(57)【要約】  【課題】  【解決手段】歯車式の変速機用平面ワンウェイ結合アッセンブリである。この結合アッセンブリは、環状ポケットプレート、ノッチプレート、ポケットプレートに形成されてポケットにトルク伝達支材を有する。ポケットの形状は、ポケットプレートがノッチプレートをオーバーランするときに、遠心力の影響下での支材のノッチプレートへの変位を妨げる。ポケットプレートおよびノッチプレートは、摩擦ディスク結合アッセンブリの一部分を規定する。【選択図】図１
2008502859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ハウジングおよび複数のトルク伝達部材を有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記結合装置が、
前記変速機ハウジングに固定された環状ノッチプレートと、
前記変速機のトルク伝達部材に接続された環状ポケットプレートとを具え、
前記ノッチプレートおよび前記ポケットプレートが共通の軸を有し、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
支材と係合する前記ポケットプレートのポケットに設けられた支材バネが、前記ノッチプレートに対する前記ポケットプレートの相対的な回転運動がゼロに近づいたときに、支材を前記ノッチプレートのノッチに押しやって係合させ、これにより前記支材の端部が前記ノッチプレートのノッチの接合肩部に係合し、
前記ポケットプレートのポケットの前記半径方向外側の端部が、各ポケットのバネ力に抗して各ポケットのトルク伝達支材に遠心力の力の成分が作用するように、前記ポケットプレートの前記環状表面に半径方向内側に向けて傾斜しており、これにより、平面ワンウェイクラッチの空転性能を改善させることを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【請求項２】
前記ポケットの前記半径方向外側の端部が、前記共通の軸に対して負の角度を規定する負の抜き勾配であることを特徴とする請求項１に記載の平面ワンウェイ結合装置。
【請求項３】
変速機ハウジングおよび複数のトルク伝達部材を有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記結合装置が、
前記変速機ハウジングに固定された環状ノッチプレートと、
前記変速機のトルク伝達部材に接続された環状ポケットプレートとを具え、
前記ノッチプレートおよび前記ポケットプレートが共通の軸を有し、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
支材と係合する前記ポケットプレートのポケットに設けられた支材バネが、前記ノッチプレートに対する前記ポケットプレートの相対的な回転運動がゼロに近づいたときに、支材を前記ノッチプレートのノッチに押しやって係合させ、これにより前記支材の端部が前記ノッチプレートのノッチの接合肩部に係合し、
前記ポケットプレートの前記ポケットの前記半径方向外側の端部が、前記共通の軸に対してゼロの抜き勾配の特徴を有することにより、各トルク伝達支材に作用する遠心力の前記共通の軸方向の力成分が、前記ポケットプレートおよび前記ノッチプレートの相対的な回転運動の間、無効になることを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【請求項４】
変速機ハウジングおよび複数のトルク伝達部材を有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記結合装置が、
前記変速機ハウジングに固定された環状ノッチプレートと、
前記変速機のトルク伝達部材に接続された環状ポケットプレートとを具え、
前記ノッチプレートおよび前記ポケットプレートが共通の軸を有し、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
支材と係合する前記ポケットプレートのポケットに設けられた支材バネが、前記ノッチプレートに対する前記ポケットプレートの相対的な回転運動がゼロに近づいたときに、支材を前記ノッチプレートのノッチに押しやって係合させ、これにより前記支材の端部が前記ノッチプレートのノッチの接合肩部に係合し、
