(57)【要約】      （修正有）【課題】フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有し、意図せずに動かなくなることが防止された制御可能なカップリング組立体を提供する。【解決手段】カップリング組立体は、複数のフォワード係止要素と、少なくとも１つのリバース係止要素と、共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材とを含む。第１のカップリング面は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のフォワードポケットを有し、第２のカップリング面は、少なくとも１つのリバース係止要素と当接係合するように適合される一組のリバース係止形成体を有し、第３のカップリング面は、第１のカップリング面に対向し、一組のフォワード係止形成体を有する。フォワードバックラッシュはリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、リバースバックラッシュはフォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である。【選択図】図１
2020073820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐荷重表面を有する、少なくとも１つのフォワード係止要素（５４）と、
少なくとも１つのリバース係止要素（２２）と、
フォワードポケット（５２、４１０）を有する第１のカップリング面（４０６）であって、前記フォワードポケットが、それぞれの前記フォワード係止要素を受け入れ、そのそれぞれのフォワード係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたフォワード耐荷重表面を画定する、第１のカップリング面と、
軸線（３６）のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために、前記少なくとも１つのリバース係止要素と当接係合するように適合された１以上のリバース係止形成体（３０）を有する第２のカップリング面（３２）と、
前記第１のカップリング面に対向する第３のカップリング面（３０６）であって、前記第３のカップリング面が、前記軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、それぞれが少なくとも１つの前記フォワード係止要素と当接係合するように適合された１以上のフォワード係止形成体（６０、３１０）を有し、カップリング組立体が意図せずに前記軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第３のカップリング面と
を含む、
共通回転軸線（３６）のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材（３４、５８、３０２、４０２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素（２２）の位置を制御するように動作可能である制御部材（２６）と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（１０、３００、４００）。
【請求項２】
請求項１に記載の組立体において、
前記第２のカップリング面に対向する第４のカップリング面（１８、３０４、４０４）であって、前記第４のカップリング面が少なくとも１つのリバースポケット（２０、３０８、４０８）を有し、各リバースポケットが、一つのリバース係止要素（２２）を受け入れ、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定する、第４のカップリング面をさらに備える、
ことを特徴とする組立体。
【請求項３】
請求項１に記載の組立体において、
前記第１のカップリング面が複数のフォワードポケット（５２、４１０）を有し、
前記フォワードポケットが少なくとも２つ以上の組にグループ化され、
各組の前記フォワードポケットが均一な角度で離間される
ことを特徴とする組立体。
【請求項４】
請求項１に記載の組立体において、
前記第１のカップリング部材（３４）が前記第１および第２のカップリング面を有し、前記第２のカップリング部材（５８）が前記第３のカップリング面を有する
ことを特徴とする組立体。
【請求項５】
請求項１に記載の組立体において、
前記第１のカップリング面が、前記軸線に沿った、第１の方向の軸方向に面する向きに配置され、
前記第２のカップリング面が、前記軸線に沿った、前記第１の方向と反対の第２の方向の軸方向に面する向きに配置される
ことを特徴とする組立体。
【請求項６】
請求項１に記載の組立体において、
前記フォワード係止要素およびリバース係止要素が係止支柱である
ことを特徴とする組立体。
【請求項７】
請求項１に記載の組立体において、
前記フォワード係止形成体およびリバース係止形成体がノッチである
ことを特徴とする組立体。
【請求項８】
請求項１に記載の組立体において、
前記第１のカップリング部材（３４）がスプラインリングである
ことを特徴とする組立体。
【請求項９】
請求項１に記載の組立体において、
前記第１および第３のカップリング面が、互いに対向する環状カップリング面である
ことを特徴とする組立体。
【請求項１０】
請求項１に記載の組立体において、
複数のリバース係止要素（２２）と、
前記第２のカップリング面に対向する第４のカップリング面（１８、３０４、４０４）を有する第３のカップリング部材（１２）であって、前記第４のカップリング面が前記軸線を中心に角度をなして離間した１以上のリバースポケット（２０、３０８、４０８）を有し、前記リバースポケットのそれぞれが、前記リバース係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定する、第３のカップリング部材と
をさらに備える
ことを特徴とする組立体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の組立体において、
前記リバースポケットが少なくとも２つ以上の組にグループ化され、
各組の前記リバースポケットが均一な角度で離間される
ことを特徴とする組立体。
【請求項１２】
請求項１０に記載の組立体において、
前記制御部材（２６）が、前記１以上のリバースポケットに対する前記第２のカップリング面（３２）と前記第４のカップリング面（１８）との間の制御された移動運動のために実装され、当該制御部材の第１の位置において、前記リバース係止要素の少なくとも１つが前記リバース係止形成体の少なくとも１つを係合することを可能にし、前記制御部材の第２の位置において、それらのポケット（２０）に前記リバース係止要素を維持する、制御部材をさらに備える
