えて、電子制御一方向クラッチの作用によって動力伝
達系統クラッチを解放する方向への作動リングの回転を
選択的に阻止する。制御リングを変速機ケース等のケー
スアースに電磁結合させるために電磁コイルを使用して
いる。ボールランプアクチュエータは、コイルによる電
子励起によってのみ増加する締め付け力をクラッチ摩擦
ディスクに加える。
深さが可変の溝（ランプ）を備えた制御リングと、制御
リングの溝と少なくとも部分的に向き合って一方向に深
さが可変の溝を備えた作動リング（圧力プレート）とを
備えて、電子制御一方向クラッチの作用によって動力伝
達系統クラッチを解放する方向への作動リングの回転を
選択的に阻止する。制御リングを変速機ケース等のケー
スアースに電磁結合させるために電磁コイルを使用して
いる。ボールランプアクチュエータは、コイルによる電
子励起によってのみ増加する締め付け力をクラッチ摩擦
ディスクに加える。
【００１８】圧力プレート及び制御リングに取り付けら
れた一方向クラッチが、これらの部材の相対回転を阻止
し、それによってボールランプアクチュエータの解放を
阻止する。フライホィール及び変速機入力軸間がロック
アップされている時、ボールランプアクチュエータを作
動状態に維持するために制御コイルに電流を供給し続け
る必要がないため、寄生エネルギ損失を最小限に抑える
ことができる。一方向クラッチは、解放コイルによって
電子制御されており、解放コイルが励磁された時、制御
プレートが不作動方向へ回転できるようになり、これに
よってクラッチプレートが解放される。解放コイルが励
磁されない時、一方向クラッチが作動して、制御リング
は圧力プレートに対して、ボールランプアクチュエータ
をさらに作動させて動力伝達系統クラッチの連結を維持
する方向にだけ回転することができる。
れた一方向クラッチが、これらの部材の相対回転を阻止
し、それによってボールランプアクチュエータの解放を
阻止する。フライホィール及び変速機入力軸間がロック
アップされている時、ボールランプアクチュエータを作
動状態に維持するために制御コイルに電流を供給し続け
る必要がないため、寄生エネルギ損失を最小限に抑える
ことができる。一方向クラッチは、解放コイルによって
電子制御されており、解放コイルが励磁された時、制御
プレートが不作動方向へ回転できるようになり、これに
よってクラッチプレートが解放される。解放コイルが励
磁されない時、一方向クラッチが作動して、制御リング
は圧力プレートに対して、ボールランプアクチュエータ
をさらに作動させて動力伝達系統クラッチの連結を維持
する方向にだけ回転することができる。
【００１９】
【作用】本発明は、ある部材を一方向へ回転できるが、
反対方向へはほとんど回転できないようにする機構とし
て本出願のために定義された一方向クラッチを利用して
いる。本発明のボールランプアクチュエータに使用され
る一方向クラッチの目的は、電力が消失した時でも、ボ
ールランプアクチュエータの軸方向離隔距離及びクラッ
チプレートに加えられている存在締め付け力を維持でき
るように、制御リングを作動リングに対して固定位置に
保持することである。
反対方向へはほとんど回転できないようにする機構とし
て本出願のために定義された一方向クラッチを利用して
いる。本発明のボールランプアクチュエータに使用され
る一方向クラッチの目的は、電力が消失した時でも、ボ
ールランプアクチュエータの軸方向離隔距離及びクラッ
チプレートに加えられている存在締め付け力を維持でき
るように、制御リングを作動リングに対して固定位置に
保持することである。
【００２０】一方向クラッチを用いることによって、片
角ランプ（制御リングが作動リングに対して一方向に回
転する時に締め付け負荷を加えるだけである溝）を備え
た一方向ボールランプアクチュエータを設けたクラッチ
は、エンジンが駆動している時、またはクラッチ制御装
置からさらなる入力を受け取らないで駆動されている時
に、クラッチ締め付け力を維持することができる。本発
明は、締め付け力をいつでも解放できるように、一方向
クラッチの切り離しの電子制御を行うことができる。一
方向クラッチを切り離してボールランプアクチュエータ
を収縮させることができるようにする解放コイルを励磁
することによって、クラッチを解放することができる。
角ランプ（制御リングが作動リングに対して一方向に回
転する時に締め付け負荷を加えるだけである溝）を備え
た一方向ボールランプアクチュエータを設けたクラッチ
は、エンジンが駆動している時、またはクラッチ制御装
置からさらなる入力を受け取らないで駆動されている時
に、クラッチ締め付け力を維持することができる。本発
明は、締め付け力をいつでも解放できるように、一方向
クラッチの切り離しの電子制御を行うことができる。一
方向クラッチを切り離してボールランプアクチュエータ
を収縮させることができるようにする解放コイルを励磁
することによって、クラッチを解放することができる。
【００２１】このように、実質的に変速機入力軸と片角
溝を備えたボールランプアクチュエータの制御リングと
の間で作用する一方向クラッチを使用することによっ
て、動力伝達系統クラッチへの入力トルクが逆転する
か、制御コイルへの電力が消失した時に、クラッチディ
スクの締め付け力を選択的に維持することができる。
溝を備えたボールランプアクチュエータの制御リングと
の間で作用する一方向クラッチを使用することによっ
て、動力伝達系統クラッチへの入力トルクが逆転する
か、制御コイルへの電力が消失した時に、クラッチディ
スクの締め付け力を選択的に維持することができる。
【００２２】
【実施例】本発明の原理の理解を助けるため、以下に図
示の実施例を参照し、それを説明するために特定の用語
を用いる。しかし、それによって発明の範囲を限定する
ものではなく、図示の装置のそのような変更及びさらな
る変化、さらに本発明の原理を図示のように応用するこ
とは、本発明が関連する技術の専門家には通常思い付く
ことであると考えられることを理解されたい。
示の実施例を参照し、それを説明するために特定の用語
を用いる。しかし、それによって発明の範囲を限定する
ものではなく、図示の装置のそのような変更及びさらな
る変化、さらに本発明の原理を図示のように応用するこ
とは、本発明が関連する技術の専門家には通常思い付く
ことであると考えられることを理解されたい。
【００２３】本開示において、以下の説明で便宜上一定
の用語を用いるが、それらは参考にすぎず、限定的なも
のではない。「右方向」及び「左方向」は、その用語を
使用している図面上での方向を示している。「内方」及
び「外方」は、本発明の装置の構造中心に対してそれぞ
れ向かう方向及び離れる方向を示している。「上方」及
び「下方」は、その用語を使用している図面上での方向