前記ポケットの半径方向外側の端部が、前記ポケットプレートの前記環状表面において傾斜していることにより、前記ポケットプレートが前記ノッチプレートに対して空転するときに、各トルク伝達支材の前記端部が前記ノッチプレートの方へ外側へ移動するのが制限されることを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【請求項５】
変速機ハウジング、複数のトルク伝達部材、および少なくとも１つの摩擦ディスク結合アッセンブリを有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記結合装置が、共通の軸を有する環状ノッチプレートおよび環状ポケットプレートを具え、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸の周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、
各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
摩擦ディスク結合アッセンブリが、前記ポケットプレートに形成されたスプライン結合部材を有し、第１の摩擦部材が前記スプライン結合部材に担持され、第２の摩擦部材が前記第１の摩擦部材の近傍に取り付けられており、
圧力アクチュエータ手段が前記摩擦部材に摩擦係合力を加えることを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【請求項６】
前記摩擦ディスクが、前記ポケットプレートの一方の軸面側に設けられ、前記ノッチプレートが、前記ポケットプレートの他方の軸面側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の平面ワンウェイ結合装置。
【請求項７】
変速機ハウジング、複数のトルク伝達部材、および少なくとも１つの摩擦ディスク結合アッセンブリを有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記ノッチプレートおよび前記ポケットプレートが共通の軸を有し、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、
各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とをを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
摩擦ディスク結合アッセンブリが、前記変速機のトルク伝達部材に接続されたスプライン結合部材を有し、第１の摩擦ディスクが前記スプライン結合部材に担持され、第２の摩擦ディスクが前記第１の摩擦ディスクの近傍に設けられ、圧力アクチュエータ手段がこれらの摩擦ディスクに摩擦係合力を加え、
前記ノッチプレートが、前記摩擦ディスク結合アッセンブリ近傍に環状の平らな表面を有し、
結合アクチュエータ手段が、前記摩擦ディスクに摩擦ディスク係合力を加え、前記ノッチプレートの前記平らな表面が隣接の摩擦ディスクに係合するときに、前記ノッチプレートが、前記摩擦ディスクに加えられる前記摩擦係合力に対する反作用力を生成することを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【請求項８】
変速機ハウジング、複数のトルク伝達部材、および少なくとも１つの摩擦ディスク結合アッセンブリを有する歯車式の動力伝達機構に使用される平面ワンウェイ結合装置であって、
前記ノッチプレートおよび前記ポケットプレートが共通の軸を有し、各プレートが平らで円形に配置された環状表面を有し、前記環状表面が近接した並設関係にあり、
前記ノッチプレートの前記環状表面に形成された複数のノッチが、前記共通の軸周りに間隔を開けて設けられ、各ノッチが接合肩部を有し、
前記ポケットプレートの前記環状表面に形成された複数のポケットが、前記共通の軸の周りに設けられ、
各ポケットが、ほぼ半径方向に配置されたトルク反作用端部と半径方向外側の端部とを有し、
各ポケットに設けられたトルク伝達支材が、前記ポケットプレートのポケットの前記トルク反作用端部に係合する回動端部と、前記反作用端部の近くで前記ノッチプレートの前記環状表面に向かって外側に移動自在な端部とを有し、
第１の摩擦ディスク結合アッセンブリが、前記ポケットプレートに形成された第１のスプライン結合部材を有し、第１の摩擦部材が前記第１のスプライン結合部材に担持され、第２の摩擦部材が前記第１の摩擦部材の近傍に取り付けられており、