ことを特徴とする組立体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の組立体において、
前記制御部材が、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記回転軸線のまわりを制御可能に回転可能な摺動プレートを備える
ことを特徴とする組立体。
【請求項１４】
請求項１２に記載の組立体において、
前記制御部材を制御可能に移動させるために前記制御部材に連結される制御要素（３８）をさらに備える
ことを特徴とする組立体。
【請求項１５】
請求項１０に記載の組立体において、
前記組立体が、前記第１、第２および第３のカップリング部材（１２、３４、５８）を一緒に保持し、前記第１、第２および第３のカップリング部材（１２、３４、５８）の互いに対する軸方向運動を防止するために、前記第３のカップリング部材の環状溝（７６）によって受け入れられる略円形のスナップリング（７２）をさらに含む
ことを特徴とする組立体。
【請求項１６】
耐荷重表面を有する、少なくとも１つのフォワード係止要素（５４）と、
少なくとも１つのリバース係止要素（２２）と、
フォワードポケット（５２、４１０）を有する第１のカップリング面であって、前記フォワードポケットが、それぞれの前記フォワード係止要素を受け入れ、そのそれぞれのフォワード係止要素の前記耐荷重表面と当接係合するように適合されたフォワード耐荷重表面を画定する、第１のカップリング面と、
軸線（３６）のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために、前記少なくとも１つのリバース係止要素と当接係合するように適合された１以上のリバース係止形成体（３０）を有する第２のカップリング面（３２）と、
前記第１のカップリング面に対向する第３のカップリング面であって、前記第３のカップリング面が、前記軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、それぞれが少なくとも１つの前記フォワード係止要素と当接係合するように適合された１以上のフォワード係止形成体（６０）を有し、クラッチ組立体（１０、３００、４００）が意図せずに前記軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第３のカップリング面と
を含む、
共通回転軸線（３６）のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のクラッチ部材（３４、５８、３０２、４０２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素（２２）の位置を制御するように動作可能である制御部材（２６）と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なクラッチ組立体（１０、３００、４００）。
【請求項１７】
請求項１６に記載の組立体において、
前記第１のカップリング面が複数のフォワードポケット（５２）を有し、
複数のフォワードポケットが２つ以上の組にグループ化される
ことを特徴とする組立体。
【請求項１８】
耐荷重表面を有する少なくとも１つのフォワード係止要素（５４）と、
それぞれが耐荷重表面を有する、複数のリバース係止要素（２２）と、
少なくとも１つのフォワードポケット（５２、４１０）であって、１つのフォワードポケットが１つの前記フォワード要素を受け入れ、フォワード係止要素の前記耐荷重表面と当接係合するように構成されたフォワード耐荷重表面を画定するフォワードポケットを有する第１のカップリング面と、
軸線（３６）のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために、それぞれが前記リバース係止要素の１つと当接係合するように適合された１以上のリバース係止形成体（３０）を有する第２のカップリング面（３２）と、
前記第１のカップリング表面に対向する第３のカップリング面であって、前記第３のカップリング面が、前記軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、それぞれが前記少なくとも１つのフォワード係止要素と当接係合するように適合された１以上のフォワード係止形成体（６０）を有する、第３のカップリング面と、
前記第２のカップリング面に対向する第４のカップリング面（１８）であって、前記第４のカップリング面が前記軸線を中心に角度をなして離間した１以上のリバースポケット（２０）を有し、前記リバースポケットのそれぞれが、前記リバース係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定し、カップリング組立体（１０、３００、４００）が意図せずに前記軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第４のカップリング面と
を含む、
共通回転軸線（３６）のまわりを相対回転するように支持された第１、第２、および第３のカップリング部材（３４、５８、１２、３０２、４０２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素（２２）の位置を制御するように動作可能である制御部材（２６）と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（１０、３００、４００）。
【請求項１９】
請求項１８に記載の組立体において、
前記リバースポケットが少なくとも１つの組にグループ化され、
各組の前記リバースポケットが均一な角度で離間される
ことを特徴とする組立体。
【請求項２０】
少なくとも１つのフォワード係止要素（５４）および少なくとも１つのリバース係止要素（２２）と、
係止形成体（６０）を有する外側部材（５８）にそれが係合することを可能にする付勢部材（５５）を有する少なくとも１つのフォワード係止部材（５４）と、内側リング上に収容された係止形成体（３０）を係合または解放するように制御できる前記外側部材に収容された少なくとも１つのリバース係止部材（２２）とを収容する第１のカップリングの回転可能な内側リング（３４）であって、カップリング組立体（１０、３００、４００）が意図せずに軸線（３６）のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第１のカップリングの回転可能な内側リング
を含む、
