JPH11325125A

JPH11325125A - 制御可能な２方向オ―バランニングクラッチ組立体

Info

Publication number: JPH11325125A
Application number: JP11078062A
Authority: JP
Inventors: Dan J Showalter; ダン・ジェイ・ショウォルター
Original assignee: Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 1999-11-26
Also published as: KR19990077679A; US5992592A; EP0945637A1

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車のトランスファーケース、伝動装置、
差動装置等のような自動車の駆動ラインの構成要素に使
用される、能動的に制御可能な２方向オーバランニング
クラッチ組立体を提供する。【解決手段】能動的な多数モードオーバランニングク
ラッチ組立体１３０は、同心状の内側部材１３２及び外
側部材１８４と、該部材の間に作用可能に配置された対
向した複数対のクラッチ爪１５０Ｌ、１５０Ｒとを備え
ている。クラッチ爪は、半径方向外方に偏倚され、ま
た、軸方向に並進可能な周方向制御スリーブ２００と協
働する凹状部分及び隆起ランド部を備えている。制御ス
リーブ２００は、完全な係合モードすなわち両方向に係
止したモードと、第一の方向への駆動及びオーバランニ
ングモードと、逆方向への駆動及びオーバランニングモ
ードと、完全な非係合モードすなわち解放又は不作動モ
ードという４つの異なる作動モードを行い得るように作
用可能（係合）又は作用不能（引込み）爪の色々な組み
合わせを選択し得るように並進させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、両方
向クラッチ組立体、すなわち２方向オーバランニングク
ラッチ組立体、より具体的には、トランスファーケー
ス、伝動装置、差動装置等のような自動車の駆動ライン
の構成要素にて使用される、能動制御型の２方向オーバ
ランニングクラッチ組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般人用の車の４輪駆動装置は、不断に
洗練されつつある。当初、４輪駆動装置は、主として、
トラック及び道路外にて使用することを目的とする車に
限定されていた。かかる装置は、機械的な観点からして
複雑であり且つ運転上の観点からしても複雑である。常
に、駆動トレーンを４輪駆動に入れるためには、車を停
止させる必要があり、また、第二の駆動車輪を第二の車
軸に結合するために、車を下車して、駆動ハブを手動で
作動させることが更に必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置が簡略化し、
より洗練され且つより使用し易くなるに伴って、この装
置の適用例は、徐々に、軽荷重トラック、スポーツ用
車、ヴァン及び一部の乗用車にも拡張している。かかる
装置は、例えば、前側差動装置内に内蔵されたフライ
(ｆｌｙ)及び車軸のような接続解除装置にて作動される
ことがしばしばであり、車輪に取り付けた手動の係止ハ
ブを係止したり、非係止状態とするため車を下車する必
要性を無くしている。

【０００４】現世代の４輪駆動車は、適応性のある(適
応型(ａｄａｐｔｉｖｅ))駆動装置を内蔵することがし
ばしばであり、この場合、車軸又は車輪の速度センサが
制御装置にデータを提供し、この制御装置は、選択的
に、トルクを提供するか、又はこれと反対に、ブレーキ
力を付与して、車輪のスリップ、すなわち、前輪と後輪
の速度差を制御して、かかる車の運転性を向上させる。
かかる適応型の車の駆動装置の駆動ラインは、全体とし
て、車の伝動装置により駆動されるトランスファーケー
スを含んでいる。この伝動装置は、調節可能な電磁又は
液圧作動式クラッチを介して、主駆動ライン及び車輪か
ら第二の駆動ライン及び車輪にトルクを再分配する。典
型的に、スリップ無しの状況下にて、車の前輪又は後輪
の何れかに結合され、これら前輪又は後輪の何れかを駆
動する主駆動ラインは、伝動装置の略全トルク出力を支
承し且つ供給する。車輪のスリップが生じていることを
示す、速度差が検出されたとき、クラッチは、２つの駆
動ラインの結合程度を増し、これにより、トルクを第二
の駆動ライン及び車輪に伝達する。調節型クラッチが完
全に係合したとき、主駆動ラインと第二の駆動ラインと
の間にて５０対５０のトルク分割比が存在する。

【０００５】また、より複雑でない４輪駆動装置も利用
可能である。典型的に、かかる装置は、適応型(又はパ
ートタイム型)ではなくて、フルタイム型であり、車の
前輪及び後輪へのトルクの供給を制御する遊星歯車トレ
ーンを有する粘性クラッチ又は差動装置のような受動型
の機械的構成要素を含んでいる。１つの初期の受動型の
トルク制御の形態は、後輪が過速度となり、後輪がスリ
ップしていることを示すときに、前輪に対し駆動トルク
を付与すべくワンウェイクラッチすなわちオーバランニ
ングクラッチを利用していた。かかる受動型の機械的装
置は、経済的ではあるが、後進ギヤのときには、作動し
ないという不利益な点がある。この不利益な点は、両方
向クラッチすなわち２方向オーバランニングクラッチを
組み込むことにより、解消していたが、このクラッチ
は、主駆動車輪がオーバランしたとき、第二の駆動車輪
に所望のトルクを伝達する一方にて、前進及び後進歯車
の双方にて第二の駆動ラインにトルクを伝達する。しか
しながら、受動型の機械的２方向オーバランニングクラ
ッチは、安定的で且つ予見可能な車の取り扱い特性を常
に付与するとは限らない。従って、自動車の駆動ライン
における２方向オーバランニングクラッチ組立体の構
造、作用及び制御の点にて改良を為すことが望ましい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御可能な２
方向オーバランニングクラッチ組立体において、内側部
材と、同心状に配置された外側部材と、前記部材の一方
に配置された第一の複数の爪であって、前記部材の間の
駆動エネルギを第一の方向に向けて伝達し且つ前記部材
の間にて第二の方向である反対方向に向けてオーバラン
ニングすることを許容するように配置された第一の複数
の爪と、前記部材の一方内に配置された第二の複数の爪
であって、前記部材の間の駆動エネルギを第二の方向に
向けて伝達し且つ前記部材の間にて第一の方向へのオー
バランニングを許容するように配置された第二の複数の
爪と、前記第一の複数の爪及び前記第二の複数の爪の各
々に配置されたカム軌道と、前記第一の複数の爪及び前
記第二の複数の爪が前記部材の他方と係合するのを選択
的に制御すべく前記複数の爪の前記カム軌道に係合する
制御カラーとを組み合わせて備えて構成されている。

【０００７】能動的な多モードオーバランニングクラッ
チ組立体は、同心状の内側部材及び外側部材と、これら
部材の間に作用可能に配置された対向した複数対のクラ
ッチ爪とを備えている。該クラッチ爪は、半径方向外方
に偏倚されており、該クラッチ爪は、軸方向に並進可能
な周方向制御スリーブと協働する凹状部分及び降起ラン
ド部とを備えている。該制御スリーブは、４つの異なる
作動モードを実行し得るように作用可能（係合した）爪
又は作用不能（引っ込んだ）爪の色々な組み合わせを選
択し得るように並進させることができる。４つの作動モ
ードは、完全な係合モードすなわち両方向への係止モー
ド、第一の方向への運転及びオーバランニングモード、
逆方向への運転及びオーバランニングモード、完全な非
係合モードすなわち解放モード又は不作動モードであ
る。能動的な多数モードオーバランニングクラッチ組立
体は、４輪駆動車のトランスファケースにて特に適用可
能なものである。

