(57)【要約】  オーバランモードと溝付係止部材とを有するカップリング組立体が提供される。係止部材は、係止部材のノーズおよび本体を通して本体の上面まで延在する傾斜された開口溝を有する。係止部材は、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。第１の位置はカップリング位置であり、および第２の位置は非カップリング位置である。溝の底部に導かれた加圧流体は、組立体の第１の部材が組立体の第２の部材に対して第１の方向に所定の回転速度を超えて回転するときに、係止部材を第２の位置に向かって付勢して、オーバランモードでの係止部材と第１の部材のショルダとの当接係合を防止する。【選択図】図１
2019504246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバランモードを有するカップリング組立体において、
互いに近接した間隔で対置される第１および第２のカップリング面をそれぞれ含む第１および第２の部材であって、それらの間に流体通路を画定し、前記部材の少なくとも１つが軸の周りで回転するように取り付けられる、第１および第２の部材と、
前記部材の前記カップリング面間に配置される係止部材であって、前記係止部材のノーズおよび本体を通して前記本体の上面まで延在する傾斜された開口溝を有し、第１の位置と第２の位置との間で移動可能あり、前記第１の位置が、前記係止部材と、前記第１および第２の部材のそれぞれの各ショルダとの当接係合によって特徴付けられるカップリング位置であり、および前記第２の位置が、前記係止部材と、前記第１および第２の部材の少なくとも１つとが当接係合しないことによって特徴付けられる非カップリング位置であり、前記流体通路を流れる加圧流体が、前記第１の部材が前記第２の部材に対して第１の方向に所定の回転速度を超えて回転するときに、前記係止部材を前記第２の位置に向かって付勢するように前記溝の底部に導かれて、前記オーバランモードでの前記係止部材と前記第１の部材のショルダとの当接係合を防止する、係止部材と
を含むことを特徴とするカップリング組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の組立体において、制御されて移動するように前記カップリング面間に取り付けられ、かつ前記係止部材の位置を制御するように動作可能な制御要素をさらに含み、前記制御要素が、前記制御要素の制御位置において、前記係止部材が前記制御要素を通して前記第１の位置まで延在することを可能にするように、前記制御要素を完全に通して延在する少なくとも１つの開口を有す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、前記溝の前記底部が、前記係止部材の前記本体の下面に対して略一定の角度または勾配を有す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および第２の部材の一方がノッチプレートであり、かつ前記第１および第２の部材の他方がポケットプレートであ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、制御可能または選択可能な一方向クラッチ組立体であ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、前記所定の回転速度が約２３０ＲＰＭであることを特徴とする組立体。
【請求項７】
請求項２に記載の組立体において、前記制御要素が、前記軸の周りで回転可能な制御プレートまたはセレクタプレート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、前記係止部材を前記第１の位置に向かって付勢するように前記第２の部材によって支持される付勢部材をさらに含むことを特徴とする組立体。
【請求項９】
請求項２に記載の組立体において、前記角度または勾配が１０°〜６０°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、前記加圧流体が前記カップリング面間を５０ｍＬ／分より大きい速度で流れることを特徴とする組立体。
【請求項１１】
請求項１に記載の組立体において、前記係止部材が、前記係止部材のテールでの旋回によって前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動することを特徴とする組立体。
【請求項１２】
カップリング組立体のための溝付係止部材において、
