(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転クラッチ部、第２の回転クラッチ部、駆動部材、ラップスプリング、及び、アクチュエータを含むクラッチ組立体を備えるクラッチ型装置であって、
前記第１の回転クラッチ部及び前記第２の回転クラッチ部は、クラッチ型装置の回転軸の周りに回転自在に配置され、前記駆動部材は、前記回転軸の周りに配置され、内側クラッチ面を有し、前記ラップスプリングは、第１の端部、第２の端部、及び、前記第１の端部と前記第２の端部との間で軸方向に延在する複数の螺旋状コイルを有し、前記第１の端部は、前記第１の回転クラッチ部に固定され、前記第２の端部は、前記第２の回転クラッチ部に備えられ、かつ前記ラップスプリングを支持する支持部材の駆動面に当接し、前記螺旋状コイルは、前記内側クラッチ面に接して受承され、前記アクチュエータは、前記第１の回転クラッチ部との回転のため前記第１の回転クラッチ部に連結されているアクチュエータ部材を含み、前記アクチュエータ部材は、第１の位置と第２の位置との間で前記回転軸に沿って軸方向に可動であり、前記クラッチ組立体の係合及び解放をそれぞれ実施するため前記クラッチ組立体の範囲内で前記クラッチ組立体の摩擦係合によって生じる回転力を制御し、
前記ラップスプリングに入力された回転動力の少なくとも一部分が、前記ラップスプリングの前記第２の端部の軸方向端面を介して、前記第２の端部の前記軸方向端面が当接させられている前記支持部材の駆動面まで伝達される、
クラッチ型装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記アクチュエータ部材を引き付け、前記アクチュエータ部材を反発し、又は、前記アクチュエータ部材の引き付け及び反発の両方を行う磁場を発生するように構成されている電磁石をさらに備える、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項３】
前記電磁石は、前記クラッチ型装置のハウジングに固定的に搭載され、前記クラッチ型装置のシャフトが前記ハウジング及び前記電磁石の中を通って延在している、請求項２に記載のクラッチ型装置。
【請求項４】
前記クラッチ組立体は、前記アクチュエータ部材を前記第１の位置と前記第２の位置とのうちの一方まで付勢するスプリングをさらに備える、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項５】
前記アクチュエータ部材は、ティーザに回転自在に連結され、前記ティーザは、前記アクチュエータ部材が前記第１の位置にあるときに前記駆動部材に摩擦係合されている、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項６】
前記ティーザは、前記アクチュエータ部材と一体的に形成されている、請求項５に記載のクラッチ型装置。
【請求項７】
スプリングが前記アクチュエータ部材を前記第１の回転クラッチ部に連結し、前記スプリングは、前記ティーザと相対的な前記アクチュエータ部材の軸方向運動を許容する、請求項５に記載のクラッチ型装置。
【請求項８】
前記アクチュエータ部材は、前記アクチュエータ部材が前記第２の位置にあるとき、前記駆動部材と相対的に静止した条件に維持される、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項９】
１６ボルト以下の電圧が前記アクチュエータに印加され、前記アクチュエータの温度が−４０℃より高いとき、前記アクチュエータ部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるために２．０アンペア未満の電流が必要とされる、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項１０】
前記螺旋状コイルの公称直径が前記内側クラッチ面の直径より小さいサイズにされている、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータ部材が前記第２の位置にないときはいつでも、前記螺旋状コイルの一部分が前記内側クラッチ面に接触するように構成されている、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項１２】
前記螺旋状コイルの一部分が、前記アクチュエータ部材の位置とは無関係にいつでも前記内側クラッチ面に接触するように構成されている、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項１３】
入力部材と、
出力部材と、
前記入力部材と前記出力部材との間で回転動力を選択的に伝達するように構成されているクラッチ組立体とを備えるクラッチ型装置であって、
前記クラッチ組立体は、第１の回転クラッチ部、第２の回転クラッチ部、駆動部材、ラップスプリング、及び、アクチュエータを含み、前記第１の回転クラッチ部及び前記第２の回転クラッチ部は、クラッチ型装置の回転軸の周りに回転自在に配置され、前記駆動部材は、前記回転軸の周りに配置され、内側クラッチ面を有し、前記ラップスプリングは、第１の端部、第２の端部、及び、前記第１の端部と前記第２の端部との間で軸方向に延在する複数の螺旋状コイルを有し、前記第１の端部は、前記第１の回転クラッチ部に固定され、前記第２の端部は、前記第２の回転クラッチ部に接触し、前記螺旋状コイルは、前記内側クラッチ面に接して受承され、前記アクチュエータは、前記第１の回転クラッチ部に回転自在に連結されているアクチュエータ部材を含み、前記アクチュエータ部材は、第１の位置と第２の位置との間で回転軸に沿って軸方向に可動であり、前記第１の位置の中の前記アクチュエータ部材の設置は、前記ラップスプリングが前記内側クラッチ面を駆動係合し、回転動力を前記第２の回転クラッチ部へ伝達するように、前記第１の回転クラッチ部を前記入力部材と共に回転させる傾向を引き起こす前記クラッチ組立体の第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとの間で摩擦係合を許容し、前記クラッチ組立体の前記第１のコンポーネント及び前記第２のコンポーネントは、前記ラップスプリングが前記内側クラッチ面に駆動係合されず、それによって、前記出力部材から前記入力部材を切り離すように、前記アクチュエータ部材が前記第２の位置にあるとき、摩擦係合されることなく、
前記クラッチ組立体の前記第１のコンポーネントは、前記アクチュエータ部材が前記第２の位置にあるとき、前記クラッチ組立体の第３のコンポーネントに摩擦係合されている、
クラッチ型装置。
【請求項１４】
前記アクチュエータは、リニアモータをさらに備え、前記クラッチ組立体の前記第３のコンポーネントは、前記リニアモータである、請求項１３に記載のクラッチ型装置。
【請求項１５】
前記クラッチ組立体は、前記入力部材の１５００ｒｍｐを超える回転速度で、１５Ｎｍ以上である大きさを有している持続ピークトルクを伝達するように構成されている、請求項１３に記載のクラッチ型装置。
【請求項１６】
前記持続ピークトルクの大きさが２０Ｎｍ以上である、請求項１５に記載のクラッチ型装置。
【請求項１７】
前記持続ピークトルクの大きさが２５Ｎｍ以上である、請求項１６に記載のクラッチ型装置。
【請求項１８】
前記クラッチ組立体は、前記入力部材の回転速度が１５００ｒｐｍより大きいとき、係合及び解放するように構成されている、請求項１３に記載のクラッチ型装置。
【請求項１９】
入力部材と、
出力部材を有しているアクセサリ部と、
前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、前記入力部材と前記出力部材との間で回転動力を選択的に伝達するため動作しうるクラッチ組立体とを備えるクラッチ型装置であって、
前記クラッチ組立体は、第１の回転クラッチ部、第２の回転クラッチ部、駆動部材、ラップスプリング、及び、アクチュエータを含み、前記第１の回転クラッチ部及び前記第２の回転クラッチ部は、クラッチ型装置の回転軸の周りに回転自在に配置され、前記第２の回転クラッチ部は、前記出力部材との回転のため連結され、前記駆動部材は、前記回転軸の周りに回転する前記入力部材との回転のため連結され、前記駆動部材は、内側クラッチ面を有し、前記ラップスプリングは、第１の端部、第２の端部、及び、前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸方向に延在する複数の螺旋状コイルを有し、前記第１の端部は、前記第１の回転クラッチ部に固定され、前記第２の端部は、前記第２の回転クラッチ部と接触し、前記螺旋状コイルは、前記内側クラッチ面に接して受承され、前記アクチュエータは、前記第１の回転クラッチ部に回転自在に連結されているアクチュエータ部材を含み、前記アクチュエータ部材は、第１の位置と第２の位置との間で回転軸に沿って軸方向に可動であり、前記アクチュエータは、前記内側クラッチ面への前記螺旋状コイルの駆動係合と前記内側クラッチ面からの前記螺旋状コイルの駆動解放とのうちの少なくとも一方を引き起こすため、前記クラッチ組立体の内部のコンポーネントの回転慣性の差が前記ラップスプリングへ伝達される前記第１の回転クラッチ部の相対運動を生じさせるために利用され、
前記アクチュエータは、前記アクチュエータ部材を軸方向に移動させるリニアモータを含み、前記アクチュエータ部材は、前記第１の位置と前記第２の位置とのうちの一方に位置決めされているとき、前記リニアモータに摩擦係合されている、
クラッチ型装置。
【請求項２０】
前記アクセサリ部は、ポンプと、冷却ファンと、スタータ・ジェネレータと、オルタネータ・スタータと、エアコン用コンプレッサと、パワー・ステアリング・ポンプと、オルタネータと、ジェネレータと、ブロワと、スーパーチャージャと、パワーテイク・オフと、モータとのうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のクラッチ型装置。
【請求項２１】
前記アクチュエータ部材を前記第１の位置と前記第２の位置とのうちの一方まで付勢する前記スプリングは、前記ラップスプリングである、請求項４に記載のクラッチ型装置。
【請求項２２】
前記クラッチ組立体は、駆動部材及びスプリングキャリアを含み、前記第２の回転クラッチ部は、前記駆動部材との回転のため前記駆動部材に連結され、前記ラップスプリングは、前記スプリングキャリアの周りにコイル状に巻かれ、前記スプリングキャリアは前記駆動部材に搭載されている、請求項１に記載のクラッチ型装置。
【請求項２３】
前記入力部材は、複数の歯を備える、請求項１９に記載のクラッチ型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年１１月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／１１５，２２３号、２００９年３月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／１５９，６０８号、及び、２００９年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／２２９，３８５号の利益を主張する。これらの引用された出願のそれぞれの開示は、本明細書中に詳細に完全に記載されているかのように参照によって組み込まれる。
【０００２】
本開示は、従動アクセサリを作動又は停止させる低動力クラッチを用いる従動アクセサリに関する。
【背景技術】
【０００３】
殆どの車両エンジン系は、典型的に「アクセサリ」と呼ばれ、種々の目的のため車両エンジンによって駆動される１つ以上の従動装置を含む。このようなアクセサリは、アクセサリ駆動部と、ベルト駆動部（例えば、Ｖベルト、マルチＶベルト、歯型ベルト、螺旋状対向歯型ベルトなどを利用する駆動部）を備えることができるタイミング駆動部と、チェイン駆動部と、歯車列と、又は、エンジンのコンポーネントへの直接接続（例えば、駆動シャフトなどを利用する駆動部）などを介してエンジンに接続することができる。このようなエンジン・アクセサリの実施例は、ウォーター・ポンプ、オルタネータ、真空ポンプ、エンジン冷却ファン、パワー・ステアリング・ポンプ、エアコン用コンプレッサ、及びオルタネータ・スタータなどを含む。
【０００４】
このようなエンジン・アクセサリは、広範に利用されるが、駆動系の中でのエンジン・アクセサリの動作に関するある種の課題が特定されている。例えば、エンジン・アクセサリは、エンジンが作動されるときに連続的に動作するように構成することが可能である。しかし、いくつかの場合に、エンジン・アクセサリの動作を選択的に阻止すると有利なことがある。１つのこのような事例は、エンジンが比較的冷えているときに、クーラント・ポンプ及び冷却ファンの動作に関する。このような状況では、エンジンが所望の動作温度までより急速に加熱することを許容するため、クーラント・ポンプ及びクーラント・ファンの動作を阻止することが望ましいであろう。
【０００５】
冷却ポンプ、冷却ファン、及び、エアコン用コンプレッサを含む様々なエンジン・アクセサリ上で、エンジン・アクセサリを回転動力源に選択的に連結させ得る種々のクラッチ機構部を利用することが知られている。このようなクラッチ機構部は、あるアクセサリの選択的な動作を許容する。しかし、多様な範囲のエンジン・アクセサリに特に適用し得るクラッチ機構の存在についてはよく分かっていない。例えば、エアコン用コンプレッサと共に一般に利用されるあるタイプの電磁クラッチ機構部は、クラッチを係合するため著しい量の電力を必要とし、その結果、著しい燃料効率の不利をもたらすことに注意を要する。
【発明の概要】
【０００６】
本セクションは、開示の一般的な概要を提供するが、開示の全範囲又は開示の特徴の包括的な開示ではない。
【０００７】
一形式では、本教示は、第１の回転クラッチ部、第２の回転クラッチ部、駆動部材、ラップスプリング、及び、アクチュエータ付きのクラッチ組立体を含むクラッチ型装置を提供する。第１及び第２の回転クラッチ部は、クラッチ型装置の回転軸の周りに回転自在に配置されている。駆動部材は、回転軸の周りに配置され、内側クラッチ面を有している。ラップスプリングは、第１の端部、第２の端部、及び、第１の端部と第２の端部との間で軸方向に延在する複数の螺旋状コイルを有している。第１の端部は、第１の回転クラッチ部に固定されている。第２の端部は、第２の回転クラッチ部に接触している。螺旋状コイルは、内側クラッチ面に接して受承されている。アクチュエータは、第１の回転クラッチ部に固定的に連結されたアクチュエータ部材を含む。アクチュエータ部材は、第１の位置と第２の位置との間で回転軸に沿って軸方向に可動であり、クラッチ組立体の係合及び解放をそれぞれ実施するためクラッチ組立体の範囲内でクラッチ組立体の摩擦係合によって生じる回転力を制御する。
