(57)【要約】      （修正有）【課題】オーバーランニング結合組立体の動作モードを制御する磁気システムを提供する。【解決手段】システムは、非結合位置においてポケット内において受け入れられる強磁性又は磁性要素を含み、且つ、ポケットから結合位置まで外向きに運動可能である。要素２６は、結合組立体の動作モードを制御する。アーマチュア３５は、要素を結合位置と非結合位置の間において運動させるべく要素に接続されている。磁界センサは、磁束を検知して要素の位置に基づいた出力信号を生成するべく要素との関係において隣接状態において且つ静止状態において配設される。結合位置と非結合位置の間における要素の運動に応答し、可変磁界が生成される。【選択図】図１
2019052765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動作モードを有する制御可能な結合組立体において、当該結合組立体が；
共通の回転軸の周りで互いに回転を支持している第１および第２の結合部材であって、前記第１の結合部材が複数の凹部を含む第１の結合面を有しており、各凹部が第１の負荷支承肩部を画定している第１および第２の結合部材と、
電気機械装置と、を具え、
前記電気機械装置が、
端部壁を含む閉じた軸方向端部を有するハウジング部分であって、前記端部壁が、前記第１の結合面と近接離間した対向状態にある外側結合面と、前記端部壁の内面と連通した第２の負荷支承肩部を画定している単一のポケットとを有しているハウジング部分と、
前記ハウジング部分により少なくとも部分的に囲まれた少なくとも１つの励起コイルを含む電磁供給源と、
非結合位置において前記ポケット内に受け入れられるとともに、前記ポケットから結合位置に外向きに運動可能な要素であって、前記第１の結合部材および前記端部壁のそれぞれの肩部との当接係合を特徴とする要素と、
少なくとも１つの励起コイルに対して同心状に配置されたばね仕掛けの往復運動アーマチュアであって、少なくとも１つの励起コイルに電流が供給されたときに軸方向に移動可能であり、前記要素を結合位置と非結合位置との間で移動させるように前記要素に連結されたアーマチュアと、
を有することを特徴とする結合組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の組立体において、前記要素がロック要素であ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、前記要素が、衝撃エネルギーを吸収または蓄積する衝撃エネルギー蓄積要素であ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、前記要素が前記アーマチュアのリーディング端部に旋回可能に連結されており、前記アーマチュアの往復運動に応じて、前記アーマチュアが前記ポケット内の前記要素を回動させることを特徴とする組立体。
【請求項５】
請求項２に記載の組立体において、前記ロック要素が射出成形された支柱であることを特徴とする組立体。
【請求項６】
請求項３に記載の組立体において、前記蓄積要素が、剛性の挿入体とエラストラマーの外側カバー層とを有し、前記外側カバー層が前記挿入体を囲んでこれに結合していることを特徴とする組立体。
【請求項７】
請求項６に記載の組立体において、前記外側カバー層が、前記挿入体の上に成形された高温耐性層であることを特徴とする組立体。
【請求項８】
請求項３に記載の組立体において、前記蓄積要素が、当該蓄積要素の対向する端部を画定するエラストマー材料を有しており、各端部が、前記第１の結合部材および前記端壁のそれぞれの肩部と当接係合する際に偏向するように構成されてい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、前記少なくとも１つのコイル、前記ハウジング部分、および前記アーマチュアが、小型のソレノイドを具えることを特徴とする組立体。
【請求項１０】
請求項１に記載の組立体が、さらに、前記アーマチュアを前記要素の結合位置に対応する位置に付勢する付勢部材を具え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、前記ハウジング部分が、前記装置を前記第２の結合部材に装着する装着フランジを有することを特徴とする組立体。
【請求項１２】
請求項１に記載の組立体において、前記端部壁の外側結合面が、軸方向を向くように配向されていることを特徴とする組立体。
【請求項１３】
請求項１に記載の組立体において、前記ポケットが、Ｔ字の形状を有することを特徴とする組立体。
【請求項１４】