【０００８】また、本発明は、マイクロコントローラに
信号を提供する駆動軸の速度センサ及びスロットル位置
センサのような複数の速度センサ及び位置センサも備え
ている。該マイクロコントローラは、センサ信号、記憶
データ、及び運転者の選択に基づいて適正な運転モード
を選択する。

【０００９】このように、本発明の１つの目的は、自動
車のトランスファーケース内で使用されるオーバランニ
ングクラッチ組立体を提供することである。本発明の別
の目的は、自動車のトランスファーケース内で使用され
る能動的に制御可能な両方向すなわち２方向オーバラン
ニングクラッチ組立体を提供することである。

【００１０】本発明の更に別の目的は、少なくとも２つ
の異なるオーバランニング運転モードを有する２方向オ
ーバランニングクラッチ組立体を提供することである。
本発明の更に別の目的は、４つの異なる運転モードを有
する２方向オーバランニングクラッチ組立体を提供する
ことである。

【００１１】本発明の更に別の目的は、色々な速度セン
サ及び例えば、スロットル位置センサから信号を受け取
り、クラッチ組立体の作動モードを制御する制御装置を
有する、能動的に制御された多モードオーバランニング
クラッチ組立体を提供することである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の更なる目的及び有利な点
は、好適な実施の形態の以下の説明、及び同一の組立
体、構成要素、要素又は特徴部分を同様の参照番号で示
す、添付図面を参照することにより明らかになるであろ
う。

【００１３】先ず、図１を参照すると、本発明を具体化
する車の駆動装置が全体として参照番号１０で図示され
ている。該車の駆動装置１０は、クラッチを有する手動
伝動装置又は自動伝動装置の何れかとすることのできる
従来の伝動装置１４を駆動する、内燃機関１２のような
原動機を備えている。この伝動装置１４の出力が、トラ
ンスファーケース組立体１６を駆動する。一方、該トラ
ンスファーケース組立体１６は、後側すなわち主駆動ラ
イン２０に作用可能に結合され且つ該主駆動ラインを駆
動する。該主駆動ラインは、後側すなわち主差動装置２
４に作用可能に結合され且つ該主差動装置を駆動する。
主差動装置すなわち後側差動装置２４は、それぞれ一対
の主タイヤすなわち後輪タイヤ及び車輪組立体２８に結
合された一対の整合した主車軸すなわち後車軸２６を駆
動する。

【００１４】また、トランスファーケース組立体１６
は、前側すなわち第二の駆動ライン３０に対しトルクを
提供する。該第二の駆動ライン３０は、前側すなわち第
二の駆動軸３２を備える一方、該第二の駆動軸は、前側
差動装置すなわち第二の差動装置３４を駆動する。該第
二の差動装置３４は、従来の方法にて作動し、整合した
一対の前車軸すなわち第二の車軸３６を通じて駆動トル
クを提供する。車の前側には、一対の前輪すなわち第二
のタイヤ及び車輪組立体３８が配置されている。一対の
係止ハブ４２は、前車軸すなわち第二の対の車軸３６の
それぞれ一方と前輪タイヤ及び車輪組立体３８の間に作
用可能に配置することができる。係止ハブ４２は、遠隔
的に作動させ、このため、電気又は空圧作動装置を含む
ようにするか、又は手動で作動させるようにすることが
できる。これと代替的に、前側すなわち第二の差動装置
３４内に前車軸接続解除装置（図示せず）を収容し、ま
た、車軸接続解除装置を作動させ又は不作動にし、第二
の車軸３６を第二の差動装置３４の出力側に接続し又は
該出力側との結合を解除することができる。最後に、主
駆動ライン２０及び第二の駆動ライン３０は、適宜に且
つ適切に配置された自在継手４４を備えることができ
る。該自在継手は、従来の方法にて機能し、色々な軸及
び構成要素の間にて静的及び動的に位置ずらしすること
を可能にし、また、整合のずれを許容する。

【００１５】また、駆動装置１０は、色々なプログラム
及びサブルーチンを有するマイクロコントローラ４６を
備えることができる。このマイクロコントローラは、車
のセンサから色々なデータを受け取り、制御出力を提供
して、以下により詳細に説明する本発明の設計上の機能
及び目的を達成する。具体的には、該制御装置１０は、
スロットル位置センサ４８を備えることができる。該ス
ロットル位置センサは、連続的に可変又は略連続的に可
変（アナログ）の出力又は多数のステップ（増分的）出
力を提供し、スロットルペダル５２の位置の適正な決定
位置をマイクロコントローラ４６に提供する。

【００１６】上記及び以下の説明にて使用される「主」
及び「第二の」という表現は、主として且つ二次的に車
を推進することを目的とする駆動装置１０内の駆動ライ
ン及び駆動ラインの構成要素を意味するものであること
を理解すべきである。すなわち、図示した駆動装置１０
において、当該発明者は、時間及びトルクの観点からし
て、後輪及び車輪の組立体２８が主として車を推進す
る、後輪駆動車と一般に称される車に関して説明する。
従って、第二の駆動ライン３０及び前輪すなわち第二の
タイヤ及び車輪組立体３８は、典型的に、断続的に、す
なわち、必要なときに機能するものであり、苛酷な運転
時における車の性能及び安定性を向上させるものであ
る。しかしながら、本明細書に記載した作動構成要素
は、主駆動ライン及びタイヤが車の前側に配置された
車、すなわち一般に前輪駆動車と称される車、及び第二
の駆動ライン及びタイヤが車の後部に向けて配置された
車にて完全に且つ同等にも使用可能で且つ適したもので
あることを理解すべきである。従って、本明細書にて使
用する「主」及び「第二の」という表現は、その特定の
位置ではなくて、個々の駆動ラインの機能の特徴を広義
に表わすものである。

【００１７】次に、図２を参照すると、トランスファー
ケース組立体１６は、軸及び締結具に対する色々な開口
部と、色々な溝及び取付け面と、オイルシール５６と、
ボール軸受組立体５８のような摩擦防止軸受、シール保
持リング及び容易に理解されるであろうその他の内部構
成要素を有する、多数部分から成る、典型的に鋳造によ
るハウジング５４を備えている。