部材係合ノーズと、
前記ノーズとは正反対の側の部材係合テールと、
前記ノーズと前記テールとの間の本体であって、上面および下面を有する本体と、
前記ノーズを通して入る加圧流体を前記溝の底部に導くために前記ノーズおよび前記本体を通して延在する開口溝であって、前記導かれた加圧流体が、前記組立体の第１の部材が前記組立体の第２の部材に対して回転するときに、前記ノーズと前記第１の部材とが当接係合しないことによって特徴付けられる非カップリング位置に向かって前記係止部材を付勢する、開口溝と
を含むことを特徴とする溝付係止部材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の係止部材において、前記テールから横に延在する、反対方向に突出する耳状部の対をさらに含むことを特徴とする係止部材。
【請求項１４】
請求項１２に記載の係止部材において、支材であることを特徴とする係止部材。
【請求項１５】
請求項１２に記載の係止部材において、前記ノーズの先端と前記テールの終端とが傾斜を付けられることを特徴とする係止部材。
【請求項１６】
請求項１４に記載の係止部材において、前記支材がラチェット支材であることを特徴とする係止部材。
【請求項１７】
請求項１２に記載の係止部材において、前記溝がノーズ部分で矩形断面を有することを特徴とする係止部材。
【請求項１８】
請求項１７に記載の係止部材において、前記溝が前記ノーズおよび前記本体の前記溝の全長に沿って矩形断面を有することを特徴とする係止部材。
【請求項１９】
請求項１２に記載の係止部材において、前記溝が前記本体の側面間の中央に配置されることを特徴とする係止部材。
【請求項２０】
請求項１２に記載の係止部材において、前記溝の前記底部が傾斜を含むことを特徴とする係止部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年２月４日に出願された米国仮特許出願第６２／２９１，０３５号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、概して、オーバランモードを有するカップリング組立体およびカップリング組立体で使用する支材などの係止部材の分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第８，８４４，６９３号明細書に記載されているように、オーバランニングカップリング組立体は、様々な構造環境で駆動部材から被動部材にトルクを伝達するのに使用することができる。オーバランニングカップリング組立体は、駆動部材から被動部材へのトルクの伝達を可能にし、一方でトルクが遮断された場合に被動部材に対する駆動部材の惰走動作を可能にする。そのようなカップリングは、インナレースに対して同心に配置されたアウタレースを含むことが多く、アウタレースは、カップリングローラが組み込まれたポケットを画定するカム面を有する。
【０００４】
駆動部材は一方のレースに連結され、および被動部材は他方のレースに連結される。駆動部材から被動部材へのトルク伝達時、ローラは、カム面に押し当たるカム作用でロック状態になり、それにより駆動部材と被動部材との間の強制駆動連結を確立する。トルクが遮断されると、ローラがそのそれぞれのカム面からロック解除状態になるため、被動部材は駆動部材に対して惰走することができる。
【０００５】
別の一般的なオーバランニングカップリングは、トルクが被動部材に伝達されるときに、スプラグがレースを共にロックするようにアウタレースの内側円筒面とインナレースの外側円筒面との間に配置されるオーバランニングカップリングスプラグを含む。スプラグは、トルク伝達が中断されたときにインナおよびアウタレース面に対してロック解除状態になる。
【０００６】
本出願では、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連結され、かつ他方のプレートが別のトルク伝達要素に駆動可能に連結されるか、または変速機ハウジングに対して繋ぎ止められて静止状態で保持されるクラッチまたはブレーキを含む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。
【０００７】