共通回転軸線（３６）のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材（３４、１２、３０２、４０２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素（２２）の位置を制御するように動作可能である制御部材（２６）と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（１０、３００、４００）。
【請求項２１】
少なくとも１つの制御可能なフォワード係止要素（５４）および少なくとも１つのリバース係止要素（２２）と、
係止形成体（６０）を有する外側カップリング部材（５８）にそれが係合することを可能にする少なくとも１つの制御可能なフォワード係止部材（５４）と、内側リング（３４）上に収容された係止形成体（３０）を係合または解放するように制御できる外側カップリング部材（１２）に収容された少なくとも１つのリバース係止部材（２２）とを収容する第１のカップリングの回転可能な内側リング（３４）であって、カップリング組立体（１０）が意図せずに前記軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第１のカップリングの回転可能な内側リング
を含む、
共通回転軸線（３６）のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材（３４、１２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素（２２）の位置を制御するように動作可能である制御部材（２６）と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（１０）。
【請求項２２】
少なくとも１つのフォワード係止要素および少なくとも１つのリバース係止要素と、
内側リング上に収容された係止形成体を係合および解放するように制御できる径方向に分布した少なくとも１つのフォワード係止要素およびリバース係止要素を収容する、前記内側リングおよび外側部材（４０２）の外周上で径方向に分布した対向する係止形成体を収容する第１のカップリングの回転可能な内側リングであって、カップリング組立体（４００）が意図せずに軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第１のカップリングの回転可能な内側リング
を含む、
共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素の位置を制御するように動作可能である制御部材と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（４００）。
【請求項２３】
少なくとも１つのフォワード係止要素および少なくとも１つのリバース係止要素と、
径方向に分布した少なくとも１つのフォワード係止要素およびリバース係止要素を収容する前記内側リングおよび外側部材（４０２）の外周上で径方向に分布した対向する係止形成体を収容する第１のカップリングの回転可能な内側リングであって、前記フォワード係止要素およびリバース係止要素の一方が、前記内側リング上に収容された係止形成体を係合または解放するように制御でき、前記フォワード係止要素およびリバース係止要素の他方が、前記外側部材にそれが順方向に係合することを可能にする付勢部材を有し、カップリング組立体（４００）が意図せずに軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、前記リバースバックラッシュが前記フォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、第１のカップリングの回転可能な内側リング
を含む、
共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材（４０２）と、
少なくとも１つの前記リバース係止要素の位置を制御するように動作可能である制御部材と、
を備えることを特徴とするフォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、制御可能なカップリング組立体またはクラッチ組立体に関し、特に、フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有するそのような組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチなどのカップリング組立体は、駆動ディスクまたは駆動プレートなどの、第１の回転可能な駆動部材からの動力を、被駆動ディスクまたは被駆動プレートなどの、第２の独立に回転可能な被駆動部材に選択的に連結するために、多種多様な用途に使用される。「一方向」クラッチまたは「オーバーランニング」クラッチと一般的に称される、１つの既知の種類のクラッチでは、クラッチは、駆動部材が被駆動部材に対して第１の方向に回転するときにのみ、駆動部材を被駆動部材に機械的に連結するように係合する。さらに、クラッチは、係合していなければ、駆動部材を被駆動部材に対して第２の方向に自由に回転させる。このような被駆動部材に対する駆動部材の第２の方向への「フリーホイーリング」はまた、「オーバーランニング」状態として知られている。
【０００３】
１つのタイプの一方向クラッチは、同軸の駆動プレートおよび被駆動プレートを含み、これらプレートは、近接離間した並置関係をなすほぼ板状のクラッチ面を有する。複数の凹部またはポケットが、駆動プレートの面に、軸線を中心に角度をなして離間した位置に形成され、ポケットの各々には支柱または爪が配置される。複数の凹部またはノッチは、被駆動プレートの面に形成され、駆動プレートが第１の方向に回転しているときに支柱の１つまたは複数と係合可能である。駆動プレートが第１の方向と反対の第２の方向に回転するときに、支柱がノッチから外れ、それにより、被駆動プレートに対する駆動プレートのフリーホイーリング運動を可能にする。
【０００４】
駆動プレートが第２の方向から第１の方向に方向を反転すると、駆動プレートは通常、クラッチが係合するまで被駆動プレートに対して回転する。相対回転量が増加するにつれて、係合騒音の可能性も増加する。
【０００５】
制御可能または選択可能な一方向クラッチ（すなわち、ＯＷＣ）は、従来型の一方向クラッチの設計から逸脱している。選択可能なＯＷＣには、摺動プレートと併せて第２の組の係止部材が追加される。摺動プレートを加えた追加の組の係止部材はＯＷＣに複数の機能を加える。設計上の要求に応じて、制御可能なＯＷＣは、回転軸間または固定軸間に機械的接続を一方向または両方向にもたらすことができる。また、設計に応じて、ＯＷＣは、一方向または両方向にオーバーランニングすることができる。制御可能なＯＷＣは、非常に制御される選択機構または制御機構を収容する。この選択機構は、異なる動作モードに対応する２つ以上の位置間で移動することができる。