を示している。上記用語はすべて、通常の派生語及び類
似語を含む。
の用語を用いるが、それらは参考にすぎず、限定的なも
のではない。「右方向」及び「左方向」は、その用語を
使用している図面上での方向を示している。「内方」及
び「外方」は、本発明の装置の構造中心に対してそれぞ
れ向かう方向及び離れる方向を示している。「上方」及
び「下方」は、その用語を使用している図面上での方向
を示している。上記用語はすべて、通常の派生語及び類
似語を含む。
【００２４】図１は、入力及び出力部材に取り付けられ
た本発明のボールランプアクチュエータ４の断面図であ
る。本発明を利用できる形式のクラッチアセンブリ２が
用いているボールランプアクチュエータ４では、圧力プ
レート６（作動リングとしても知られている）を使用し
て軸方向力を加えることによって、変速機入力軸にする
ことができる出力部材５に回転不能に取り付けられたク
ラッチディスク１０を圧力プレート６とエンジンフライ
ホィールにすることができる入力部材３との間に締め付
けることができる。クラッチアセンブリ２は、フライホ
ィールを変速機入力軸（出力部材５）に摩擦結合させる
ための車両の動力伝達系統クラッチとして使用すること
ができる。入力部材３は、内燃機関等の原動機（図示せ
ず）によってクランク軸を介して回転駆動される。クラ
ンク軸は、出力部材５を回転駆動するクラッチディスク
１０に対する圧力プレート６の締め付け作用によって本
発明のクラッチアセンブリ２を介して出力部材５に連結
される入力部材３を回転させる。圧力プレート６は、複
数の軸スプライン１１を入力部材３に係合させることに
よって出力部材５に回転不能に取り付けられたクラッチ
ディスク１０を締め付け、それによって原動機からの回
転力を出力部材５に、従って車両動力伝達系統等の回転
エネルギを必要とする装置に伝達することができる。
た本発明のボールランプアクチュエータ４の断面図であ
る。本発明を利用できる形式のクラッチアセンブリ２が
用いているボールランプアクチュエータ４では、圧力プ
レート６（作動リングとしても知られている）を使用し
て軸方向力を加えることによって、変速機入力軸にする
ことができる出力部材５に回転不能に取り付けられたク
ラッチディスク１０を圧力プレート６とエンジンフライ
ホィールにすることができる入力部材３との間に締め付
けることができる。クラッチアセンブリ２は、フライホ
ィールを変速機入力軸（出力部材５）に摩擦結合させる
ための車両の動力伝達系統クラッチとして使用すること
ができる。入力部材３は、内燃機関等の原動機（図示せ
ず）によってクランク軸を介して回転駆動される。クラ
ンク軸は、出力部材５を回転駆動するクラッチディスク
１０に対する圧力プレート６の締め付け作用によって本
発明のクラッチアセンブリ２を介して出力部材５に連結
される入力部材３を回転させる。圧力プレート６は、複
数の軸スプライン１１を入力部材３に係合させることに
よって出力部材５に回転不能に取り付けられたクラッチ
ディスク１０を締め付け、それによって原動機からの回
転力を出力部材５に、従って車両動力伝達系統等の回転
エネルギを必要とする装置に伝達することができる。
【００２５】本開示の効果を得るため、入力部材３は電
気モータ等のいずれの形式の回転原動機にも取り付ける
ことができ、出力部材５は運動伝達装置に接続されたい
ずれの形式の回転軸にすることもできる。このため、回
転入力部材３はエンジンフライホィールでよく、回転出
力部材５は、車両動力伝達系統に使用されるギヤチェン
ジ変速機の変速機入力軸でよい。
気モータ等のいずれの形式の回転原動機にも取り付ける
ことができ、出力部材５は運動伝達装置に接続されたい
ずれの形式の回転軸にすることもできる。このため、回
転入力部材３はエンジンフライホィールでよく、回転出
力部材５は、車両動力伝達系統に使用されるギヤチェン
ジ変速機の変速機入力軸でよい。
【００２６】圧力プレート６は一般的に、複数の高率ク
ラッチばねの反作用を利用して、フライホィール等の入
力部材３の方へ押し付けられる。しかし、本発明は、ボ
ールランプアクチュエータ４によって発生する軸方向力
を利用して、直接的に圧力プレート６に作用する力を発
生することによって、クラッチディスク１０を入力部材
３に締め付ける。
ラッチばねの反作用を利用して、フライホィール等の入
力部材３の方へ押し付けられる。しかし、本発明は、ボ
ールランプアクチュエータ４によって発生する軸方向力
を利用して、直接的に圧力プレート６に作用する力を発
生することによって、クラッチディスク１０を入力部材
３に締め付ける。
【００２７】ボールランプ機構は従来より公知であっ
て、米国特許第５，０７８，２４９号に開示されている
ような変速機及び歯車クラッチや、米国特許第５，０９
２，８２５号に開示されているような差動クラッチパッ
クに負荷を加えるために使用されており、これらの特許
の開示内容は参考として本説明に含まれる。従来技術で
は、ボールランプ制御機構は、制御リングの反作用によ
りケースグラウンドに押し付けられるか、電気コイルま
たはモータによる出力軸との電磁結合によって励磁され
る。ボールランプアクチュエータ４の詳細な作用は、米
国特許第５，０７８，２４９号及び第５，０９２，８２
５号に開示されている。
て、米国特許第５，０７８，２４９号に開示されている
ような変速機及び歯車クラッチや、米国特許第５，０９
２，８２５号に開示されているような差動クラッチパッ
クに負荷を加えるために使用されており、これらの特許
の開示内容は参考として本説明に含まれる。従来技術で
は、ボールランプ制御機構は、制御リングの反作用によ
りケースグラウンドに押し付けられるか、電気コイルま
たはモータによる出力軸との電磁結合によって励磁され
る。ボールランプアクチュエータ４の詳細な作用は、米
国特許第５，０７８，２４９号及び第５，０９２，８２
５号に開示されている。
【００２８】制御リング１６及び圧力プレート６間の相
対回転運動によって、複数の転動部材２０Ａ、２０Ｂ及
び２０Ｃ（図２を参照）が、長さ方向に深さが変化する
溝２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ
に沿って移動する。制御リング１６の第１面に形成され
たリング溝２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃは、圧力プレート
６の第１側部に形成された対応のプレート溝２３Ａ、２
３Ｂ及び２３Ｃと向き合っている。このため、制御リン
グ１６と圧力プレート６との相対回転によって、転動部
材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃがそれぞれのリング溝２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと同時にプレート溝２３Ａ、２３Ｂ
