JPS60234132A - 遠心的に作動するローラクラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばトルクコンバータに使用′１−るのに適
したローラクラッチに関する。

従来の技術 クラッチを作動させる従来の４種々の方法には機械式、
空気式、電気式および液圧式がある。これら種々の作動
モードはいづれもクラッチ斗たは作動子を作動させるの
に欠点を有している。特に、機械式に作動させるにはク
ラッチの加圧板を作動させるレバーを作動させるには手
が足で行う必要がある。この形式の作動モードは、特に
締付は力、トルク、応答および周期時間も捷だ制約され
る手動でレバーを作用させる場合にはトルクと動力との
伝達を制約する。捷だ、クラッチを作動させるフォーク
にまで延びているリンク仕掛けに高い摩擦損を生じる。

空気および液圧作動のクラッチは配管およびピストンな
作動させる弁の如き高価な支持機具を必要とする。多く
の電気式クラッチは乾燥して作動し高い熱容緻を有して
いない。従って、電気式クラッチはその環境に生じるこ
とのある高温では不安定に作動することがある。また、
遠心作動のクラッチはクラッチ捌けの時間を制約するか
減速すると摩擦シューな後退させるかもしくはその両方
を行うばね装置を有する複雑な構造の摩擦シューを必要
とする。本発明は前記した欠点の多くを排除する遠心ロ
ーラクラッチに係るものである。

作用 本発明は非常に簡単で、安価で丑だ耐用性のある新規な
遠心作動のローラクラッチ捷たはオーバランスイッチも
しくはその両方を提供するものである。このクラッチは
外レースと、内方のウェーブハブと、複数のローラと、
ローラを分離して尚早に錠止めするのを防止するスペー
サ手段と組立て体の回転による遠心力に降伏的に抗して
ローラを偏倚させる作用を行うガーターばねとを含んで
いる。このクラッチは製造組立ておよび保守を容易にす
るため部品数が少く丑だ設計公差を太きくして作動する
。

本発明は捷だ動力損失が少くケーブルとレバーとによる
摩擦損のない新規な遠心ローラを提供するものである。

無限の接触面積によろローラと外レースとの摩耗は少く
まだ研削面もきびしい寸法制御の必要もない。このクラ
ッチは湿式でも乾式でも同様に作動する。

本発明は更にまた外レースとウェーブハブ斜面との間の
錠止め作用により応答時間が速く所定の回転速度で２つ
のシャフトに一貫して係合できる新規な遠心作動のロー
ラクラッチを提供するものである。クラッチはウェーブ
ハブを簡単に取替えることにより時計方向か反時計方向
にすなわち一方向にのみ掛けるようにする。

本発明はまた自動車のトルク変換器においてねじれ振動
ダンパーと併用できる遠心作動のローラクラッチも提供
するものである。

本発明の更に他の目的は最大限に簡素化し、能率が良く
組立ておよび作動が容易な構造を提供するもので、その
ような目的、利点および能力は更に十分明かになり本来
的に有する。

本発明の１つの実施例を唯一の具体例を示す添付図面を
参照して以下に詳細に説明する。

実施例 本発明の例示的具体例を示す添付図面を参照すると、第
１図にはトルク変換器１０用に現在使用されている錠止
めクラッチと振動ダンパーとが示してあり、このトルク
変換器はエンジンの入力により駆動される羽根車１１と
、羽根車から循環する流体により回転するタービン１２
と従来使用されている如き一方向クラッチ１４に装着し
たステータ１３とを有している。錠止めクラッチ１５は
液圧の下に作動して所定の速度でトルク変換器のハウジ
ングに係合して羽根車とタービンとを実質的に直接駆動
配列にして錠止めし、振動ダンパー１６はピストン板と
トルクの出力側との間にｔｉｔ　１を決めされエンジン
の衝撃とそのｆｌｕの振動とを緩衝し、ダンパーはター
ビンのハブに接続され、このハブは伝動人力シャフトに
作用的に接続されている。