圧力アクチュエータ手段が、これらの摩擦部材に摩擦係合力を加え、
第２の摩擦ディスク結合アッセンブリが、前記変速機のトルク伝達部材に接続された第２のスプライン結合部材を有し、第１の摩擦ディスクが前記第２のスプライン結合部材に担持され、第２の摩擦ディスクが前記第１の摩擦ディスクの近傍に取り付けられており、圧力アクチュエータ手段が、これらの摩擦ディスクに摩擦係合力を加え、
前記ノッチプレートが、前記第２の摩擦ディスク結合アッセンブリの近傍に環状の平らな表面を有し、
結合アクチュエータ手段が、これらの摩擦ディスクに摩擦ディスク係合力を加え、前記ノッチプレートの前記平らな表面が隣接する摩擦ディスクに係合するときに、前記ノッチプレートが、前記摩擦ディスクに加えられる前記摩擦係合力に対する反作用力を生成することを特徴とする平面ワンウェイ結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．技術分野
本発明は、自動車用のパワートレインのギヤ式の多変速の変速機におけるトルクの伝達経路を確立しおよび廃止する、平面結合装置アッセンブリに関する。
【０００２】
２．背景技術
従来技術の米国特許第５，９６４，３３１号で、並んで隣接した関係のポケットプレートおよびノッチプレートを具えるワンウェイクラッチが開示されている。この種のワンウェイクラッチは、並んで隣接した面がクラッチの軸に対して放射面として位置しているため、ときとして、平面クラッチと称されることもある。
【０００３】
この開示のために、結合装置という用語は、一方のプレートが変速機の一つのトルク伝達部材に駆動自在に接続され、他方のプレートがもう一つのトルク伝達部材に駆動自在に接続され、あるいは、変速機ハウジングに対して固定保持されたクラッチもしくはブレーキを含むものと理解される。結合装置、クラッチ、ブレーキという用語は、互換的に用いられてよい。
【０００４】
ポケットプレートは、ワンウェイクラッチの軸周りに角度をなして配置された凹部もしくはポケットを具える。ポケットは、ポケットプレートの平らな表面に形成されている。各ポケットはトルク伝達支材を受容し、支材の一端がポケットプレートのポケットの固定点に係合する。支材の他端は、可動端がポケット内の位置からポケットプレートの平らな表面が外側に延びる位置に移動自在である。支材は、単一のバネによりポケットプレートから付勢されている。
【０００５】
ノッチプレートは、ポケットプレートのポケットの略半径に配置された複数の凹部もしくはノッチが形成されている。ノッチは、ノッチプレートの平らな表面に形成されている。
【０００６】
ワンウェイ平面クラッチのもう一つの例が、米国特許第５，５９７，０５７号に開示されている。特許第５，９６４，３３１号および特許第５，５９７，０５７号は、いずれも本発明の出願人に与えられている。
【０００７】
特許第５，９６４，３３１号および特許第５，５９７，０５７号で開示されているクラッチのように、従来の平らなクラッチを有する変速ギヤの取付では、ポケットプレートは、ノッチプレートの表面と変速機ハウジングとの間のスプライン接続によりノッチプレートが固定保持されるときに、ノッチプレートに対して回転する。摩擦ディスクアセンブリは、変速ギヤ装置のトルク反作用点が要求されるときに、選択的にポケットプレートを固定する。
【０００８】
従来の平面クラッチの選択された変速ギヤ比での動作中に、ポケットプレートを固定させて、変速機の関連する変速ギヤ部材に対してトルク反作用を与えることが必要である。そして、単一のトルク伝達支材に作用するバネが、支材をノッチプレートに向けて押しやって、支材の可動端がノッチプレートのノッチに係合し、これにより、トルク伝達ギヤ部材のためのトルク反作用点が確立する。ポケットプレートが、ワンウェイクラッチにトルク反作用を要する変速比のシフトの開始時に回転すると、遠心力が各トルク伝達支材に発生し、この遠心力がポケットの半径方向外側の端部に係合する原因になる。ワンウェイクラッチが空転して高速度で動作しているときに、回転する支材の重量により発生する遠心力が、支材の好ましくない移動の原因になる傾向にある。
【０００９】
一般に、ポケットは、回転軸に対して正の傾斜角度もしくは抜き勾配が形成された半径方向外側の端部を有する。そして、支材に作用する遠心力が軸方向の成分を有し、これにより、支材が移動してノッチプレートに係合する。これは、ワンウェイクラッチの効果的な空転作用を妨げて、摩耗や望ましくないノイズの原因となる。このような不都合は、ワンウェイクラッチの連続的な空転が、変速機の全体の動作時間のうちの高い割合の時間で起きるため、深刻である。