【００１８】また、トランスファーケース組立体１６
は、遊星歯車組立体６０も備えており、該遊星歯車組立
体は、１つのボール軸受組立体５８によりトランスファ
ーケース組立体１６のハウジング５４内に回転可能に支
持された入力軸６２により駆動される。該入力軸６２
は、伝動装置１４の出力側に結合され且つ該出力側によ
って駆動される。入力軸６２は、ローラ軸受組立体６６
を受け入れる凹み穴６４を画成する。一方、ローラ軸受
組立体６６は、主（後輪）出力軸７０の前端部６８を受
け入れ且つ該前端部を回転可能に支持する。歯車回転ポ
ンプ７２は、出力軸７０の周りに固着され且つ該出力軸
により駆動される。歯車回転ポンプ７２は、圧力下にて
通路７４に潤滑流体を提供する。該通路は、出力軸７０
内にて軸方向に伸長し、潤滑及び冷却流体をトランスフ
ァーケース組立体１６の構成要素に対し分配する。

【００１９】遊星歯車組立体６０内にて、入力軸６２
は、太陽歯車８０を画成する複数の外歯７８を有する拡
張したベル形領域７６を画成する。入力軸６２のベル形
領域７６の内面には複数の雌型スプラインすなわち歯車
の歯８２がある。複数の雌型すなわち内歯車の歯８６を
有する静止リング歯車８４が太陽歯車の歯７８と半径方
向に整合され且つハウジング５４に固着されている。そ
の１つを図２に図示した複数の遊星歯車すなわちピニオ
ン歯車８８が、遊星歯車キャリア９４内に固定状態に取
り付けられた同じ複数の短軸９２にて回転可能に受けら
れている。該キャリア９４は、内方を向いた複数の雌型
スプラインすなわち歯車の歯９６を有し、その歯車の歯
９６は、入力軸６２により画成された内側スプラインす
なわち歯車の歯８２に対し軸方向に略隣接するが、該歯
車の歯から隔てられた面に設けられている。遊星歯車組
立体６０は、参考として引用して本明細書に含めた共有
の米国特許第４，４４０，０４２号に、より詳細に記載
されている。

【００２０】軸方向に摺動可能なクラッチすなわちかみ
合い型クラッチ１００は、出力軸７０の周りに受け入れ
られる。かみ合いクラッチ１００は、内方を向いた複数
の雌型スプラインすなわち歯車の歯１０２を有し、これ
ら複数の雌型スプラインすなわち歯車の歯は、出力軸７
０の外周の周りに配置された同様の複数の外側スプライ
ンすなわち雄型歯車の歯１０４と相補的であり且つ該雄
型歯車の歯とかけ合わさる。このように、かみ合いクラ
ッチ１００は、出力軸７０と共に回転するが、該出力軸
の周りに沿って軸方向に摺動可能である。かみ合いクラ
ッチ１００は、雄型スプラインすなわち外側歯車の歯１
０６の領域を有しており、該外側歯車の歯は、入力軸６
２及び遊星歯車のキャリア９４にそれぞれ配置された歯
すなわちスプライン８２、９６と相補的である。また、
かみ合いクラッチ１００は、歯車の歯１０６と反対側の
その端部に半径方向に且つ周方向に伸長するフランジ１
０８も備えている。

【００２１】かみ合いクラッチ１００は、第一の位置で
ある前方位置と図面の右側の第二の位置である後方位置
との間にて軸方向に移動可能である。該前方位置にて、
外側歯１０６は、歯車の歯８２と結合し、入力軸６２と
出力軸７０との間に直接的駆動力を提供し、また、後方
位置にて、かみ合いクラッチ１００はキャリア９４の歯
車の歯９６と係合し、遊星歯車組立体６０により提供さ
れる歯車比に従って、入力軸６２と出力軸７０との間に
減速駆動力を提供する。典型的に、かかる歯車及び減速
比は、２．５：１乃至４．０：１の範囲にある。また、
かみ合いクラッチ１００は、前方の直接駆動位置と後方
の減速駆動位置との間の中間にある第三たる中立位置ま
で動かすことができる。この中間位置にあるとき、入力
軸６２は、出力軸７０との接続から切り離されており、
その間にて伝達されるトルクはない。

【００２２】かみ合いクラッチ１００の位置は、電気シ
フト制御モータ１１０により指令される。この電気シフ
ト制御モータ１１０は、駆動軸１１２を２方向に回転さ
せる。駆動軸１１２は、トランスファーケース組立体１
６のハウジング５４内に回転可能に適宜に支持されてい
る。駆動軸１１２の位置は、エンコーダ組立体（図示せ
ず）により監視し且つ読み取ることができる。このエン
コーダ組立体は、駆動軸１１２及びかみ合いクラッチ１
００の現在の位置に関する情報をマイクロコントローラ
４６に提供する。

【００２３】駆動軸１１２は、半径方向に伸長するアー
ム１１４に結合される。該アーム１１４は、ら旋ばね組
立体１１６の一端に接続されている。該ばね組立体１１
６の他端は、円筒形のカム１１８に接続される。該ばね
組立体１１６は、駆動軸１１２と円筒形カム１１８との
間の弾性的なエネルギ吸収継手として機能し、駆動モー
タ１１０により指令された動作と被駆動構成要素との間
の差を吸収し、シフトモータ１１０がその最終的な要求
位置に達することができるようにする。該ばね組立体１
１６は、かみ合いクラッチ１００の歯車の歯１０６が入
力軸６２の内側の歯８２すなわちキャリア９４の内側歯
車の歯９６に瞬間的に係合しない状況にて、要求された
再位置決めに対してかみ合いクラッチ１００が迅速で且
つ円滑に応答することを許容する。かみ合いクラッチ１
００の相対的回転が上述のクラッチの歯の係合を許容す
るとき、ばね組立体１１６内に貯えられたポテンシャル
エネルギが円筒形カム１１８をその要求位置まで回転さ
せ、これにより、シフトを完了させる。

【００２４】円筒形のカム１１８は、カム１１８の周り
で好ましくは約２７０°伸長するら旋軌道１２２を画成
する。該ら旋軌道１２２は、フォーク組立体１２６に結
合し且つ該フォーク組立体を並進させるピンすなわちカ
ム従動子１２４を受け入れる。該フォーク組立体１２６
は、固定軸１２８にて２方向に並進移動可能に支持され
ており、また、かみ合いクラッチ１００の外周に係合す
る。軸１１２の回転により、カム従動子１２４は軸方向
に再位置決めされ、かみ合いクラッチ１００は、上述し
た３つの位置からの１つの位置から他の位置に軸方向に
再位置決めされる。

【００２５】トランスファーケース組立体１６に対し２
つのレンジ、すなわち高速及び低速機能を提供するかみ
合いクラッチ１００の機構を含む遊星歯車組立体６０の
採用は選択随意的であり、車の駆動装置１０及びトラン
スファーケース組立体１６は、単一速度の直接駆動装置
として完全に機能することが可能であり、この構成要素
及び該構成要素により提供される２つの速度レンジの機
能を伴わずに利用することができることが理解されよ
う。