【０００８】
別の形式では、本教示は、入力部材、出力部材、及び、入力部材と出力部材との間で回転動力を選択的に伝達するように構成されているクラッチ組立体を含むクラッチ型装置を提供する。クラッチ組立体は、第１の回転クラッチ部、第２の回転クラッチ部、駆動部材、ラップスプリング、及び、アクチュエータを含む。第１及び第２の回転クラッチ部は、クラッチ型装置の回転軸の周りに回転自在に配置されている。駆動部材は、回転軸の周りに配置され、内側クラッチ面を有している。ラップスプリングは、第１の端部、第２の端部、及び、第１の端部と第２の端部との間で軸方向に延在する複数の螺旋状コイルを有している。第１の端部は、第１の回転クラッチ部に固定されている。第２の端部は、第２の回転クラッチ部に接触している。螺旋状コイルは、内側クラッチ面に接して受承されている。アクチュエータは、第１の回転クラッチ部に固定的に連結されているアクチュエータ部材を含む。アクチュエータ部材は、第１の位置と第２の位置との間で回転軸に沿って軸方向に可動である。第１の位置の中のアクチュエータ部材の設置は、ラップスプリングが内側クラッチ面を駆動係合し、回転動力を第２の回転クラッチ部へ伝達するように、第１の回転クラッチ部を入力部材と共に回転させる傾向を引き起こすクラッチ組立体の２つのコンポーネント間の摩擦係合を許容する。ラップスプリングが内側クラッチ面に駆動係合されず、それによって、出力部材から入力部材を切り離すようにアクチュエータ部材が第２の位置にあるとき、クラッチ組立体の２つのコンポーネントは、摩擦係合されていない。
【０００９】
別の形式では、本開示の教示は、
ラップスプリングに入力されるティージングトルクを制御することにより選択的に係合及び／又は解放されることがあるクラッチ組立体と、
１．５アンペア以下の電流の印加によって選択的に係合及び／又は解放されることがある自動車アクセサリのためのクラッチ組立体と、
２４ワット以下の電力の印加によって選択的に係合及び／又は解放される自動車アクセサリのためのクラッチ組立体と、
回転可能な入力部材と、ラップスプリング、及び、入力部材に固定的に連結され、入力部材から別個に形成されている駆動部材を含むクラッチ組立体とを有し、ラップスプリングがクラッチ組立体を介して回転動力を伝達するため駆動部材に係合可能である従動アクセサリと、
クラッチ組立体の１つ以上のコンポーネントの間で「スティクション（ｓｔｉｃｔｉｏｎ）」を制御するため動作させられるクラッチ組立体と、
ヒータを含むクラッチ組立体と、
駆動部材、ラップスプリング、及び、軸方向可動部材を含み、ラップスプリングが駆動部材に係合可能であり、軸方向可動部材を所定の方向に付勢するため利用される、クラッチ組立体と、
カートリッジ又はキャリアに取り付けられたラップスプリングを含むクラッチ組立体と、
駆動部材及びラップスプリングを含み、クラッチ組立体が係合されているか、又は、解放されているかとは無関係に、ラップスプリングが常に駆動部材を少なくとも部分的に係合するように構成され、クラッチ組立体が係合されているときラップスプリングが駆動部材をより完全に係合する、クラッチ組立体と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、アクチュエータ部材の中の残留磁気を削減又は除去するために電磁石によって生成された磁場を交番させるステップを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、第１の動力レベルで電磁石を動作させることによりアクチュエータ部材の移動を開始するステップと、第２の比較的低い動力レベルで望ましい位置に軸方向可動部材を維持するステップとを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、電磁石によって生成された磁場を制御することによりアクチュエータ部材の位置を制御するステップを含む方法と、
駆動部材及びラップスプリングを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、一連の係合用パルセーションの中でラップスプリングと駆動部材との間に回転を伝達するためラップスプリングを駆動部材に係合するステップを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、電磁石と相対的にアクチュエータ部材の位置を決定するためにアクチュエータの動作と関連付けられた特性を利用するステップを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、電磁石と相対的にアクチュエータ部材の位置を決定するためにセンサからのデータを利用するステップを含む方法と、
駆動部材及びラップスプリングを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、クラッチ組立体の動作状態を直接的に検知しないセンサからのデータに基づいて駆動部材へのラップスプリングの係合又は駆動部材からのラップスプリングの解放を確認するステップを含む方法と、
クラッチ組立体を係合及び／又は解放するため利用される軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、クラッチ組立体の動作におけるエラーを決定するステップと、応答してエラーメッセージを生成するステップとを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有しているクラッチ組立体を動作させる方法であって、電磁石の実際の温度を決定するために電磁石の抵抗を利用するステップを含む方法と、
車両における従動アクセサリの中のクラッチ組立体を動作させる方法であって、車両に近接するフォッブの存在を検出するステップと、車両の動作より前にクラッチ組立体内部に熱を発生させるためにクラッチ組立体を動作させるステップとを含む方法と、
電磁石及び電磁石によって移動可能である軸方向可動アクチュエータ部材を含むアクチュエータを有し、アクチュエータが電圧乗算器又はウルトラキャパシタをさらに備える、クラッチ組立体と、
制御戦略のうちの１つ以上が段落０１５１から０１５８に記載されているウォーター・ポンプ又は他の従動アクセサリを動作させる方法と、
駆動部材、ラップスプリング、及び、クラッチ組立体の中に回転動力を伝達するためにラップスプリングを駆動部材へ選択的に係合させるアクチュエータを有し、ラップスプリングは、アクチュエータが故障した場合に駆動部材に係合される、クラッチ組立体と、
駆動部材、ラップスプリング、及び、選択的にラップスプリングを駆動部材に係合し及び／又はラップスプリングを駆動部材から解放するために利用されるアクチュエータを有し、アクチュエータは、２アンペアより大きい電流を取り扱うことができない比較的小さい電界効果トランジスタだけを介して制御され、そして、動力が供給される、クラッチ組立体と、
駆動部材、ラップスプリング、及び、駆動部材へのラップスプリングの係合を選択的に制御するために利用されるアクチュエータを有しているクラッチ組立体と、バルブとを備え、バルブの動作がアクチュエータの動作と協調されている、システムと、
ロータを回転するため回転動力を電力発生器に供給するエンジンを有している自動車における電力発生器の動作を制御する方法であって、電力発生器に電気的に連結されているバッテリが所定の充電状態にあるとき、電力が電力発生器によって発生されないようにロータをエンジンから切り離すステップを含む方法と、
のうちの少なくとも１つを提供する。
【００１０】
さらなる適用分野は、本明細書中に提示された説明から明白になるであろう。説明及び特定の実施例は、例示の目的だけが意図され、決して本開示の範囲、本開示の用途、及び／又は、使用を限定することが意図されていないことが理解されるべきである。
【００１１】
本明細書中で説明された図面は、例示の目的のためだけであり、決して本開示の範囲を限定することを意図するものではない。類似した又は同一の要素は、種々の図を通じて一貫した識別用数字を与える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の教示によって構築された従動アクセサリを有しているエンジンの概略図である。
【図２】図１の従動アクセサリの分解斜視図である。
【図３】図１の従動アクセサリの一部分の側面図であり、従動アクセサリのクラッチ組立体の一部分をより詳細に示す図である。
【図４】クラッチ組立体の一部分をより詳細に示す図１の従動アクセサリの一部分の斜視図である。
【図５】従動アクセサリの出力部材の回転軸に沿って縦方向に取られた図１の従動アクセサリの一部分の断面図である。
【図６】本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの分解斜視図である。
【図７】クラッチ組立体の一部分をより詳細に示す図６の従動アクセサリの一部分の斜視図である。
【図８】従動アクセサリの出力部材の回転軸に沿って縦方向に取られた図６の従動アクセサリの断面図である。
【図９】従動アクセサリの出力部材の回転軸に沿って縦方向に取られた本開示の教示によって構築されたさらに別の従動アクセサリの断面図である。
【図１０】本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの一部分の分解斜視図である。
【図１１】従動アクセサリの出力部材の回転軸に沿って縦方向に取られた図１０の従動アクセサリの一部分の断面図である。
【図１２】本開示の教示によって構築されたさらなる従動アクセサリの分解斜視図である。
【図１３】クラッチ組立体の一部分をより詳細に示す図１２の従動アクセサリの一部分の斜視部分断面図である。
【図１４】第２の回転クラッチ部の一部分をより詳細に示すクラッチ組立体の一部分の斜視図である。
【図１５】クラッチ組立体をより詳細に示す図１３の従動アクセサリの一部分の斜視部分断面図である。
【図１６】本開示の教示によって構築されたラップスプリングの斜視図である。
【図１７】本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの一部分の側面図である。
【図１８】本開示の教示によって構築されたさらに別の従動アクセサリの一部分の分解斜視図である。
【図１９】従動アクセサリの出力部材の回転軸に沿って縦方向に取られた図１８の従動アクセサリの一部分の断面図である。
【図２０】クラッチ組立体の一部分をより詳細に示す図１８の従動アクセサリの一部分の分解部分断面図である。
【図２１】本開示の教示によって構築された従動アクセサリを有し、車両運転手の接近を検知し、応答的に従動アクセサリのクラッチ組立体の中の加熱動作を開始するように構成されているコントローラを有している典型的な車両の概略図である。
【図２２】本開示の教示によって構築され、２台の駆動部を介して電力源及び電気的接地に電気的に連結されている電磁石を有する従動アクセサリを有している車両の一部分の概略図である。
【図２３】図２２の概略図に類似しているが、電磁石を通る電力のフローを制御する１台の駆動部だけを利用する概略図である。
【図２４】本開示の教示により構成された従動アクセサリの一部の実施例で利用される電磁石の温度、抵抗電圧、及び、電流の関係を示すグラフである。
【図２５】本開示の教示によって構築され、クラッチ組立体への塵、破片、及び、湿気の進入を抑制又は抵抗するためにアクチュエータ部材を密封係合する１対のシールを利用するさらに別の従動アクセサリの一部分の斜視図である。
【図２６】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図２７】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図２８】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図２９】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図３０】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図３１】ウォーター・ポンプ以外のアクセサリ部を有しているが、その他の点では本開示の教示によって構築された従動アクセサリの概略図である。
【図３２】解放モードにおけるクラッチ組立体の動作を示す本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの一部分の斜視断面図である。
【図３３】図３３の斜視断面図に類似しているが、係合モードで動作しているときのクラッチ組立体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面のうちの図１及び２を参照すると、本開示の教示によって構築された従動アクセサリが参照符号１０によって全体的に示されている。従動アクセサリ１０は、入力部材１２と、実質的に従来型のアクセサリ部１４と、クラッチ組立体１６とを備えることができる。提示された特定の実施例では、アクセサリ部１４は、ウォーター・ポンプ組立体２０であるが、当業者は、ウォーター・ポンプ組立体２０の記述が本教示の１つの用途の単なる例示であること、及び、本教示が冷却ファン１４−１（図２６）と、スタータ・ジェネレータ又はオルタネータ・スタータ１４−２（図２７）と、エアコン用コンプレッサ１４−３（図２８）と、パワー・ステアリング・ポンプ１４−４（図２９）と、ジェネレータ又はオルタネータ１４−５（図３０）と、真空ポンプを含むポンプ１４−６（図３１）と、ブロワ、スーパーチャージャ、パワーテイク・オフなどのような種々の他のタイプのエンジン・アクセサリ、及び、モータ（例えば、電動モータ又は流体動力モータ）を含む他の動力源によって駆動されるアクセサリに適用できることを認めるであろう。さらに、本教示は、自動車又は車両の文脈で記述されるが、本開示の教示は全般的に駆動系（即ち、回転運動を伝達する系を含む運動を伝達する系）に適用できることが分かるであろう。
【００１４】