請求項１４に記載の組立体において、前記要素が、前記アーマチュアのリーディング端部用の装着場所を提供する少なくとも１つの突出脚部分を有することを特徴とする組立体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の組立体において、それぞれの突出脚部分がアパーチャを有し、前記装置が、さらに、各アパーチャ内に受け入れられる回動ピンを具えて、前記アーマチュアの往復運動に応じて前記ポケット内で前記要素が回転運動することができ、前記アーマチュアのリーディング端部が、前記回動ピンを介して前記要素に連結されていることを特徴とする組立体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の組立体において、各アパーチャが前記回動ピンを受け入れる細長いアパーチャであり、前記アーマチュアの往復運動に応じた前記要素の回転運動と平行運動の両方を可能とすることを特徴とする組立体。
【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、２０１４年２月１９日付けで出願された米国仮特許出願第６１／９４１，７４１号明細書及び２０１３年８月２７日付けで出願された米国仮特許出願第６１／８７０，４３４号明細書の利益を主張する。本出願は、２０１０年１２月１０日付けで出願された米国仮特許出願第６１／４２１，８５６号明細書の利益を主張する２０１１年５月１６日付けで出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３６６３４号明細書の３７１である２０１３年６月１０日付けで出願された米国特許出願第１３／９９２，７８５号明細書の一部継続である。
【背景技術】
【０００２】
クラッチなどの結合組立体は、駆動ディスク又はプレートなどの第１の回転可能な駆動部材から被駆動ディスク又はプレートなどの第２の独立的に回転可能な被駆動部材に動力を選択的に結合するべく、様々な用途において使用されている。「一方向」又は「オーバーランニング」クラッチと一般に呼称される１つの既知の種類のクラッチにおいては、クラッチは、駆動部材が被駆動部材との関係において第１方向において回転した際にのみ、駆動部材を非駆動部材に機械的に結合するべく係合する。一旦、このように係合したら、クラッチは、駆動部材が、非駆動部材との関係において第２の反対方向において回転した際にのみ、駆動部材から非駆動部材を解放又は結合解除することになる。更には、クラッチは、そうでない場合には、駆動部材が非駆動部材との関係において第２方向において自由回転することを許容する。又、このような被駆動部材との関係における第２方向における駆動部材の「自由回転」は、「オーバーランニング」状態とも呼称される。
【０００３】
一方向クラッチの１つのタイプは、ほぼ平面状のクラッチ面を近接離隔した並置関係において有する同軸の駆動及び非駆動プレートを含む。複数の凹部又はポケットが、駆動プレートの面内において、軸を中心とした角度的に離隔した場所に形成されており、且つ、支柱又は歯止めが、それぞれのポケット内に配設されている。複数の凹部又は切欠きが、非駆動プレートの面内に形成されており、且つ、駆動プレートが第１方向において回転している際に支柱の１つ又は複数と係合可能である。駆動プレートが第１方向とは反対の第２方向において回転した際に、支柱は、切欠きと係合解除することにより、非駆動プレートとの関係における駆動プレートの自由回転運動を許容する。
【０００４】
駆動プレートが第２方向から第１方向に方向を反転させた際に、駆動プレートは、通常、クラッチが係合する時点まで被駆動プレートとの関係において回転する。相対的回転の量が増大するのに伴って、係合雑音の可能性も増大する。
【０００５】
制御可能な又は選択可能な一方向クラッチ（即ち、ＯＷＣ：Ｏｎｅ−Ｗａｙ  Ｃｌｕｔｃｈ）は、従来の一方向クラッチ設計からの発展形である。選択可能なＯＷＣは、スライドプレートとの組合せにおいてロック部材の第２の組を追加している。このロック部材の更なる組とスライドプレートは、複数の機能をＯＷＣに追加する。設計のニーズに応じて、制御可能なＯＷＣは、１つ又は両方の方向において回転する又は静止したシャフトの間において機械的接続を生成する能力を有する。又、設計に応じて、ＯＷＣは、１つ又は両方の方向においてオーバーランニングする能力をも有する。制御可能なＯＷＣは、外部的に制御された選択又は制御メカニズムを含む。この選択メカニズムの運動は、異なる動作モードに対応した２つ以上の位置の間におけるものであってもよい。
【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歯止め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、平面状オーバーランニング結合を開示しており、且つ、米国特許第６，２９０，０４４号明細書は、自動トランスミッションにおいて使用され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号明細書及び第７，３４４，０１０号明細書は、オーバーランニング結合組立体を開示しており、且つ、米国特許第７，４８４，６０５号明細書は、オーバーランニング半径方向結合組立体又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」状態において、ほぼゼロの寄生損失を有することができる。又、これは、電気機械構造体によって駆動されることも可能であり、且つ、液圧ポンプ又は弁に伴う複雑さ又は寄生損失のいずれをも有してはいない。