本発明のクラッチが第２図に第１図のトルク変換器１０
と共に略図で示しである。この具体例では、振動ダンパ
ー１６の入力側１７が、トルク変換器の羽根車１１とハ
ウジングとに直接接続され、遠心作動のローラクラッチ
またはオーバランクランチ１８がダンパーの出力側とタ
ービンのハブとの間に介在している。

第３図ないし第８図に史に詳細に示しであるように、振
動ダンパー１６は１対の保持板２１゜２２を備え、これ
ら保持板はそれぞれ保持板をトルク変換器のシェル（図
示せず）に固着するボルトの如き適当な固着手段用の並
んだ開口２４を設けた装着フランジ２３を有している。

それぞれの保持板はほぼ環状で円周方向に間隔をあげで
ある複数の等間隔にした駆動ストラップ２５を有してい
て、これらストラップは複数組のダンパーばね２９．３
１，３２．３３を収容し保持する作用を行う面取りした
縁部２８が形成されている弧状のスロット２７を分離し
ている。複数組のばねは個々に滑動するセパレータすな
わちスケート３４により分離し、それぞれのスケートは
円周方向に反対に延びる指片を形成するくさび状本体３
５と弧状の外縁３６とを有している。

ハブ部材３７が円周方向に間隔をあげて延びる・・ブア
ーム３９を有する環状の胴すなわち本体部分３８を含み
、それぞれのノ・プアーム３９は分岐する縁部４１と弧
状の外縁４２とを有し保持板の駆動ストラップ２５とほ
ぼ同じ形状で通常ではそれと軸線方向に並んでいろ。ノ
・ブアーム３９、駆動ストラップ２５およびばねセパレ
ータ３４はすべてばねの組の通路にあり、保持板２１．
２２はばねの組をダンパー組立て体内に保持する作用を
行う。

ハブの胴部３８の内周面３４はまたローラクラッチ１８
用の外レースとしても作用する。クラッチ用の内レース
がほぼ環状の波形ハブすなわちウェーブハブ４４に形成
され、ウェーブハブはタービン１２用のハブに作用的に
接続した伝動人力シャフトに連通してシャフトすなわち
歯車（図示せず）を収容する中心開口を形成している内
方のスプライン面４５を有している。ウェブハブの外面
は複数の円周方向に間隔をあけたポケット４７により途
切られた円筒形表面４６を含み、それぞれのポケット４
７はほぼ半径方向に延びる表面４８と丸味を付した底面
５１で表面４８と交差する傾斜面すなわち斜面４９とを
含んでいて表面４９はその付近の円筒形表面４６に接触
する接点にまで鋭角に傾斜している。表面４８に合体す
る丸味を低面５１はそれに収容したクラッチローラ５２
の外径とほぼ同じ直径を有している。

それぞれのローラ５２が対応するポケット５１に１ヌ容
されガーターばね５４を収容する幅を有する中モレ溝５
３を有していて、このガーターばねは円周方向に延びロ
ーラ５２をそれぞれのポケットに弾性的に押し込み、ポ
ケット５１はローラ間の間隔をあける作用を行う。１対
のハブ板５５゜５５がウェーブハブ４４の両側に位置決
めされボルトマたはねじ５６によりウェーブハブに固着
され、ハブ板の周囲はハブ胴３８の両端に設けた座ぐり
孔５７に収容されている。ハブ板はローラ５２とハブ３
７．４４とを作用的に係合状態に保持する。

第６図、第７図および第８図に示しであるように、ロー
ラ５２けレースの回転方向如何により遠心クラッチかオ
ーバランクラッチとして作用する。

第６図において、ウェーブハブ４４は掛は回転速度以下
にあり、ウェーブハブ４４がいづれかの回転方向におい
て、ハブ胴３８の外レースはガーターばね５４がローラ
５２を表面４３から遠ざかりポケツ）５１内に押し込ん
でいるので掛けられてない。従って、ハブ胴３８はいづ
れの方向においても自由に回転する。ウェーブハブがト
ルク変換器内をタービンが回転することにより州は回転
速度に達すると、ローラ５２は外レースの表面４３に　
ろガーターばねに抵抗する遠心力により外方に投げられ
る。