ウォーター・ポンプ組立体２０は、ハウジング２２、インペラ２４、駆動シャフト２６、及び、軸受・シール組立体２８を含むことができる。ハウジング２２は、エンジン３２に搭載されるように構成されるフランジ部材３０と、フランジ部材３０の正面側から延在することができるネック３４と、フランジ部材３０及びネック３４の中に延在することができるボア３６とを画定することができる。軸受・シール組立体２８は、ボア３６の中に受承され、例えば、締まり嵌めによってハウジング２２に固定的に係合されることができる。駆動シャフト２６は、ハウジング２２の中に延在することができ、軸受・シール組立体２８は、ハウジング２２と相対的に回転する駆動シャフト２６を支承支持することができる。インペラ２４は、駆動シャフトと共に回転するため従来通りに駆動シャフト２６に連結することができる。
【００１５】
入力部材１２は、従動アクセサリ１０の構成に依存して従動アクセサリの中へ及び／又は従動アクセサリから外へ回転動力を伝達するように構成することができ、そして、回転動力を伝達するために適した如何なる構成を取ることも可能である。典型的な構成は、限定されることなく、ローラ、プーリ、スプロケット、及び／又は、ギアを含む。提示された実施例では、入力部材１２は、回転動力源（例えば、駆動ベルト４０）からアクセサリ部１４へ回転動力を伝達するように構成され、複数のネジ式留め具４６によって互いに固定的に連結されたシーブ４２及びシーブスペーサ４４を備える。軸受４８は、ハウジング２２のネック３４に搭載することが可能であり、駆動シャフト２６の回転軸５０と一致する軸の周りの回転のため入力部材１２を支持することができる。必要に応じて、スペーサのような要素が軸受４８と電磁石１４４との間に配置され、軸受４８のための軸方向保持力を提供する。
【００１６】
図２から４を参照すると、クラッチ組立体１６は、回転動力を相互間で伝達するために入力部材１２及びアクセサリ部１４の入力（即ち、提示された特定の実施例では駆動シャフト２６）を選択的に結合するように構成することができる。クラッチ組立体１６は、第１の回転クラッチ部１００、第２の回転クラッチ部１０２、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６、及び、アクチュエータ１０８を備えることができる。
【００１７】
第１の回転クラッチ部１００は、従動アクセサリ１０の回転軸５０の周りに回転自在に配置され、そして、より詳細に後述されるように、摩擦力をラップスプリング１０４へ入力するため利用できる要素としての役割を果たし、それによって、クラッチ組立体１６の動作を制御する。第１の回転クラッチ部１００は、ねじれ制御信号をラップスプリング１０４に加える任意の手段を備えることができ、図示された特定の実施例では、二股フォーク部材１１２を有しているフォーク１１０を含む。
【００１８】
第２の回転クラッチ部１０２は、第１の回転クラッチ部１００に対向するラップスプリング１０４の軸方向端面１２２が当接する駆動面１２０を備えることができる。提示された特定の実施形態では、第２の回転クラッチ部１０２は、連結部１２６及び１つ以上のレッグ１２８を含むことができるクラッチ出力部材又は駆動部材１２４と一体的に形成されている。連結部１２６は、提示された実施例では、駆動部材１２４の回転が駆動シャフト２６の対応する回転を引き起こすように、駆動シャフト２６に固定的に連結されることができる。１つ又は複数のレッグ１２８は、連結部１２６に連結することができ、環状支持面１３０及びハウジング２２の方向を向く環状通路１３２（図４）を形成するように放射外方及び軸方向の（即ち、駆動シャフト２６の回転軸と平行な）方向に延在することができる。１つ又は複数のレッグ１２８の遠方端部は、１つ以上のアバットメント１３６を画定することができる。駆動面１２０は、レッグ又は複数のレッグ１２８のうちの１つに連結することができ、提示された特定の実施形態では、複数のレッグ１２８のうちの１つのエッジによって画定される。
【００１９】
ラップスプリング１０４は、円形、正方形又は長方形のような望ましい断面形状を有しているスプリングワイヤで形成することができ、そして、第１の端部又は制御タング１４０、第２の端部１４２、及び、第１の端部１４０と第２の端部１４２との間に配置された複数の螺旋状コイル１４４を備えることができる。ラップスプリング１０４の第１の端部１４０は、第１の回転クラッチ部１００に係合することができ、第１の回転クラッチ部からねじれ入力を受ける。提示された特定の実施例では、制御タング１４０は、一般に、螺旋状コイル１４４から放射内方へ延在するワイヤの直線セグメントである。しかし、制御タング１４０は様々な方向に向けることができることが分かるであろう。ラップスプリング１０４の第１の端部１４０は、フォーク１１０の中の二股フォーク部材１１２の間に受承することができ、ラップスプリング１０４の第１の端部１４０を第１の回転クラッチ部１００に固定的に連結する。１つ又は複数のレッグ１２８に接するアバットメント１３６は、第１の回転クラッチ部１００の反対側でラップスプリング１０４の軸方向端部に接することができる。
【００２０】
駆動部材１０６は、別個のコンポーネントでもよく、又は、入力部材１２と一体的に形成されてもよい。提示された特定の実施例では、駆動部材１０６は、入力部材１２のシーブスペーサ４４と締まり嵌めによって固定的かつ密封的に係合されるキャップ又はカップ状構造体である。駆動部材１０６は、内側クラッチ面１５０を画定することができ、従動アクセサリ１０の１つ以上の他のコンポーネントと協働することができ、アクチュエータ、ラップスプリング１０４、第１の回転クラッチ部１００及び第２の回転クラッチ部１０２を含むクラッチ組立体１６の様々なコンポーネントを受承することがきる空洞１５２を画定する。ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、内側クラッチ面１５０の直径よりやや小さいサイズの直径にすることができ、そして、解けるように、又は、内側クラッチ面１５０との係合まで拡大するように構成することができ、入力部材１２と駆動シャフト２６との間の回転動力の伝達を実現し易くする（以下、「駆動係合」と称される）。螺旋状コイル１４４と内側クラッチ面１５０との間に必要とされる接触の量は、クラッチ組立体１６を介して伝達される負荷の大きさ、ラップスプリング１０４のサイズ、及び、クラッチ組立体１６が係合又は解放されるときの入力部材１２の回転速度を含む、様々な要因に依存して変化する。ある事例では、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４との間に潤滑剤（例えば、グリース、油、ラップスプリングを形成するワイヤのコーティング若しくはめっき、駆動部材のコーティング若しくはめっき、又は、これらの組み合わせ）を利用することが望ましいことがある。
【００２１】
アクチュエータ１０８は、回転軸５０の周りの共通回転のための第１の回転クラッチ部１００に連結することができるアクチュエータ部材１６０、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０を移動させる手段、及び、詳細に後述されるように、クラッチ組立体１６を所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）に付勢するため利用することができる制御トルクを発生させる手段を備えることができる。
【００２２】
提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８は、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８をさらに備え、アクチュエータ部材１６０は電機子である。しかし、アクチュエータ部材１６０を軸方向に移動させる他の手段が利用されてもよいことが分かるであろう。このような手段は、例えば、電気、油圧、又は、空気圧で動力供給されることがあり、軸方向に向けられた出力を生じるように構成されたいかなるタイプのリニアモータ又はアクチュエータを利用してもよい。典型的な装置は、限定されることなく、シリンダ、ボール・ランプ・アクチュエータ、ソレノイド、電気エネルギー又は熱の印加に応答して膨張収縮できる形状記憶合金アクチュエータ、圧電アクチュエータ、スクリュー式アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、電歪アクチュエータ、及び、電気活性高分子を利用するアクチュエータを含む。
【００２３】
電磁石１６６は、ハウジング２２に固定的に連結することがき、環状シェル部材１７０及びコイル１７２を含むことができる。図示された実施例では、環状シェル部材１７０は、締まり嵌めによってハウジング２２のネック３４に固定的に連結される。環状シェル部材１７０は、環状Ｕ字型通路の形に成形することができるシェル空洞１７４を画定することができる。しかし、シェル空洞１７４は様々に成形できることが分かるであろう。コイル１７２は、シェル空洞１７４の中に受承されることができ、要望に応じて、ポッティング化合物がコイル１７２を電気的に絶縁するために、そして、コイル１７２を環状シェル部材１７０に固定的に連結するためにも利用することができる。１対の電気リード線又は端子１７６は、コイル１７２を制御回路１８０に電気的に連結するため利用することができる。端子１７６は、使いやすい場所に配置することが可能であり、そして、ワイヤハーネス（図示せず）に固定的及び電気的に連結されることがある多端子コネクタ（図示せず）のような任意の適切な方法で終端することができる。提示された特定の実施例では、端子１７６は、ネック３４の外側面に沿ってフランジ部材３０の中へ軸方向に延在する溝１８４の中に受承される。このような構成は、端子１７６がネック３４と、ネック３４に関する回転のため入力部材１２を支持する軸受４８との間に受承されることを許容する。
【００２４】
アクチュエータ部材１６０は、環状の板状形状を有することができる本体１９０と、本体１９０の外周で連結することができる１つ以上のフック部材１９２とを含むことができる。本体１９０は、駆動シャフト２６の上方に受承することができ、そして、環状通路１３２の中に配置されることができる。環状支持面１３０、フック部材１９２の外側面、又は、両方が回転軸５０の周りで同心円状にラップスプリング１０４を支持するように、駆動部材１２４のレッグ又は複数のレッグ１２８、及び／又は、アクチュエータ部材１６０のフック部材１９２は、ラップスプリング１０４の中に受承することができる。第１の回転クラッチ部材１００のフォーク１１０は、フック部材１９２のうちの１つに固定的に連結（例えば、一体的に形成）されることができる。
【００２５】
リターンスプリング１６８は、駆動部材１２４の１つ又は複数のレッグ１２８と接することができるスプリング本体２００と、複数のリベット２０４を用いてアクチュエータ部材１６０に固定的（軸方向）かつ回転自在に連結されることができる複数のスプリングアーム２０２とを含むことができる。提示された実施例では、スプリングアーム２０２は、駆動部材１２４の方へ向かって、かつ、電磁石１６６から遠ざかってアクチュエータ部材１６０を付勢するために協働する。
【００２６】
制御トルクを発生する手段は、アクチュエータ部材と共に回転するためアクチュエータ部材１６０に回転自在に連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０を備えてもよい。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０は、リターンスプリング１６８、及び、（アクチュエータ部材１６０と共に回転し、軸方向に並進するように）アクチュエータ部材１６０に固定的に連結されている別個のコンポーネントであるが、ティーザ２２０は、アクチュエータ部材１６０、又は、代替的にクラッチ組立体１６の別のコンポーネントと一体的に形成できることが分かるであろう。ティーザ２２０は、リターンスプリング１６８を介して第２のティージング面２２６と係合するまで付勢することができる第１のティージング面２２４を備えることができ、後で詳述されるように、摩擦力を作り出す。提示された実施例では、第２のティージング面２２６は、回転軸５０に垂直である駆動部材１０６の放射状に延在する内側面に形成されている。
【００２７】
動作中に、所定の回転方向における入力部材１２の回転は、駆動部材１０６の内側クラッチ面１５０の対応する回転を生じさせるであろう。アクチュエータ１０８が作動されていないとき、アクチュエータ部材１６０は、リターンスプリング１６８によって印加された付勢力の結果として第１の位置に位置決めされる。リターンスプリング１６８は、ティーザ２２０の第１のティージング面２２４を駆動部材１０６と接した第２のティージング面２２６と摩擦係合するためさらに付勢し、その結果、ティーザ２２０（及び、リターンスプリング１６８、アクチュエータ部材１０６、及び、第１の回転クラッチ部材１００）を所定の回転方向に駆動部材１０６と共に回転させる回転力が作り出される。所定の回転方向における第１の回転クラッチ部材１００の回転は、ラップスプリング１０４の制御タング１４０及びラップスプリング１０４の残りの部分の対応する回転を引き起こすが、最初には制御タング１４０と共に回転しない。インペラ２４の回転は、（冷却水の循環のため）回転負荷と関連付けられること、及び、このような回転負荷は、（最初に）所定の方向でのラップスプリング１０４の第２の端部１４２の回転に抵抗することが分かるであろう。従って、所定の回転方向における制御タング１４０の運動は、所定の回転方向におけるラップスプリング１０４の第２の端部１４２の運動の抑制又は妨害と組み合わされて、第２の端部１４２と相対的に第１の端部１４０の運動を生じ、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４を解き、又は、巻き戻し、内側クラッチ面１５０を係合し、ラップスプリング１０４を駆動部材１０６に駆動連結する。ラップスプリング１０４に入力された回転動力は、第２の端部１４２の軸方向端面１２２を介して、駆動面１２０が所定の回転方向に駆動シャフト２６（及び、従って、インペラ２４）を駆動するために形成された第２の回転クラッチ部材１０２上のレッグ１２８の中へ軸方向（即ち、ラップスプリング１０４を形成するワイヤに沿って縦方向）に伝達させることができる。ラップスプリング１０４は、所望の方向へ巻き付けることができ、その結果、螺旋コイル１４４が内側クラッチ面１５０を駆動係合するように、第１の端部１４０への回転力の印加の結果としてのラップスプリング１０４の負荷は、ラップスプリング１０４をさらに巻き戻す、又は、解く傾向をもつことが分かるであろう。図示され、説明された特定の構成では、クラッチ組立体１６が作動されているとき（即ち、回転動力を伝達しているとき）、圧縮負荷がラップスプリング１０４の軸方向端面１２２に印加されること、及び、第２の端部１４２は、曲げ負荷及び／又は剪断負荷の影響を受けないことがさらに分かるであろう。しかし、ラップスプリング１０４の第２の端部１４２は、要望に応じて、代替的な形で、第２の回転クラッチ部材１０２と連動できることが分かるであろう。