【０００８】
パワーシフトトランスミッションにおいては、トルクコンバータの欠如に起因し、チップインクランク（ｔｉｐ−ｉｎ  ｃｌｕｎｋ）が最も難しい課題のうちの１つである。運転者が、惰性進行状態（ｃｏａｓｔ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）に続いて、チップインした際に、即ち、加速器ペダルを踏み込んだ際に、エンジンとパワーシフトトランスミッション入力の間における、流体結合を伴わない、機械的結合に起因し、乗員コンパートメント内において、クランクと呼称されるギアシフトの衝撃及び雑音が聴取及び感知される。チップインクランクは、低速で惰性進行していた車両が、次いで、駐車空間内に操作されるべく、加速される駐車ロット操作の際に、特に鋭くなる。
【０００９】
良好なシフト品質を実現するすると共にチップインクランクを除去するべく、パワーシフトトランスミッションは、従来の自動トランスミッションのものとは異なる制御方式を利用するべきである。制御システムは、パワーシフトトランスミッションの固有の動作特性に対処することを要し、且つ、運転者の予想及びパワーシフトトランスミッションの性能要件を妨げない範囲において、好ましくない衝撃を回避するための矯正ステップを含むことを要する。パワーシフトトランスミッション内におけるチップインクランクと関連するシフトの衝撃及び雑音を除去するニーズが存在している。
【００１０】
本開示を目的として、「結合」という用語は、プレートのうちの一方がトランスミッションのトルク供給要素に対して駆動可能に接続されており、且つ、他方のプレートが、別のトルク供給要素に対して駆動可能に接続されるか、或いは、トランスミッションハウジングとの関係において係留されると共に静止状態において保持されたクラッチ又はブレーキを含むものと解釈されたい。「結合」、「クラッチ」、及び「ブレーキ」という用語は、相互交換可能に使用されうる。
【００１１】
ポケットプレートには、一方向クラッチの軸を中心として角度を有するように配設された凹部又はポケットが設けられてもよい。ポケットは、ポケットプレートの平面状の表面内に形成される。それぞれのポケットは、トルク伝達支柱を受け入れ、この支柱の一端は、ポケットプレートのポケット内の係留地点と係合する。以下において能動的エッジと呼称されうる支柱の反対側のエッジは、パケット内の位置から、能動的エッジがポケットプレートの平面状の表面から外向きに延在している位置まで、運動可能である。支柱は、個々のスプリングにより、ポケットプレートから離れるように付勢されてもよい。
【００１２】
切欠きプレートは、ほぼポケットプレートのポケットの半径上に配置された複数の凹部又は切欠きを有するように形成されてもよい。切欠きは、切欠きプレートの平面状の表面内に形成される。
【００１３】
オーバーランニング平面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は、米国特許第５，０５２，５３４号明細書、第５，０７０，９７８号明細書、第５，４４９，０５７号明細書、第５，６７８，６６８号明細書、第５，８０６，６４３号明細書、第５，８７１，０７１号明細書、第５，９１８，７１５号明細書、第５，９６４，３３１号明細書、第５，９７９，６２７号明細書、第６，０６５，５７６号明細書、第６，１１６，３９４号明細書、第６，１２５，９８０号明細書、第６，１２９，１９０号明細書、第６，１８６，２９９号明細書、第６，１９３，０３８号明細書、第６，３８６，３４９号明細書、第６，４８１，５５１号明細書、第６，５０５，７２１号明細書、第６，５７１，９２６号明細書、第６，８１４，２０１号明細書、第７，１５３，２２８号明細書、第７，２７５，６２８号明細書、第８，０５１，９５９号明細書、第８，１９６，７２４号明細書、及び第８，２８６，７７２号明細書を含む。
【００１５】
更にその他の関係する米国特許は、米国特許第４，２００，００２号明細書、第５，９５４，１７４号明細書、及び第７、０２５，１８８号明細書を含む。
【００１６】
米国特許第６，８５４，５７７号明細書は、係合クランクを減衰させるためのプラスチック／鋼ペアの支柱を含む音響減衰型の一方向クラッチを開示している。プラスチック支柱は、鋼支柱よりもわずかに長い。このパターンは、デュアル係合に対して二重化することができる。この方式は、ある程度の成功を収めている。但し、減衰機能は、プラスチック部品が所定の期間にわたって高温オイルへの曝露状態となった際に停止している。
【００１７】