【０００６】
米国特許第５，９２７，４５５号明細書は、双方向オーバーランニング爪型クラッチを開示しており、米国特許第６，２４４，９６５号明細書は、板状のオーバーランニングカップリングを開示しており、かつ米国特許第６，２９０，０４４号明細書は、自動変速機に使用する選択可能な一方向クラッチ組立体を開示している。米国特許第７，２５８，２１４号明細書および米国特許第７，３４４，０１０号明細書は、オーバーランニングカップリング組立体を開示しており、かつ米国特許第７，４８４，６０５号明細書は、オーバーランニングラジアルカップリング組立体またはクラッチを開示している。
【０００７】
適切に設計された制御可能なＯＷＣは、「オフ」状態における寄生損失をほぼゼロとすることができる。ＯＷＣはまた電気機構により作動させることができ、かつＯＷＣには、複雑さも油圧ポンプおよび弁の寄生損失もどちらもない。
【０００８】
パワーシフト変速機において、チップイン衝撃音は、トルクコンバータが存在しないために最も困難な課題の１つである。運転者がチップインした（すなわち、惰性走行状態の後にアクセルペダルを押し下げた）ときに、エンジンとパワーシフト変速機入力との間の流体カップリングなしの機械的リンク機構により、ギヤシフトの荒さおよび騒音（衝撃音と呼ばれる）が車室内で聞かれ感じられる。チップイン衝撃音は、低速で惰性走行する車両を駐車スペース内へと操縦するために加速させる、駐車場での操縦において特に深刻である。
【０００９】
良好な変速品質を達成しかつチップイン衝撃音を排除するために、パワーシフト変速機は、従来の自動変速機の制御方式と異なる制御方式を採用するべきである。制御システムは、パワーシフト変速機の特有の動作特性に対処するべきであり、かつ好ましくない荒さを回避するが、運転者の期待およびパワーシフト変速機の性能要件を妨げない改善ステップを含むべきである。パワーシフト変速機におけるシフトの荒さとチップイン衝撃音に伴う騒音とを排除する必要がある。
【００１０】
本開示の目的では、用語「カップリング」は、プレートの一方が変速機のトルク伝達要素に駆動可能に接続され、かつ他方プレートが、別のトルク伝達要素に駆動可能に接続されるか、または変速機ハウジングに対して固定され静止状態に保持されるクラッチまたはブレーキを含むものと解釈されるべきである。用語「カップリング」、「クラッチ」および「ブレーキ」は交換可能に使用される場合がある。
【００１１】
ポケットプレートには、一方向クラッチの軸線のまわりに角度をなして配置される凹部またはポケットを設けてもよい。ポケットは、ポケットプレートの平面状表面に形成される。各ポケットはトルク伝達支柱を受け入れ、このトルク伝達支柱の一方の端部が、ポケットプレートのポケット内の固定点に係合する。以下、能動縁部と称される場合もある、支柱の対向する縁部は、ポケット内の位置から、能動縁部がポケットプレートの平面状表面から外方に延びる位置へ移動可能である。支柱を個々のばねによりポケットプレートから離れる方向に付勢してもよい。
【００１２】
ノッチプレートには、ポケットプレートのポケットのほぼ湾曲部に位置する複数の凹部またはノッチを形成してもよい。ノッチは、ノッチプレートの平面状表面に形成される。
【００１３】
オーバーランニング板状クラッチの別の例が米国特許第５，５９７，０５７号明細書に開示されている。
【００１４】
本発明に関係するいくつかの米国特許としては、米国特許第４，０５６，７４７号明細書、米国特許第５，０５２，５３４号明細書、米国特許第５，０７０，９７８号明細書、米国特許第５，４４９，０５７号明細書、米国特許第５，４８６，７５８号明細書、米国特許第５，６７８，６６８号明細書、米国特許第５，８０６，６４３号明細書、米国特許第５，８７１，０７１号明細書、米国特許第５，９１８，７１５号明細書、米国特許第５，９６４，３３１号明細書、米国特許第５，９７９，６２７号明細書、米国特許第６，０６５，５７６号明細書、米国特許第６，１１６，３９４号明細書、米国特許第６，１２５，９８０号明細書、米国特許第６，１２９，１９０号明細書、米国特許第６，１８６，２９９号明細書、米国特許第６，１９３，０３８号明細書、米国特許第６，３８６，３４９号明細書、米国特許第６，４８１，５５１号明細書、米国特許第６，５０５，７２１号明細書、米国特許第６，５７１，９２６号明細書、米国特許第６，８１４，２０１号明細書、米国特許第７，１５３，２２８号明細書、米国特許第７，２７５，６２８号明細書、米国特許第８，０５１，９５９号明細書、米国特許第８，１９６，７２４号明細書、および米国特許第８，２８６，７７２号明細書が挙げられる。
【００１５】
なお、さらに他の関連する米国特許としては、米国特許第４，２００，００２号明細書、米国特許第５，９５４，１７４号明細書、および米国特許第７，０２５，１８８号明細書が挙げられる。
【００１６】
米国特許第６，８５４，５７７号明細書は、係合の衝撃音を減衰するためにプラスチック／鋼製の支柱の対を含む騒音減衰型の一方向クラッチを開示している。プラスチック製支柱は、鋼製支柱よりも僅かに長い。このパターンを二重にして二重係合にすることができる。この手法はある程度成功している。しかしながら、プラスチック部品が一定期間にわたって熱油にさらされたときに減衰機能が停止した。
【００１７】
金属射出成形（ＭＩＭ）は、射出成形として知られるプロセスを通して塑性加工設備で取り扱うことが可能な「原料」を構成するように、微粉状金属が測定された量のバインダ材料と混合される金属加工プロセスである。成形プロセスは、複雑な部品が単一の作業でかつ大量に形状決めされることを可能にする。最終製品は、一般的に、種々の産業および用途で使用される構成部品である。ＭＩＭ原料の流れの性質は、レオロジーと呼ばれる学問により定義される。現在の設備能力は、加工が「１ショット」毎に１００グラム以下の典型的な容量を使用して金型内に成形できる製品に限定されることを必要とする。レオロジーは、この「ショット」が複数の空洞内に分配されることを可能にし、これにより、さもなければ代替方法または古典的方法による製造が非常に高価である小さく複雑な大量の製品に対するコスト効率が高くなる。ＭＩＭ原料において具現化可能な各種金属は粉末冶金と称され、これら金属は、共通／特殊金属用途に関する工業規格に見られる同じ合金成分を含む。その後の調整作業が成形形状に対して実施され、この調整作業では、バインダ材料が除去されかつ金属粒子が金属合金の所望の状態に合一化される。
【００１８】