【００２６】図２、図３及び図４を参照すると、トラン
スファーケース組立体１６は、能動的な２方向すなわち
ダブルオーバランニングクラッチ組立体１３０を更に備
えており、該クラッチ組立体は、遊星歯車組立体６０の
後部に対し且つ主出力軸７０の周りで且つ主出力軸７０
の周りで且つ略同心状に、トランスファーケース組立体
１６のハウジング５４内に配置されている。オーバラン
ニングクラッチ組立体１３０は、主出力軸７０に形成さ
れた相補的な形態とした雄型スプラインすなわち歯車の
歯１３６と合わさる内側すなわち雌型スプライン又は歯
車の歯１３４を有する内側駆動部材１３２を備えてい
る。スナップリング１３８又は同様の構成要素は、出力
軸７０の相補的な周溝内に着座し、出力軸７０における
内側駆動部材１３２の位置を軸方向に制限するストッパ
として機能する。内側駆動部材１３２は、隔てた対向し
た複数対の凹状の傾斜溝又は通路１４０Ｌ、１４０Ｒを
有している。通路１４０Ｌ、１４０Ｒは、内側駆動部材
１３２に沿って軸方向に伸長している。内側駆動部材１
３２の各軸端又は面には、通路１４０Ｒ、１４０Ｌを略
閉じる壁又はフランジ１４２がある。隔てて対向した対
の凹状通路１４０Ｌ、１４０Ｒは、全体として、円弧状
の内面１４６を有する凹所１４４の境を略設定する。円
弧状面１４６に対し略直角に方向決めされた盲穴１４８
は、傾斜通路１４０Ｌ、１４０Ｒの各々に略隣接して対
にて配置されている。

【００２７】複数対の第一すなわち左側の長いクラッチ
爪１５０Ｌ及び第二すなわち右側の長いクラッチ爪１５
０Ｒが傾斜通路１４０Ｌ、１４０Ｒの各々内にて回動自
在に受け入れられている。対のコイル圧縮ばね１５２の
ような偏倚部材又は板ばねのようなその他の弾性的な偏
倚部材が、凹所、特に盲穴１４８内に受け入れられてお
り、全体として、通路１４０Ｌ、１４０Ｒに対向する爪
１５０Ｌ、１５０Ｒの端部をそれぞれ円弧状面１４６か
ら離れる方向に変位させる略半径方向外方に向けた偏倚
力を提供する。爪１５０Ｌ、１５０Ｒは、圧縮ばね１５
２を受け入れる浅い盲穴を含むことができる。これと代
替的に、ばね１５２内に伸長する整列ピン（図示せず）
を円弧状面１４６及び爪１５０Ｌ、１５０Ｒに配置して
もよい。

【００２８】図４及び図５に最も良く図示するように、
複数の左側爪１５０Ｌの各々は、左側すなわち第一のカ
ム軌道１６０を全体として画成する切欠き領域１５８Ａ
Ｂを有している。該左側カム軌道１６０は、中央の凹状
ランド部１６２を有しており、中央の凹状ランド部１６
２の両側部にて隔てられた一対の隆起ランド部１６６と
合わさる一対の対称の傾斜面１６４がその中央の凹状ラ
ンド部１６２の側部に接する。同様に、複数の右側爪１
５０Ｒの各々は、第二のすなわち右側のカム軌道１７０
を画成する切欠き領域１６８Ａ、１６８Ｄを有してい
る。右側のカム軌道１７０は、中央に配置された隆起し
たランド部分１７２を有しており、中央の隆起したラン
ド部分１７２と凹状対の中間ランド部１７６との間を伸
長する対向した一対の対称の傾斜壁１７４がランド部分
１７２の側部に接する。中央の隆起したランド部分１７
２の両側部にて対称に配置された対の凹状のランド部分
１７６と隆起した外側ランド部分１８０との間にて、第
二の対の対称の傾斜壁１７８が伸長している。

【００２９】また、該かみ合いクラッチ組立体１３０
は、外側被駆動部材１８４を有している。内側部材１３
２を駆動部材とし、外側部材１８４を被駆動部材として
説明したが、これら説明は、絶対的であり、従って、限
定的なものであると解釈すべきではないと理解する必要
がある。これら説明は、主出力軸７０に結合され、従っ
て、該主出力軸により駆動される内側駆動部材１３２
が、出力被駆動部材１８４にトルクを提供する、典型的
に見られる作動時及び状態の大多数を示すものである
が、反対方向へのトルクの伝達を除外するものと解釈す
べきではない。

【００３０】外側被駆動部材１８４は、略Ｌ字形の断面
をしており、また、外周面１８８に形成された複数の雄
型すなわち外側スプライン又は歯車の歯１８６を有して
いる。内側駆動部材１３２と外側被駆動部材１８４との
間に配置された平坦な座金１９０は、これらの部材を分
離させ、その部材の間の摩擦を少なくする。外側被駆動
部材１８４の内面１９２には、斜めに配置され且つ軸方
向に伸長する複数対のカムすなわち駆動面１９４、１９
６が設けられている。外側被駆動部材１８４は、主出力
軸７０に回転自在に配置されており、その間には摩擦低
減スリーブすなわちジャーナル軸受１９８が配置されて
いる。

【００３１】以下により詳細に説明するように、複数の
右側爪１５０Ｒは、主として複数の駆動面１９４と相互
作用し、複数の左側爪１５０Ｌは、主として複数の駆動
面１９６と相互作用する。駆動面１９４、１９６及び傾
斜通路１４０Ｌ、１４０Ｒの面は、係合したとき、爪１
５０Ｌ、１５０Ｒの端縁が平らに着座し、又は比較的小
さい鋭角な角度を形成するように方向決めされることが
好ましい。好ましくは且つ典型的に、複数の駆動面１９
４、１９６の数及び間隔角度に対する複数の爪１５０
Ｌ、１５０Ｒの数及び間隔角度は、２つ以上の爪１５０
Ｌ、１５０Ｒが同時に係合可能となるようなものである
ように決定する。例えば、９対の左側及び右側爪１５０
Ｌ、１５０Ｒ及び２１対の駆動面１９４、１９６を利用
することにより、優れた作用が達成される。爪１５０
Ｌ、１５０Ｒ及び駆動面１９４、１９６のかかる配置
は、１２０゜の角度にて隔てられた３つの爪１５０Ｒ又
は１５０Ｌが対応する３つの等間隔の駆動面１９４又は
１９６に係合することを可能にする。所定のクラッチ組
立体における爪１５０Ｒ、１５０Ｌ及び駆動面１９４又
は１９６の数、及び同時に係合可能な数は、寸法、係合
位置の間の所望の遊び、トルク性能及びその他のパラメ
ータのような設計変数に基づいて、著しく相違したもの
とすることができる。しかしながら、かかるクラッチ組
立体は、直径方向に隔てられて、同時に係合可能な少な
くとも２つの爪１５０Ｌ、１５０Ｒを有する必要があ
る。同時に係合可能な爪１５０Ｌ、１５０Ｒを、例え
ば、１０以上といった多数、設けたとしても、顕著な利
点が得られるとは考えられない。