金属粉末射出成形（ＭＩＭ：Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）は、微細な粉体金属が、射出成形形成と呼称されるプロセスを通じてプラスチック処理装置によって処理される能力を有する「フィードストック」を得るべく、計測された量のバインダ金属と混合される金属加工プロセスである。成形プロセスは、単一の操作における、且つ、大量の、複雑な部品の成形を許容する。最終製品は、一般に、様々な産業及び用途において使用されるコンポーネント品目である。ＭＩＭフィードストックの流れの特性は、レオロジーと呼称される科学分野によって定義されている。現在の機器能力は、成形型内への「ショット」当たりに１００グラム以下という代表的な容積を使用して成形されうる製品に限定された状態に留まるための処理を必要としている。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により、さもなければ代替又は従来の方法によって製造するにはきわめて高価となる小さく複雑で大量生産の製品の場合に費用効率の優れたものとなることを許容してはいない。ＭＩＭフィードストックにおける実装の能力を有する様々な金属は、粉末冶金と呼称され、且つ、これらは、一般的且つ特殊な金属用途の業界標準において見出される同一の合金成分を含む。後続の調整動作が、成形された形状に対して実行され、この場合に、バインダ材料が除去され、且つ、金属粒子が金属合金用の望ましい状態に融合される。
【００１８】
本発明の少なくとも１つの態様に関係したその他の米国特許文献は、米国特許第８，４９１，４４０号明細書、第８，４９１，４３９号明細書、第８，２７２，４８８号明細書、第８，１８７，１４１号明細書、第８，０７９，４５３号明細書、第８，００７，３９６号明細書、第７，９４２，７８１号明細書、第７，６９０，４９２号明細書、第７，６６１，５１８号明細書、第７，４５５，１５７号明細書、第７，４５５，１５６号明細書、第７，４５１，８６２号明細書、第７，４４８，４８１号明細書、第７，３８３，９３０号明細書、第７，２２３，１９８号明細書、第７，１００，７５６号明細書、及び第６，２９０，０４４号明細書、並びに、米国特許出願公開第２０１３／００６２１５１号明細書、第２０１２／０１５２６８３号明細書、第２０１２／０１４９５１８号明細書、第２０１２／０１５２６８７号明細書、第２０１２／０１４５５０５号明細書、第２０１１／０２３３０２６号明細書、第２０１０／０１０５５１５号明細書、第２０１０／０２３０２２６号明細書、第２００９／０２３３７５５号明細書、第２００９／００６２０５８号明細書、第２００８／０１１０７１５号明細書、第２００８／０１８８３３８号明細書、第２００８／０１８５２５３号明細書、第２００６／０１８５９５７号明細書、及び第２００６／００２１８３８号明細書を含む。
【００１９】
本明細書において使用されている「センサ」という用語は、検知要素及びその他のコンポーネントを含む回路又は組立体を表現するべく使用されている。具体的には、本明細書において使用されている「磁界センサ」という用語は、磁界検知要素と、磁界検知要素に結合された電子回路と、を含む回路又は組立体を表現するべく使用されている。
【００２０】
本明細書において使用されている「磁界検知要素」という用語は、磁界を検知しうる様々な電子要素を表現するべく使用されている。磁界検知要素は、限定を伴うことなしに、ホール効果要素、磁気抵抗要素、又は磁気トランジスタであってもよい。既知のように、例えば、平面状ホール要素、垂直方向ホール要素、及び円形垂直方向ホール（ＣＶＨ：Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｈａｌｌ）要素などの異なるタイプのホール効果要素が存在している。又、こちらも既知のように、例えば、ジャイアント磁気抵抗（ＧＭＣ：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）要素、異方性磁気抵抗要素（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）要素、インジウムアンチモン化合物（ＩｎＳｂ）センサ、及び磁気トンネル接合（ＭＴＪ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）などの異なるタイプの磁気抵抗要素が存在している。
【００２１】
既知のように、上述の磁界検知要素のうちのいくつかは、磁界検知要素を支持する基材に対して平行な最大感度の軸を有する傾向を有しており、且つ、上述の磁界検知要素のうちのその他のものは、磁界検知要素を支持する基材に対して垂直の最大感度の軸を有する傾向を有する。特に、平面状ホール要素は、基材に対して垂直の感度の軸を有する傾向を有しており、且つ、磁気抵抗要素及び垂直ホール要素（円形垂直方向ホール（ＣＶＨ）検知要素を含む）は、基材に対して平行な感度の軸を有する傾向を有する。
【００２２】
磁界センサは、限定を伴うことなしに、磁界の方向の角度を検知する角度センサ、電流搬送導体によって搬送される電流によって生成される磁界を検知する電流センサ、強磁性物体の近接性を検知する磁気スイッチ、例えば、リング磁石の磁気ドメインなどの通過する強磁性物品を検知する回転検出器、並びに、磁界の磁界密度を検知する磁界センサを含む様々な用途において使用されている。
【００２３】