本発明の少なくとも１つの態様に関係する他の米国特許文献としては、米国特許第８，８１３，９２９号明細書、米国特許第８，４９１，４４０号明細書、米国特許第８，４９１，４３９号明細書、米国特許第８，２８６，７７２号明細書、米国特許第８，２７２，４８８号明細書、米国特許第８，１８７，１４１号明細書、米国特許第８，０７９，４５３号明細書、米国特許第８，００７，３９６号明細書、米国特許第７，９４２，７８１号明細書、米国特許第７，６９０，４９２号明細書、米国特許第７，６６１，５１８号明細書、米国特許第７，４５５，１５７号明細書、米国特許第７，４５５，１５６号明細書、米国特許第７，４５１，８６２号明細書、米国特許第７，４４８，４８１号明細書、米国特許第７，３８３，９３０号明細書、米国特許第７，２２３，１９８号明細書、米国特許第７，１００，７５６号明細書、および米国特許第６，２９０，０４４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２０１５／００００４４２号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０３０５７６１号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２７７１６４号明細書、米国特許出願公開第２０１３／００６２１５１号明細書、米国特許出願公開第２０１２／０１５２６８３号明細書、米国特許出願公開第２０１２／０１４９５１８号明細書、米国特許出願公開第２０１２／０１５２６８７号明細書、米国特許出願公開第２０１２／０１４５５０５号明細書、米国特許出願公開第２０１１／０２３３０２６号明細書、米国特許出願公開第２０１０／０１０５５１５号明細書、米国特許出願公開第２０１０／０２３０２２６号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２３３７５５号明細書、米国特許出願公開第２００９／００６２０５８号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２１１８６３号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１１０７１５号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１８８３３８号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１８５２５３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０１２４４２５号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２４９３４５号明細書、米国特許出願公開第２００６／０１８５９５７号明細書、米国特許出願公開第２００６／００２１８３８号明細書、米国特許出願公開第２００４／０２１６９７５号明細書、および米国特許出願公開第２００５／０２７９６０２号明細書が挙げられる。
【００１９】
本発明の少なくとも１つの態様に関係するいくつかの他の米国特許文献としては、米国特許第８，７２０，６５９号明細書、米国特許第８，４１８，８２５号明細書、米国特許第５，９９６，７５８号明細書、米国特許第４，０５０，５６０号明細書、米国特許第８，０６１，４９６号明細書、および米国特許第８，１９６，７２４号明細書、ならびに米国特許出願公開第２０１４／０１９０７８５号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０１０２８４４号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０２８４１６７号明細書、米国特許出願公開第２０１２／００２１８６２号明細書、米国特許出願公開第２０１２／０２２８０７６号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１５９５１７号明細書、および米国特許出願公開第２０１０／０１２７６９３号明細書が挙げられる。
【００２０】
問題は、一方の方向においてはホイールをロックし、反対の方向においてはセレクタの位置に応じてホイールをロックまたはフリーにすることを意図する、いくつかの制御可能な一方向クラッチ（すなわち、機械的ダイオード（ＭＤ））で発生している。特定の位置または場所において、クラッチは「ロック−ロック」状態から抜け出せない場合がある（すなわち、意図せずに、軸線まわりの両方向に動かなくなることがある）。
【発明の概要】
【００２１】
本発明の少なくとも１つの実施形態の目的は、フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有し、意図せずに動かなくなることが防止された制御可能なカップリング組立体を提供することである。
【００２２】
本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的および他の目的を達成するために、フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体が提供される。組立体は、複数のフォワード係止要素を含む。フォワード係止要素のそれぞれは、耐荷重表面を有する。組立体はまた、少なくとも１つのリバース係止要素と、共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のカップリング部材とを含む。カップリング部材は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のフォワードポケットを有する第１のカップリング面を含む。フォワードポケットのそれぞれは、フォワード係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのフォワード係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたフォワード耐荷重表面を画定する。部材はまた、軸線のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために少なくとも１つのリバース係止要素と当接係合するように適合された一組のリバース係止形成体を有する第２のカップリング面と、第１のカップリング面に対向する第３のカップリング面とを含む。第３のカップリング面は、一組のフォワード係止形成体を有する。一組のフォワード係止形成体のそれぞれは、軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、フォワード係止要素の１つと当接係合するように適合される。フォワード係止要素の数はリバース係止要素の数とは異なる。フォワード係止形成体の数はリバース係止形成体の数とは異なる。カップリング組立体が意図せずに軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュはリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、リバースバックラッシュはフォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である。