【００１０】
特許番号５，９６４，３３１および特許番号５，５９７，０５７で開示された種類のワンウェイ平面クラッチアッセンブリは、一般に、少なくとも１つの摩擦ディスクアッセンブリと組み合わせて使用される。この摩擦ディスクアッセンブリは、ワンウェイクラッチアッセンブリにより確立されるトルク伝達経路に平行なトルク伝達経路を確立するブレーキもしくはクラッチを規定する。このため、変速機全体の構造を複雑にし、コストおよび変速機の製造の時間を増加させる多板クラッチアッセンブリが必要となる。
【００１１】
本発明の概要
本発明のワンウェイクラッチアッセンブリの１つの特徴によれば、ワンウェイクラッチトルク伝達支材に作用する遠心力による悪影響を取り除く対策がされている。このため、特に限度を超えた高速のクラッチスピードにおけるクラッチアッセンブリの空転性能が改善される。これは、支材が設けられているポケットの半径方向外側の端部に０°の抜き勾配を与えることによりなされる。また、ポケットを、負の抜き勾配で構成し、支材に作用する遠心力の悪影響を克服する有益な保持効果を増大させてもよい。
【００１２】
本発明に係るもう一つの特徴によれば、ポケットプレートが、ポケットプレート自身に一体に形成され、外部からスプライン結合する延出部を具えている。この延出部は、自動変速機のギヤ装置の摩擦クラッチアッセンブリの一部を形成するクラッチ板もしくはディスクを担持するよう構成されている。ワンウェイクラッチもしくはブレーキと組み合わせた摩擦クラッチアッセンブリの使用を要する伝達環境では、本発明に係るワンウェイ平面クラッチアッセンブリが、摩擦クラッチアッセンブリのトルク伝達部材を、この平面ワンウェイクラッチアッセンブリのワンウェイ結合部材に結合するのを可能にする。これは、設計を簡略化し、自動変速機のギヤ装置におけるスペースが節約される。
【００１３】
本発明に係るもう一つの特徴は、ノッチプレートの平らな摩擦面を有することである。この摩擦面は、第２摩擦クラッチアッセンブリに対する摩擦ディスククラッチもしくはブレーキの反応面を形成する。このため、本発明に係るこの平らなワンウェイクラッチアッセンブリは、自動変速機の２つの摩擦クラッチアッセンブリに接続可能であり、全体の構成をさらに簡略化でき、伝達摩擦部材に要求されるスペースのさらなる減少をもたらす。摩擦クラッチアッセンブリおよびワンウェイクラッチアッセンブリを一体化する付加的な利益は、部材の数のさらなる減少および組み立て時間およびコストを含む製造コストのさらなる減少である。
【００１４】
ノッチプレートに対するポケットプレートの各相対角度位置に対するトルク伝達支材の複数の係合を提供することが可能である。このため、平らなワンウェイクラッチアッセンブリに特有な緩みを減少させることが可能で、ワンウェイクラッチアッセンブリのトルク容量を、複数の係合により増大可能である。
【００１５】
本実施例の詳細な記述
本発明を組み込んだ自動変速機のギヤ装置が、図１の部分断面図に示されている。それは、３つの単式の遊星歯車ユニット１２，１４，１６を具える遊星歯車列１０を有している。歯車ユニット１２は、太陽ギヤ１８、リングギヤ２０、遊星キャリア２２を有している。歯車ユニット１４は、太陽ギヤ２４、リングギヤ２６、遊星キャリア２８を具えている。歯車ユニット１６は、太陽ギヤ３０、リングギヤ３２、遊星キャリア３４を具えている。
【００１６】
キャリア２８は、符号３６で示すように、太陽ギヤ３２に駆動自在に接続されている。キャリア２２は、符号３８で示すように、リングギヤ２６に駆動自在に接続されている。リングギヤ２０は、トルク伝達部材４０により遊星キャリア３４に駆動自在に接続されている。
【００１７】
トルク入力シャフトは、流体運動のトルクコンバータ（図示せず）のタービンシャフトに相当し、符号４２で表されている。それは、太陽ギヤ２４にスプライン結合している。トルク出力スリーブシャフト４４は、キャリア３４にスプライン結合し、キャリア２２は、多板クラッチアッセンブリ４８の摩擦クラッチ部材４６にスプライン結合している。多板クラッチアッセンブリ４８は、変速機が４速、５速、６速の変速比で作動中に、係合する。
【００１８】