【００２８】
アクチュエータ１０８は、アクチュエータ部材１６０を第２の位置まで軸方向に並進させるため作動させることができる。提示された特定の実施例では、リターンスプリング１６８を介してアクチュエータ部材１６０に印加される付勢力とは無関係に、電磁石１６６がアクチュエータ部材１６０を第２の位置へ引き付ける又は引き寄せる磁場を発生するように、アクチュエータ１０８の作動が電力を電磁石１６６に供給するステップを含む。ティーザ２２０は、アクチュエータ部材１６０と共に並進するため連結されているので、アクチュエータ部材１６０の並進は、第１のティージング面２２４が第２のティージング面２２６に摩擦係合されず、摩擦に伴う回転力が生成されないように、ティーザ２２０の対応する並進を引き起こす。さらに、第２の位置に位置決めされたとき、アクチュエータ部材１６０は、場合によっては、電磁石１６６に接触又は当接することができ、所定の回転方向における（ハウジング２２と相対的な）アクチュエータ部材１６０の回転を抑える摩擦力をアクチュエータ部材１６０に印加する。その結果として、ティーザ２２０は、駆動部材１０６と共に回転することがなく、ラップスプリング１０４の制御タング１４０は、所定の方向に回転させられない。さらに、ラップスプリング１０４のコイル１４４の少なくとも一部は、内側クラッチ面１５０と摩擦接触しているので、コイル１４４の少なくとも一部及び第２の端部１４２は、所定の回転方向に回転する傾向があり、ラップスプリング１０４をより堅固に巻き付ける又はコイル状に巻く傾向がある方向に制御タング１４０と相対的なラップスプリング１０４の第２の端部１４２の回転を引き起こす。従って、ラップスプリング１０４は、解けること又は巻き戻ることがなく、駆動部材１０６の内側クラッチ面１５０を駆動係合し、入力部材１２からクラッチ組立体１６の中へ回転電力を伝達する。
【００２９】
図１から５に描かれ、そして、前述された従動アクセサリ１０は、いくつかの有利な特性を有していることが分かるであろう。例えば、従動アクセサリ１０は、低回転速度と、同様に、毎分８００回転（ｒｐｍ）を超える回転速度、好ましくは、１５００ｒｐｍを超える回転速度、及び、より好ましくは、２０００〜３０００ｒｐｍを超える回転速度のような高回転速度での動作（即ち、係合及び解放）に適当であり、従動アクセサリ１０は、１０Ｎｍ以上である公称ピークねじれ負荷、好ましくは、１５Ｎｍ以上である公称ピークねじれ負荷、及び、より好ましくは、２０Ｎｍ以上である公称ピークねじれ負荷のような比較的高いねじれ負荷の持続した伝達に適当であり、そして、クラッチ組立体１６は、比較的小さい電力（例えば、２アンペア以下の電流、好ましくは、１．５アンペア以下の電流、及び、より好ましくは、１．０アンペア以下の電流）を利用するように構成されている。５０００ｒｐｍ以上の速度のような比較的高回転速度で駆動されたとき、従動アクセサリ１０は、係合した状態に保たれること、及び、クラッチ組立体１６を介して伝達されることがあるトルクの量は、クラッチ組立体１６が駆動される回転速度が増加するのに伴って増加することが分かるであろう。従動アクセサリ１０のクラッチ組立体１６は、より大きい又は小さいトルクを取り扱うために必要に応じて拡大又は縮小できること、及び、現在のところ、クラッチ組立体１６は、１００〜１５０Ｎｍを超えるねじれ負荷を伝達するため拡大できると考えられることがさらに分かるであろう。
【００３０】
駆動シャフト２６での負荷及び／又は入力部材１２に印加されたトルクに依存して、ラップスプリング１０４が拡大し、内側クラッチ面１５０と係合するようなクラッチ組立体１６の係合は、クラッチ組立体１６の中を通る比較的大きい過渡ピークトルクの伝達をもたらす。このようなピーク過渡トルク負荷が関心事である場合、ティーザ２２０は、所定の量の回転慣性を用いて構成できると考えられるので、ティーザ２２０の慣性がラップスプリング１０４の突然の大きい加速を抑えるのにつれて、クラッチ組立体１６が係合し始めるような比較的高レベルのトルクの何らかの突然の伝達が緩和される。よって、ティーザ２２０と、ティーザが取り付けられているアクチュエータ部材１６０とは、第２の回転クラッチ部材１０２より遅れ、制御信号又はトルクが第１の回転クラッチ部１００を介してラップスプリング１０４の第１の端部１４０に印加され、内側クラッチ面１５０からラップスプリング１０４を部分的に解放するために螺旋状コイル１４４をより堅固にコイル状に巻き、又は、巻き付け、内側クラッチ面とラップスプリングとの間にある程度の滑りが起こることを許容する。このようにして、クラッチ組立体１６の係合中に現れるはずの比較低大きい過渡ピークトルクのレベルは低減させることができる。
【００３１】
クラッチ組立体１６が解放されているとき（即ち、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４が内側クラッチ面１５０から駆動解放され、アクセサリ部１４の動作を維持するために不十分である大きさを有するトルクを駆動部材１０６とラップスプリング１０４との間で伝達するとき）、ラップスプリング１０４と内側クラッチ面１５０との間に現れるはずの摩耗を低減するために、ラップスプリング１０４の「静止時」直径は、内側クラッチ面１５０の内径より僅かに小さくなるように選択することができることが分かるであろう。しかし、一部の状況では、内側クラッチ面１５０の直径より僅かに大きい「静止時」直径を有するラップスプリング１０４を利用することが望ましいと考えられる。このような場合、ティーザ２２０は、省かれてもよく、クラッチ組立体１６の本実施形態の動作は、アクチュエータ１０８が一旦動力源を断たれると、アクチュエータ部材１６０が電磁石１６６と独立に運動することを可能にさせ、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４が自動的に拡大するか、又は、コイルを解き、よって、省かれたティーザ２２０からの入力トルク信号の要件なしに、内側クラッチ面１５０に再係合することが可能であるという点を除いて、前述された動作と実質的に類似する可能性がある。
【００３２】
ここで、当業者に明白であるように、クラッチ組立体１６の利用は、アクセサリ駆動部（例えば、図１の駆動ベルト４０）からアクセサリ（本実施例では、ウォーター・ポンプ２０）までのクラッチ組立体１６を介したトルクの伝達を制御することが望ましい状況に限定されない。クラッチ組立体１６は、さらに、又は、代替的に、トルクがアクセサリ（例えば、電気スタータ）からアクセサリ駆動部へ伝達される状況で利用できることが分かるであろう。
【００３３】
クラッチ組立体が通常は解放された状態で構成することができること、及び、アクチュエータがクラッチ組立体の係合を引き起こすために動作させることができることが分かるであろう。例えば、リターンスプリング１６８は、アクチュエータ部材１６０を第２の位置に付勢するように構成することができ、電磁石１６６は、アクチュエータ部材１６０が第１の位置に配置されるように、アクチュエータ部材１６０に反発するため動作させることができる。
【００３４】
図６から８を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリが全体的に参照符号１０ａで示されている。従動アクセサリ１０ａは、入力部材１２ａと、実質的に従来型のアクセサリ部１４と、クラッチ組立体１６ａとを備えることができる。図１から５の実施例と同様に、アクセサリ部１４は、ウォーター・ポンプ組立体であるとして描かれているが、当業者は、様々な他のタイプの従動アクセサリ又は駆動用アクセサリがこの代替案で利用できることを本開示から認めるであろう。提示された特定の実施例では、入力部材１２ａは、シーブ４２ａを備え、駆動シャフト２６の回転軸５０の周りでの回転のためハウジング２２のネック３４に接して回転する軸受４８によって支持されている。
【００３５】
クラッチ組立体１６ａは、第１の回転クラッチ部１００ａ、第２の回転クラッチ部１０２ａ、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６ａ、及び、アクチュエータ１０８ａを備えることができる。
【００３６】
第１の回転クラッチ部１００ａは、従動アクセサリ１０ａの回転軸５０の周りに回転自在に配置され、詳細に後述されるように、回転力を入力するか、又は、ラップスプリング１０４へのトルクを制御するため利用できる要素としての役割を果たすことができ、それによって、クラッチ組立体１６ａの動作を制御する。第１の回転クラッチ部１００ａは、ねじれ制御信号をラップスプリング１０４に加える何らかの手段を備えることができ、図示された特定の実施例では、二股フォーク部材１１２ａを有しているフォーク１１０ａを含む。
【００３７】
第２の回転クラッチ部１０２ａは、第１の回転クラッチ部１００ａに対向するラップスプリング１０４の軸方向端面１２２が当接することができる駆動面１２０ａを備えることができる。提示された特定の実施例では、第２の回転クラッチ部１０２ａは、連結部１２６ａ、１つ以上のレッグ１２８ａ、及び、１つ以上のフック部材１９２ａを含むことができるクラッチ出力部材又は駆動部材１２４ａと一体的に形成されている。連結部１２６ａは、提示された実施例では、駆動部材１２４ａの回転が駆動シャフト２６の対応する回転を引き起こすように、駆動シャフト２６に固定的に結合することができる。１つ又は複数のレッグ１２８ａは、連結部１２６ａに連結することができ、放射外方及び軸方向（即ち、駆動シャフト２６の回転軸５０に平行）の向きに延在することができ、環状支持面１３０ａと、ハウジング２２の方を向く環状通路１３２ａとを形成する。１つ又は複数のレッグ１２８ａの遠方端部は、１つ以上のアバットメント１３６ａを画定することができる。駆動面１２０ａは、レッグ又は複数のレッグ１２８ａのうちの１つに連結することができ、提示された特定の実施例では、複数のレッグ１２８ａのうちの１つのレッグのエッジによって画定される。１つ又は複数のフック部材１９２ａは、１つ又は複数のレッグ１２８ａに連結することができ、（複数の）アバットメント１３６ａの反対側でラップスプリング１０４に接することができる。（複数の）アバットメント１３６ａ及び（複数の）フック部材１９２ａは、駆動部材１２４ａに接して、軸方向（即ち、回転軸５０に沿って軸方向）にラップスプリング１０４を閉じ込めるために協働でき、クラッチ組立体１６ａを一部の状況で組み付けることを多少簡単にするため役立つことが分かるであろう。
【００３８】
提示された特定の実施例では、駆動部材１０６ａは、入力部材１２ａと一体的に形成され、内側クラッチ面１５０と、アクチュエータ１０８ａ、ラップスプリング１０４、第１の回転クラッチ部１００ａ、及び、第２の回転クラッチ部１０２ａを含むクラッチ組立体１６ａの種々のコンポーネントを受承することができる空洞１５２とを画定する。ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、入力部材１２ａと駆動シャフト２６との間の回転動力の伝達を実現し易くするため内側クラッチ面１５０を係合するように構成することができる。前述の通り、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４との間で潤滑剤（例えば、グリース、油、ラップスプリングを形成するワイヤ上のコーティング若しくはめっき、駆動部材上のコーティング若しくはめっき、又は、これらの組み合わせ）を利用することが望ましいことがある。
【００３９】
アクチュエータ１０８ａは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ａに連結することができるアクチュエータ部材１６０ａと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ａを移動させる手段と、詳細に後述されるように、クラッチ組立体１６ａを所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）まで付勢するため利用できる制御トルクを発生させる手段とを備えることができる。
【００４０】
提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ａは、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８ａをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ａは電機子である。前述の検討から分かるように、アクチュエータ部材１６０ａを軸方向に移動させる他の手段が代替案で利用されてもよい。
【００４１】
電磁石１６６は、ハウジング２２に固定的に連結することができ、環状シェル部材１７０と、コイル１７２と、１対の電気リード線又は端子１７６とを含むことができる。端子１７６は、コイル１７２を電力源に電気的に連結するように構成されることができ、そして、軸受４８の下でハウジング２２の溝１８４の中に通されてもよい。
【００４２】
アクチュエータ部材１６０ａは、環状の板状形状を有することができる本体１９０ａを備えることがある。本体１９０ａは、駆動シャフト２６の上方に受承されることができ、環状通路１３２ａの中に配置されてもよい。
【００４３】
リターンスプリング１６８ａは、クラッチ組立体１６ａの複数の部分を望ましい位置に付勢すること、及び／又は、クラッチ組立体１６ａ内部の様々なコンポーネント間にコンプライアンスを与えることが可能である。提示された特定の実施例では、リターンスプリング１６８ａは、第１のスプリング３００及び第２のスプリング３０２を備える。第１のスプリング３００は、駆動部材１２４ａの連結部１２６ａに接することができるスプリング本体２００ａと、複数のスプリングアーム２０２ａと備えることができる。第２のスプリング３０２は、第１の端部でアクチュエータ部材１６０ａに固定的に連結することができるリーフスプリングのような複数のスプリングを備えることができる。