【００２３】
組立体は、第２のカップリング面に対向する第４のカップリング面をさらに含んでもよい。第４のカップリング面は、少なくとも１つのリバースポケットを有してもよい。各リバースポケットは、リバース係止要素を受け入れてもよく、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定してもよい。
【００２４】
フォワードポケットは、少なくとも１つの組にグループ化されてもよく、各組のフォワードポケットは、均一な角度で離間される。
【００２５】
フォワードポケットは、２つ以上の組にグループ化されてもよい。
【００２６】
第１のカップリング部材は第１および第２のカップリング面を有してもよく、第２のカップリング部材は第３のカップリング面を有してもよい。
【００２７】
第１のカップリング面は、軸線に沿った、第１の方向の軸方向に面する向きに配置されてもよく、第２のカップリング面は、軸線に沿った、第１の方向と反対の第２の方向の軸方向に面する向きに配置されてもよい。
【００２８】
フォワード係止要素およびリバース係止要素は係止支柱でもよい。
【００２９】
フォワード係止形成体およびリバース係止形成体はノッチでもよい。
【００３０】
第１のカップリング部材はスプラインリングでもよい。
【００３１】
第１および第３のカップリング面は、互いに対向する環状カップリング面でもよい。
【００３２】
組立体は、複数のリバース係止要素と、第２のカップリング面に対向する第４のカップリング面を有する第３のカップリング部材とをさらに含んでもよい。第４のカップリング面は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のリバースポケットを有してもよい。リバースポケットのそれぞれは、リバース係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定してもよい。
【００３３】
リバースポケットは、少なくとも１つの組にグループ化されてもよく、各組のリバースポケットは、均一な角度で離間される。
【００３４】
リバースポケットは、２つ以上の組にグループ化されてもよい。
【００３５】
組立体は、一組のリバースポケットに対する第２のカップリング面と第４のカップリング面との間の制御された移動運動のために実装される、リバース係止要素の位置を制御するために動作可能な制御部材をさらに含んでもよい。制御部材は、制御部材の第１の位置において、リバース係止要素の少なくとも１つがリバース係止形成体の少なくとも１つに係合することを可能にし、制御部材は、制御部材の第２の位置において、それらのポケットにリバース係止要素を維持する。
【００３６】
制御部材は、第１の位置と第２の位置との間で回転軸線のまわりを制御可能に回転可能な摺動プレートを備えてもよい。
【００３７】
組立体は、制御部材を制御可能に移動させるために、制御部材に連結される制御要素をさらに含んでもよい。
【００３８】
組立体は、部材を一緒に保持し、部材の互いに対する軸方向運動を防止するために、第３のカップリング部材の環状溝によって受け入れられる略円形のスナップリングをさらに含んでもよい。
【００３９】
さらに、本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的および他の目的を達成するために、フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なクラッチ組立体が提供される。組立体は、複数のフォワード係止要素を含む。フォワード係止要素のそれぞれは、耐荷重表面を有する。組立体はまた、少なくとも１つのリバース係止要素と、共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１および第２のクラッチ部材とを含む。クラッチ部材は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のフォワードポケットを有する第１のカップリング面を含む。フォワードポケットのそれぞれは、フォワード係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのフォワード係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたフォワード耐荷重表面を画定する。部材はまた、軸線のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために少なくとも１つのリバース係止要素と当接係合するように適合された一組のリバース係止形成体を有する第２のカップリング面と、第１のカップリング面に対向する第３のカップリング面とを含む。第３のカップリング面は、一組のフォワード係止形成体を有する。一組のフォワード係止形成体のそれぞれは、軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、フォワード係止要素の１つと当接係合するように適合される。フォワード係止形成体の数はリバース係止形成体の数とは異なる。カップリング組立体が意図せずに軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュはリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、リバースバックラッシュはフォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である。フォワードポケットは、少なくとも１つの組にグループ化され、各組のフォワードポケットは、均一な角度で離間される。
【００４０】
フォワードポケットは、２つ以上の組にグループ化されてもよい。
【００４１】