第７図に示しであるように、もしウェーブハブ４４が矢
印「Ｙ」の方向に回転すると、くさび作用がなくなりロ
ーラ５２は両方のレース間で自由に回転し、ローラ５２
はポケット４７のほぼ半径方向表面４８上を外方に運動
し終っている。しかしながら、もし掛は回転速度に達し
ウェーブハブが矢印ｒｚＪの方向に回転すると（第８図
）、ローラ５２は傾斜面４９に乗りくさび作用により外
レース面４３とウェーブ斜面４９との開錠ＩＥめする。

従って、ウェーブハブ４４と外レース４３とは「Ｚ」方
向では係合している。これによりトルク変換器の羽根車
とタービンとの間は第１図の錠ＩＦめクラッチと同様に
１頁接駆動となる。従って、車輛のエンジンにより羽根
車、従って、タービンを加速すると、トルク変換器はロ
ーラクラッチにより駆動方向に錠止めされるが、惰行方
向においてはローラクラッチは自由に回転するすなわち
オーバランする。

もしローラクラッチ１８ａが両方の回転方向において錠
止めすることが所望の場合には、第９図ないし第１２図
に示しだ如くローラクラッチに異なる形状のウェーブハ
ブ６１を１更用する。振動ダンパー１６ａは第３図ない
し第８図に示したものとほぼ同じでローラフランチ用の
円筒形状外レース４３ａを含んでいる。第９図と第１２
図とに示しであるように、２方向ウエーブハブ６１は内
向きスプラインの中心開口６２と円周方向に間隔をあけ
た複数のポケット６４によりとぎもれた円筒形状外面６
３とを有し、それぞれのポケットはＶ字形基部６６で交
差している斜面すなわちくさび斜面６５．６５を含んで
いる。

ウェーブハブの両端間にはほぼ環状のスペーサリング６
７が設けてありこのリングは組立て体のクラッチローラ
５２ａを位置決め案内しクラッチが尚早に錠止めするの
を防止する。スペーサリング６７はポケット６４とほぼ
半径方向に並んでいる円周方向に間隔をあけた内方の突
起６９を有するほぼ円筒形の内周部６８とほぼ多角形の
周面７１とを含んでいる。それぞれの突起６９とは反対
向きにして外方に開口したＵ−字形ノツチ７２が形成さ
れ、このノツチは各ローラ５２ａの中心の環状溝５３ａ
により形成した直径を縮少した軸７３を収容していて、
ノツチはローラが遠心力の下に半径方向外方に運動でき
るようにする。また、ガーターばね５４ａが軸７３の半
径方向外方の溝５３ａに収容されローラをウェーブハブ
のポケット内に内方に押圧している。

このクラッチ組立て体はローラがウェーブハブのいづれ
もの回転方向においても錠止めする以外は第１図ないし
第８図の具体例に関して説明したと同様に作用する。掛
は回転速度に達すると、ローラ５２ａは遠心力の下に外
方に動き回転方向による２つの斜面６５のうちの１つと
外レース４３ａとの間をくさび留めし内レースと外レー
スとを互いに錠止めしでトルク変換器をバイパスする。

第１３図ないし第１６図にはダンパー１６１）とローラ
クラッチとの間にすべりクラッチ７６を含む第３の具体
例の錠止めクラッチ７５が示しである。ローラクラッチ
７５は第９図ないし第１２図に示したものに似ていて２
方向ウエーブ６１ｂ。

ボケツｌ−６４１）に収容したローラ５２ｂおよび外レ
ース７７を有している。ローラの尚早な捌けを防止する
ため前記具体例のスペーサリングの代りに複数のスペー
サブロック７８を使用していて、それぞれのスペーサブ
ロックは弧状の外面７９と、弧状の内面８２．８２とを
有していて、隣接したスペーサブロックはローラ５２ｂ
の運動を案内スる溝を形成している。各スペーサブロッ
クはレースとクラッチローラとは独立していてローラを
内方に偏倚させるガーターばね５４ｂを収容する中心の
円周方向溝８３を有している。