及び２３Ｃを進み、それによって制御リング１６を圧力
プレート６に対して軸方向に移動させる。
対回転運動によって、複数の転動部材２０Ａ、２０Ｂ及
び２０Ｃ（図２を参照）が、長さ方向に深さが変化する
溝２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ
に沿って移動する。制御リング１６の第１面に形成され
たリング溝２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃは、圧力プレート
６の第１側部に形成された対応のプレート溝２３Ａ、２
３Ｂ及び２３Ｃと向き合っている。このため、制御リン
グ１６と圧力プレート６との相対回転によって、転動部
材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃがそれぞれのリング溝２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと同時にプレート溝２３Ａ、２３Ｂ
及び２３Ｃを進み、それによって制御リング１６を圧力
プレート６に対して軸方向に移動させる。
【００２９】圧力プレート６は、軸方向に移動可能であ
るが、入力部材３及びハウジング１５に対して回転不能
に連結されていることによって、圧力プレート６の第２
側部でクラッチディスク１０と接触して摩擦係合するこ
とができる。制御リング１６及び圧力プレート６によっ
て発生した軸方向力を伝達するためにスラスト軸受１８
が使用されており、制御リング１６の第２面がスラスト
軸受１８に接触している。スラスト軸受１８は、球形転
動部材を用いた形式か、針状ころ軸受等の軸方向負荷を
伝達するのに適したいずれかの種類の材料または部材を
用いた構造にすることができる。
るが、入力部材３及びハウジング１５に対して回転不能
に連結されていることによって、圧力プレート６の第２
側部でクラッチディスク１０と接触して摩擦係合するこ
とができる。制御リング１６及び圧力プレート６によっ
て発生した軸方向力を伝達するためにスラスト軸受１８
が使用されており、制御リング１６の第２面がスラスト
軸受１８に接触している。スラスト軸受１８は、球形転
動部材を用いた形式か、針状ころ軸受等の軸方向負荷を
伝達するのに適したいずれかの種類の材料または部材を
用いた構造にすることができる。
【００３０】このため、ボールランプアクチュエータ４
が伸張して圧力プレート６を軸方向に変位させると、力
がスラスト軸受１８を介してベースリング１７に反作用
して、ハウジング１５に入り、入力部材３に達する。一
方向クラッチ１４の外レース２１がハウジング１５によ
って支持されており、このため、入力部材３及び圧力プ
レート６に回転不能に連結されている。制御延出部分２
６が、ケースグラウンドに取り付けられた制御コイル３
４と磁気的に相互作用するように制御リング１６の一部
として形成されていることによって、制御装置３２によ
って制御コイル３４に電流を流すと、自動車の空調コン
プレッサに使用されている方法と同様にして、制御延長
部分２６が磁気的に制御コイル３４及びケースグラウン
ドに引き付けられる（摩擦連結することができる）。
が伸張して圧力プレート６を軸方向に変位させると、力
がスラスト軸受１８を介してベースリング１７に反作用
して、ハウジング１５に入り、入力部材３に達する。一
方向クラッチ１４の外レース２１がハウジング１５によ
って支持されており、このため、入力部材３及び圧力プ
レート６に回転不能に連結されている。制御延出部分２
６が、ケースグラウンドに取り付けられた制御コイル３
４と磁気的に相互作用するように制御リング１６の一部
として形成されていることによって、制御装置３２によ
って制御コイル３４に電流を流すと、自動車の空調コン
プレッサに使用されている方法と同様にして、制御延長
部分２６が磁気的に制御コイル３４及びケースグラウン
ドに引き付けられる（摩擦連結することができる）。
【００３１】一方向クラッチ１４は常時連結しており、
それによって通常状態では内レース１９から外レース２
１へ回転エネルギを伝達する。解放コイル３０が、一方
向クラッチ１４に隣接配置されており、制御装置３２に
よって電気的に励磁された時、これは解放プレート２８
を磁気的に引き付け、それによって一方向クラッチ１４
を解放するため、内レース１９は外レース２１に対して
いずれかの方向へ回転できる。解放コイル３０は、変速
機ハウジング（図示せず）等のグラウンド部材に取り付
けられているように概略的に示されている。
それによって通常状態では内レース１９から外レース２
１へ回転エネルギを伝達する。解放コイル３０が、一方
向クラッチ１４に隣接配置されており、制御装置３２に
よって電気的に励磁された時、これは解放プレート２８
を磁気的に引き付け、それによって一方向クラッチ１４
を解放するため、内レース１９は外レース２１に対して
いずれかの方向へ回転できる。解放コイル３０は、変速
機ハウジング（図示せず）等のグラウンド部材に取り付
けられているように概略的に示されている。
【００３２】これによって、制御リング１６は、制御延
長部分２６に作用する制御コイル３４によってだけ制御
されて、圧力プレート６に対して回転できるようにな
る。内レース１９は制御リング１６に回転不能に連結さ
れており、外レース２１はハウジング１５及び圧力プレ
ート６に回転不能に連結されている。このため、一方向
クラッチが連結した（解放コイルが励磁されていない）
時、制御リング１６は、圧力プレート６に対してボール
ランプアクチュエータ４をさらに分離させる方向に回転
できるだけであり、これによってクラッチアセンブリの
解放が防止される。
長部分２６に作用する制御コイル３４によってだけ制御
されて、圧力プレート６に対して回転できるようにな
る。内レース１９は制御リング１６に回転不能に連結さ
れており、外レース２１はハウジング１５及び圧力プレ
ート６に回転不能に連結されている。このため、一方向
クラッチが連結した（解放コイルが励磁されていない）
時、制御リング１６は、圧力プレート６に対してボール
ランプアクチュエータ４をさらに分離させる方向に回転
できるだけであり、これによってクラッチアセンブリの
解放が防止される。
【００３３】制御リング１６は、一方向クラッチ１４の
内レースを支持するように右方向へ延出していると共
に、制御コイル３４と磁気的に相互作用する制御延長部
分２６を形成している。制御コイル３４は、変速機のケ
ース等のアースに取り付けられて、クラッチ制御装置３
２によって電気的に励磁される。制御コイル３４は電磁
界３３を発生し、これが制御延長部分２６内に制動力を