【００４４】
制御トルクを発生させる手段は、アクチュエータ部材との回転及び軸方向移動のため、アクチュエータ部材１６０ａに連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ａを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ａは、第２のスプリング３０２を介してアクチュエータ部材１６０ａに連結されている別個のコンポーネントであり、ティーザの目的はより詳細に後述される。より具体的には、第２のスプリング３０２を構成する各リーフスプリングの第１の端部は、アクチュエータ部材１６０ａの本体１９０ａに軸方向に固定することができ、各リーフスプリングの第２の反対側の端部は、ティーザ２２０ａに軸方向に固定することができる。駆動部材１２４ａの１つ又は複数のレッグ１２８ａと、ティーザ２２０ａの外側面３１０とは、環状支持面１３０、外側面３１０、又は、両方の面が回転軸５０の周りで同心円状にラップスプリング１０４を支持するように、ラップスプリング１０４の中に受承することができる。第１の回転クラッチ部材１００ａのフォーク１１０ａは、ティーザ２２０ａに固定的に連結（一体的に形成）することができる。第１のスプリング３００のスプリングアーム２０２ａは、（例えば、第２のスプリング３０２がティーザ２２０ａに連結される点と軸方向に同一線上で）ティーザ２２０ａに連結することができ、ティーザ２２０ａを所定の軸方向へ付勢することができる。提示された実施例では、第１のスプリング３００のスプリングアーム２０２ａは、ティーザ２２０ａに接した第１のティージング面２２４ａが駆動部材１０６ａに形成された第２のティージング面２２６ａと摩擦係合するように、電磁石１６６から軸方向に遠ざかる方へティーザ２２０ａを付勢するように構成されている。
【００４５】
キャップ部材２９０は、駆動部材１０６ａに係合させることができ、空洞１５２への埃、塵、及び、湿気の進入を阻止するため、及び／又は、空洞１５２の中に受承された潤滑剤の退出を阻止するため、空洞１５２を閉じる（そして、密封する）ため利用することができる。
【００４６】
動作中に、所定の回転方向における入力部材１２ａの回転は、駆動部材１０６ａの内側クラッチ面１５０ａの対応する回転を引き起こす。アクチュエータ１０８ａが作動されないとき、アクチュエータ部材１６０ａは、リターンスプリング１６８ａによって印加された付勢力の結果として第１の位置に位置決めすることができる（即ち、第１のスプリング３００は、電磁石１６６から遠ざかる方へティーザ２２０ａを付勢することができ、そして、第２のスプリング３０２は、ティーザ２２０ａに向かって、第１の位置までアクチュエータ部材１６０ａを付勢することができる）。リターンスプリング１６８ａは、ティーザ２２０ａの第１のティージング面２２４ａを駆動部材１０６ａ上で第２のティージング面２２６ａとの摩擦係合までさらに付勢し、その結果、ティーザ２２０ａ（及び、その結果、第１の回転クラッチ部材１００ａ）を所定の回転方向に駆動部材１０６ａと共に回転させる回転力が作り出される。所定の回転方向での第１の回転クラッチ部材１００ａの回転は、ラップスプリング１０４の制御タング１４０の対応する回転を引き起こすが、ラップスプリング１０４の残りの部分は、最初は制御タング１４０と共に回転しない。インペラ２４の回転が（冷却水の循環のため）回転負荷と関連付けられること、及び、このような回転負荷が（最初は）所定の方向におけるラップスプリング１０４の第２の端部１４２の回転に抵抗することが分かるであろう。従って、所定の回転方向での制御タング１４０の運動は、所定の回転方向におけるラップスプリング１０４の第２の端部１４２の運動の妨害と組み合わされて、第２の端部１４２と相対的な第１の端部１４０の相対運動を生じ、この相対運動は、内側クラッチ面１５０を係合し、そして、ラップスプリング１０４を駆動部材１０６ａに駆動結合するため、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４にコイルを解き、又は、巻き戻させる。ラップスプリング１０４に入力される回転動力は、第２の端部１４２の軸方向端面１２２を介して、所定の回転方向に駆動シャフト２６（及び、従ってインペラ２４）を駆動するため駆動面１２０ａが形成されている第２の回転クラッチ部材１０２ａ上のレッグ１２８ａまで軸方向に（即ち、ラップスプリング１０４を形成するワイヤに沿って縦方向に）伝達することができる。ラップスプリング１０４は、所望の方向に巻き付けることができ、その結果、螺旋状コイル１４４が内側クラッチ面１５０を駆動係合するように、第１の端部１４０への回転力の印加の結果としてのラップスプリング１０４ａの負荷がラップスプリング１０４をさらに巻き戻し、又は、コイルを解く傾向があることが分かるであろう。図示され、説明された特定の構成では、クラッチ組立体１６ａが作動され（即ち、回転電力を伝達し）、曲げ負荷及び／又は剪断負荷の影響を受けないときに、圧縮負荷がラップスプリング１０４の軸方向端面１２２に印加されることがさらに分かるであろう。しかし、ラップスプリング１０４の第２の端部１４２は、要望に応じて、代替的な形で、第２の回転クラッチ部材１０２ａと連動させ得ることが分かるであろう。
【００４７】
アクチュエータ１０８ａは、第２の位置までアクチュエータ部材１６０ａを軸方向に並進させるため作動されることがある。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ａの作動は、リターンスプリング１６８ａを介してアクチュエータ部材１６０ａに印加される付勢力にもかかわらず電磁石１６６がアクチュエータ部材１６０ａを第２の位置まで引き付ける又は引き寄せるような磁場を発生するように、電力を電磁石１６６に供給するステップを含む。ティーザ２２０ａは、第２のスプリング３０２を介してアクチュエータ部材１６０ａに連結されるので、アクチュエータ部材１６０ａの並進は、第１のティージング面２２４ａが第２のティージング面２２６ａと摩擦係合することなく、そして、摩擦に伴う回転力が生成されないように、ティーザ２２０ａの対応する並進を引き起こす。さらに、第２の位置に位置決めされたとき、アクチュエータ部材１６０ａは、所定の回転方向における（ハウジング２２と相対的な）アクチュエータ部材１６０ａの回転に抵抗する摩擦力をアクチュエータ部材１６０ａに印加するために電磁石１６６に接触又は当接することができる。ティーザ２２０ａは（第２のスプリング３０２を介して）アクチュエータ部材１６０ａに回転式に連結されているので、ティーザ２２０ａは、駆動部材１０６ａと共に回転することがなく、ラップスプリング１０４の制御タング１４０は所定の方向に回転されない。さらに、ラップスプリング１０４のコイル１４４の少なくとも一部が内側クラッチ面１５０と摩擦接触するので、コイル１４４の少なくとも一部及び第２の端部１４２が所定の回転方向に回転する傾向があり、ラップスプリング１０４をより堅固に巻き付ける又はコイル状に巻く傾向がある方向に制御タング１４０と相対的にラップスプリング１０４の第２の端部１４２の回転を生じさせ、内側クラッチ面１５０から螺旋状コイル１４４をより完全に解放する。従って、ラップスプリング１０４は、入力部材１２ａからクラッチ組立体１６ａまで回転動力を伝達するために、コイルを解き、又は、巻き戻して、駆動部材１０６ａの内側クラッチ面１５０を駆動係合することがない。
【００４８】
粘性流体（例えば、油、グリース）が螺旋状コイル１４４と内側クラッチ面１５０との間の界面を潤滑にするため利用される一部の状況では、特に、外気温度が比較的低いとき、粘性流体が第２のティージング面２２６ａから遠ざかる第１のティージング面２２４ａの運動に抵抗する「スティクション」条件が現れることがある。電磁石１６６によってアクチュエータ部材１６０ａに加えられる力は、アクチュエータ部材１６０ａと電磁石１６６との間の距離の平方と共に変化し、そして、アクチュエータ部材１６０ａは、第１のティージング面２２４ａ及び第２のティージング面２２６ａが互いに係合されているとき、通常は電磁石１６６から最大距離の場所にあるので、アクチュエータ部材１６０ａが第１の位置にあるとき（即ち、提示された実施例において、第１のティージング面２２４ａ及び第２のティージング面２２６ａが互いに係合されているとき）、アクチュエータ部材１６０ａを第２の位置まで引き寄せるために電磁石１６６によってアクチュエータ部材１６０ａに加えられる力は、この力の最も弱い点にある。「スティクション」が現れるとき、第２のスプリング３０２は、アクチュエータ部材１６０ａをティーザ２２０ａと相対的に軸方向に移動させることを許容するように構成されている。この点に関して、第１の方向で（電磁石１６６に向かって）電磁石１６６によってアクチュエータ部材１６０ａに加えられる力は、第２の逆方向で（ティーザ２２０ａに向かって）第２のスプリング３０２によってアクチュエータ部材１６０ａに加えられる力より大きい。アクチュエータ部材１６０ａが電磁石１６６に接近するとき、アクチュエータ部材１６０ａに加えられる力は、急速に増加し、そして、殆どの場合に、第１のティージング面２２４ａが第２のティージング面２２６ａから解放されるように、アクチュエータ部材１６０ａと共にティーザ２２０ａを引き寄せるために十分に強くなりうることが分かるであろう。
【００４９】
図９を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリは、参照符号１０ｂで全体的に示される。従動アクセサリ１０ｂは、電磁石１６６が（入力部材１２ｂを形成するためシーブ４２ｂに連結されている）シーブスペーサ４４ｂの後方である場所でハウジング２２に固定的に連結されている点、駆動部材１０６ｂがシーブスペーサ４４ｂと一体的に形成されてもよい点、軸受４８ｂが密封軸受でもよい点、及び、ティーザ２２０ｂが第２のスプリング３０２（図６）に類似するスプリングを介してアクチュエータ部材１６０ｂに連結されてもよい点を除いて、図１から５に示された従動アクセサリ１０とほぼ類似している。さらに、ラップスプリング１０４の第１の端部及び第２の端部（具体的に図示されず）は、図６から８の実施例と併せて前述された形と類似する形でティーザ２２０ｂ及び駆動部材１２４ｂに連結することができる。従って、第１の回転クラッチ部材（具体的に図示せず）は、ティーザ２２０ｂに連結されていること、及び、駆動部材１２４ｂは、第２の回転クラッチ部材の一部であることが分かるであろう。スプリング（図６の第２のスプリング３０２と類似している）は、駆動部材１０６ｂ上の第２のティージング面２２６ｂと係合するまでティーザ２２０ｂ上の第１のティージング面２２４ｂを付勢することができる。アクチュエータ１０８ｂの作動は、アクチュエータ部材１６０ｂを電磁石１６６に向かって引き出すことができるので、クラッチ組立体１６ｂは、前述された形と類似する形で動作することができる。
【００５０】
図１０及び１１を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの一部が図示されている。従動アクセサリは、シーブスペーサ４４ｃ、アクセサリ部１４、及び、クラッチ組立体１６ｃを備えることができる入力部材１２ｃを含むことができる。入力部材１２ｃは、入力部材１２ｃがアクセサリ部１４の駆動シャフト２６の回転軸５０の周りに回転自在であるように、軸受４８ｃによってアクセサリ部１４のハウジング（図示せず）上で回転のため支持することができる。
【００５１】
クラッチ組立体１６ｃは、第１の回転クラッチ部１００ｃ、第２の回転クラッチ部１０２ｃ、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６ｃ、及び、アクチュエータ１０８ｃを備えることができる。
【００５２】
第１の回転クラッチ部１００ｃは、従動アクセサリの回転軸５０の周りに回転自在に配置され、二股フォーク部材１１２ｃを有しているフォーク１１０ｃを備えることができる。
【００５３】
第２の回転クラッチ部１０２ｃは、ラップスプリング１０４の軸方向端面１２２が接する駆動面１２０ｃを備えることができる。提示された特定の実施例では、第２の回転クラッチ部１０２ａは、連結部１２６ｃ、１つ以上のレッグ１２８ｃ、及び、１つ以上のフック部材１９２ｃを含むことができるクラッチ出力部材又は駆動部材１２４ｃと一体的に形成されている。連結部１２６ｃは、提示された実施例では、駆動部材１２４ｃの回転が駆動シャフト２６の対応する回転を生じさせるように、駆動シャフト２６に固定的に連結することができるほぼ管状構造体でもよい。軸受４８ｃは、連結部１２６ｃとプーリシーブ４４ｃとの間に搭載することができる。１つ又は複数のレッグ１２８ｃは、連結部１２６ｃに連結することができ、そして、環状支持面１３０ｃ、及び、シーブスペーサ２２ｃの方を向く環状通路１３２ｃを形成するように、放射外方及び軸方向に（即ち、駆動シャフト２６の回転軸と平行に）延在することができる。１つ又は複数のレッグ１２８ｃの遠方端部は、１つ以上のアバットメント１３６ｃを画定することができる。駆動面１２０ｃは、１つのレッグ、又は、複数のレッグ１２８ｃのうちの１つに連結することができ、提示された特定の実施例では、複数のレッグ１２８ｃのうちの１つのレッグのエッジによって画定される。１つ又は複数のフック部材１９２ｃは、１つ又は複数のレッグ１２８ｃに連結することができ、（複数の）アバットメント１３６ｃの反対側でラップスプリング１０４と接することができる。（複数の）アバットメント１３６ｃ及び（複数の）フック部材１９２ｃは、駆動部材１２４ｃ上で軸方向（即ち、回転軸５０に沿った軸方向）にラップスプリング１０４を閉じ込めるため協働することができることが分かる。
【００５４】
駆動部材１０６ｃは、シーブスペーサ４４ｃと一体的に形成することができ、内側クラッチ面１５０及び空洞１５２を画定する。ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、入力部材１２ｃと駆動シャフト２６との間で回転動力の伝達を実現し易くするため内側クラッチ面１５０を係合するように構成することができる。
【００５５】