ポケットプレートには、一方向クラッチの軸の周りで回転角方向に配置された凹部またはポケットを設けることができる。ポケットは、ポケットプレートの平面に形成される。各ポケットは、トルク伝達支材を受け入れ、トルク伝達支材の一端またはテールは、ポケットプレートのポケット内の係止点と係合する。以下で作用縁部またはノーズと呼ぶことがある支材の反対側の縁部は、ポケット内の位置から、作用縁部がポケットプレートの平面から外側に延在する位置まで移動可能である。個別のスプリングにより、ポケットプレートから離れる方向に支材を付勢することができる。
【０００８】
ノッチプレートには、ポケットプレートのポケットの略半径上に配置された複数の凹部またはノッチを形成することができる。ノッチは、ノッチプレートの平面に形成される。
【０００９】
オーバランニング平面クラッチの別の例は、米国特許第５，５９７，０５７号明細書に開示されている。
【００１０】
本発明に関連する他の米国特許には、米国特許第５，０７０，９７８号明細書、同第５，４４９，０５７号明細書、同第５，８０６，６４３号明細書、同第５，８７１，０７１号明細書、同第５，９１８，７１５号明細書、同第５，９６４，３３１号明細書、同第５，９２７，４５５号明細書、同第５，９７９，６２７号明細書、同第６，０６５，５７６号明細書、同第６，１１６，３９４号明細書、同第６，１２５，９８０号明細書、同第６，１２９，１９０号明細書、同第６，１８６，２９９号明細書、同第６，１９３，０３８号明細書、同第６，２４４，９６５号明細書、同第６，３８６，３４９号明細書、同第６，４８１，５５１号明細書、同第６，５０５，７２１号明細書、同第６，５７１，９２６号明細書、同第６，８５４，５７７号明細書、同第７，２５８，２１４号明細書、同第７，２７５，６２８号明細書、同第７，３４４，０１０号明細書、および同第７，４８４，６０５号明細書がある。
【００１１】
さらに別の関連する米国特許には、米国特許第４，２００，００２号明細書、同第５，９５４，１７４号明細書、および同第７，０２５，１８８号明細書がある。
【００１２】
さらに最近の関連する特許文献には、米国特許第７，１００，７５６号明細書、同第７，２２３，１９８号明細書、同第７，３８３，９３０号明細書、同第７，４４８，４８１号明細書、同第７，４５１，８６２号明細書、同第７，４５５，１５６号明細書、同第７，４５５，１５７号明細書、同第７，４５０，５４８号明細書、同第７，６１４，４８６号明細書、同第７，６６１，５１８号明細書、同第７，７４３，６７８号明細書、同第７，９４２，７８１号明細書、同第７，９８，３７２号明細書、同第７，９９２，６９５号明細書、同第８，０４２，６６９号明細書、同第８，０４２，６７０号明細書、同第８，０５１，９５９号明細書、同第８，０５６，６９０号明細書、同第８，０７９，４５３号明細書、同第８，０８３，０４２号明細書、同第８，０９１，６９６号明細書、同第８，４９１，４３９号明細書、同第８，６４６，５８７号明細書、同第８，７２０，６５９号明細書、同第８，８８１，５１６号明細書、同第８，９８６，１５７号明細書、同第９，１２１，４５４号明細書、同第９，１８６，９７７号明細書、同第９，１８８，１７０号明細書、同第９，１８８，１７２号明細書、および同第９，１８８，１７４号明細書がある。また、米国特許出願公開第２００８／０１１０７１５号明細書、同第２０１１／０２６９５８７号明細書、同第２０１１／０１８３８０６号明細書、同第２０１１／０２１４９６２号明細書、同第２０１１／０２９７５００号明細書、同第２００８／０１６９１６５号明細書、同第２００９／０１５９３９１号明細書、および同第２０１０／０２８８５９２号明細書も含まれる。
【００１３】
通常、制御可能または選択可能な一方向クラッチのラチェット用逆方向支材または半径方向ラチェットをセレクタプレートによって覆われた状態に維持して、逆方向支材またはラチェットがクラッチのノッチプレートと係合することを防止するのが望ましい。逆方向支材またはラチェットがオーバラン中に露出している場合、逆方向支材がノッチプレートをロックすることがある。これが約２００ＲＰＭなどの所定の回転速度を超えて起こる場合、結果としてクラッチが壊れることがあり、車両の所有者は、壊れたトランスミッションの負担を負わされる。
【００１４】
換言すると、障害状態は、スライドまたはセレクタプレートがオーバランモードまたはオーバラン状態中にシフトまたは移動して、１つまたは複数の逆方向支材またはラチェットを高速でノッチプレートと係合させる場合に発生する可能性がある。
【００１５】