最近の自動車は、車両が移動する速度に基づいて、車両のエンジンによって生成された動力を車両の車輪に伝達するべく、異なるサイズのギアを有するエンジントランスミッションシステムを利用している。エンジントランスミッションシステムは、通常、これらのギアと係合及び係合解除しうるクラッチメカニズムを含む。クラッチメカニズムは、車両の運転者によって手動で操作されてもよく、或いは、運転者が車両を動作させるべく所望する速度に基づいて、車両自体により、自動的に操作されてもよい。
【００２４】
自動トランスミッション車両においては、トランスミッション内のギアの間における滑らかで効果的なシフトのために、且つ、全体的に有効なトランスミッション制御のために、車両がクラッチの位置を検知するというニーズが生じる。従って、自動的トランスミッション車両は、ギアシフト及びトランスミッション制御を促進するべく、クラッチの線形位置を検知するクラッチ位置検知コンポーネントを使用してもよい。
【００２５】
現在のクラッチ位置検知コンポーネントは、磁気センサを利用している。磁気センサを使用する１つの利点は、センサが、検知対象の物体との物理的な接触状態となる必要がなく、これにより、センサと物体の間の機械的損耗が回避されるという点にある。但し、実際の線形クラッチ計測精度は、センサが、センサと物体の間に存在している必要とされるギャップ又は公差に起因し、検知対象の物体との物理的な接触状態にない際に、損なわれる場合がある。更には、この問題に対処する電流検知システムは、相対的に高価なコイル及び特定の用途に固有の集積回路を使用している。
【００２６】
米国特許第８，３２４，８９０号明細書は、クラッチピストンに装着された磁石によって生成された磁界を検知するべく、トランスミッションのケーシングの外部の磁束コンセントレータの反対側端部に配置された２つのホールセンサを含むトランスミッションクラッチ位置センサを開示している。磁石−センサギャップの公差に対する感度を低減するべく、両方のホールセンサからの電圧の合計に対する１つのホールセンサの電圧の比率が、ピストンに対して、且つ、従って、クラッチ位置に対して、相関するように、使用されている。
【発明の概要】
【００２７】
本発明の少なくとも１つの実施形態の目的は、オーバーランニング結合組立体及びオーバーランニング結合の動作モードを制御する磁気制御システム並びにこのシステムを有する磁気制御組立体を提供することにある。
【００２８】
本発明の少なくとも１つの実施形態の上述の目的及びその他の目的を実現する際に、オーバーランニング結合組立体の動作モードを制御する磁気システムが提供される。組立体は、第１結合面を有する結合部材と、負荷支承肩部を定義するポケットを有する第２結合面を有する結合サブ組立体と、を含む。結合面は、互いに近接離隔した対向状態にある。結合部材及び結合サブ組立体のうちの少なくとも１つは、回転軸を中心とした回転のために取り付けられている。システムは、非結合位置においてポケット内において受け入れられると共に、ポケットから、負荷支承肩部との間における要素の当接係合によって特徴付けられた結合位置まで、外向きに運動可能である強磁性又は磁性要素を含む。要素は、結合組立体の動作モードを制御する。電磁供給源は、少なくとも１つの励起コイルを含む。往復運動アーマチュアが、少なくとも１つの励起コイルとの関係において同心状に構成されており、且つ、少なくとも１つの励起コイルに電流が供給された際に、軸方向において運動可能である。アーマチュアは、結合位置と非結合位置の間において要素を運動させるべく要素に接続されている。磁界センサが、磁束を検知して要素の位置に基づいた出力信号を生成するべく、要素との関係において隣接状態において且つ静止状態において配設されている。結合位置と非結合位置の間における要素の運動に応答し、可変磁界が生成される。
【００２９】
センサは、磁界検知要素を含んでもよい。
【００３０】
センサは、逆バイアスされてもよく、この場合に、要素は、強磁性要素である。
【００３１】
要素は、結合組立体の動作モードを制御するロック要素であってもよい。
【００３２】
ロック要素は、射出成形された支柱であってもよい。
【００３３】
システムは、アーマチュアを要素の非結合位置に対応した復帰位置に付勢するべく復帰付勢部材を更に含んでもよい。
【００３４】
結合面は、軸方向において対向するように方向付けされてもよい。
【００３５】
ポケットは、Ｔ字の形状を有してもよい。
【００３６】
要素は、アーマチュアのリーディング端部用の装着場所を提供する少なくとも１つの突出脚部分を含んでもよい。
【００３７】
それぞれの脚部分は、アパーチャを有してもよく、この場合に、システムは、アーマチュアの往復運動に応答して要素の回転運動を許容するべく、それぞれのアパーチャ内において受け入れられた回動ピンを更に含んでもよく、且つ、アーマチュアのリーディング端部は、回動ピンを介して要素に接続されてもよい。
【００３８】
それぞれのアパーチャは、アーマチュアの往復運動に応答して要素の回転及び平行運動の両方を許容するべく、回動ピンを受け入れるための細長いアパーチャであってもよい。
【００３９】
結合組立体は、クラッチ組立体であってもよく、且つ、結合面は、クラッチ面であってもよい。
【００４０】