導入し、この制動力が制御リング１６に伝達される。制
御コイル３４は、変速機ハウジング等のアース部材（図
示せず）に取り付けられている。制御コイル３４がクラ
ッチ制御装置３２によって電気的に励磁された時、制御
リング１６がケースグラウンドに摩擦回転可能に連結さ
れるようにする摩擦表面を制御延長部分２６に形成する
ことができる。
内レースを支持するように右方向へ延出していると共
に、制御コイル３４と磁気的に相互作用する制御延長部
分２６を形成している。制御コイル３４は、変速機のケ
ース等のアースに取り付けられて、クラッチ制御装置３
２によって電気的に励磁される。制御コイル３４は電磁
界３３を発生し、これが制御延長部分２６内に制動力を
導入し、この制動力が制御リング１６に伝達される。制
御コイル３４は、変速機ハウジング等のアース部材（図
示せず）に取り付けられている。制御コイル３４がクラ
ッチ制御装置３２によって電気的に励磁された時、制御
リング１６がケースグラウンドに摩擦回転可能に連結さ
れるようにする摩擦表面を制御延長部分２６に形成する
ことができる。
【００３４】いずれの場合も、図１に示されているよう
に制御コイル３４によって発生した電磁界３３が、制御
延長部分２６を制御コイル及びケースグラウンドに結合
させる。同様に、やはり変速機ケース等のケースグラウ
ンドに取り付けられた解放コイル３０は、クラッチ制御
装置３２によって電気的に励磁された時、図１に概略的
に示されているグラウンド部材に解放プレート２８を摩
擦連結させ、それによって電磁制動力が解放プレート２
８に加えられる。この制動力によって、制御リング１６
が圧力プレート６に対して回転し、それによって制御リ
ング１６及び圧力プレート６が分離する。
に制御コイル３４によって発生した電磁界３３が、制御
延長部分２６を制御コイル及びケースグラウンドに結合
させる。同様に、やはり変速機ケース等のケースグラウ
ンドに取り付けられた解放コイル３０は、クラッチ制御
装置３２によって電気的に励磁された時、図１に概略的
に示されているグラウンド部材に解放プレート２８を摩
擦連結させ、それによって電磁制動力が解放プレート２
８に加えられる。この制動力によって、制御リング１６
が圧力プレート６に対して回転し、それによって制御リ
ング１６及び圧力プレート６が分離する。
【００３５】次に図２を参照しながら説明すると、制御
リング１６は、出力部材５を包囲して、共通回転軸線３
６回りに共転するディスク形状になっている。制御リン
グ１６には複数の半径方向リング溝２２Ａ、２２Ｂ及び
２２Ｃが形成されており、これらの軸方向深さは長さ方
向に沿って変化している（図３及び図４を参照された
い）。リング溝２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃに、それぞれ
対応の転動部材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃがはまってい
る。同様に、圧力プレート６には、同じ数及び向きで円
周方向に延在するプレート溝２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ
が、制御リング１６に形成されたリング溝２２Ａ、２２
Ｂ及び２２Ｃに向き合わせて形成されている。すなわ
ち、ボールランプアクチュエータ４が図３に示されてい
る不作動状態にある時、制御リング溝２２Ａは圧力プレ
ート溝２３Ａに部分的に向き合っているが、図４に示さ
れているような部分的作動状態の時には、もっと直接的
に圧力プレート溝２３Ａに向き合う。
リング１６は、出力部材５を包囲して、共通回転軸線３
６回りに共転するディスク形状になっている。制御リン
グ１６には複数の半径方向リング溝２２Ａ、２２Ｂ及び
２２Ｃが形成されており、これらの軸方向深さは長さ方
向に沿って変化している（図３及び図４を参照された
い）。リング溝２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃに、それぞれ
対応の転動部材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃがはまってい
る。同様に、圧力プレート６には、同じ数及び向きで円
周方向に延在するプレート溝２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ
が、制御リング１６に形成されたリング溝２２Ａ、２２
Ｂ及び２２Ｃに向き合わせて形成されている。すなわ
ち、ボールランプアクチュエータ４が図３に示されてい
る不作動状態にある時、制御リング溝２２Ａは圧力プレ
ート溝２３Ａに部分的に向き合っているが、図４に示さ
れているような部分的作動状態の時には、もっと直接的
に圧力プレート溝２３Ａに向き合う。
【００３６】制御リング１６と圧力プレート６との間の
相対回転運動時に、球形部材２０Ａは制御リング溝２２
Ａ及び圧力プレート溝２３Ａ内を転動し、溝２２Ａ及び
２３Ａの深さが変化することによって、制御リング１６
を圧力プレート６から分離させようとする軸方向運動が
得られる。
相対回転運動時に、球形部材２０Ａは制御リング溝２２
Ａ及び圧力プレート溝２３Ａ内を転動し、溝２２Ａ及び
２３Ａの深さが変化することによって、制御リング１６
を圧力プレート６から分離させようとする軸方向運動が
得られる。
【００３７】この運動は図３及び図４にもっと明らかに
示されており、それを参照しながら以下に説明する。第
３及び第４図は、本発明の制御リング１６及び圧力プレ
ート６の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であ
る。図３は、球形部材２０Ａが制御リング溝２２Ａの最
も深い部分、及び圧力プレート溝２３Ａの最も深い部分
に位置して、それによって制御リング１６と圧力プレー
ト６との間の分離ギャップ４４が比較的狭い不作動状態
にあるボールランプアクチュエータ４を示している。図
３に示されているような不作動状態では、分離ギャップ
４４が比較的狭く、制御リング１６が圧力プレート６に
対して図４に示されている作動位置へ相対回転すると、
分離ギャップ４４が相当に広くなる。この軸方向運動を
利用して、圧力プレート６を入力部材３の方へ軸方向移
動させ、それによってクラッチディスク１０に締め付け
力を与えることができる。
示されており、それを参照しながら以下に説明する。第
３及び第４図は、本発明の制御リング１６及び圧力プレ
ート６の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であ
る。図３は、球形部材２０Ａが制御リング溝２２Ａの最
も深い部分、及び圧力プレート溝２３Ａの最も深い部分