また、選択可能または制御可能な一方向クラッチまたはブレーキにおいて、支材またはラチェットの高速でのノッチプレートとの非同期係合は好ましくない可能性がある。非同期係合は、クラッチ／ブレーキがロック方向に回転しているときに支材の係合が防止され、その後、支材が突然、係合可能となる場合に発生する。高い慣性を有する高速の係合は、直ちに故障を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【００１６】
本発明の少なくとも１つの実施形態の目的は、オーバランモードを有するカップリング組立体と、カップリング組立体で使用する逆方向支材または半径方向ラチェットとを提供することであり、覆いのないまたは露出した逆方向支材または半径方向ラチェットが、所定の「低い」回転速度に達するまで組立体のノッチプレートと係合しないように、支材またはラチェットの作用縁部または先端部に溝が追加される。適切な量の流体がノッチとポケットプレートとの間を流れるとき、流体は支材の溝で相互に作用して、支材が「高い」回転速度でノッチプレートのノッチに入り、係合することを防止する。支材またはラチェットの作用縁部または先端部のそのような溝の使用により、通常動作中、カップリング組立体はより堅牢で非常に安全になる。
【００１７】
本発明の少なくとも１つの実施形態における上記の目的および他の目的を達成するにあたり、オーバランモードを有するカップリング組立体が提供される。この組立体は、互いに近接した間隔で対置される第１および第２のカップリング面をそれぞれ含む第１および第２の部材であって、それらの間に流体通路を画定し、部材の少なくとも１つは軸の周りで回転するように取り付けられる、第１および第２の部材を含む。組立体はまた、部材のカップリング面間に配置される係止部材であって、係止部材のノーズおよび本体を通して本体の上面まで延在する傾斜された開口溝を有する係止部材を含む。係止部材は、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。第１の位置は、係止部材と、第１および第２の部材のそれぞれの各ショルダとの当接係合によって特徴付けられるカップリング位置であり、および第２の位置は、係止部材と、第１および第２の部材の少なくとも１つとが当接係合しないことによって特徴付けられる非カップリング位置である。流体通路を流れる加圧流体は、第１の部材が第２の部材に対して第１の方向に所定の回転速度を超えて回転するときに、係止部材を第２の位置に向かって付勢するように溝の底部に導かれて、オーバランモードでの係止部材と第１の部材のショルダとの当接係合を防止する。
【００１８】
組立体は、制御されて移動するようにカップリング面間に取り付けられ、かつ係止部材の位置を制御するように動作可能な制御要素をさらに含んでもよい。制御要素は、制御要素の制御位置において、係止部材が制御要素を通して第１の位置まで延在することを可能にするように、制御要素を完全に通して延在する少なくとも１つの開口を有することができる。
【００１９】
溝の底部は、係止部材の本体の下面に対して略一定の角度または勾配を有することができる。
【００２０】
第１および第２の部材の一方はノッチプレートであり得、かつ第１および第２の部材の他方はポケットプレートであり得る。
【００２１】
組立体は、制御可能または選択可能な一方向クラッチ組立体であり得る。
【００２２】
所定の回転速度は、約２３０ＲＰＭであり得る。
【００２３】
制御要素は、軸の周りで回転可能な制御プレートまたはセレクタプレートであり得る。
【００２４】
組立体は、係止部材を第１の位置に向かって付勢するように第２の部材によって支持される付勢部材を含むことができる。
【００２５】
角度または勾配は１０°〜６０°であり得る。
【００２６】
加圧流体は、カップリング面間を５０ｍＬ／分より大きい速度で流れることができる。
【００２７】
係止部材は、係止部材のテールでの旋回によって第１の位置と第２の位置との間で移動することができる。
【００２８】
さらに、本発明の少なくとも１つの実施形態における上記の目的および他の目的を達成するにあたり、カップリング組立体のための溝付係止部材が提供される。係止部材は、部材係合ノーズと、ノーズとは正反対の側の部材係合テールと、ノーズとテールとの間の本体であって、上面および下面を有する本体とを含む。係止部材は、ノーズを通して入る加圧流体を溝の底部に導くためにノーズおよび本体を通して延在する開口溝をさらに含む。導かれた加圧流体は、組立体の第１の部材が組立体の第２の部材に対して回転するときに、ノーズと第１の部材とが当接係合しないことによって特徴付けられる非カップリング位置に向かって係止部材を付勢する。
【００２９】