更には、本発明の少なくとも１つの実施形態の上述の目的及びその他の目的を実現する際に、オーバーランニング結合及び磁気制御組立体が提供される。組立体は、第１結合面を有する結合部材と、負荷支承肩部を定義するポケットを有する第２結合面を有する結合サブ組立体と、を含む。結合面は、互いに近接離隔した対向状態にある。結合部材と結合サブ組立体のうちの少なくとも１つは、回転軸を中心とした回転のために取り付けられている。強磁性又は磁性要素が、非結合位置においてポケット内に受け入れられており、且つ、ポケットから、負荷支承肩部との間における要素の当接係合によって特徴付けられた結合位置まで、外向きに運動可能である。要素は、結合組立体の動作モードを制御する。電磁供給源は、少なくとも１つの励起コイルを含む。往復運動アーマチュアは、少なくとも１つの励起コイルとの関係において同心状に構成されており、且つ、少なくとも１つの励起コイルに電流が供給された際に、軸方向において運動可能である。アーマチュアは、結合位置と非結合位置の間において要素を運動させるべく、要素に接続されている。磁界センサが、要素の位置に基づいた出力信号を生成するべく、磁束を検知する要素との関係において隣接状態において且つ静止状態において配設されている。結合位置と非結合位置の間における要素の運動に応答し、可変磁界が生成される。
【００４１】
センサは、磁界検知要素を含んでもよい。
【００４２】
センサは、逆バイアスされてもよく、この場合に、要素は、強磁性要素である。
【００４３】
要素は、射出成形された支柱などのロック要素であってもよい。
【００４４】
組立体は、要素の非結合位置に対応した復帰位置にアーマチュアを付勢するべく、復帰付勢部材を更に含んでもよい。
【００４５】
結合面は、軸方向において対向するように方向付けされてもよい。
【００４６】
ポケットは、Ｔ字の形状を有してもよい。
【００４７】
要素は、アーマチュアのリーディング端部用の装着場所を提供する少なくとも１つの突出脚部分を含んでもよい。
【００４８】
それぞれの脚部分は、アパーチャを有してもよい。組立体は、アーマチュアの往復運動に応答して要素の回転運動を許容するべく、それぞれのアパーチャ内において受け入れられた回動ピンを更に含んでもよい。アーマチュアのリーディング端部は、回動ピンを介して要素に接続されてもよい。
【００４９】
それぞれのアパーチャは、アーマチュアの往復運動に応答して要素の回転及び平行運動の両方を許容するべく、回動ピンを受け入れるための細長いアパーチャであってもよい。
【００５０】
結合部材は、クラッチ部材であってもよく、且つ、結合面は、クラッチ面であってもよい。
【００５１】
例示用の実施形態について上述したが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態を表すことを意図したものではない。むしろ、本明細書において使用されている言葉は、限定ではなく、説明のための言葉であり、且つ、本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに、様々な変更が実施されうることを理解されたい。更には、様々な実装のための実施形態の特徴を組み合わせることにより、本発明の更なる実施形態を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、システムの下部から観察した本発明の少なくとも１つの実施形態の磁気制御システムの分解斜視図である。
【図２】図２は、システムの上部から観察したシステムの分解斜視図である。
【図３】図３は、システムを利用した本発明の少なくとも１つの実施形態のオーバーランニング結合及び磁気制御組立体の部分的に切り欠かれた断面における図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
必要に応じて、本明細書には、本発明の詳細な実施形態が開示されているが、開示されている実施形態は、様々な且つ代替の形態において実施されうる本発明の例示を目的としたものに過ぎないことを理解されたい。添付図面は、必ずしも縮尺が正確ではなく、いくつかの特徴は、特定のコンポーネントの詳細を示すべく、誇張又は極小化されている場合がある。従って、本明細書において開示されている特定の構造的及び機能的な詳細は、限定として解釈してはならず、本発明を様々に利用するべく当業者に対して教示するための代表的な基礎としてのみ、解釈されたい。
【００５４】
まず、図３を参照すれば、１１によって総合的に示されている平面状の制御可能な結合組立体が示されている。組立体１１は、総合的に１０によって示されている第１結合部材と、総合的に１２によって示されている切欠きプレート又は部材と、総合的に１５によって示されている電気機械装置と、を含む。結合組立体１１は、ラチェット型の一方向クラッチ組立体であってもよい。第２部材１２は、部材１０及び１２が組み立てられると共にロック又はスナップリング１８によって１つに保持された際に、装置１５のハウジング部分１３の外側結合面１４との近接離隔した対向状態にある第２結合面１６を含む。部材１０及び１２のうちの少なくとも１つは、共通回転軸を中心とした回転のために取り付けられている。