またさらに、本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的および他の目的を達成するために、フォワードバックラッシュおよびリバースバックラッシュを有する制御可能なカップリング組立体が提供される。組立体は、複数のフォワード係止要素を含む。フォワード係止要素のそれぞれは、耐荷重表面を有する。組立体はまた、複数のリバース係止要素を含む。リバース係止要素のそれぞれは、耐荷重表面を有する。組立体は、共通回転軸線のまわりを相対回転するように支持された第１、第２、および第３のカップリング部材をさらに含む。カップリング部材は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のフォワードポケットを有する第１のカップリング面を有する。フォワードポケットのそれぞれは、フォワード係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのフォワード係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたフォワード耐荷重表面を画定する。部材はまた、一組のリバース係止形成体を有する第２のカップリング面を有する。一組のリバース係止形成体のそれぞれは、軸線のまわりでの逆方向への相対回転を防止するために、リバース係止要素の１つと当接係合するように適合される。第３のカップリング面は、第１のカップリング表面に対向する。第３のカップリング面は、一組のフォワード係止形成体を有する。一組のフォワード係止形成体のそれぞれは、軸線のまわりでの順方向への相対回転を防止するために、フォワード係止要素の１つと当接係合するように適合される。第４のカップリング面は、第２のカップリング面に対向する。第４のカップリング面は、軸線を中心に角度をなして離間した一組のリバースポケットを有する。リバースポケットのそれぞれは、リバース係止要素の１つを受け入れ、そのそれぞれのリバース係止要素の耐荷重表面と当接係合するように適合されたリバース耐荷重表面を画定する。フォワード係止要素の数はリバース係止要素の数とは異なる。フォワード係止形成体の数はリバース係止形成体の数とは異なる。カップリング組立体が意図せずに軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止するために、フォワードバックラッシュはリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、リバースバックラッシュはフォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍である。
【００４２】
リバースポケットは、少なくとも１つの組にグループ化されてもよく、各組のリバースポケットは、均一な角度で離間される。
【００４３】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、ならびに利点は、添付図面とともにかつ先行技術を考慮して、以下の本発明を実施するための最良の実施形態の詳細な説明を参照することで容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態に従って作られた制御可能なクラッチ組立体またはカップリング組立体の分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の図と同様の図であるが、組立体の底面を例示するための異なる方向からの図である。
【図３】図３は、別の実施形態のカップリング部材の平面図である。
【図４】図４は、さらに別の実施形態のカップリング部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示される。しかしながら、開示される実施形態は、種々の代替形態で具体化され得る本発明の単なる代表例であることが理解されるべきである。図面は必ずしも原寸に比例したものではなく、いくつかの特徴は、特定の構成部品の詳細を示すために誇張または最小化されている場合がある。それゆえ、本明細書に開示される特定の構造的および機能的な詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に本発明を様々に用いるために当業者に教示するための代表的な根拠として解釈されるべきである。
【００４６】
ここで図面を参照すると、図１および２は、全体として１０で表され、本発明の１つの実施形態に従って作られた制御可能な一方向クラッチ組立体またはカップリング組立体の分解斜視図である（組立体の構成部品の異なる表面を図示するために異なる方向から見ている）。組立体１０は、全体として１２で表される、環状リバースポケットプレートまたは第１の外側カップリング部材を含む。プレート１２の外側の軸方向に延在する表面１４は、変速機ケース（図示せず）の内面にプレート１２を連結するための外歯スプライン１６を有する。プレート１２の内側の半径方向に延在する表面すなわちカップリング面１８には、リバース支柱２２がコイルスプリング２７によって外方に枢動可能に付勢される、離間したポケット２０が形成される。好適には、１６個のリバース支柱２２が設けられる。しかしながら、以下で本明細書にさらに詳細に説明されるように、より多いまたはより少ない数のリバース支柱が設けられてもよいことが理解されるべきである。
【００４７】
組立体１０はまた、全体として２６で表される、それを通して完全に延在する複数の離間した開口２８を有する制御部材またはセレクタ摺動プレートを含み、リバース支柱２２がそれらのポケット２０で枢動し、開口２８を貫通することを可能にし、プレート２６は、プレート１２の外周端壁４２に形成されるノッチまたはスロット（図示せず）を貫通するシフトフォークまたは制御要素３８によって共通中心回転軸線３６のまわりに適切に角度をなして位置付けられるとき、全体として３４で表される、内側ポケットプレートまたはカップリング部材の半径方向に延在する表面またはカップリング面３２（図２）に形成される離間した係止形成体または傾斜したリバースノッチ３０に係合する。好ましくは、２８個のリバースノッチが設けられる。しかしながら、以下で本明細書にさらに詳細に説明されるように、より多いまたはより少ない数のリバースノッチが設けられてもよいことが理解されるべきである。
【００４８】
フォーク３８は制御プレート２６に固定または連結され、その結果、異なる角度位置の間のスロットにおけるフォーク３８の運動により、プレート２６がその制御位置間で摺動または移動し、支柱２２を交互に覆うまたは暴露する（すなわち、それぞれ、リバース支柱２２を係合または解放する）。
【００４９】
プレート３４は、その内側の軸方向に延在する表面４８（図２）に形成される内歯スプライン４６を有するスプラインリングを好ましくは備える。プレート３４の表面３２から離間した半径方向に延在する表面またはカップリング面は、対応するコイルスプリング５５によって枢動可能に付勢される複数のフォワード支柱５４をその中に受け入れるために、その中に形成される複数の離間したポケット５２（図１）を有する。好適には、１４個のフォワード支柱５４が設けられる。しかしながら、以下で本明細書にさらに詳細に説明されるように、より多いまたはより少ない数のフォワード支柱が設けられてもよいことが理解されるべきである。