アクチュエータ１０８ｃは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ｃに連結することができるアクチュエータ部材１６０ｃと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ｃを移動させる手段と、詳細に後述されるようにクラッチ組立体１６ｃを所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）まで付勢するため利用されることができる制御トルクを発生する手段とを備えることができる。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ｃは、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８ｃをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ｃは電機子である。しかし、アクチュエータ部材１６０ｃを軸方向に移動させる他の手段が利用されてもよいことが分かるであろう。前述された実施例と同様に、電磁石１６６は、アクセサリ部１４のハウジングに固定的に連結される様に構成されている。
【００５６】
アクチュエータ部材１６０ｃは、環状の板状形状を有することができる本体１９０ｃを備えることができる。本体１９０ｃは、駆動シャフト２６の上方に受承することができる。第１の回転クラッチ部材１００ｃのフォーク１１０ｃは、本体１９０ｃに固定的に連結することができる。図示された実施例では、第１の回転クラッチ部１００ｃと同一である２つのコンポーネントが存在し、これらの２つの付加的なコンポーネントは、アクチュエータ部材１６０ｃと第１の回転クラッチ部材１００ｃとの組立を回転平衡させるように構成されている。これらの釣り合い錘は、様々に成形されてもよく、又は、全部一緒に省かれてもよいことが分かるであろう。
【００５７】
リターンスプリング１６８ｃは、リターンスプリング１６８ｃがアクチュエータ部材１６０ｃと反対側にあるレッグ１２８ｃの側に配置されるように、駆動部材１２４ｃの連結部１２６ｃ上に回転自在に受承されることができるブッシング４００に搭載することができる。リターンスプリング１６８ｃは、リターンスプリング１６８ｃをアクチュエータ部材１６０ｃに固定的に連結するため利用することができる１つ以上の固定点４２０を含むことができる。提示された特定の実施例では、リターンスプリング１６８ｃが駆動部材１２４ｃに向かって、かつ、電磁石１６６から遠ざかる方へアクチュエータ部材１６０ｃを付勢することができるように、複数のリベット４２２が固定点４２０及びアクチュエータ部材１６０ｃを介して受承され、リターンスプリング１６８ｃをアクチュエータ部材１６０ｃに固定的に連結する。
【００５８】
制御トルクを発生する手段は、両者間での回転及び軸方向運動のため、アクチュエータ部材１６０ｃに固定的に連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ｃを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ｃは、アクチュエータ部材１６０ｃと一体的に形成され、制御トルクを作り出すためにリターンスプリング１６８ｃを介して第２のティージング面２２６ｃと係合するまで付勢することができる第１のティージング面２２４ｃを備える。提示された実施例では、第２のティージング面２２６ｃは、駆動部材１０６ｃの円周方向に延在する軸方向端部の上に形成される。
【００５９】
キャップ部材２９０ｃは、シーブスペーサ４４ｃに係合させることができ、シーブスペーサ４４ｃの正面側を閉じるため利用することができる。リング部材４３０は、駆動部材１０６ｃと連結されるか、又は、一体的に形成されることができ、グリースのような粘性潤滑剤が駆動部材１０６ｃの中の空洞１５２から出て軸方向に移動することを妨げる軸方向バリアを形成することができる。提示された実施例では、リング部材４３０は、駆動部材１０６ｃに形成された対応する溝の中に受承されるスナップリングである。要望に応じて、シール又はラビリンスが駆動部材１０６ｃとアクチュエータ部材１６０ｃとの間に形成でき、塵、破片、及び、湿気の駆動部材１０６ｃの空洞１５２への進入を警戒する。提示された特定の実施例では、リップ部材４４０がアクチュエータ部材１６０ｃの外周エッジに形成され、アクチュエータ部材１６０ｃが第１の位置又は第２の位置のどちらに位置決めされているかとは無関係に、駆動部材１０６ｃの軸方向端部４４２の上に軸方向に重なる。付加的又は代替的に、様々な種類のシールが塵、破片及び湿気の進入を妨げるために空洞１５２を密封するため利用されることがある。図２５を簡単に参照すると、第１のリップシールＬＳ−１は、駆動部材１０６ｃ−１に密封搭載されることがあり、アクチュエータ部材１６０ｃに密封係合される第１のリップ部材ＬＭ−１を含むことがあり、第２のリップシールＬＳ−２は、連結部１２６−１に回転自在に搭載されたシールブッシングＳＢに密封搭載されることがあり、第１のリップ部材ＬＭ−１の放射内方にある点でアクチュエータ部材を密封係合する第２のリップ部材ＬＭ−２を含むことがある。
【００６０】
図１０及び１１を再び参照すると、第１のティージング面２２４ｃ及び第２のティージング面２２６ｃの係合は、第１の回転クラッチ部材１００ｃの対応する回転を生じさせ、その結果、入力トルクが（制御タング１４０を介して）ラップスプリング１０４に印加され、クラッチ組立体１６ａを係合モードで動作させることが分かるであろう。さらに分かることは、第１のティージング面２２４ｃ及び第２のティージング面２２６ｃが互いに解放するようにアクチュエータ１０８ｃが駆動部材１０６ｃから軸方向に遠ざかる方へティーザ２２０ｃを並進させるため動作させられ、そして、アクチュエータ１０８ｃは、場合によっては、アクチュエータ部材１６０ｃの本体１９０ｃを電磁石１６６に摩擦係合するため動作させられることがあり、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４をより堅固に巻き付けるか、又は、コイル状に巻く制御タング１４０に伝達される摩擦力を作り出し、駆動部材１０６ｃ上の内側クラッチ面１５０をより完全に解放することである。
【００６１】
図１２から１５を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリは、全体的に参照符号１０ｄによって示される。従動アクセサリ１０ｄは、入力部材１２ｄと、実質的に従来型のアクセサリ部１４と、クラッチ組立体１６ｄとを備えることができる。図１から５の実施例と同様に、アクセサリ部１４は、ウォーター・ポンプ組立体として描かれているが、当業者は、様々な他のタイプの従動アクセサリ又は駆動用アクセサリが代替案で利用されてもよいことを本開示から認めるであろう。提示された特定の実施例では、入力部材１２ｄは、シーブ４２ｄと、駆動シャフト２６の回転軸５０の周りの回転のための軸受４８ｄによって支持されたシーブスペーサ４４ｄとを備える。
【００６２】
クラッチ組立体１６ｄは、第１の回転クラッチ部１００ｄ、第２の回転クラッチ部１０２ｄ、スプリングキャリア４９０、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６ｄ、及び、アクチュエータ１０８ｄを備えることができる。
【００６３】
第１の回転クラッチ部１００ｄは、従動アクセサリ１０ｄの回転軸５０の周りに回転自在に配置され、より詳細に後述されるように、制御トルクをラップスプリング１０４に入力するため利用することができる要素としての役割を果たすことができ、それによって、クラッチ組立体１６ｄの動作を制御する。第１の回転クラッチ部１００ｄは、ねじれ制御信号をラップスプリング１０４に加える何らかの手段を備えることができ、図示された特定の実施例では、二股フォーク部材１１２ｄを有しているフォーク１１０ｄを含む。
【００６４】
第２の回転クラッチ部１０２ｄは、ラップスプリング１０４の軸方向端面１２２が当接することができる駆動面１２０ｄを備えることができる。提示された特定の実施例では、第２の回転クラッチ部１０２ｄは、クラッチ出力部材又は駆動部材１２４ｄと一体的に形成される。より具体的には、駆動部材１２４ｄは、複数のラグ５００を備え、第２の回転クラッチ部１０２ｄは、提示された実施例では、ラグ５００のうちの１つによって形成される。駆動部材１２４ｄは、連結部１２６ｄと、環状レッグ１２８ｄと、１つ以上のアタッチメント点５０６とをさらに備えることができる。駆動部材１２４ｄの回転が駆動シャフト２６の対応する回転を引き起こすように、連結部１２６ｄは、駆動シャフト２６に固定的に連結することができる中空、ほぼ管状の構造体でもよい。提示された実施例では、内ネジ式ナット５０８は、駆動部材１２４ｄを駆動シャフト２６に固定的に連結するため利用されるが、内ネジは、連結部１２６ｄに形成できること、及び、連結部１２６ｄの遠方端部は、駆動シャフト２６への駆動部材１２４ｄの取り付けを実現し易くするため非円形状（例えば、六角形状）に形成してもよいことが分かるであろう。レッグ１２８ｄは、連結部１２６ｄに連結することができ、連結部１２６ｄの周りに配置されたカップ状の構造体を形成するように、放射外方及び軸方向に延在することができる。ラグ５００及びアタッチメント点５０６は、レッグ１２８ｄの遠方端部に近接するレッグ１２８ｄに連結することができる。
【００６５】
スプリングキャリア４９０は、ラップスプリング１０４を組み付けることができる環状構造体又はカートリッジでもよい。スプリングキャリア４９０は、駆動部材１２４ｄが形成された材料より比較的弾力性がある材料で形成することができる。提示された実施例では、スプリングキャリア４９０は、工業技術ナイロンで形成されるが、当業者は、他の材料が代替案で利用できることを認めるであろう。スプリングキャリア４９０は、スロット５２０、アパーチャ５２６、及び、複数のラグ凹部５２８を画定できる。アパーチャ５２６は、スプリングキャリア４９０がレッグ１２８ｄの上で受承され、駆動部材１２４ｄ上でアタッチメント点５０６に当接させることを許容するサイズにされる。ラグ凹部５２８は、ラグ５００のうちの関連付けられた１つを受承するように構成され、駆動部材１２４ｄとスプリングキャリア４９０ｄとの間の相対的な回転を妨げる。スロット５２０は、ラップスプリング１０４の第２の端部１４２を受承するように構成され、そして、ラグ凹部５２８のうちの１つの側面を画定する壁部材５３０と同一平面であり、スプリングキャリア４９０が駆動部材１２４ｄに搭載されているときに軸方向端面１２２が駆動面１２０ｄに接することを許容するように、第２の端部１４２の軸方向端面１２２を方向付けるために構成されている。スプリングキャリア４９０ｄは、任意の所望の方式で駆動部材１２４ｄへ軸方向に固定することができる。提示された特定の実施例では、ネジ式留め具５３４がアタッチメント点５０６の中を通って受承され、スプリングキャリア４９０にネジ係合される。
【００６６】
提示された特定の実施例では、駆動部材１０６ｄは、シーブスペーサ４４ｄと一体的に形成され、内側クラッチ面１５０と、アクチュエータ１０８ｄ、ラップスプリング１０４、第１の回転クラッチ部１００ｄ、及び、第２の回転クラッチ部１０２ｄを含むクラッチ組立体１６ｄの種々のコンポーネントを受承することができる空洞１５２とを画定する。ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、入力部材１２ｄと駆動シャフト２６との間の回転動力の伝達を実現し易くするため内側クラッチ面１５０を係合するように構成することができる。前述の通り、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４との間で潤滑剤を利用することが望ましいことがある。
【００６７】
アクチュエータ１０８ｄは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ｄに連結することができるアクチュエータ部材１６０ｄと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ｄを移動させる手段と、詳細に後述されるように所定の条件までクラッチ組立体１６ｄを付勢するため利用することができる摩擦力を発生させる手段とを備えることができる。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ｄは、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８ｄをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ｄは電機子である。前述の検討から分かるように、アクチュエータ部材１６０ｄを軸方向に移動させる他の手段が利用されることがある。
【００６８】
電磁石１６６は、ハウジング２２に固定的に連結することができ、環状シェル部材１７０と、コイル１７２と、１対の電気リード線又は端子１７６とを含むことができる。端子１７６は、コイル１７２を電力源に電気的に連結するように構成することができ、前述されたように軸受４８ｄの下にあるハウジング２２の溝１８４の中を通すことができる。アクチュエータ部材１６０ｄは、環状の板状形状を有することができ、駆動シャフト２６の上方に受承されることができる本体１９０ｄを備えることができる。
【００６９】
リターンスプリング１６８ｄは、駆動部材１２４ｄの連結部１２６ｄに固定的に搭載することができるスプリング本体２００ｄと、複数のリベット２０４を介してアクチュエータ部材１６０ｄに固定的かつ回転自在に連結することができる複数のスプリングアーム２０２ｄとを含むことができる。提示された実施例では、ほぼＣ字型のスプリングガイド５５０は、リベット２０４を介してアクチュエータ部材１６０ｃに固定的かつ回転自在にさらに連結される。スプリングガイド５５０は、回転軸５０の周りに同心円状に配置された円周状に延在する壁セグメント５５２を有することができ、内側クラッチ面１５０と壁セグメント５５２との間でラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４の少なくとも一部を捕捉又は拘束する。スプリングガイド５５０のＣ字型の開口部は、第１の回転クラッチ部１００ｄを内部に受承するため位置決めすることができる。スプリングアーム２０２ｄは、駆動部材１２４の方へ向かって、そして、電磁石１６６から遠ざかる方へアクチュエータ部材１６０ｄを付勢するため協働することができる。提示された特定の実施例では、スプリング本体２００ｄは、リターンスプリング１６８ｄが駆動部材１２４ｄと相対的に回転することを許容するためブッシング４００ｄに搭載され、そして、連結部１２６ｄに形成された溝５６２の中に受承されたスナップリング５６０がブッシング４００ｄを連結部１２６ｄに軸方向に保持するため利用される。