係止部材は、テールから横に延在する、反対方向に突出する耳状部の対をさらに含むことができる。
【００３０】
係止部材は支材であり得る。
【００３１】
ノーズの先端とテールの終端とは傾斜を付けられ得る。
【００３２】
支材はラチェット支材であり得る。
【００３３】
溝は、ノーズ部分で矩形断面を有することができる。
【００３４】
溝は、ノーズおよび本体の溝の全長に沿って矩形断面を有することができる。
【００３５】
溝は、本体の側面間の中央に配置され得る。
【００３６】
溝の底部は傾斜を含むことができる。
【００３７】
例示的な実施形態について上で説明したが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を記載することを意図するものではない。むしろ、本明細書で使用される文言は限定ではなく説明する文言であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更形態がなされ得ることが理解される。さらに、本発明の別の実施形態を形成するために、様々な実装実施形態の特徴を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明のカップリング組立体の少なくとも１つの実施形態の部分切欠概略側面図であり、組立体の係止部材または支材が断面における非当接位置にある。
【図２】図２は、本発明の少なくとも１つの実施形態に従って構築された係止部材または支材の斜視図である。
【図３】図３は、３つの異なる支材および２つの異なる流体（すなわち、油）の流速についての、支材のスプリングおよび重力を考慮した、支材ノーズを移動するのに必要なモーメント対支材傾斜角のグラフである。
【図４】図４は、図３のグラフに類似したグラフであるが、支材に対しては流体力のみでスプリング力がなく、支材の重量がないと仮定している。
【図５】図５は、特定の流体流速および本発明の異なる実施形態に従って構築された支材を含む複数の異なる支材についてのラチェット係合速度（すなわち、回転速度）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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。したがって、本明細書で開示される特定の構造および機能上の細部は、限定するものではなく、単に本発明を様々に使用する当業者に教示するための典型的な基本として解釈すべきである。
【００４０】
図１は、本発明の少なくとも１つの実施形態に従って構築された、全体として１１で示す平面状またはオーバーランカップリングまたはクラッチ組立体の、全体として１０で示すポケット部材またはポケットプレートを示す。組立体１１の、全体として１４で示すカップリングプレートまたはノッチプレートは、通常、ポケットプレート１０内に収まっている。ノッチプレート１４は、ノッチプレート１４に形成された内歯スプラインによって部品（図示せず）に連結され、内歯スプラインは部品上のスプラインと係合することができる。通常、ポケットプレート１０に外歯スプラインを設けることができる。
【００４１】
アクチュエータ（図示せず）は、全体として２０で示すスライド要素もしくは制御要素、またはスライドプレートもしくは制御プレートに駆動可能に連結され、それにより制御プレート２０が中心軸に関して回転角方向に調整されるようにすることができ、プレート１４、１０の少なくとも１つは、その中心軸の周りで回転可能である。制御プレート２０は、米国特許第７，３４４，０１０号明細書に概略的に示されているように、プレート１０、１４に対して限定された角回転を行うようにプレート１０、１４間に配置されている。
【００４２】
制御要素またはプレート２０は、通常、完全な円形部品ではなく、それにより部品を製造するのに必要な材料が少ない。したがって、部品１０、１４、２０は、押し付け組立て作業（ｓｔａｍｐｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）時に互いにより接近して収まることができる。また、制御プレート２０は完全な円形ではないため、クラッチ組立体に組み込むのがより容易である。
【００４３】
プレート１４は、プレート１０に対して、矢印２４で示す一角度方向に中心軸の周りを惰走することができる。一方向の惰走動作は、動作モードにおいて、アクチュエータが、ポケットプレート１０に対する制御プレート２０の中心軸の周りの角度位置を（フォークを介してなどで）順方向位置に合わせた場合に達成され、順方向位置は、制御プレート２０をその逆方向位置から角度的に数度（１０°など）移動させることで得られる。