【００５５】
ハウジング部分１３の外側結合面１４は、図２において最良に示されているように、単一のＴ字の形状の凹部又はポケット２２を有する。凹部２２は、負荷支承第１肩部２４を定義している。切欠きプレート１２の第２結合面１６は、複数の凹部又は切欠きを有する（図示されてはいないが、当技術分野において周知である）。切欠きのうちのそれぞれの切欠きは、負荷支承第２肩部を定義している。
【００５６】
図１〜図３を参照すれば、電気機械装置１５は、部材１０及び１２が組み立てられると共に１つに保持された際に、それぞれ、ハウジング部分１３及び部材１２の結合面１４及び１６の間に配設される総合的に２６に含まれるロック支柱又は要素を含んでもよい。
【００５７】
要素２６は、第１位置と第２位置の間において運動可能である強磁性ロック要素又は支柱を有してもよい。第１位置（図３の極めて細い線）は、部材１２の負荷支承肩部（図示されてはいない）及びハウジング部分１３の端部壁２８内に形成されたポケット２２の肩部２４との間におけるロック要素２６の当接係合により、特徴付けられている。第２位置（図３の実線）は、部材１２及び端部壁２８のうちの少なくとも１つのものの負荷支承肩部との間におけるロック要素２６の非当接係合により、特徴付けられている。
【００５８】
電気機械装置１５は、端部壁２８を含む閉鎖された軸方向端部を有するハウジング部分１３を含む。端部壁２８は、端部壁２８の内側面２９との連絡状態にある負荷支承肩部２４を定義する単一ポケット２２を有する外側結合面１４を有する。ハウジング部分１３は、金属粉末（アルミニウムなど）射出成形された（ＭＩＭ）部分であってもよい。
【００５９】
又、装置１５は、ハウジング部分１３のスカートによって少なくとも部分的に取り囲まれた少なくとも１つの励起コイル３３を含む総合的に３１によって示されている電磁供給源をも含む。
【００６０】
要素又は支柱２６は、図３のその退却した非結合位置においてポケット２２内において受け入れられるものとして示されている。支柱２６は、ポケット２２から、切欠きプレート１２の負荷支承肩部及び肩部２４との間における支柱２６の当接係合によって特徴付けられた延長された結合位置（図３の極めて細い線）まで、外向きに運動可能である。
【００６１】
又、装置１５は、少なくとも１つの励起コイル３３との関係において同心状に構成された総合的に３５によって示されている往復運動アーマチュアをも含み、且つ、少なくとも１つの励起コイル３３に電流が供給された際に、軸方向において運動可能である。コイル３３が、プレート４３及び４７の間のチューブの周りに巻回されている。プレート４３は、表面２９に対して圧接状態において当接している。アーマチュア３５は、プレート４３を通じて形成された孔４６を通じて延在しており、且つ、その結合位置と非結合位置の間において要素２６を運動させるべく、そのリーディング端部３７において要素２６に接続されている。又、アーマチュア３５は、チューブ４５を通じて形成されたアパーチャ３８を通じて延在している。アーマチュア３５の反対側端部３６は、チューブ４５の下部表面に圧接した状態において当接することにより、アパーチャ３８内のプレート１２に向かうアーマチュア３５の運動を制限するが、アーマチュア３５がチューブ４５の下部表面の下方において延在することを許容するロックリング３０（図１）を有する。
【００６２】
要素２６は、アーマチュア３５のリーディング端部３７に対して回動自在に接続されており、この場合に、アーマチュア３５は、アーマチュア３５の往復運動に応答してポケット２２内において要素２６を回動自在に運動させる。
【００６３】
又、装置１５は、好ましくは、コイル３３へのエネルギー供給が停止されることにより、要素２６がその非結合位置に復帰した際に、アーマチュア３５及びチューブ４５をそれぞれのホーム位置に復帰させるべく、プレート４３とチューブ４５の外側表面内の肩部の間において延在する復帰スプリング４１もを含む。又、装置は、要素２６をその結合位置に向かって運動させるべく、アーマチュア３５を付勢するスプリング３４をも含む。換言すれば、付勢部材であるスプリング４１は、付勢部材又はスプリング３４が、アーマチュア３５及び接続された要素２６をその結合位置に付勢し、且つ、反対側方向における任意の力に対抗している間に、要素２６のその非結合位置に対応した復帰位置にチューブ４５を介してアーマチュア３５を付勢する。
【００６４】
ハウジング部分１３及び／又はプレート４７は、好ましくは、ハウジング部分１３内におけるオイルの循環を許容するべく、孔を有する。好ましくは、少なくとも１つのコイル３３、ハウジング部分１３、チューブ４５、及びアーマチュア３５は、小型のソレノイドを有する。ロック要素２６は、金属粉末（アルミニウムなど）射出成形された（即ち、ＭＩＭ）支柱であってもよい。
【００６５】
ハウジング部分１３は、装置１５を結合組立体１１の結合部材１０（対応するアパーチャは、示されていない）に装着するべく、少なくとも１つの穿孔された装着フランジ４９を有する。
【００６６】