【００３２】爪の制御カラーすなわちスリーブ２００が
スプライン１８６にて軸方向に摺動可能に受け入れられ
且つ外側被駆動部材１８４の外周の周りに配置されてい
る。爪の制御スリーブ２００は、外側被駆動部材１８４
の外周面１８８に設けられた、雄型スプラインすなわち
歯車の歯１８６と相補の関係にある複数の内側又は雌型
スプラインすなわち歯車の歯２０２をその内面２０４に
有している。従って、爪の制御スリーブ２００は、外側
被駆動部材１８４と共に回転し、しかも該外側被駆動部
材１８４に対し軸方向に且つ２方向に並進移動自在であ
る。爪の制御スリーブ２００は、以下により詳細に説明
するように、周方向に且つ半径方向内方に伸長するウェ
ブすなわちフランジ２０６を有しており、該フランジ
は、爪１５０Ｌ、１５０Ｒと略係合し、それぞれのカム
軌道１６０、１７０と相互作用する。また、爪の制御ス
リーブ２００は、半径方向外方に且つ周方向に伸長する
突起すなわちフランジ２０８を有している。

【００３３】外側被駆動部材１８４は、複数の突起、突
出部すなわち面歯車の歯２１０を有しており、該歯車の
歯は、チェーン駆動スプロケット２１４に形成された、
相補(歯２１０と相補の関係にある)的な形状の凹所又は
歯車の歯２１２に係合する。外側被駆動部材１８４と同
様に、チェーン駆動スプロケット２１４は、ジャーナル
すなわちスリーブ軸受１９８により主出力軸７０に回転
自在に配置されている。該チェーン駆動スプロケット２
１４は、従来のチェーン２１８に係合し且つ該チェーン
を駆動する複数のチェーン駆動歯２１６を有している。
該チェーン２１８は、被駆動チェーンスプロケット２２
２に設けられた歯２２０に係合する。被駆動チェーンス
プロケット２２２は、トランスファーケースの第二の出
力軸２２６に相互に係合するスプラインセット２２４に
より締まり嵌めし又はその他の方法で確実に接続され
る。第二の出力軸２２６は、ボール軸受組立体５８のよ
うな１対の摩擦防止軸受すなわち転がり軸受により支持
されており、出力軸２２６とトランスファーケース組立
体１６のハウジング５８との間に適当なオイルシール５
６が配置されている。出力軸７０に設けられた肩部２２
８は、スナップリング１３８と協働して、出力軸７０の
２方向オーバーランニングクラッチ組立体１３０を軸方
向に配置し且つ位置決めする。

【００３４】また、該両方向すなわち２方向オーバーラ
ンニングクラッチ組立体１３０は、作動子組立体２３０
も備えている。該作動子組立体２３０は、円筒形カム２
３６が固着された、回転する出力軸２３４を有する駆動
モータ２３２を備えている。この円筒形カム２３６は、
該円筒形カム２３６の周りで、例えば、２７０゜の相当
な角度に亙って伸長することが好ましいら旋軌道２３８
を画成する。このら旋軌道２３８は、シフトフォーク本
体２４４から伸長するピンすなわちカム従動子２４２を
受け入れる。該シフトフォーク本体２４４は、固定軸１
２８を受け入れる円筒形の貫通通路２４６を画成する。
このように、シフトフォーク本体２４４は、円筒形カム
２３６の回転位置及びら旋軌道２３８の軸方向位置を制
御する状態にて固定軸１２８に沿って２方向に並進移動
自在である。該シフトフォーク本体２４４は、爪の制御
スリーブ２００の突起すなわちフランジ２０８を受け入
れる円弧状通路２４８を画成する。このように、容易に
理解し得るように、爪の制御スリーブ２００は、同様
に、カム従動子２４２のら旋軌道２３８内への再位置決
め及び最終的に、制御モータ２３２の回転に応答して軸
方向に且つ２方向に移動する。

【００３５】最後に、トランスファーケース組立体１６
に速度センサ組立体を設けることができる。例えば、複
数の歯２６２を有する第一のホイールすなわち主トーン
ホイール２６０を主出力軸７０と共に回転し得るように
固着することができる。１又は２つ以上の出力導体２６
６を有する第一の可変リラクタンス又はホール効果セン
サ２６４が第一のトーンホイール２６０と感知可能な関
係にて配置されており、主出力軸７０の回転速度を示す
信号をマイクロコントローラ４６に提供する。同様に、
複数の歯２７２を有する第二すなわち二次的なトーンホ
イール２７０が第二の出力軸２２６と共に回転可能に固
着されている。１つ又は２つ以上の出力導体２７６を有
する第二の可変リラクタンス又はホール効果センサ２７
４が第二のトーンホイール２７０と検出可能な関係にて
配置されており、第二の出力軸２２６の回転速度を表わ
す信号をマイクロコントローラ４６に提供する。

【００３６】作動時、本発明の２方向オーバランニング
爪クラッチ組立体１３０は、完全な係止モードと、第一
の方向への運転及びオーバランニングモードと、反対の
第二の方向への運転及びオーバランニングモードと、完
全な非係合モードすなわち非係止モードという４つの作
動モードを有しており且つこれら４つの作動モードを提
供する、能動的に制御可能な漸進的な２方向オーバラン
ニングクラッチを提供する。主出力軸７０及び関係する
主駆動ライン２０と、第二の出力軸２２６及び関係する
第二の駆動ライン３０との間にてトランスファーケース
組立体１６内にオーバランニングクラッチ組立体１３０
を機械的に配置することを考慮するならば、このクラッ
チ組立体は、その間における唯一の機械的な駆動接続部
すなわちトルク伝達経路となることを先ず理解すべきで
ある。このため、該クラッチは、トルクの供給、オーバ
ランニング、同時的な等回転及び独立的な回転に関して
駆動ライン２０と３０との間の作動（回転）関係を制御
する。

【００３７】図６には、内側駆動部材１３４が外側被駆
動要素１８４に対して効果的に係止され、従って、トラ
ンスファーケース組立体１６の主出力軸７０及び第二の
出力軸２２６が同時に回転するときの第一の作動位置が
図示されている。この係止位置は、図５に位置Ａとして
表示された爪の制御スリーブ２００の第一の位置により
達成される。この位置にあるとき、爪の制御スリーブ２
００の内方に伸長するウェブすなわちフランジ２０６
は、次のように配置される。すなわち、複数の左側爪１
５０Ｌの切欠き領域１５８ＡＢ及び複数の右側爪１５０
Ｒの切欠き領域１８２Ａがばね１５２が複数の爪１５０
Ｌ、１５０Ｒを半径方向外方に駆動して且つそれぞれの
駆動面１９６、１９４と係合することを許容するような
配置とする。このように、内側駆動部材１３２は、僅か
な程度の角度の遊び又は緩みがあるにしても、両方向に
向けて外側被駆動部材１８４に対して結合（係止）され
る。このように、主出力軸７０及び第二の出力軸２２６
は結合され且つ共に回転する。このように、遊星歯車組
立体６０又は車の伝動装置１４により主出力軸７０に提
供されるトルクは、エンジンブレーキの効果と同様に、
主出力軸７０と第二の出力軸２２６との間にて等しく分
割される。遊星歯車組立体６０が低歯車比にあり、荒地
の極めて滑り易い面にて車を運転するとき、及び４輪駆
動及び一定の５０対５０のトルク分割比が適当であるそ
の他の状況にあるとき、この作動モードは特に有用であ
る。