に位置して、それによって制御リング１６と圧力プレー
ト６との間の分離ギャップ４４が比較的狭い不作動状態
にあるボールランプアクチュエータ４を示している。図
３に示されているような不作動状態では、分離ギャップ
４４が比較的狭く、制御リング１６が圧力プレート６に
対して図４に示されている作動位置へ相対回転すると、
分離ギャップ４４が相当に広くなる。この軸方向運動を
利用して、圧力プレート６を入力部材３の方へ軸方向移
動させ、それによってクラッチディスク１０に締め付け
力を与えることができる。
【００３８】図４は、クラッチ制御装置３２から制御コ
イル３４へ電流を流すことによってボールランプ機構４
を作動させた時の制御リング１６と圧力プレート６との
間の関係を示している。（接地された）制御コイル３４
と制御延長部分２６との間の磁気的相関作用によって、
制御リング１６をケースグラウンドに電磁的に接続する
ように制御リング１６に制動効果が加えられる。このた
め、圧力プレート６は入力部材３と共に回転しているの
で、入力部材３とケースグラウンドとの間の相対回転速
度差によって、圧力プレート６と制御リング１６との間
に相対回転移動が誘発される。この相対回転移動によっ
て、制御リング１６は圧力プレート６に対して回転し
て、図４に示されているものと同様な配置関係を生じ
る。
イル３４へ電流を流すことによってボールランプ機構４
を作動させた時の制御リング１６と圧力プレート６との
間の関係を示している。（接地された）制御コイル３４
と制御延長部分２６との間の磁気的相関作用によって、
制御リング１６をケースグラウンドに電磁的に接続する
ように制御リング１６に制動効果が加えられる。このた
め、圧力プレート６は入力部材３と共に回転しているの
で、入力部材３とケースグラウンドとの間の相対回転速
度差によって、圧力プレート６と制御リング１６との間
に相対回転移動が誘発される。この相対回転移動によっ
て、制御リング１６は圧力プレート６に対して回転し
て、図４に示されているものと同様な配置関係を生じ
る。
【００３９】図３の不作動状態に較べて、分離ギャップ
４４が相当に大きくなっている。球形転動部材２０Ａ
は、制御リング溝２２Ａ及び圧力プレート溝２３Ａの両
方に沿って溝２２Ａ及び２３Ａの中間深さまで転動し、
それによって制御リング１６を圧力プレート６から分離
させて、分離ギャップ４４の増加で示されているような
（支持ハウジング２２と共転する）圧力プレート６の軸
方向運動が行われ、これを伝達することによって、クラ
ッチディスク１０を入力部材３に締め付けることができ
る。図３及び図４の両方には、圧力プレート６に対する
制御リング１６の相対回転移動が、リング溝２２Ａ及び
プレート溝２３Ａ上の点４２及び４３でさらに説明され
ている。
４４が相当に大きくなっている。球形転動部材２０Ａ
は、制御リング溝２２Ａ及び圧力プレート溝２３Ａの両
方に沿って溝２２Ａ及び２３Ａの中間深さまで転動し、
それによって制御リング１６を圧力プレート６から分離
させて、分離ギャップ４４の増加で示されているような
（支持ハウジング２２と共転する）圧力プレート６の軸
方向運動が行われ、これを伝達することによって、クラ
ッチディスク１０を入力部材３に締め付けることができ
る。図３及び図４の両方には、圧力プレート６に対する
制御リング１６の相対回転移動が、リング溝２２Ａ及び
プレート溝２３Ａ上の点４２及び４３でさらに説明され
ている。
【００４０】図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った本発明の
ボールランプアクチュエータの断面図であり、一方向ク
ラッチ１４の構造をさらにわかりやすく示している。外
レース２１の内周に複数のくさび形部分２７が、円筒形
ローラとして示されている同数の転動部材２４を収容す
るように設けられている。解放プレート２８には、それ
ぞれ転動部材２４に接触するように解放プレート２８か
ら軸方向に延出したタブ３５が設けられている。解放プ
レート２８の回転軸線は、出力部材５の回転軸線３６と
一致している。
ボールランプアクチュエータの断面図であり、一方向ク
ラッチ１４の構造をさらにわかりやすく示している。外
レース２１の内周に複数のくさび形部分２７が、円筒形
ローラとして示されている同数の転動部材２４を収容す
るように設けられている。解放プレート２８には、それ
ぞれ転動部材２４に接触するように解放プレート２８か
ら軸方向に延出したタブ３５が設けられている。解放プ
レート２８の回転軸線は、出力部材５の回転軸線３６と
一致している。
【００４１】解放コイル３０がクラッチ制御装置３２に
よって励磁された時、タブ３５が転動部材を図５に示さ
れている位置へ押し込むが、この位置では、一方向クラ
ッチ１４が解放されて、制御リング１６が圧力プレート
６に対して回転してボールランプアクチュエータ４を接
触させることによって、動力伝達系統クラッチ２を解放
することができる。解放コイル３０が励磁されない場
合、転動部材２４はくさび形部分２７のために内レース
１９及び外レース２１間で固定されるようになるため、
制御リング１６は圧力プレート６に対して、制御リング
１６を圧力プレート６からさらに分離させ、それによっ
てクラッチディスク１０に対する締め付け負荷を増大さ
せる方向に回転できるだけである。
よって励磁された時、タブ３５が転動部材を図５に示さ
れている位置へ押し込むが、この位置では、一方向クラ
ッチ１４が解放されて、制御リング１６が圧力プレート
６に対して回転してボールランプアクチュエータ４を接
触させることによって、動力伝達系統クラッチ２を解放
することができる。解放コイル３０が励磁されない場
合、転動部材２４はくさび形部分２７のために内レース
１９及び外レース２１間で固定されるようになるため、
制御リング１６は圧力プレート６に対して、制御リング
１６を圧力プレート６からさらに分離させ、それによっ
てクラッチディスク１０に対する締め付け負荷を増大さ
せる方向に回転できるだけである。
【００４２】このように、一方向クラッチ１４は、ボー
ルランプアクチュエータ４を所定の作動状態にロックす
ることができ、動力伝達系統クラッチアセンブリ２の係
合度合いに影響を与えることなく電力を取り除くことが
できる。図６は、圧力プレート６の変更実施例を示して
いる。圧力プレート６は、圧力プレート６’及び作動プ
レート６”の２部材に分割されており、それぞれ転動部
材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃを保持するプレート溝２３
Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃが、圧力プレート６’に接してそ
れを押し付ける作動プレート６”に形成されている。そ