【００４４】
ノッチプレート１４は、内面もしくは基準面またはカップリング面２６を有し、１つまたは複数のノッチ２８が基準面に形成され、共通壁２９によって分離されている。ノッチプレート１４は、前述のように、ポケットプレート１０に受け入れられるように構成することができる。
【００４５】
ポケットプレート１０は、プレート１０の対応する爪保持部分に形成された順方向凹部（図示せず）および逆方向ポケットまたは凹部３３を含む内面３０を有する。プレート１４およびプレート１０のそれぞれの内面２６、３０間に制御プレート２０が配置される。
【００４６】
１つの実施形態では、ポケットプレート１０内の１９個の凹部（１２個の順方向凹部および７個の逆方向凹部３３）に収容および保持された１９個の支材または爪があってもよい。１２個の爪は、中心軸を中心として順方向にトルクを伝達するための「耳状部のある」順方向爪（図示せず）であり、７個の爪は、全体として３４で示され、部材１０および１４間の中心軸の周りの「逆」方向の回転を防止するために、湾曲した列またはラインで互いに接近してまとまったまたは一団になった「耳状部のある」逆方向爪である。各「耳状部のある」順方向支材または爪は、米国特許第６，０６５，５７６号明細書に概略的に示されているように、平面状の略長方形の部分と耳状部の対とを含む。
【００４７】
図１および２を参照すると、各逆方向爪または支材３４は、支材３４のノーズ端３９にある第１の端表面または端面３６を含む。支材３４は、第１の端表面３６と周辺において反対側の支材３４のテール端４１にある第２の端表面または端面３８（図１）をさらに含む。テール端４１は、プレート１０内でショルダ３７と係合する。支材３４は、それぞれ支材３４の本体部分４３の上面４０と下面４２とをさらに含む。
【００４８】
支材３４はまた、全体として４４で示す開口溝を含み、開口溝は、ノーズ３９および本体４３を通して延在し、ノーズ３９を通して入る加圧流体（流体流線８２で示される）を溝４４の底部に導いて溝底部に力（Ｆ）を作用させる。導かれた加圧流体は、プレート１４がプレート１０に対して（すなわち、方向２４の方向に）所定の回転速度（すなわち、通常、２３０ＲＰＭ）を超えて回転するときに、ノーズ３９と第１の部材またはプレート１４とが当接係合しないことによって特徴付けられる非カップリング位置に向かって係止部材または支材３４を付勢して、オーバランモードでの支材３４とプレート１４のショルダ４５との当接係合を防止する。
【００４９】
好ましくは、溝４４は、図２に示すように、ノーズ３９および本体４３の溝４４の全長に沿って矩形断面を有する。また、好ましくは、溝４４は、本体４３の側面６０間の中央に配置される。溝４４の底部は、支材３４の本体４３の下面４２に対して略一定の角度または勾配を有する傾斜６２を含む。角度または勾配は、好ましくは、図３および４に示すように１０°〜６０°である。
【００５０】
向きを変えられた油流れを表す流体流線または構成要素は、図１の８２で示される。従来の支材３４’’（図３、４、および５）の下での油の流れを表す流体流線または構成要素は８４で示される。
【００５１】
制御プレート２０がその「順方向」位置に置かれると、制御プレート２０は、まとまった爪または支材３４の「逆方向」セットを覆う。制御プレート２０が「逆方向」位置に置かれると、制御プレート２０は、まとまった支材３４の「逆方向」セットを覆わない。露出した場合、「逆方向」支材３４は、部材１４が部材１０に対して所定の回転速度を超える場合にラチェットで上下に動くことができる。所定の回転速度（約２３０ＲＰＭなど）未満では、逆方向支材３４は、（矢印２４で示す）「逆」方向のポケットプレート１０とノッチプレート１４との間の回転を防止する。
【００５２】
上記の例では、制御プレート２０には、７つのまとまったまたは一団となった開孔４６が設けられている。これらの開孔は、中心軸の周りで回転角方向に離間して配置されている。制御プレート２０が「逆方向」位置に適切に配置されると、１つの開孔４６が各凹部３３の真上に配置される。
【００５３】
開孔４６およびノッチ２８は、逆方向爪３４の一部分がノッチプレート１４の爪受入れ部分のノッチ２８に入り、ノッチ２８のショルダ部４５と係合して、プレート１４とプレート１０との間の回転を防止する、逆方向爪３４とプレート１４との間のロック作用を確立するような大きさとされる。
【００５４】