要素２６は、アーマチュア３５のリーディング端部３７用の装着場所を提供する少なくとも１つの、且つ、好ましくは、２つの、突出脚部分５１を含む。それぞれの脚部分５１は、アパーチャ５３を有する。装置１５は、アーマチュア３５の往復運動に応答して要素２６の回転運動を許容するべく、それぞれのアパーチャ５３内において受け入れられた回動ピン５５を更に有し、この場合に、アーマチュア３５のリーディング端部３７は、回動ピン５５を介して要素２６に接続されている。
【００６７】
好ましくは、それぞれのアパーチャ５３は、アーマチュア３５の往復運動に応答して要素２６の回転及び平行運動の両方を許容するべく、回動ピン５５を受け入れる細長いアパーチャである。それぞれのロック支柱２６は、鉄材料（即ち、鋼）などの任意の適切な剛性材料を有してもよい。
【００６８】
図１、図２、及び図３は、１００によって総合的に示されている磁界センサ又は装置を示している。装置１００は、支柱２６の位置を検知するホール効果センサであってもよい。支柱２６は、支柱２６の外側表面内において形成された孔内に埋め込まれうる希土類の自動車グレードの磁石又はペレット（図示されてはいない）を担持又は支持してもよい。その場合には、支柱２６は、アルミニウム支柱などの非鉄支柱である。或いは、且つ、好ましくは、支柱２６は、強磁性支柱である。
【００６９】
装置１００は、通常、３本のワイヤ１０８（入力、出力、及び接地）を有し、且つ、ポケット２２内の支柱２６の位置に基づいて、業界標準のプッシュ−プル電圧出力を提供する。装置１００は、単一の出力（即ち、電圧出力）により、支柱２６の位置を正確に検出する。装置１００は、好ましくは、ポケット２２に隣接した状態において且つこの下方において取り付けられており、且つ、ワイヤ１０８は、プレート４３内において形成されたアパーチャ１０９を通じて、且つ、ハウジング部分１３の側壁又はスカートを通じて形成されたアパーチャ１１０を通じて、延在している。ワイヤ１０８は、ソレノイドコントローラ（図３）に結合され、且つ、ソレノイドコントローラは、メインコントローラと、ソレノイドコントローラからの制御信号に応答してコイル３３に駆動信号を供給するコイル駆動回路と、に結合されている。装置１００は、装置１００の上部表面が支柱２６の非結合位置において支柱２６の下部表面との近接状態となるように、留め具により、或いは、接着剤により、定位置において保持されてもよい。
【００７０】
センサ１００は、通常、支柱２６が強磁性である際に、逆バイアスされ、且つ、通常は、当技術分野において周知のように、その他の電子回路又はコンポーネントがその上部に取り付けられる回路基板１１４上において取り付けられたホールセンサ又は検知要素を含む。センサ１００は、好ましくは、支柱２６が運動するのに伴って、変化する磁束又は磁界を生成する希土類磁石１１２を含むという点において、逆バイアスされている。センサ１００は、Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓから入手可能な逆バイアスされたホール効果装置を有してもよい。
【００７１】
換言すれば、装置１００は、好ましくは、逆バイアスされた装置であり、この場合に、装置は、支柱２６がその非結合位置との間を行ったり来たりして運動するのに伴って、その磁界が変化する希土類ペレット又は磁石を含む。可変磁界は、装置１００の磁気検知要素によって検知される。
【００７２】
装置１００からの出力信号は、ソレノイドコントローラによって受け取られるフィードバック信号であり、且つ、ソレノイドコントローラは、制御信号を回路に提供し、且つ、この回路は、コイル７３への電流の流れを制御するための駆動制御信号を提供する。フィードバックを提供することにより、結果的に得られる閉ループ制御システムは、改善された感度、精度、及び再現性を有する。
【００７３】
例示用のクラッチ組立体１１の電気機械装置１５は、クラッチ組立体１１の駆動部材又は組立体１１の非駆動部材によって担持されてもよい。更には、例示用のクラッチ組立体の支柱２６は、組立体が、本明細書において示されている平面状の結合組立体であるのか、又はロッカ結合組立体（図示されていない）であるのかに応じて、任意の適切な構成を有してもよい。又、（半径方向結合組立体内の）それぞれの支柱又はロッカは、支柱又はロッカのそれぞれの端部部分よりも細い中間部分を有してもよい。
【００７４】
本明細書において、必要に応じて、本発明の詳細な実施形態について開示したが、開示されている実施形態は、様々な且つ代替の形態において実施されうる本発明を例示するためのものに過ぎないことを理解されたい。添付図面は、必ずしも、縮尺が正確ではなく、いくつかの特徴は、特定のコンポーネントの詳細を示すべく、誇張又は極小化されている場合がある。従って、本明細書において開示されている特定の構造的及び機能的な詳細は、限定として解釈されるべきではなく、本発明を様々に利用するべく当業者に教示するための代表的な基礎としてのみ解釈されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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