の場合、圧力プレート６’が、クラッチディスク１０に
接触して摩擦係合する。
ルランプアクチュエータ４を所定の作動状態にロックす
ることができ、動力伝達系統クラッチアセンブリ２の係
合度合いに影響を与えることなく電力を取り除くことが
できる。図６は、圧力プレート６の変更実施例を示して
いる。圧力プレート６は、圧力プレート６’及び作動プ
レート６”の２部材に分割されており、それぞれ転動部
材２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃを保持するプレート溝２３
Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃが、圧力プレート６’に接してそ
れを押し付ける作動プレート６”に形成されている。そ
の場合、圧力プレート６’が、クラッチディスク１０に
接触して摩擦係合する。
【００４３】ボールランプ機構４を常時圧縮し、それに
よってクラッチアセンブリ２を解放しようとしている動
力伝達系統クラッチアセンブリ２を継続的に連結させる
場合は、解放コイル３０を非励磁状態にして、一方向ク
ラッチ１４によって、クラッチアセンブリ２をさらに作
動させる方向以外への圧力プレート６に対する制御リン
グ１６の回転を阻止する。クラッチアセンブリ２を解放
する場合は、クラッチ制御装置３２によって解放コイル
３０を励磁し、これによって解放プレート２８をケース
グラウンドに電磁的に接続して、タブ３５が転動部材２
４をくさび形部分２７上の位置へ押し込むことによっ
て、一方向クラッチ１４がいずれの方向へも回転できる
ようにする。
よってクラッチアセンブリ２を解放しようとしている動
力伝達系統クラッチアセンブリ２を継続的に連結させる
場合は、解放コイル３０を非励磁状態にして、一方向ク
ラッチ１４によって、クラッチアセンブリ２をさらに作
動させる方向以外への圧力プレート６に対する制御リン
グ１６の回転を阻止する。クラッチアセンブリ２を解放
する場合は、クラッチ制御装置３２によって解放コイル
３０を励磁し、これによって解放プレート２８をケース
グラウンドに電磁的に接続して、タブ３５が転動部材２
４をくさび形部分２７上の位置へ押し込むことによっ
て、一方向クラッチ１４がいずれの方向へも回転できる
ようにする。
【００４４】
【発明の効果】本発明を車両動力伝達系統に適用する場
合、クラッチアセンブリ２がボールランプ機構４の作用
で作動し、一方向クラッチ１４が連結して、エンジンが
出力を車両動力伝達系統に供給して車両を推進できるよ
うになった時、あるいはエンジンから動力伝達系統へ動
力を供給することによって車両の速度を高めることが望
まれなくなった時、エンジン出力を減少させ、エンジン
から動力伝達系統への回転出力の流れを動力伝達系統か
らエンジンへ流れるように逆転させることによって、エ
ンジンが車両を制動することができる。
合、クラッチアセンブリ２がボールランプ機構４の作用
で作動し、一方向クラッチ１４が連結して、エンジンが
出力を車両動力伝達系統に供給して車両を推進できるよ
うになった時、あるいはエンジンから動力伝達系統へ動
力を供給することによって車両の速度を高めることが望
まれなくなった時、エンジン出力を減少させ、エンジン
から動力伝達系統への回転出力の流れを動力伝達系統か
らエンジンへ流れるように逆転させることによって、エ
ンジンが車両を制動することができる。
【００４５】解放コイル３０を励磁しない場合、一方向
クラッチ１４は制御リング１６に対する圧力プレート６
の相対回転位置を維持することができ、それによって圧
力プレート６と入力部材３（フライホィール）との間の
締め付け力を維持することによって、出力部材５（変速
機入力軸）と入力部材３（フライホィール）間の摩擦回
転結合を維持することができるので、動力伝達系統はエ
ンジンに回転力を供給することができ、これは、エンジ
ンスロットルが閉じている場合、車両を制動しようとす
る。このため、本発明によれば、制御コイル３４への電
力供給がなくなっても、動力伝達系統クラッチアセンブ
リ２及びボールランプアクチュエータ４の状態が維持さ
れる。解放コイル３０が励磁されるまで、連結したクラ
ッチアセンブリ２は連結したままとなる。
クラッチ１４は制御リング１６に対する圧力プレート６
の相対回転位置を維持することができ、それによって圧
力プレート６と入力部材３（フライホィール）との間の
締め付け力を維持することによって、出力部材５（変速
機入力軸）と入力部材３（フライホィール）間の摩擦回
転結合を維持することができるので、動力伝達系統はエ
ンジンに回転力を供給することができ、これは、エンジ
ンスロットルが閉じている場合、車両を制動しようとす
る。このため、本発明によれば、制御コイル３４への電
力供給がなくなっても、動力伝達系統クラッチアセンブ
リ２及びボールランプアクチュエータ４の状態が維持さ
れる。解放コイル３０が励磁されるまで、連結したクラ
ッチアセンブリ２は連結したままとなる。
【００４６】以上に本発明を、当業者であればそれを製
造及び使用できるまで十分に詳細に説明してきた。上記
明細書を読んで理解すれば、本発明の様々な変更が当業
者には明らかになるであろう。そのような変更はすべ
て、請求項の範囲に入る限り、本発明の一部に含まれる
ものとする。
造及び使用できるまで十分に詳細に説明してきた。上記
明細書を読んで理解すれば、本発明の様々な変更が当業
者には明らかになるであろう。そのような変更はすべ
て、請求項の範囲に入る限り、本発明の一部に含まれる
ものとする。
【図１】入力及び出力部材に取り付けられた本発明のボ
ールランプアクチュエータの部分断面図である。
ールランプアクチュエータの部分断面図である。
【図２】本発明のボールランプアクチュエータの作動リ
ング、制御リング及び圧力プレートの図１のＩＩ−ＩＩ
線に沿った断面図である。
ング、制御リング及び圧力プレートの図１のＩＩ−ＩＩ
線に沿った断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った本発明のボー
ルランプアクチュエータの断面図であって、アクチュエ
ータが不作動状態に示されている。
ルランプアクチュエータの断面図であって、アクチュエ
ータが不作動状態に示されている。
【図４】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った本発明のボー
ルランプアクチュエータの断面図であって、アクチュエ
ータが作動状態に示されている。
ルランプアクチュエータの断面図であって、アクチュエ
ータが作動状態に示されている。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った本発明のボールランプ