振動ダンパー１６１）は一端にクラッチ板として作用す
る半径方向に内方に延びているノ・ブ胴３８ｂを含み、
このフランジ８４は反対向きの摩擦面８５．８５を有し
ている。ハブ胴３８は複数の円周方向に間隔をあけ軸線
方向に延びている内向きのリブすなわちスプライン８６
を有している。外レース７７はフランジ８４に隣接して
いるがその外側にあり半径方向外方に延びダンパー保持
板２２ｂの内周が形成する開口に収容されている半径方
向外方に延びているフランジ８８を有し、このフランジ
は支え板として作用する。円周方向に間隔をあけた外向
きの軸線方向リブすなわちスプライン９１と環状溝９２
とが胴８７に形成され、この溝９２は胴の反対のフラン
ジ８８の端部付近のストッパリング９３を収容している
。

スプライン９１を収容している内向きの溝を有する１対
の環状摩擦板すなわちディスク９４゜９５がスプライン
８６を収容する外向きの溝を有する環状の摩擦板すなわ
ちディスク９６をはさみ、少くともディスク９６が両側
に摩擦面を有している。環状のばね保持板９７が胴８７
をそれに順応して収容する内径と保持板２１に＋が形成
する開口に収容される外径とを有し、而取りした内縁９
８にはストッパリング９３が係合して保持板９７を作用
位置に保持している。保持板９７は円周方向に間隔をあ
けた内方に開放しているばねポケット９９を収容し、こ
れらポケットは対応するポケットから外方に延び摩擦板
９４に衝合し摩擦板９４゜９５．９６を降伏して一緒に
ハブフランジ８４と胴のフランジ８８に係合させてすべ
りクラッチ７６を形成している。