クラッチ板は、クラッチアッセンブリ４８のクラッチディスクに整合する。クラッチ板は、クラッチ部材５０に接続されており、クラッチ部材５０は、符号５２および５４で示すように、分かれて配置された環状のクラッチシリンダを規定する。環状ピストン５６が、クラッチシリンダ５４に設けられており、環状ピストン５８が、環状シリンダ５４に設けられている。ピストン５６および５８は、クラッチリターンスプリング６０，６２によりクラッチ解放位置に付勢されている。シリンダ５２およびピストン５６は、圧力室を規定しており、この圧力室は、圧力を受けるときにピストン５６が多板クラッチアッセンブリ４８のクラッチ板とクラッチディスクとを摩擦係合させて、キャリア２２とクラッチ部材５０との駆動接続を確立する。
【００１９】
内部でスプライン結合する多板クラッチアッセンブリ６４のクラッチ板は、クラッチエレメント５０にスプライン結合している。外部でスプライン結合する多板クラッチアッセンブリ６４のクラッチ板は、クラッチエレメント６６により太陽ギヤ１８に駆動自在に接続されている。
【００２０】
クラッチエレメント６６は、摩擦ブレーキディスク６８に駆動自在に接続されており、多板ブレーキアッセンブリ７２の摩擦プレート７０に整合する。
【００２１】
クラッチディスクアッセンブリ６４は、３速、５速、後進段で動作中に、係合する。ブレーキディスクアッセンブリ７２は、２速、６速で動作中に、係合する。
【００２２】
固定された変速機ハウジング７４は、符号７６で示すように、タービンシャフト４２を回転自在に支持している。ハウジング７４は、環状ピストン８０が設けられた環状のブレーキ圧力室７８を規定している。ピストン８０により担持されたブレーキアクチュエータエレメント８２は、ブレーキディスクアッセンブリ７２に係合自在であり、太陽ギヤ１８のトルク反作用点を規定する。
【００２３】
太陽ギヤ１６は、トルク伝達部材８６を用いてブレーキディスクアッセンブリ８４に駆動自在に接続されている。ハウジング７４は、環状ピストン９０を受容する環状シリンダ８８を規定している。
【００２４】
本発明に係る平面クラッチアッセンブリは、図１の符号９２で示されている。それは、ポケットプレート９６を囲むノッチプレート９４を具えている。平面の環状面９８は、近接するブレーキディスクアッセンブリ８４のブレーキディスクに係合するブレーキディスク反発面を与える。ブレーキディスクアッセンブリ８４のクラッチ板は、符号１００で示すように、変速機ハウジング７４に外部からスプライン結合している。
【００２５】
ブレーキディスクアッセンブリ８４は、ブレーキディスクアッセンブリ８４の圧力板１０２を作動させるピストン９０に圧力が加えられたときに、摩擦係合する。
【００２６】
ノッチプレート９４は、ブレーキディスクアッセンブリ８４の反発要素として機能する。それは、変速機ハウジング７４にスプライン結合しており、変速機ハウジング７４内のスナップリング溝に設けられたスナップリング１０４により軸方向の変位が規制された状態で変速機ハウジング内に固定されている。
【００２７】
ポケットプレート９６は、ポケットプレート９４に形成されたスナップリング溝に設けられたスナップリング１０６によりノッチプレート９４内に保持されている。
【００２８】
ポケットプレート９６は、図２に良く示すように、軸方向の延出部１１６を有する。この延出部１１６は、内部でスプライン結合している多板ディスクブレーキアッセンブリ１１２の摩擦ブレーキディスク１１０に外部からスプライン結合している。スプライン結合しているクラッチ板は、変速機ハウジング７４に接続されている。ブレーキ圧力プレート１１４は、ブレーキアクチュエータピストン１１８に担持されたアクチュエータエレメント１１７に係合する。ポケットプレート９６の延出部１１６は、内部スプライン１０８を有していて、図１に良く示すように、キャリア２２との駆動自在なスプライン結合を確立する。
【００２９】
変速機ハウジング７４に形成されている環状シリンダ１２１は、ピストン１１９を受容する。内部の流体の圧力流路は、シリンダ１２１に作動圧を与えて、ピストン１１９にブレーキ作動力を発生させる。その力は、圧力プレート１１４に係合してブレーキディスクアッセンブリ１１２を作動させるアクチュエータエレメント１１７を通って伝達される。これは、遊星ギヤユニット１２のキャリア２２を固定する。
【００３０】