アクチュエータの断面図である。
アクチュエータの断面図である。
【図６】本発明の圧力プレートの変更実施例の前面図で
ある。
ある。
３ 入力部材 ４ ボールランプアクチュエータ ５ 出力部材 ６ 圧力プレート １０ クラッチプレート １４ 一方向クラッチ １６ 制御リング １９ 内レース ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 転動部材 ２１ 外レース ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ リング溝 ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ プレート溝 ２８ 解放プレート ３０ 解放コイル ３２ クラッチ制御装置 ３４ 制御コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョン アレン スティービー アメリカ合衆国 ミシガン 49087 スク ールクラフ ト ピー．オー．ボックス 345（番地表示なし) (72)発明者 ディビット マイケル プレストン アメリカ合衆国 ミシガン 48346 クラ ークストン エニスモア ドライブ 4551
Claims (15)
- 【請求項１】 回転入力部材(3) を出力部材(5) に連結
するためのボールランプアクチュエータ(4) であって、 原動機によって駆動されて、回転軸線回りに回転する入
力部材(3) と、 該入力部材(3) の前記回転軸線と同軸的な回転軸線を備
えて出力装置を回転させる出力部材(5) と、 長さ方向に沿って軸方向深さが増加する少なくとも２つ
の円周方向溝(22A、22B、22C) を第１面に設けており、前
記出力部材(5) に選択的に磁気結合されることによって
それと共転する環状制御リング(16)と、前記溝(22A、22
B、22C) の各々に１つずつ配置された同数の転動部材(20
A、20B、20C) と、前記制御リング(16)の前記回転軸線に
沿った回転軸線を備えて、前記入力部材(3) に回転可能
に連結されている圧力プレート(6) とを備えており、該
圧力プレートには、前記制御リング(16)に形成された前
記溝(22A、22B、22C) と数、形状及び半径方向位置がほぼ
同じである少なくとも２つの溝(23A、23B、23C) が設けら
れ、前記圧力プレート(6) に形成された前記溝(23A、23
B、23C) は、前記制御リング(16)に形成された前記溝(22
A、22B、22C) に少なくとも部分的に向き合って、前記転
動部材(20A、20B、20C) の各々を、前記圧力プレート(6)
に形成された前記溝(23A、23B、23C) の１つと前記制御リ
ング(16)に形成された前記溝(22A、22B、22C) の１つとの
間に捕らえていると共に、前記制御リング(16)を前記圧
力プレート(6) に対して軸方向及び回転方向に移動可能
に配置している、軸方向変位を生じるボールランプアク
チュエータ(4) と、 前記入力部材(3) と前記圧力プレート(6) との間に配置
されて、前記出力部材(5) に回転不能に接続されてお
り、前記ボールランプアクチュエータ(4) が作動した時
に前記入力部材(3) と前記圧力プレート(6) との間に締
め付けられ、それによって前記入力部材(3) を前記出力
部材(5) に摩擦結合させるクラッチディスク(10)と、 前記制御リング(16)に接続された内レース(19)及び前記
圧力プレート(6) と共転する外レース(21)とを備えて、
前記制御リング(16)及び前記圧力プレート(6)の軸方向
離隔距離を減少させる方向への前記制御リング(16)及び
前記圧力プレート(6) 間の相対回転を阻止するように配
置されており、ケースグラウンドに接続された時、前記
制御プレート(16)が前記圧力プレート(6) に対してエン
ジン回転方向の逆方向に回転できるように解放する解放
プレート(28)を設けている一方向クラッチ(14)と、 前記ケースグラウンドに接続されて、該一方向クラッチ
(14)を解放するために前記解放プレート(28)を前記ケー
スグラウンドに電磁的に接続できるように、クラッチ制
御装置(32)によって選択的に電気的に励磁される解放コ
イル(30)と、 前記制御リング(16)を前記ケースグラウンドに電磁的に
連結できるように、前記クラッチ制御装置(32)によって
電気的に励磁される制御コイル(34)とを有することを特
徴とするボールランプアクチュエータ。 - 【請求項２】 前記入力部材(3) は、エンジンに回転不
能に取り付けられたフライホィールを有しており、前記
出力部材(5) は変速機入力軸を有していることを特徴と
する請求項１記載のボールランプアクチュエータ(4) 。 - 【請求項３】 前記制御コイル(34)及び前記解放コイル
(30)は前記ケースグラウンドに取り付けられていること
を特徴とする請求項２記載のボールランプアクチュエー
タ(4) 。 - 【請求項４】 前記制御コイル(34)と摩擦接触してそれ
に回転制動トルクを加えるために前記制御リング(16)に
摩擦表面が形成されていることを特徴とする請求項３記
載のボールランプアクチュエータ(4) 。 - 【請求項５】 前記転動部材(20A、20B、20C) は球形であ
ることを特徴とする請求項１記載のボールランプアクチ
ュエータ(4) 。 - 【請求項６】 さらに、前記入力部材(3) に取り付けら
れて、前記ボールランプアクチュエータ(4) をほぼ取り
囲んでいるハウジング(15)と、前記制御リング(16)及び
前記ハウジング(15)間に作用して、前記ボールランプア
クチュータを作動させた時に発生するスラスト負荷を吸
収するスラスト軸受(18)とを有していることを特徴とす
る請求項１記載のボールランプアクチュエータ(4) 。 - 【請求項７】 フライホィール(3) を変速機入力軸(5)
に連結するボールランプアクチュエータ(4) を用いた動
力伝達系統クラッチ(2) であって、 エンジンで回転軸線回りに回転するフライホィール(3)
と、 入力軸(5) 及びハウジングを備えたギヤチェンジ変速機
と、 前記入力軸にスプライン連結されて、前記入力軸(5) か
ら半径方向に延出しており、第１表面及び第２表面に摩
擦物質を備えて、該第１表面が前記フライホィール(3)
と摩擦係合するようにしたクラッチディスク(10)と、 前記入力軸(5) を取り囲んで、前記フライホィール(3)
に回転不能に滑り結合されており、前記クラッチディス
ク(10)の前記第２表面と摩擦係合する第１表面を備えて
いる圧力プレート(6) と、 該圧力プレート(6) を前記クラッチディスク(10)及び前
記フライホィール(3)方へ移動させ、それによって前記