【００５０】
図１および２をまとめて参照すると、組立体１０はまた、全体として５８で表される、第２の外側カップリング部材またはノッチプレートを含み、それは、フォワード支柱５４が軸線３６のまわりの一方向でプレート３４をノッチプレート５８にロックするが、軸線３６のまわりの反対方向へのフリーホイ−リングを可能にする、半径方向に延在する表面またはそのカップリング面に形成される複数の係止形成体、カムまたはノッチ６０を有する。好適には、３２個のフォワードノッチが設けられる。しかしながら、以下で本明細書にさらに詳細に説明されるように、より多いまたはより少ない数のフォワードノッチが設けられてもよいことが理解されるべきである。
【００５１】
ノッチプレート５８は、プレート５８の外側軸方向面６６上に形成される外歯スプライン６４を含み、外歯スプライン６４は、プレート１２（図１）の端壁４２の内側の軸方向に延在する表面７０内に形成される軸方向に延在する凹部６８内に受け入れられて、保持される。
【００５２】
図１に示されるように、組立体１０は、全体として７２で表される、端部７４を有し、プレート１２の端壁４２の内面７０内に形成される環状溝７６内に嵌合して、プレート１２、２６、３４、および５８を一緒に保持し、プレートの互いに対する軸方向運動を制限する、スナップリングをさらに含む。
【００５３】
シフトフォーク３８は、その制御位置の１つの制御位置で、リバース支柱２２を解放する。シフトフォーク３８は、軸線３６のまわりで前方オーバーラン方向に約７°回転してセレクタプレート２６を回転させ、次に、リバース支柱２２がノッチ３０によってそれらのポケット２０におけるそれらの非係合位置からそれらの係合位置へ移動することを可能にする。
【００５４】
前述のように、多くのクラッチ組立体（図１および２で説明される組立体１０、ならびに、それぞれ図３および４に対して以下で本明細書に説明される組立体３００および４００など）は、一方の方向においてホイールをロックし、反対の方向においてはそのセレクタまたはセレクタプレートの位置に応じてホイールをロックまたはフリーにすることが意図される。特定のクラッチ位置において、クラッチ組立体は「ロック−ロック」状態から抜け出せない（すなわち、意図せずに、回転軸線まわりの両方向に動かなくなる）。これは、移行バックラッシュ（すなわち、クラッチが順方向と逆方向との間で移動できる距離）が非常に小さいためである。この非常に小さい移行バックラッシュにより、係止要素または支柱は指令時にそれらの係止または拘束位置から抜け出すことができず、それによって結果として「ロック−ロック」状態になる。
【００５５】
それは、以下の条件を満たすクラッチ組立体について発見された。１）リバース係止要素の数と異なるフォワード係止要素の数。２）リバース係止形成体の数と異なるフォワード係止形成体の数。および、３）カップリング組立体またはクラッチ組立体が意図せずにその組立体の回転軸線のまわりの両方向に動かなくなることを防止する、フォワードバックラッシュがリバースバックラッシュのゼロ以外の整数倍である、または、リバースバックラッシュがフォワードバックラッシュのゼロ以外の整数倍であること。
【００５６】
上述の条件が満たされるとき、フォワード係止要素およびリバース係止要素の数ならびにフォワード係止形成体およびリバース係止形成体の数は、最小の移行バックラッシュがすべての位置において略等しいように選択できる。以下の表は、フォワード係止要素およびリバース係止要素（支柱）ならびにフォワード係止形成体およびリバース係止形成体（ノッチ）の組合せ可能な例を示す。
【００５７】
2020073820.tif 000003
【００５８】
エントリ＃２は、図１および２で表される。エントリ６および７は、「ロック−ロック」すなわち拘束状態に遭遇するカップリング組立体の例である。「係合」の種類（「単一」または「二重」）は、単一または２本の支柱が一方の回転方向における係止機能を提供することを示す。
【００５９】
上述の発見は、図３および４に示される構成などの、任意の制御可能なラチェット式クラッチ組立体のラジアルおよび板状の両方の構成に適用可能である。図３は、全体として３００で表される組立体の板状の同心構成を示し、全体として３０２で表されるリバース部材またはプレートを含み、３０１で接地されている。プレート３０２は、リバースポケット３０８にリバース支柱（図示せず）を有する外面すなわちカップリング面３０４と、フォワードノッチ３１０を有する内面すなわちカップリング面３０６とを有する。フォワードポケットおよび支柱を有する対向するクラッチ部材、カップリング面、ならびに対応するリバースノッチは簡略化のために示されていない。結果として得られる組立体３００は、６個のリバースポケット、４４個のリバースノッチ（図示せず）、２．７２７のリバースバックラッシュ、１２個のフォワードポケット（図示せず）、２２個のフォワードノッチ、２．７２７°のフォワードバックラッシュ、および１．３６４°の移行バックラッシュを有する二重係合組立体である。
【００６０】
図４は、全体として４００で表される第２の板状の同心カップリング組立体を示し、全体として４０２で表されるリバースカップリング部材またはプレートを含み、４０１で接地されている。プレート４０２は、リバースポケット４０８にリバース支柱（図示せず）を有する外面すなわちカップリング面４０４と、フォワードポケット４１０にフォワード支柱（図示せず）を有する内面すなわちカップリング面４０６とを有する。対向するカップリング部材またはプレート（簡略化のために示されていない）は、対応するカップリング面と、フォワード係止形成体およびリバース係止形成体とを有する。結果として得られる組立体４００は、８個のリバースポケット（および支柱）、２５個のリバースノッチ（図示せず）、１．８°のリバースバックラッシュ、４個のフォワードポケット（および支柱）、５０個のフォワードノッチ（図示せず）、１．８°のフォワードバックラッシュ、ならびに０．９°の移行バックラッシュを有する単一係合組立体である。
【００６１】
本発明の実施形態を例示し説明してきたが、これらの実施形態で本発明のすべての可能な形態を例示し説明することは意図していない。むしろ、本明細書で使用する語句は限定的なものではなく説明的な語句であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく種々の変更形態をなすことができることを理解されたい。
【図１】
2020073820.tif 000004
【図２】
2020073820.tif 000005
【図３】
2020073820.tif 000006
【図４】
2020073820.tif 000007