【００３８】次に、図７を参照すると、駆動モータ２３
２を作動させたとき、爪の制御スリーブ２００が図５に
参照符号Ａで示した位置から参照符号Ｂで示した位置ま
でシフトすることができる。このＢ位置にあるとき、複
数の左側爪１５０Ｌの切欠き領域１５８ＡＢは、内方に
伸長するフランジ２０６と整合しており、従って、複数
の左側爪１５０Ｌは外方に偏倚され且つ外側被駆動部材
１８４の複数の面１９６に係合する。しかしながら、複
数の右側爪１５０Ｒに対して、内方に伸長するフランジ
２０６は、ランド部１７２に係合し、このため、図７に
図示するように、複数の右側爪１５０Ｒは、引込んだ非
係合位置に配置される。このように、複数の右側爪１５
０Ｒは係合せず、駆動面１９４に係合することはできな
い。内側駆動部材１３２が時計回り方向に回転する場
合、その速度が内側駆動部材１３２の速度よりも速くな
いとき、外側被駆動部材１８４は時計回り方向に駆動さ
れる。しかしながら、車の運転状況及び状態により該外
側被駆動部材１８４が内側駆動部材１３２よりも速く時
計回り方向に回転するように付勢されたとき、外側被駆
動部材１８４は内側駆動部材１３２に対して容易にオー
バランする可能性がある。このように、位置Ｂにおい
て、外側被駆動部材１８４、第二の出力軸２２６及び第
二の駆動ライン３０は、内側駆動部材１３２、主出力軸
７０及び主駆動ライン２０よりも速く時計回り方向に回
転することができるが、内側駆動部材１３２より遅くは
回転しない。一例として、主出力軸７０、従って、内側
駆動部材１３２が車を前進運転し得るように時計回り方
向に回転し、後輪が牽引力を失ってスリップし始めるな
らば、クラッチ組立体１３０は係合して、外側被駆動部
材１８４、第二の出力軸２２６及び第二の駆動ライン３
０が少なくとも主出力軸７０及び主駆動ライン２０と等
速度にて回転することを確実にする。しかしながら、車
がカーブを曲がり、第二の出力軸２２６及び第二の駆動
ライン３０が主出力軸７０及び主駆動ライン２０よりも
より迅速に回転しなければならないならば、クラッチ組
立体１３０は、かかるオーバランニングを許容する。

【００３９】図７に図示し且つ直前に説明した作動モー
ドにおいて、２方向オーバランニング組立体１３０は、
ワンウェイクラッチすなわちオーバランニングクラッチ
として作用し、時計回り方向への駆動力を提供し、ま
た、内側駆動部材１３２から外側被駆動部材１８４への
オーバランニングを提供し、また、以下の表Ｉにより詳
細に記載するように、駆動方向が反時計回り方向である
ならば、反対方向への作動を可能にする。

【００４０】次に、図５及び図８の位置Ｃを参照する
と、駆動モータ２３２は、図５に図示するように、爪の
制御スリーブ２００を位置Ｃまで並進させ得るように再
作動させることができる。この位置において、爪の制御
スリーブ２００の内方を向いたフランジ２０６は、左側
爪１５０Ｌの切欠き領域１５８ＡＢの右側にてランド部
１６６に隣接し且つ該ランド部１６６に接触する位置に
配置され、フランジ２０６は、右側爪１５０Ｒの中央ラ
ンド部１７２と整合され且つ該中央ランド部と接触する
位置に配置される。このように、フランジ２０６は、爪
１５０Ｌ、１５０Ｒの全てを半径方向内方に動かして、
駆動面１９４、１９６と接触しない状態にする。この爪
の制御スリーブ２００の位置において、内側駆動部材１
３２と、外側被駆動部材１８４との間には、機械的な相
互接続又は結合は何ら為されない。従って、主駆動ライ
ン２０と第二の駆動ライン３０との間には機械的な接続
部が何も存在せず、主出力軸７０に供給された、駆動ト
ルク又はエンジンブレーキ力の何れかの全ては、主駆動
ライン２０に提供される。位置Ｃにおいて、駆動装置１
０は、全ての目的のため、二輪駆動装置として作動し、
トルクは、主駆動ライン２０を通じてのみ付与される。

【００４１】最後に、図５及び図９の位置Ｄを参照する
と、爪制御スリーブ２００の内方伸長フランジ２０６が
複数の左側爪１５０Ｌのランド部１６６に係合し、これ
ら複数の左側爪を内方に動かし、該爪を非係合状態に保
つように、爪制御スリーブ２００を位置Ｄまで移動させ
得るように駆動モータ２３２が作動されている。しかし
ながら、フランジ２０６は、切欠き領域１６８Ｄ内に位
置し、このことは、複数の右側爪１５０Ｒが作用可能な
位置まで外方に移動することを許容する。（機能的に、
位置Ｄは、位置Ｂにて達成され且つ図７に図示した反対
方向への運転すなわち逆進運転を可能にする。）このよ
うに、複数の左側爪１５０Ｌは、係合せず、また、駆動
面１９６に係合することができない一方、複数の右側爪
１５０Ｒは、ばね１５２により半径方向外方に偏倚され
ており、このため、これら複数の右側爪は、係合するこ
とができ且つ駆動面１９４に係合することができる。内
側駆動部材１３２が反時計回り方向に回転するものとす
ると、外側被駆動部材１８４は、内側駆動部材１３２よ
りも遅い速度又は等速度にて回転する傾向にあるなら
ば、右側爪１５０Ｒにより駆動されることになる。しか
しながら、外側被駆動部材１８４が内側駆動部材１３２
に対して反時計回り方向にオーバランする可能性があ
る。

【００４２】図９に図示し且つ直前に説明した作動モー
ドにおいて、２方向オーバランニングクラッチ組立体１
３０は、ワンウェイクラッチすなわちオーバランニング
クラッチとして作用し、反時計回り方向への駆動を可能
にし且つ内側駆動部材１３２から外側被駆動部材１８４
へのオーバランニングを提供し、以下の表Ｉに詳細に示
すように、駆動方向が時計回り方向であるならば、反対
方向にオーバランニングさせる。