クラッチディスク(10)をその間に締め付けることができ
るボールランプアクチュエータ(4) であって、前記圧力
プレート(16)の第２表面に形成されて、可変深さの部分
を備えている複数のプレート溝(23A、23B、23C) と、各プ
レート溝(23A、23B、23C) 内に１つずつ配置された転動部
材(20A、20B、20C) と、前記入力軸(5) を取り囲んで、前
記圧力プレート(6) に隣接配置された制御リング(16)と
を備えており、前記制御リング(16)の第１面に前記プレ
ート溝(23A、23B、23C) とほぼ同一の複数のリング溝(22
A、22B、22C) が形成されており、前記プレート溝(23A、23
B、23C) は前記リング溝(22A、22B、22C) に向き合い、転
動部材(20A、20B、20C) が各対の向き合ったリング及びプ
レート溝(22A、23A;22B、23B;22C、23C) に接触しており、
前記リング溝(22A、22B、22C) 及び前記プレート溝(23A、2
3B、23C) は、前記圧力プレート(6) 及び前記制御リング
(16)の相対角移動によって前記圧力プレート(6) 及び前
記制御リング(16)間の軸方向離隔距離が増減するように
配置されているボールランプアクチュエータ(4) と、 前記制御リング(16)の第２面に接触して、前記フライホ
ィール(3) に連結されたハウジング(5) に対して反作用
する、前記制御リング(16)によって発生した軸方向スラ
スト負荷を吸収するスラスト軸受(18)と、 前記制御プレート(16)内に選択的に磁界を誘発し、それ
によって前記制御リング(16)をケースグラウンド部材に
磁気結合させる制御コイル(34)と、 前記制御リング(16)に取り付けられた内レース(19)及び
前記ハウジング(15)に取り付けられた外レース(21)を備
えて、前記ボールランプアクチュエータ(4) を解放する
方向への前記制御リング(16)に対する前記圧力プレート
(6) の回転を阻止する一方向クラッチ(14)と、 前記一方向クラッチ(14)と接触する解放プレート(28)
と、 該解放プレート(28)内に磁界を選択的に誘発し、それに
よって前記一方向クラッチ(14)を解放することによっ
て、前記圧力プレート(6) が前記制御リング(16)に対し
て時計回りまたは反時計回り方向に回転できるようにす
る解放コイル(30)とを有していることを特徴とする動力
伝達系統クラッチ(2) 。 - 【請求項８】 前記制御コイル(34)及び前記解放コイル
(30)は前記ケースグラウンド部材に取り付けられている
ことを特徴とする請求項７記載の動力伝達系統クラッチ
(2) 。 - 【請求項９】 さらに、前記制御コイル(34)と摩擦係合
してそれに回転制動トルクを加えるように、前記制御リ
ング(16)に摩擦表面が形成されていることを特徴とする
請求項８記載の動力伝達系統クラッチ(2) 。 - 【請求項１０】 前記転動部材(20A、20B、20C) は球形で
あることを特徴とする請求項８記載の動力伝達系統クラ
ッチ(2) 。 - 【請求項１１】 ボールランプアクチュエータ(4) を用
いた動力伝達系統クラッチ(2) であって、 フライホィール摩擦表面を備えて回転軸線回りに回転可
能なフライホィール(3) と、 回転軸線回りに回転可能な出力部材(5) と、 第１摩擦表面及び第２摩擦表面を備えて、前記フライホ
ィール(3) の前記回転軸線回りに回転可能であり、該第
１摩擦表面を前記フライホィール摩擦表面に向き合わせ
たクラッチディスク(10)と、 該クラッチディスク(10)の前記第２摩擦表面に向き合っ
た摩擦表面を備えて、前記フライホィール(3) に回転不
能に連結されている圧力プレート(6) と、 該圧力プレート(6) を前記フライホィール(3) の方へ軸
方向変位させるボールランプアクチュエータ(4) であっ
て、円周方向に延在して可変深さの部分を備えている溝
(22A、22B、22C;23A、23B、23C) を、少なくとも３対の対向
溝(22A、23A;22B、23B;22C、23C) として配置して設けた対
向面を備えた制御リング(16)及び作動リング(6) と、各
対の対向溝(22A、23A;22B、23B;22C、23C) 内に１つずつ配
置された転動部材(20A、20B、20C) とを備えており、前記
作動リング(6) 及び前記隣接の制御リング(16)の前記溝
(23A、23B、23C、22A、22B、22C) は、前記作動リング(6) 及
び前記制御リング(16)が開始位置から第１方向へ相対角
移動することによって、前記作動リング(6) が前記制御
リング(16)から離れる方向へ軸方向移動して、前記圧力
プレート(6) を前記フライホィール(3) の方へ移動さ
せ、これによって前記クラッチディスク(10)を締め付け
ることができるように配置されており、前記作動リング
(6) は前記圧力プレート(6) に連結されていると共に、
前記制御リング(16)及び前記作動リング(6) は前記回転
軸線回りに回転可能であるボールランプアクチュエータ
(4) と、 前記制御リング(16)に回転不能に取り付けられた内レー
ス(19)及び前記フライホィール(3) に回転不能に接続さ
れた外レース(21)を備えて、前記ボールランプアクチュ
エータ(4) を不作動化する方向への前記作動リング(6)
及び前記制御リング(16)の相対回転を阻止する一方向ク
ラッチ(14)と、 該一方向クラッチ(14)と係合することによって該一方向
クラッチ(14)を選択的に解放し、それによって前記作動
リング(6) が前記制御プレート(16)に対していずれの方
向へも回転できるようにする解放プレート(28)と、 前記制御リング(16)をケースグラウンドに選択的に結合
するカップリング手段とを有していることを特徴とする
動力伝達系統クラッチ(2) 。 - 【請求項１２】 前記カップリング手段は、電流で励磁
された時に前記制御リング(16)内に磁界を誘発し、それ
によって前記制御リング(16)に制動トルクを加えるコイ
ル(34)を有していることを特徴とする請求項１１記載の
動力伝達系統クラッチ(2) 。 - 【請求項１３】 該コイル(34)はクラッチ制御装置(32)
によって電気的に励磁されることを特徴とする請求項１
２記載の動力伝達系統クラッチ(2) 。 - 【請求項１４】 前記出力部材(5) は変速機入力軸であ
ることを特徴とする請求項１１記載の動力伝達系統クラ
ッチ(2) 。 - 【請求項１５】 前記フライホィール(3) はエンジンに
よって回転駆動されることを特徴とする請求項１１記載
の動力伝達系統クラッチ(2) 。
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