図２は、平面クラッチアッセンブリ９２および摩擦ブレーキアッセンブリ８４の拡大詳細図である。図２のピストン９０´は、図１のピストン９０に対応し、ピストン９０は鋼のプレス成形で形成されているが、ピストン９０´は機械加工部品である。いずれの場合にも、ピストンもしくは多板ディスクブレーキアッセンブリ８４がブレーキ作動圧を受けるときに、圧力プレート１０２に力が加えられる。この圧力プレートにおける作動力の反発は、ノッチプレート９４により調整される。この反発力は、スナップリング１０４を介して変速機ハウジングに伝達される。
【００３１】
ノッチプレートの表面９８は、組み立てに先立って十分精度良く研磨されているため、摩擦ディスク群の受け板として機能できる。このため、それは図１および図２に示すように摩擦ブレーキアッセンブリ用の別個の受け板を具える構造を必要としない。図１および図２に示す全体的な構造は、平面クラッチアッセンブリ９２および摩擦ブレーキアッセンブリ８４の一般的な特徴を盛り込んでいる。これにより、変速機のトルク伝達部材用の部品や収容スペースを減らす。
【００３２】
上記のように、ブレーキディスクアッセンブリ８４は、変速機が１速、２速、３速および４速の変速比で動作中に、作動する。これは、前進段の際に変速機に惰性のブレーキトルクを発生させる。反作用トルクは、太陽ギヤ３０およびトルク伝達部材８６から、係合したブレーキディスクアッセンブリ８４を介して伝達される。前進段の間は、太陽ギヤ３０の反作用トルクは、平面ワンウェイクラッチアッセンブリ９２により調整される。
【００３３】
平面ワンウェイクラッチアッセンブリが動作中のときに、前進トルクは、１速、２速、３速および４速の変速比が動作中、キャリア２２からポケットプレートを介して変速機ハウジングに伝達される。変速機が５速および６速の変速比で作動しているときに、ポケットプレート９６は空転状態になり、これにより、ポケットプレートは固定されたノッチプレートをオーバーランする。低い変速段および後進段の動作中の惰性のブレーキは、ポケットプレート９６の延出部１１６にスプライン結合された摩擦ブレーキディスク１１０を有する多板ディスクブレーキアッセンブリ１１２を係合させることで達成される。
【００３４】
外部からスプライン結合する固定されたノッチプレートは、図３ｂおよび図５に良く示すように、ノッチプレートの周縁全体に亘って、複数の傾斜する凹部もしくはノッチ１１８を有する。これらのノッチは、ポケットプレートの平らな環状面１２２に形成されたポケット１２０に対して近接する関係で並設されている。このポケット１２０は、図３ａに示すように、ポケットプレートの周縁に設けられている。
【００３５】
トルク伝達支材１２４が、各ポケットに設けられている。この支材は、図３ｃに良く示されている。これらは、可動端１２６および固定端１２８に係合するノッチを有している。端部１２８は接線方向に延びて、ポケット１２０の半径方向に延びる部分に受容される基端側肩部１３２，１３２´を構成している。
【００３６】
図３ｄは、ポケット１２０の一端に係合した固定端１２８を示す。図３ｄに符号１３０で示すように、好ましくは板バネもしくはＵ字型バネが、ポケット１２０のベース面１３４に支持されている。このバネは、図３ｄに良く示すように、トルク伝達支材１２４の底面に係合し、支材１２４を半径方向外側に付勢している。これにより、支材が固定端１２８周りに回動する。可動端１２６に嵌合するアクティブノッチプレートは外側に移動できるため、ポケットプレートがノッチプレートに対して回動すると、可動端１２６はノッチ１１８に嵌合可能となる。
【００３７】
ポケットの数は、バックラッシュを減らすため、ポケットの数と異なっていてもよい。それらを、複数の支材の係合をもたらすようにポケットに対して配置してもよく、これにより、結合のトルク容量が増加する。
【００３８】
ポケットが、図３ｄの方向ベクトルＦＷの方向に回動するときに、トルク伝達支材１２６は、ノッチ１１８にわたって移動する。ポケットプレートの相対的な移動がゼロであるならば、支材１２４の可動端１２６に係合するノッチプレートは、ノッチ１１８の先端に係合して、これにより、ポケットプレートのノッチプレートに対する逆方向回転が規制される。
【００３９】
平面ワンウェイクラッチアッセンブリが空転するときには、図６に力のベクトル１３６で示すように、遠心力がトルク伝達支材１２４に発生する。
【００４０】
図６では、トルク伝達支材１２４に作用するバネ力が、力のベクトル１３８で示されている。ノッチプレートに移動するときに、支材を変位させるトランスミッション液の影響で発生する液圧が、ベクトル１４０で表されている。実験データに基づいて、この力１４０は最小限の影響を有するものとみられ、事実上、無視できる。