制御プレート２０が、逆方向位置と異なる（すなわち、順方向）角度位置まで回転した場合、制御プレート２０は爪の頂面と係合し、逆方向爪３４を回転軸７０の周りで下方に回転させて凹部３３に入れ、制御プレート２０によって少なくとも部分的に覆われ、係合点７２で上方に回転移動することを妨げられる。制御プレート２０がこのように配置された場合、プレート１４は、プレート１０に対して中心軸の周りを惰走することができる。
【００５５】
「耳状部のある」順方向爪は、制御プレート２０によって覆われるのではなく、ノッチプレート１４よってのみ覆われる。順方向爪は、通常、ノッチプレート１４によって部分的に保持されながら外方に回転することができる。
【００５６】
逆方向爪または支材３４は、それらのテール４１から横に延在する、反対方向に突出する耳状部６８の対をそれぞれ有する。
【００５７】
任意の適切な支材スプリングを本発明の１つの実施形態で使用することができるが、凹部３３に形成された凹部６６内で各順方向爪および逆方向爪３４の下にコイルスプリング６４が配置される。
【００５８】
ノッチプレート１４が、ノッチプレートとポケットプレートとの間に制御プレート２０が配置された状態でポケットプレート１０内に収容されるかまたは収まると、プレート１０、１４は、通常、保持リングまたはスナップリング（図示せず）によって軸方向に強固に保持される。スナップリングは、プレート１０に形成された溝に受け入れられて保持される。組み立てられるとき、制御プレート２０は、通常、ポケットプレート１０に形成された環状溝（図示せず）内に配置される。
【００５９】
逆方向支材３４は、冷間引き抜きワイヤもしくは冷間圧延ワイヤ、または球状化および焼き鈍しされたＳＡＥ  １０６５鋼など、所定の長さの薄い冷間成形素材から形成することができる。各支材３４を、最大で０．０１５インチなど、適切にエッジ角をとるためにバレル研磨し、１５５０°Ｆで焼き入れし、油冷し、３５０°Ｆで５３ロックウェルＣの最小硬度まで焼き戻すことができる。あるいは、逆方向支材は金属射出成形によって形成することができる。
【００６０】
図３は、支材ノーズの移動に必要なモーメントが、支材３４および３４’の異なる支材傾斜角でのノッチプレート（ＮＰ）の２３０ＲＰＭの回転において、２つの異なる流体流れの場合に３つの異なって構成された支材３４、３４’、および３４’’に対してどのように変化するかを示すグラフである。支材３４、３４’、および３４’’に対する外力には、スプリング力および支材に衝突する流体からの力が含まれる。
【００６１】
最適な支材傾斜角は、あまり大きいｘ力をもたらすことなく十分な押し下げ力（ｙ力）をもたらすものであり、なぜなら、ｘ力がそのポケットの外に支材を回転させようとするためである。支材の傾斜が平坦であるほど（傾斜角が小さいほど）、押し下げ力は、そのモーメントが小さくなる支材回転軸に近くなる。
【００６２】
図４は、図３に類似のグラフであるが、スプリング力を除去し、支材の重量がないと仮定している。
【００６３】
図５は、支材３４’’’および３４が同じ角度および傾斜表面積を有するが、支材３４’’’および３４が完全に異なる結果となることを示す。これは、支材３４の内側の傾斜（および支材３４’の内側の傾斜）が、支材３４とノッチプレート１４の入ってくるノッチとの間で流体を捕捉し、それにより支材係合速度を小さくするためである。支材３４’’’の外側の傾斜は、流体を押し出すことができ、それによりラチェット係合速度は大きくなる。
【００６４】
上記に開示したカップリング組立体の代わりに、半径方向のラチェットを有する第２の実施形態のカップリング組立体も提供することができ、半径方向ラチェットおよびノッチ傾斜部の形状は楕円体であるのが好ましいことが理解されるべきである。
【００６５】
例示的な実施形態について上で説明したが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を記載することを意図するものではない。むしろ、本明細書で使用される文言は限定ではなく説明する文言であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更形態がなされ得ることが理解される。さらに、本発明の別の実施形態を形成するために、様々な実装実施形態の特徴を組み合わせることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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