この組立て体はすべりクラッチ７６が機械的通路に直列
に位置決めした一部トルク能力のクラッチを形成する以
外は第９図ないし第１２図の組立て体と同様に作用し、
このクラッチは軸のトルクスパイクが所定の限度を超え
るとすべる。明かに、第１１図のスペーサリング６７と
第１３図のスペーサリング７８とは２方向ウエーブハブ
を使用する組合わせ体と取替えて使用し、一方向ハブは
すべりクラッチ７６を含む振動ダンパーに使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輛のトルク変換器に現在使用している錠止め
クラッチと振動ダンパーとの略図、第２図はトルク変換
器におけろ本発明の遠心ローラクラッチと振動ダンパー
との略図、第３図は本発明の遠心ローラクラッチとの一
部切欠き後面図、第４図は第３図の不規則な４−４線に
沿い切断して示した断面図、第５図は遠心ローラクラッ
チの内レースの正面部分図、第６図は非作用位置におけ
るローラクラッチの正面部分図、第７図は第６図に似て
いるがオーバランモードで作用状態にある正面部分図、
第８図は第６図に似ているがローラクラッチを掛けた位
置で示す正面部分図、第９図は２方向ローラクラツチを
有するダンパー組立て体の一部分切欠き後面部分図、第
１０図は第９図の１０−１０線に沿い切断して示した断
面部分図、第１１図はローラクラッチに使用したスペー
サリングの立面部分図、第１２図は２方向内レースの立
面部分図、第１３図は２方向ローラクラツチを有する変
形例の振動ダンパーの後面部分図、第１４図は第１３図
の不規則な１４−１４線に沿い切断して示した断面部分
拡大図、第１５図は非作用位置で示すローラクラッチの
立面部分図、第１６図は第１５図に似ているがクラッチ
を掛けた位置で示す立面部分図である。 特許出願人　ボーク・ワーナー・ コーポレーション （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）なめらかな円筒形内面を有する外レースと、外面（
   ４６）に円周方向に間隔をあけた複数のポケット（４７
   ）を有するウェーブハブ（４４）から成る内レース（４
   ３）と、ポケットに収容された複数のクラッチローラ（
   ５２）と、ローラをポケット内に内方に押す弾性手段（
   ５４）とを備え、それぞれのポケットは遠心力によりロ
   ーラがくさび留めされる少くとも１つの傾斜面（４９）
   を有していることを特徴とする遠心的に作動するローラ
   クラッチ（１８）。 ２）ウェーブハブ（４４）が両方のレースを１つの方向
   では錠ＩＥめし反対方向ではオーバランさせる一方面ハ
   ブである特許請求の範囲第１項の遠心的に作動するロー
   ラクラッチ。 ３）ウェーブハブのそれぞれのポケットが傾斜面（４９
   ）と丸味を付した表面により傾斜面に接合したほぼ半径
   方向の壁（４８）と馨含んでいる特許請求の範囲第２項
   の遠心的に作動するローラクラッチ。 ４）各クラッチローラ（５２）が中心の環状溝（５３）
   を有し、弾性的手段がローラなハブのポケットに降伏的
   に押し込むためローラの溝に収容されたガーターばね（
   ５４）から成る特許請求の範囲第１項の遠心的に作動す
   るローラクラッチ。 ５）　ウェーブハブ（６１）が両回転方向においてレー
   スを錠止めする２方向ハブであり、ハブの各ポケツ）（
   ６４）が１対の向かい合い延びている傾斜した斜面（６
   ５）を有している特許請求の範囲第１項の遠心的に作動
   するローラクラッチ。 ６）更にまたクラッチローラ（５２ａ）Ｙ分離しそれら
   をハブのポケットに錠止めするスペース手段（６５また
   は７８）を含んでいる特許請求の範囲第５項の遠心的に
   作動するローラクラッチ。 ７）各ローラ（５２ａ）が直径を縮少した軸（７３）を
   形成する中心の環状溝（５３ａ）Ｙ含み、ばね手段がロ
   ーラの溝に収容したガーターばね（５４ａ）を含んでい
   る特許請求の範囲第６項の遠心的に作動するローラクラ
   ッチ。 ８）スペーサ手段°がウエーブノ・ブな囲みローラの溝
   （５３ａ　）に収容されたスペーサリング（６７）から
   成り、リングがローラの軸（７３）を収容する複数の円
   周方向に間隔を企は外方に開放しているノツチ（７２）
   を有している特許請求の範囲第７項の遠心的に作動する
   ローラクラッチ。 ９）スペーサリング（６７）がそれぞれのノツチ（７２
   ）に向かい合いウエープノ・プのポケット（６４）にほ
   ぼ並んでいろ内方に延びている突起（６９）’＆有して
   いる特許請求の範囲第８項の遠心的に作動するローラク
   ラッチ。 １０）スペーサ手段がローラ（５２ａ）間に位を決めさ
   れた複数の個々のスペーサブロック（７８）から成り、
   各ブロックが弧状の内外面（８１）。 （７９）と外方に分岐している端縁（８２）とを有して
   いる特許請求の範囲第７項の遠心的に作動するローラク