【００４３】以下の表Ｉには、本発明のオーバランニン
グクラッチ組立体１３０の色々な作動状態及び能動的な
制御モード（位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が掲げてある。部分
Ａにおいて、独立的に回転可能である位置Ａ及びＣにお
けるクラッチ組立体１３０の作用が示してある。部分Ｂ
において、内側駆動部材１３２の回転方向に対するクラ
ッチ組立体１３０の作用及び外側被駆動部材１８４の速
度及び又は方向が示してある。勿論、外側被駆動部材１
８４の相対的回転速度と常に反対ではあるが、完全に明
確にする目的にて、内側部材１３２の相対速度が含めて
ある。

【００４４】

【表Ｉ】部分Ａ位置回転と独立的な作動Ａ係止状態Ｃ解放状態部分Ｂ回転に依存する作動相対的回転速度内側駆動部材１３２の回転方向時計回り方向反時計回り方向外側被駆動部材１８４速くない速い速くない速い内側駆動部材１３２速い速くない速い速くない位置Ｂ運転オーバランニングオーバランニング運転Ｄオーバランニング運転運転オーバランニング上記の説明及び表Ｉから、自動車１０の主駆動ライン２
０と第二の駆動ライン３０との間にて、特に、トランス
ファーケース組立体１６の主出力軸７０と第二の出力軸
２２６との間にて、本発明の２方向オーバランニングク
ラッチ組立体１３０は、能動的に選択可能な４つの運転
モードすなわち関係を提供することが理解されよう。か
かる能動的な制御は、リアルタイムで行い得ることを理
解すべきである。すなわち、爪制御スリーブ２００の質
量及び駆動モータ２３２、円筒形カム２３６のような該
スリーブに関係する駆動要素の質量が比較的小さいた
め、制御スリーブ２００は、マイクロコントローラ４６
からの制御信号に応答して、能動的に且つリアルタイム
で再位置決めすることができる一方、このマイクロコン
トローラからの制御信号は、主出力軸７０の速度、第二
の出力軸２２６の速度、スロットル５２の位置といっ
た、車の色々な検出変数の結果である。かかる変数に応
答して、制御スリーブ２００は、２方向オーバランニン
グクラッチ組立体１３０の４つの作動モードの内の１つ
を提供し得るように迅速に再位置決めし、主駆動ライン
２０と第二の駆動ライン３０との間にて最適な出力の分
配、エンジンブレーキ力及びオーバランニング性能を提
供することができる。

【００４５】次に、図１０を参照すると、第一の代替的
な実施の形態の２方向オーバランニングクラッチ作動子
組立体が全体として参照番号３００で示してある。この
第一の代替的な実施の形態のアクチュエータ組立体３０
０は、２方向電気駆動モータ３０４を有するボールねじ
アクチュエータ組立体３０２を備えており、該電気駆動
モータは、該モータ３０４の２方向への回転出力を受け
取り且つその回転出力を２方向への軸方向並進動作に変
換する従来のボールねじ機構３０６に連結されている。
出力部材３０８がボールねじ機構３０６に連結されてお
り、該出力部材は、略円筒形のハウジング３１０に２方
向に向けて伸縮式に出入りする。該略円筒形のハウジン
グは、トランスファーケースハウジング５４から伸長
し、適当な締結具３１２により該トランスファーケース
ハウジングに固着されている。出力部材３０８は、シフ
トレール３１４を備えることができ、該シフトレール
は、トランスファーケースハウジング５４に形成された
適当な盲穴３１６内に受け入れられ且つ該盲穴により安
定化される。シフトヨーク３２２を有するシフトカラー
３２０は、整合ピン又は旋回ピン３１８によりシフトレ
ールと共に軸方向に並進し得るようにシフトレール３１
４に固着されている。シフトヨーク３２２は、円弧状通
路３２４を画成し、該円弧状通路は、爪制御スリーブ２
００の半径方向外方に伸長するウェブすなわちフランジ
２０８の一部を受け入れる。駆動モータ３０４が２方向
に回転するに伴い、出力部材３０８は、シフトフォーク
３２０及び爪制御スリーブ２００が行うように、軸方向
に向け２方向に並進移動し、これにより、図６、図７、
図８、図９に関して上述したように、特定のクラッチ位
置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの何れか１つを選択することができ
る。このように、アクチュエータ組立体３０２は、爪の
制御スリーブ２００を２方向に並進移動させるための代
替的な電気機械的手段を提供するものであることが理解
されよう。所望であるならば、ボールねじアクチュエー
タ組立体３０２は、略連続的な線形又は増分型の種々の
位置検出手段（図示せず）を含めることができる。これ
ら位置検出手段は、容易に理解し得るように、出力部材
３０８、従って、爪の制御スリーブ２００の現在の位置
に関するデータを、例えば、マイクロコントローラ４６
に提供する。

【００４６】本発明は、爪型クラッチ組立体に関して説
明したが、本発明は、同等であると見なされるスプラグ
型クラッチのような対応する機械的な装置にも容易に適
用可能であることを理解すべきである。

【００４７】上記の開示は、本発明を実施するのに最良
の形態であると当該発明者が考えるものである。しかし
ながら、オーバランニングクラッチ及びパワートレーン
の技術分野の当業者には、その改変例及び変形例を具体
化する装置が自明であることは明らかである。上記の開
示は、本発明を実施するための本発明者が考える最良の
形態に関するものであり、また、当業者が本発明を実施
することを可能にする限り、本発明がこれにのみ限定さ
れるものと解釈されるべきではなく、上記の自明の改変
例を含むものであり、また、次の請求の範囲の精神及び
範囲によってのみ限定されるものと解釈されるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化する自動車の駆動ライン及びト
ランスファーケースの概略図的な平面図である。

【図２】本発明による能動的な２方向オーバランニング
クラッチ組立体を内蔵する自動車のトランスファーケー
スの完全な断面図である。

【図３】本発明による能動的な２方向オーバランニング
クラッチ組立体を内蔵する自動車のトランスファーケー
スの部分拡大断面図である。

【図４】本発明による能動的な２方向オーバランニング
クラッチ組立体の一部分の拡大分解斜視図である。

【図５】本発明による能動的な２方向オーバランニング
クラッチ組立体における一対の爪の概略図的な平面図で
ある。

【図６】第一の位置である、係止位置にある能動的な２
方向オーバランニングクラッチ組立体の部分断面図であ
る。

【図７】第二の位置である、ワンウェイ駆動及びオーバ
ランニング位置にある能動的な２方向オーバランニング
クラッチ組立体の部分断面図である。

【図８】第三の位置である、完全な解放位置すなわち不
作動位置にある能動的な２方向オーバランニングクラッ
チ組立体の部分断面図である。

【図９】図７に図示した位置と反対側の第四の位置にあ
る、ワンウェイ駆動及びオーバランニング位置にある能
動的な２方向オーバランニングクラッチ組立体の部分断
面図である。