【００７０】
制御トルクを発生させる手段は、アクチュエータ部材１６０ｄとの回転及び軸方向移動のためアクチュエータ部材１６０ｄに連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ｄを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ｄは、アクチュエータ部材１６０ｄと一体的に形成されているが、ティーザ２２０ｄは、アクチュエータ部材１６０ｄに連結されている別個のコンポーネントでもよいことが分かるであろう。リターンスプリング１６８ｄのスプリングアーム２０２ｄは、ティーザ２２０ｄ上の第１のティージング面２２４ｄが駆動部材１０６ｄに形成された第２のティージング面２２６ｄと摩擦係合するように、電磁石１６６から遠ざかる方へ軸方向にアクチュエータ部材１６０ｄ及びティーザ２２０ｄを付勢するように構成されている。
【００７１】
キャップ部材２９０ｄは、駆動部材１０６ｄに係合させることができ、空洞１５２への塵、埃、及び、湿気の進入を妨げるため従動アクセサリ１０ｄの正面端部を覆うために利用することができる。
【００７２】
第１のティージング面２２４ｄ及び第２のティージング面２２６ｄの係合は、第１の回転クラッチ部材１００ｄを介してラップスプリング１０４の制御タング１４０へ伝達することができる制御トルクを発生させることができ、クラッチ組立体１６ｄを係合モードで動作させることが分かるであろう。アクチュエータ１０８ｄは、第１のティージング面２２４ｄ及び第２のティージング面２２６ｄが互いに解放できるように駆動部材１０６ｄから遠ざかる方へ軸方向のティーザ２２０ｄを並進させるため動作させられることがあり、そして、アクチュエータ１０８ｄは、場合によっては、アクチュエータ部材１６０ｄの本体１９０ｄを電磁石１６６ｄに摩擦係合するため動作させられることがあり、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４をより堅固に巻き付けるか、又は、コイル状に巻く制御タング１４０に伝達される摩擦力を作り出し、駆動部材１０６ｄ上の内側クラッチ面１５０をより完全に解放することがさらに分かるであろう。
【００７３】
前述の通り、本開示の教示によって構築された従動アクセサリは、自動車のエアコン用コンプレッサのクラッチで使用されるクラッチ機構部のような他のクラッチ機構部より比較的低い電力の要件で解放することができる（又は、クラッチ機構部が逆転される場合、係合することができる）。当業者に分かるように、本明細書中に記載されたいずれかのクラッチ組立体のアクチュエータ部材を電磁石と摩擦接触するまで移動させるために必要とされる電力量は、数ある中でも特に、電磁石から遠ざかる方へアクチュエータ部材を付勢するリターンスプリングによって加えられる付勢力と、電磁石とアクチュエータ部材との間の距離とに依存する。しかし、クラッチ組立体を再係合するため利用されるティーザの摩擦係合もまたリターンスプリングによって加えられた付勢力に依存することに注意する。従って、リターンスプリングは、競合する設計規準の影響を受ける（即ち、低いスプリングレートがアクチュエータ部材の付勢のため望ましいが、より高いスプリングレートが制御タングを介してラップスプリングに入力される回転力又はトルクを発生し、ラップスプリングのコイルを解くため望ましい）。
【００７４】
リターンスプリングの付勢力を低減すること（よって、クラッチ組立体を解放するための電力要件を低減すること）が望ましい状況では、ラップスプリングへのある種の変更がラップスプリングをより低い大きさを有している歪み入力に応答させることがわかった（即ち、ラップスプリングの動作を制御するために第１のティージング面と第２のティージング面との間に必要とされるティージング力又は摩擦力はより小さい）。図１６を参照すると、本開示の教示によって構築されたラップスプリング１０４ｅが図示されている。ラップスプリング１０４ｅは、第１の端部又は制御タング１４０と、第２の端部１４２と、複数の螺旋状コイル１４４ｄを含む点でラップスプリング１０４（図２）と類似している。しかし、複数のコイル１４４ｄは、不均一コイル部６００の長さに沿った１つ以上の点でラップスプリングを直径方向に拡大する１つ以上の点において、ラップスプリング１４４ｄの全体的な直径又はサイズを有効に拡大する少なくとも１つの不均一コイル部６００を備える。提示された特定の実施例では、単一の不均一コイル部６００は、制御タング１４０に近接して利用され、不均一コイル部６００は、螺旋状コイル１４４ｄのうちの１つの外向き湾曲部を備える。例えば、螺旋状コイル１４４ｄは、駆動部材上の内側クラッチ面の直径よりほぼ小さい直径をもつサイズにされ、不均一コイル部６００は、制御タング１４０の近接端部（即ち、螺旋状コイル１４４ｄに隣接する制御タング１４０の端部）から所定の角度間隔、例えば、１８０°で始まることができる曲がりを備えることができ、そして、この近接端部から放射外方に延在し、制御タング１４０の近接端部から約９０°の場所に中心が置かれた単一のエリア又はゾーンに内側クラッチ面との締まり嵌めを作り出す。別の実施例では、不均一コイル部６００は、内側クラッチ面の直径より大きい直径で形成された所定の量の螺旋状コイル１４４ｄ（例えば、２つのコイル）を備えることができる。
【００７５】
（複数の）不均一コイル部６００は、駆動部材上の内側クラッチ面と連続摩擦接触していることがあり、又は、（摩擦接触、即ち、第１のティージング面と第２のティージング面との間の摩擦力によって発生させられた）比較的小さい入力トルクを用いて内側クラッチ面と接触させられることがある。螺旋状コイル１４４ｄの残りの部分は、（複数の）不均一コイル部６００に沿った点及び（複数の）不均一コイル部６００と直径方向に対向する点を除いて、螺旋状コイル１４４ｄが内側クラッチ面と係合しないように、駆動部上の内側クラッチ面よりやや小さい直径のサイズにされる（即ち、公称的にサイズを決める）ことができる。（複数の）不均一コイル部６００と内側クラッチ面との間の摩擦係合の結果としてラップスプリング１０５ｅに入力されるトルクは、内側クラッチ面へのラップスプリング１０４ｅの係合を実施するために比較的小さいトルクが制御タング１４０で必要とされる（リターンスプリングが比較的低いスプリングレートを用いて構成され、電磁石がより低い電力消費で動作するよう構成されることを許容する）ように、制御タング１４０を介してラップスプリング１０４ｅに入力されるトルクを増大する。ラップスプリング１０４ｅは、本明細書中に記載された実施例のいずれかと共に利用できることが分かるであろう。
【００７６】
アクチュエータが電磁石を備えるときにリターンスプリングによってアクチュエータ部材に加えられる付勢力の大きさのサイジングに関する別の要因は、コイルへの電力が取り除かれた後の電磁コイルと電機子との間の残留磁場の存在に関係する。このような残留磁場は、リターンスプリングの付勢力に対抗し、よって、リターンスプリングの付勢力の望ましくない増加を必要とする。アクチュエータ部材の中の残留磁化を低減又は除去するため、電磁石に供給される電力の極性は、その時々に逆転されることがある。一実施では、電力の極性はクラッチ組立体の再係合の直前に逆転されることがある。例えば、制御回路は、電磁石への第１の極性を有する電力を取り除き（即ち、電流の供給又はフローを終了させ）、そして、望ましい時間に亘って第２の逆極性をもつ電力を電磁石に再印加するように構成されることがある。他の実施は、電磁石の動作中に電磁石に供給される電力の極性を交番させるステップを含む。例えば、電力の極性は、電磁石が動作させられる（連続する）時点毎に交番させられることがある（即ち、第１の極性をもつ電力は、１回目に電磁石が動作されるべき時点で電磁石に印加され、第２の逆極性をもつ電力は、２回目に電磁石が動作されるべき時点で電磁石に印加され、第１の極性をもつ電力は、３回目に電磁石が動作されるべき時点で電磁石に印加され、以下同様に続くことがある）。他の間隔が要望に応じて極性を交番するため利用できること（例えば、極性は、電磁石の５回の動作サイクル後に逆転されることがあること）、及び、交番の間の動作サイクルの回数は等しくなくてもよいこと（例えば、極性は、第１の動作サイクル量の後に第１の極性から第２の極性に切り替えられ、極性は、第２の動作サイクル量の後に第２の極性から元の第１の極性に切り替えられ、第１の量と第２の量とが等しくないこと）が分かるであろう。別の実施例として、タイマ、カウンタ（例えば、クランクシャフト回転数）、又は、他の規準（例えば、車両走行距離）が電磁石の動作中に、比較的短時間の電磁石の中断を生じさせるために電力が中断され、逆極性を用いて再印加されるべき時点を特定するため利用されることがある。
【００７７】
電磁石を動作させるため利用される電気エネルギー量を削減する別の手段として、２つ以上のスキームが電力を電磁石に供給するため利用されることがある。例えば、「静止時」位置からアクチュエータ部材を加速するため比較的多量の電力が電磁石に供給されることがあり、そして、電磁石に近接又は隣接するアクチュエータを維持するため比較的少量の電力が電磁石に供給されることがある。一実施では、電力は、電力が所定の電圧を有している電力のパルスの形式で電磁石に供給されるように、パルス幅変調技術によって電磁石に供給される。パルス幅変調技術のデューティサイクル（即ち、サイクルの総時間に対する「オン」時間の割合）は、アクチュエータ部材が移動させられるべきときに比較的高い場合があり、その後、アクチュエータ部材が電磁石に近接して維持されるべきときに削減することができる（即ち、総時間に対する「オン」時間の割合は、最初に比較的高く、その後、減少されることがある）。
【００７８】
パルス幅変調のような電流可変技術は、内側クラッチ面へのラップスプリングのより段階的な係合を引き起こすため利用されることもある。一部の状況では、電磁石に供給される電力の制御によってアクチュエータ部材の軸方向位置を制御することが可能である。他の状況では、駆動シャフトの回転を始動するため、一連の係合用パルセーションによってラップスプリングを係合することが必要であるか、又は、望ましいことがある。後者の場合、係合用パルセーションは、最初に間隔が比較的短く、駆動シャフトが（所定の速度差分の範囲内で）入力部材の回転速度にほぼ一致するまで回転速度で回転するまで、長時間に亘って間隔が増加する。このようなクラッチ組立体の動作は、駆動組立体のコンポーネント上の機械的応力を低減すること、及び／又は、クラッチ組立体の係合と関連付けられた雑音を低減することが可能である。
【００７９】
さらに、クラッチが係合されたときに電磁石に供給された電流（又は、電磁石に供給された電流に関連する特性）を測定することにより、時間の関数として測定された特性（例えば、電流）のプロファイルは、事前に定められたプロファイルと「比較」し、アクチュエータ部材と電磁石との間の係合を確認するため、及び／又は、クラッチ組立体内部の摩耗の量を表すアクチュエータ部材と電力供給が断たれた電磁石との間のギャップを決定又は推定することができると考えられる。「比較」は、例えば、電磁石によって生成された磁場の減衰若しくは変形の状態、又は、電磁石を流れる電流量の減衰の状態の決定を含むことがあること、及び、プロファイルの種々の部分が「比較」の基準として利用されてもよいことが分かるであろう。このような部分は、例えば、特定の時点で測定された特徴の値、所定の時点でのプロファイルの勾配、所定の時点でのプロファイルの勾配の変化、及び／又は、これらの組み合わせ（例えば、変曲点の後に続く負勾配）を含むことがある。
【００８０】
代替案では、様々なタイプのセンサがクラッチ組立体の係合及び／又は解放を検証するため利用されることがある。例えば、ホール効果センサ又は近接センサのような１つ以上のセンサがアクチュエータ部材の位置を検知するため従動アクセサリの中に組み込まれることがある。別の実施例として、センサは、アクセサリ部の動作状態を決定するため利用されることがある。センサは、駆動シャフトの中を伝達されるトルクの大きさを検知するように構成された渦電流トルクセンサのようなトルクセンサを備えることがある。センサは、アクセサリ部の出力を監視するため適したセンサ（例えば、アクセサリ部がポンプを備える場合に流量センサ若しくは圧力センサ、磁場センサ、アクセサリ部がオルタネータ若しくはジェネレータを備える場合に電流センサ若しくは電圧センサ）を備えることがある。センサは、駆動シャフトのようなクラッチ組立体の一部分又はアクセサリ部の回転速度を検知するため速度センサを備えることがある。センサは、電磁石の温度、又は、電磁石と関連付けられたパラメータを検知するセンサを備えることがある。１つ以上のセンサによって（又は、電磁石から）生成されたデータがクラッチ組立体及び／又はアクセサリ部の故障、又は、クラッチ組立体及び／又はアクセサリ部の動作のエラーを表す状況では、車両コントローラは、適切な処置を行うように構成することができる。例えば、車両コントローラは、車両計器盤上のテルテール・インジケータを照明し、車両又はエンジンスキャナ／符号リーダによる取り出しのため保存することができるエラー符号を発生させ、及び／又は、無線データ伝送媒体を介して、遠隔地にある監視又はメッセージング局（例えば、ＯｎＳｔａｒ（登録商標））へエラーメッセージを送信することができる。
【００８１】
さらに、所与の温度、例えば、６５℃（１４９°Ｆ）での電磁石の抵抗ＲＲＥＦを知り、着目時点で（例えば、入力電圧及び電流が既知であるときに、Ｒ＝Ｉ／Ｖから）電磁コイルの実際の抵抗Ｒを決定することにより、所与の温度と相対的な電磁石の温度の比較的正確な決定を行うことができる。図２４は、電圧９ボルト又は１６ボルトがコイルに印加されたときに、コイルの温度（摂氏単位）の関数としてコイルの抵抗とコイルの中を流れる電流との相互関係を例示する１つの典型的な電磁石のグラフである。同図では、コイルの抵抗（Ω単位）は、グラフＲによって示され、コイルに印加された電力が電圧９ボルトを有するときにコイルを流れる電流（アンペア単位）は、グラフ９Ｖによって示され、コイルに印加された電力が電圧１６ボルトを有するときにコイルを流れる電流（アンペア単位）は、グラフ１６Ｖによって示される。同図からわかるように、１６ボルト以下の電圧がアクチュエータ部材に印加され、アクチュエータの温度が−４０℃より高いときに、２．０アンペア未満の電流が第１の位置と第２の位置との間でアクチュエータ部材を移動させるために必要とされる。所定の温度と相対的な電磁石の温度に関係があるデータは、クラッチ組立体のための制御アルゴリズムへの入力として使用することができる。例えば、クラッチ組立体を解放するためクラッチ組立体が電磁石を利用する場合、実際の温度が第１の所定の温度（例えば、６５℃又は１４９°Ｆ）以上であることを示すデータは、（クラッチ組立体が解放されないように）電磁石の動作を抑制するため利用されることがある。このような動作は、上昇温度でのクラッチ組立体の動作がクラッチ組立体のコンポーネントを破損する危険性が存在するときに解放の動作を防止することができる。別の実施例として、実際の温度が第２の所定の温度（例えば、−２０℃又は−４°Ｆ）以下であることを示すデータは、詳細に後述されるように、「スティクション」を低減又は除去するためクラッチ組立体を加熱することが望ましい状況を特定するために利用されることがある。自動車セッティングでは、車両ネットワーク又はデータバスを介して利用可能である温度情報は、アクチュエータの動作を制御するためさらに利用できることが分かるであろう。