   ラッチ。 １１）各ブロック（７８）がガーターばね（５４ｂ）を
   収容する長さ方向に延びている寅通した溝（８３）を有
   している特許請求の範囲第１０項の遠心的に作動するロ
   ーラクラッチ。 １２）トルク入力手段に作用的に接続されたダンパーハ
   ウジング（２１４たは２２）とトルク出力手段に作用的
   に接続されたハブ（３７）とから成り、ハウジングが間
   に弧状のスロノ１−（２７）が延びている円周方向に間
   隔をあけた駆動ストランプ（２５）を有する１対のほぼ
   平行に延びていく）環状の板（２１捷たは２２）を含み
   、ハブがハブ胴（３８）、環状板間に延び・・プ胴に設
   けた半径方向に延びているハブアーム（３９）、隣接１
   〜だハブアーム間の複数の浮動デイバイダ（３４）およ
   びハブアームとデイバイダとの間で７・ウジング内に設
   けたダンパーばね（２９−３３＞から成り、更に捷たハ
   ブ胴とトルク出力手段との間の遠心的に作動する錠止め
   クラッチ（１８）を備え、クラッチがトルク出力手段に
   接続されたウェーブノ・ブ（４４）を含み、ウェーブノ
   ・プがその周囲に設けた複数の円周方向に間隔をあけた
   ポケツ）（４７）と、各ポケットに収容されたクラッチ
   ローラ（５２）とローラをポケット内に降伏的に押し込
   むガーターばね（５４）とを宮み、各ポケットが関係し
   たクラッチローラにくさび係合する少くとも１つの傾斜
   面（４９）を有していることを特徴とする自動車等に設
   けたトルク変換器（１０）用の振動ダンパー組立て体。 】３）ハブ胴（３８）が錠止めクラッチの外レースを形
   成する円筒形の内面（４３）Ｙ有している特許請求の範
   囲第１２項の振動ダンパー組立て体。 １４）　タフバーハブ（３８ｂ）とローラクラッチ（７
   ５）との間にすべりクラッチ（７６）Ｙ含み、すべりク
   ラッチがローラクラッチの外レース（７７）を形成する
   中間のハブ胴（８７）と、ダンパーのハブ胴から内方に
   延びている反動フランジ（８８）と、ダンパーのノ・プ
   胴と中間のノ・ブ胴とに交互にノ 作用的に接続されたはまり合う摩擦板（９４，９５７９
   ６）と摩擦板を反動フランジに係合させる弾性的手段（
   １０１）とを有し、ダンパー・・ブ胴の内面が円周方向
   に間隔をあけたスプライン（８６）を有し、中間ノ・プ
   胴の外面が円周方向に間隔をあけたスプライン（ｃｚ　
   ）ｖ有している特許請求の範囲第１２項の振動ダンパー
   組立て体。 １５）　ばね保持板（９７）が中間のノ・ブ胴（８７）
   に接続され、弾性手段かばね保持板（９７）と隣接した
   摩擦板（９４）とに圧接している複数の圧縮ばね（１０
   １）から成る特許請求の範囲第１４項の振動ダンパー組
   立て体。 １６）各クラッチローラ（５２ｂ）が中心の環状溝（８
   ３−）を有し、ガーターばね（５４ｂ）が籠溝内に収容
   されている特許請求の範囲第１２項の振動ダンパー組立
   て体。 １７）ウェーブ胴（４４）が一方向ハブであり、各ポケ
   ツ）（４１）が傾斜したくさび斜面（４９）と丸味を付
   した表面（５１）によりくさび斜面に接合したほぼ半径
   方向の縁部（４８）とを含み、ローラクラッチ（５２）
   が一回転方向においてのみ錠止めする特許請求の範囲第
   １６項の振動ダンパー組立て体。 １８）ウェーブハブが２方向ノ１プ（６１１：＋）であ
   リ、各ボケノｌ−（６４ｂ）が１対の向かい合い傾制し
   た交差するくさび斜面を有している特許請求の範囲第１
   ６項の振動ダンパー組立て体。 １９）クラッチローラ用のスペーサ手段（６７捷たけ７
   ８）を含んでいる特許請求の範囲第１８項の振動ダンパ
   ー組立て体。 ２０）スペーサ手段がクラッチローラ（５２ａ　）をＩ
   ｌｌ容する間隔ケあげ外方に開口しているノツチ（７２
   ）を有するほぼ円形のスペーサリング（６７）から成り
   、該リングがローラ溝（５３ａ）に収容されている特許
   請求の範囲第１９項の振動ダンパー組立て体。 ２１）スペーサ手段が隣接したクラッチローラ（５２ｂ
   ）間の個々のスペーサブロック（７８）から成る特許請
   求の範囲第１９項の振動ダンパー組立て体。 ２２）羽根車（１１）およびタービン（１２）を含む流
   体継手（１０）と、車輛のエンジンから羽根車に駆動力
   を伝達する入力シャフトを含む手段とタービンから関係
   した駆動列に駆動力を伝達する出力シャフトを含む手段
   と併用する振動ダンパー組立て体であり、該組立て体が
   入力シャフトに接続したトルク入力手段と、トルク出力
   手段と、ダンパー組立て体のトルク出力手段と出力シャ
   フトとの間に接続された錠１トめクラッチ（１８）とを
   含み錠止めクラッチを作動させると入カンヤフト、ダン
   パー組立て体、錠止めクラッチおよび出力シャフトを含
   む直接駆動経路ケ形成することを特徴とする振動ダンパ
   ー組立て体。