【００４１】
支材に作用する力のベクトル１３６で示される遠心力は、平面ワンウェイクラッチアッセンブリが空転するときに、ポケット１２０から外に向けた支材を出す変位に抗する傾向にある遠心力の成分ベクトル１４２を発生する。力のベクトル１４２は、ポケット１２０の半径方向外側に向けて形成された負の抜き勾配１４４により発生する。
この負の抜き勾配は、ポケットプレートの製造工程において形成される。負の抜き勾配は、符号１４６で示すように、ポケット１２０の半径方向外側の壁部の金属をアプセットことで実現できる。ポケットプレートの製造中に、パンチ工具を使用して、ポケット１２０の半径方向外側の端部で金属をアプセットしてもよい。
【００４２】
ポケットプレートおよびノッチプレートは、粉末冶金技術を用いて形成するのが好ましい。粉末金属の一体成形技術における焼結作業中に、ポケットプレートがまだ熱せられていて非常に延性がある状態のときに、ノッチ１４６を容易に形成可能である。ポケット１２０の負の抜き勾配は、ポケットプレートが高速で、例えば２５００ｒｐｍ以上で回転する時でさえも、支材１２４の変位に抗することが実証されている。これは、クラッチの性能の限度を大いに改善し、支材の摩耗を減らし、平面オーバーランニングクラッチアッセンブリが空転するときに、ポケットプレートのポケット内に支材がラチェット係合することにより支材がノイズを発生する要因を防ぐ。
【００４３】
図６の構成と対照的に、図７は、米国特許番号第５９１８７１５号に示される種類の平面ワンウェイクラッチの構成を示す。平面ワンウェイクラッチアッセンブリが空転する状態のときに、遠心力のベクトルＦｃが、「押し出す」力の成分Ｆｐを発生する。液圧ＦＬおよびバネ力Ｆｓが組み合わさって、合力ＦＲが発生する。この合力ＦＲは、ポケットプレートに対する支材プレートの空転動作を妨げるように、トルク伝達支材１２４´を外側に移動させる傾向にある。抜き勾配θは、図７の構成の場合には正の値であるが、図６の構成の抜き勾配は、負の値である。場合によっては、図６に示す角度を、ゼロもしくはほぼゼロの値にすることが可能である。実施の負の勾配は、平面ワンウェイクラッチが使用される歯車装置の設計特性に応じて使用可能である。
【００４４】
本発明の実施例が開示されているが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは、本発明の当業者にとって明らかであろう。そのような変更およびそれに相当するもの全ては、以下の特許請求の範囲の適用を受けることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、２つの摩擦クラッチアッセンブリと組み合わさった本発明に係る平面ワンウェイクラッチアッセンブリを有する歯車機構の部分断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る平面ワンウェイクラッチアッセンブリの部材が強調されている、図１の断面図の一部分の拡大詳細図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明に係る平面ワンウェイクラッチアッセンブリの部材を形成する、ポケットプレートの等角図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図２のアッセンブリにおいて図３ａのポケットプレートとともに使用される、ノッチプレートの等角図である。
【図３ｃ】図３ｃは、図３ａのポケットプレートのポケットに設けられた、トルク伝達支材の等角図である。
【図３ｄ】図３ｄは、図３ａの切断線３ｄ−３ｄの平面から見た、図３ａのポケットプレートの１つのポケットの断面図である。
【図４】図４は、図１、図２および図３ａのポケットプレートの平らな表面の平面図である。
【図５】図５は、図１、図２および図３ｂのノッチプレートの平らな表面の平面図である。
【図６】図６は、図４の切断線６−６の平面から見た、図４のポケットプレートの断面図である。
【図７】図７は、正の抜き勾配がポケットの半径方向外方に示された、従来の特許番号第５，９６４，３３１号に開示されたポケットプレートと同様なポケットプレートの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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