【図１０】本発明による自動車のトランスファーケース
及び第一の代替的な実施の形態の２方向オーバランニン
グクラッチ作動子組立体の拡大部分断面図である。

【符号の説明】

１０車の駆動装置１２内燃機関１４伝動装置１６トランスファー
ケース組立体２０主駆動ライン２２主駆動軸２４主差動装置２８車輪組立体３０第二の駆動ライン３２第二の駆動軸３４第二の差動装置３６第二の車軸４２係止ハブ４４自在継手４６マイクロ制御装置４８スロットル位置
センサ５２スロットルのペダル５４ハウジング５６オイルシール５８ボール軸受組立
体６２入力軸６４再入穴６６ローラ軸受組立体６８出力軸の前端部７０出力軸７２歯車回転ポンプ７４通路７６ベル形領域７８外歯８０太陽歯車８２歯車の歯８４静止リング歯車８６内歯車の歯８８ピニオン歯車９２短軸９４遊星歯車キャリ
ア９６歯車の歯１００かみ合い型ク
ラッチ１０２、１０４、１０６歯車の歯１０８フランジ１１０電気シフト制
御モータ１１２駆動軸１１４アーム１１６ら旋ばね組立体１１８円筒形アーム１２２軌道１２４カム従動子１２６シフトフォーク組立体１２８固定軸１３０２方向オーバランニング組立体１３２内側駆動部材１３４雌型スプライン／歯車の歯１３６雄型スプライン／歯車の歯１３８スナップリング１４０Ｌ、１４０Ｒ
凹状通路／傾斜通路１４２壁／フランジ１４４凹所１４６円弧状面１４８盲穴１５０Ｌ第一のクラッチ爪／左側の長いクラッチ爪１５０Ｒ第二のクラッチ爪／右側の長いクラッチ爪１５２コイル圧縮ばね１５８ＡＢ切欠き領
域１６０第一のカム軌道／左側カム軌道１６２凹状の中央ランド部１６４対称の傾斜面１６６隆起ランド部１６８Ａ、１６８Ｄ
切欠き領域１７０第二のカム軌道／右側カム軌道１７２隆起した中央ランド部１７４対称の傾斜面１７６凹状ランド部１７８対称の傾斜壁１８０隆起した外側ランド部１８２Ａ右側爪の切
欠き領域１８４外側部材１８６雄型スプライ
ン／歯車の歯１８８外周面１９０平坦な座金１９２外側被駆動部材の内面１９４、１９６カム
／駆動面１９８ジャーナル／スリーブ軸受２００爪の制御スリーブ２０２雌型スプライ
ン／歯車の歯２０４爪の制御スリーブの内面２０６ウェブ／フランジ２０８突起／フラン
ジ２１０突起、突出部／面歯車の歯２１２凹所／歯車の歯２１４チェーン駆動
スプロケット２１６チェーン駆動歯２１８従来のチェー
ン２２０被駆動チェーンスプロケットの歯２２２被駆動チェーンスプロケット２２４スプラインセット２２６第二の出力軸２２８肩部２３０作動子組立体２３２駆動モータ２３４回転する出力
軸２３６円筒形カム２３８ら旋軌道２４２カム従動子２４４シフトフォー
ク本体２４６貫通通路２４８円弧状通路２６０第一のホイール／主トーンホイール２６２複数の歯２６４第一の可変リラクタンス／ホール効果センサ２６６出力導体２７０第二のトーンホイール２７２複数の歯２７４第二の可変リラクタンス／ホール効果センサ２７６出力導体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御可能な２方向オーバランニングクラ
ッチ組立体（１３０）において、内側部材（１３２）と、同心状に配置された外側部材（１８４）と、前記部材の一方に配置された第一の複数の爪（１５０
Ｌ）であって、前記部材の間の駆動エネルギを第一の方
向に向けて伝達し且つ前記部材の間にて第二の方向であ
る反対方向に向けてオーバランニングすることを許容す
るように配置された第一の複数の爪（１５０Ｌ）と、前記部材の一方内に配置された第二の複数の爪（１５０
Ｒ）であって、前記部材の間の駆動エネルギを第二の方
向に向けて伝達し且つ前記部材の間にて第一の方向への
オーバランニングを許容するように配置された第二の複
数の爪（１５０Ｒ）と、前記第一の複数の爪及び前記第二の複数の爪の各々に配
置されたカム軌道（１６０、１７０）と、前記第一の複数の爪及び前記第二の複数の爪が前記部材
の他方と係合するのを選択的に制御すべく前記複数の爪
の前記カム軌道に係合する制御カラー（２００）とを組
み合わせて備える、制御可能な２方向オーバランニング
クラッチ組立体。
【請求項２】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記複数の爪を
前記部材の前記他方に向けて偏倚させるばね（１５２）
を更に備える、制御可能な２方向オーバランニングクラ
ッチ組立体。
【請求項３】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記複数の爪
（１５０Ｌ）に配置された前記カム軌道（１６０）が、
前記第二の複数の爪（１５０Ｒ）に配置された前記カム
軌道（１７０）と別個である、制御可能な２方向オーバ
ランニングクラッチ組立体。
【請求項４】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、カム（２３６）
を駆動する駆動モータ（２３２）と、前記制御カラー
（２００）を駆動する従動子（２４２）とを有する駆動
組立体（２３０）を更に備える、制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体。
【請求項５】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記外側部材
（１８４）が、スプライン（１８６）を有する外面を備
え、前記制御カラー（２００）が、前記外側部材におけ
る前記スプラインと相補的なスプライン（２０２）を有
する内面を備える、制御可能な２方向オーバランニング
クラッチ組立体。
【請求項６】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記内側部材
（１３２）を受け入れ且つ駆動する軸（７０）と、前記
外側部材（１８４）により駆動されるチェーン駆動スプ
ロケット（２１４）とを更に備える、制御可能な２方向
オーバランニングクラッチ組立体。
【請求項７】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、出力部（２３
４）を有する駆動モータ（２３２）と、該出力部（２３
４）を前記制御カラー（２００）に結合する駆動連結機
構（２３６、２４２）と、前記駆動モータを駆動するマ
イクロコントローラ（４６）とを更に備える、制御可能
な２方向オーバランニングクラッチ組立体。
【請求項８】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記制御カラー
（２００）が、前記クラッチ組立体を係止する第一の位
置（Ａ）と、第一の方向への駆動及びオーバランニング
を提供する第二の位置（Ｂ）と、第二の方向への駆動及
びオーバランニングを提供する第三の位置（Ｄ）と、前
記クラッチ組立体を解放する第四の位置（Ｃ）との間に
て可動である、制御可能な２方向オーバランニングクラ
ッチ組立体。
【請求項９】請求項１に記載の制御可能な２方向オー
バランニングクラッチ組立体において、前記内側部材
（１３２）が駆動部材であり、前記外側部材（１８４）
が被駆動部材である、制御可能な２方向オーバランニン
グクラッチ組立体。
【請求項１０】請求項１に記載の制御可能な２方向オ
ーバランニングクラッチ組立体において、前記部材（１
３２、１８４）の他方は、前記爪（１５０Ｌ、１５０
Ｒ）と係合可能である、斜めに配置された複数の対の面
（１９４、１９６）を備える、制御可能な２方向オーバ
ランニングクラッチ組立体。