【００８２】
電磁石と共にアクチュエータを利用するクラッチ組立体では、一部の状況において、（例えば、「スティクション」に打ち勝つため、発熱させるため）付加的な電力を供給することが望ましいことがある。一実施では、付加的な電力は、通常の条件下で電力源（例えば、車両電気系）から供給される電流をブーストするため利用することができるウルトラキャパシタによって供給されることがある。代替的に、著しく高い電圧を有している電力が初期クラッチ解放のため電磁石に供給されるように、電圧乗算器が通常は電磁石に供給される電力の電圧を上昇又はブーストするため選択的に利用されることがある。
【００８３】
最初に電磁石に供給される電力の電圧の増加は、前述されたように、ティーザの初期効果「スティクション」に打ち勝つのに役立つために利用されることがある。このような「スティクション」は、極度に冷えた環境（例えば、零下温度で長期間経過後）における長期間の休止中に現れる可能性がある。付加的又は代替的に、電磁石に供給された電力の電圧の増加は、電磁石がアクチュエータ部材を所望の位置へ移動させることができなかったことを決定したときに利用されることがある。このような条件は、凍結、「スティクション」、又は、クラッチ組立体内部の１つ以上のコンポーネントの故障若しくは調整不良を表すことがある。したがって、電磁石に供給された電力の電圧の増加は、より強い電界を提供することがあり（アクチュエータ部材が凍結、「スティクション」、又は、調整不良の発生に係わらず移動することを許容することがある）、及び／又は、電磁石をより急速に加熱する（凍結又は「スティクション」にある程度まで対抗することがある）。
【００８４】
電圧が増加した電力を電磁石に供給する設備は、より高い電源電圧によって発生される付加的な磁力のため、（所定のスプリングレートを有している）所定のリターンスプリングに対する電磁石のサイズを縮小するためにも利用でき、それによって、設計者が電磁石のサイズ及び重量を削減し、同じ力若しくは等しい力を発生させるために電磁石の内部で必要とされるアルミニウム若しくは銅導体の巻線の回数を低減することにより、電磁石のコストを低下させることを許容する。電圧乗算器回路又はウルトラキャパシタの使用は、電磁石に全電力が供給されるために要する時間を短縮することにより、車両電気系に印加される電気負荷及びＥＣＵ電源をさらに縮小することになる。
【００８５】
図１７を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリは、参照符号１０ｆによって全体的に示されている。従動アクセサリ１０ｆは、シーブ４２ｆを備えることができる入力部材１２ｆと、アクセサリ部１４と、クラッチ組立体１６ｆとを含むことができる。入力部材１２ｆは、アクセサリ部１４の駆動シャフト２６の回転軸５０の周りの回転のため軸受４８ｆによって支持することができる。
【００８６】
クラッチ組立体１６ｆは、第１の回転クラッチ部１００ｄと、第２の回転クラッチ部１０２ｆと、スプリングキャリア４９０ｆと、ラップスプリング１０４ｆと、駆動部材１０６ｆと、アクチュエータ１０８ｆとを備えることができる。第１の回転クラッチ部１００ｄは、詳細に後述される。
【００８７】
第２の回転クラッチ部１０２ｆは、ラップスプリング１０４ｆの軸方向端面１２２が当接することができる（駆動面１２０ｄと類似する）駆動面を含むことができる。第２の回転クラッチ部１０２ｆは、クラッチ出力部材、又は、（具体的に図示されないが、図１２のラグ５００と類似する）複数のラグと、連結部１２６ｆと、環状レッグ１２８ｆとを備えることができる駆動部材１２４ｆと一体的に形成することができる。連結部１２６ｄは、駆動部材１２４ｆの回転が駆動シャフト２６の対応する回転を生じるように、駆動シャフト２６に固定的に連結することができる中空のほぼ管状の構造体でもよい。提示された実施例では、連結部１２６ｆは、締まり嵌めによって駆動シャフト２６に連結される。レッグ１２８ｆは、連結部１２６ｆに連結することができ、連結部から放射外方に延在することができる。ラグは、レッグ１２８ｆの遠方端部に近接するレッグ１２８ｆに連結することができる。
【００８８】
スプリングキャリア４９０ｆは、図１２のスプリングキャリア４９０とほぼ類似している。簡潔に言うと、スプリングキャリア４９０ｆは、スロット５２０と、連結部１２６ｆが中に延在することがあるアパーチャ５２６と、スプリングキャリア４９０ｆを駆動部材１２４ｆに非回転的に連結するためラグの対応する１つを受承するように構成された複数のラグ凹部（具体的に図示されないが、図１２のラグ凹部５２８と類似する）とを画定することができる。スロット５２０は、ラップスプリング１０４ｆを形成するワイヤの軸方向端部１２２が第２の回転クラッチ部１０２ｆ上の駆動面と接するように、ラップスプリング１０４ｆの第２の端部１４２を受承するように構成されている。
【００８９】
ラップスプリング１０４ｆは、ラップスプリング１０４ｆが圧縮スプリングとしての役割も果たすように螺旋状コイル１４４ｆが互いから遠ざかる方へ軸方向に引き寄せられる点を除いて、図２のラップスプリング１０４、又は、図１６のラップスプリング１０４ｅとほぼ類似している。
【００９０】
駆動部材１０６ｆは、シーブ４２ｆと一体的に形成されることができ、内側クラッチ面１５０と、アクチュエータ１０８ｆ、ラップスプリング１０４ｆ、第１の回転クラッチ部１００ｄ、及び、第２の回転クラッチ部１０２ｆを含むクラッチ組立体１６ｆの様々なコンポーネントを受承することができる空洞１５２とを画定することができる。ラップスプリング１０４ｆの螺旋状コイル１４４ｆは、入力部材１２ｆと駆動シャフト２６との間で回転動力の伝達を実現し易くするために内側クラッチ面１５０を係合するように構成することができる。前述の通り、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４ｆの螺旋状コイル１４４ｆとの間で潤滑剤を利用することが望ましいことがある。
【００９１】
アクチュエータ１０８ｆは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ｄに連結することができるアクチュエータ部材１６０ｆと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ｆを移動させる手段と、詳細に後述されるように所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）までクラッチ組立体１６ｆを付勢するため利用することができる制御トルクを発生させる手段とを備えることができる。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ｆは、電磁石１６６ｆ及びリターンスプリング１６８ｆをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ｆは電機子である。前述された内容から分かるように、アクチュエータ部材１６０ｆを軸方向に移動させる他の手段が利用されてもよい。
【００９２】
電磁石１６６ｆは、ハウジング２２に固定的に連結することができ、環状シェル部材１７０ｆと、コイル１７２と、１対の電気リード線又は端子（具体的には図示せず）とを含むことができる。シェル部材１７０ｆは、ハウジング２２に固定的に連結することができる環状鍔６９０を含むことができる。軸受４８ｅは、内側クラッチ面１５０とほぼ同心円状である駆動部材１０６ｆ上で環状鍔６９０と環状壁６９２との間に受承することができる。アクチュエータ部材１６０ｆは、環状の板状形状を有し、駆動シャフト２６の上方に受承することができる本体１９０ｆを備えることができる。アクチュエータ部材１６０ｆは、アクチュエータ部材１６０ｆが環状壁６９２に接して軸方向に摺動することを許容するだけでなく、駆動微罪１０６ｆがアクチュエータ部材１６０ｆと相対的に回転することを許容する環状ブッシング７００に搭載することができる。
【００９３】
前述の通り、ラップスプリング１０４ｆの螺旋状コイル１４４ｆは、螺旋状コイル１４４ｆが圧縮スプリングを形成することを許容するため軸方向に間隔が空けられている。従って、ラップスプリング１０４ｆは、リターンスプリング１６８ｆとしての役割をさらに果たし、電磁石１６６ｆから離れる方へ軸方向にアクチュエータ部材１６０ｆを付勢することが分かるであろう。
【００９４】
制御トルクを発生させる手段は、アクチュエータ部材１６０ｄとの回転及び軸方向移動のためアクチュエータ部材１６０ｄに連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ｆを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ｆは、ブッシング７００と一体的に形成されているが、ティーザ２２０ｆは、アクチュエータ部材１６０ｆ又はブッシング７００に連結されている別個のコンポーネントでもよいことが分かるであろう。リターンスプリング１６８ｆは、ティーザ２２０ｆ上の第１のティージング面２２４ｆが駆動部材１０６ｆ上に形成された第２のティージング面２２６ｆと摩擦係合するように、電磁石１６６ｆから離れる方へ軸方向にアクチュエータ部材１６０ｆ及びブッシング７００／ティーザ２２０ｆを付勢するように構成されている。
【００９５】
キャップ部材２９０ｆは、駆動部材１０６ｆに係合することが可能であり、空洞１５２への塵、埃、及び、湿気の進入を妨げるため従動アクセサリ１０ｆの正面端部を覆うために利用することができる。
【００９６】
第１のティージング面２２４ｆ及び第２のティージング面２２６ｆの係合は、第１の回転クラッチ部材１００ｄを介してラップスプリング１０４ｆの制御タング１４０へ伝達することができ、クラッチ組立体１６ｆを係合モードで動作させる制御トルクを発生することができることが分かるであろう。アクチュエータ１０８ｆは、第１のティーザ面２２４ｆ及び第２のティーザ面２２６が互いに係合するように、駆動部材１０６ｆから遠ざかる方へ軸方向にティーザ２２０ｆを並進させるため動作させられてもよく、そして、場合によっては、アクチュエータ部材１６０ｆの本体１９０ｆを電磁石１６６ｆに摩擦係合するため動作させられ、制御タング１４０に伝達され、ラップスプリング１０４ｆの螺旋状コイル１４４ｆをより堅固に巻き付け又はコイル状に巻く摩擦力を作り出し、駆動部材１０６ｆ上の内側クラッチ面１５０を完全に解放することがさらに分かるであろう。
【００９７】
図１８から２０を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリは、全体的に参照符号１０ｇによって示されている。従動アクセサリ１０ｇは、シーブ４２ｇを備えることができる入力部材１２ｇと、アクセサリ部１４と、クラッチ組立体１６ｇとを含むことができる。入力部材１２ｇは、アクセサリ部１４の駆動シャフト２６の回転軸５０の周りの回転のため１対の軸受４８ｇ−１及び４８ｇ−２によって支持することができる。スペーサ４８ｇ−３及びフランジ４８ｇ−４は、（入力部材１２ｇに組み付けられたときに）クラッチ組立体１６ｇがアクセサリ部１４へより容易に取り付けることを許容するため、軸受４８ｇ−１とハウジング２２のネック３２との間に利用されているものとして図示されているが、ハウジング２２のネック３２は、要望に応じて、スペーサ４８ｇ−３及びフランジ４８ｇ−４を除去するためにやや異なって外形を作ることができることが分かるであろう。
【００９８】
クラッチ組立体１６ｇは、第１の回転クラッチ部１００ｇ、第２の回転クラッチ部１０２ｇ、スプリングキャリア４９０ｇ、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６ｇ、及び、アクチュエータ１０８ｇを備えることができる。
【００９９】
第１の回転クラッチ部１００ｇは、従動アクセサリ１０ｇの回転軸５０の周りに回転自在に配置され、本体８００と、本体８００と固定的に連結することができる（例えば、一体的に形成することができる）フォーク１１０ｇを備えることができる。フォーク１１０ｇは、ラップスプリング１０４の制御タング１４０を係合するように構成することができる二股フォーク部材１１２ｇを有することができる。
【０１００】
第２の回転クラッチ部１０２ｇは、ラップスプリング１０４の軸方向端面１２２が当接することができる駆動面１２０ｇを備えることができる。提示された特定の実施例では、第２の回転クラッチ部１０２ｇは、クラッチ出力部材又は駆動部材１２４ｇと一体的に形成される。より具体的には、駆動部材１２４ｇは、第１の駆動部材部１２４ｇ−１及び第２の駆動部材部１２４ｇ−２を備える。第１の駆動部材部１２４ｇ−１は、第２の回転クラッチ部１０２ｇを形成することができるラグ５００ｇと、環状レッグ１２８ｇと、中間連結部８１０とを備えることができる。中間連結部８１０は、環状レッグ１２８ｇが固定的に連動されることがあるほぼ管状の部材でもよい。環状レッグ１２８ｇは、中間連結部８１０から放射外方へ延在することが可能であり、ラグ５００ｇは、環状レッグ１２８ｇの外周に連結することができる。提示された特定の実施例では、ラグ５００ｇは、レッグ１２８ｇに固定的に連結されている別個の部材の一部として形成されるが、代替案では、ラグ５００ｇがレッグ１２８ｇと一体的に形成できることが分かるであろう。第２の駆動部材部１２４ｇ−２は、連結部１２６ｇと、連結部１２６ｇに固定的に連結することができ、かつ、連結部１２６ｇから放射外方へ延在することができるフランジ部８１４と、１つ以上のストップ部材８１６と、フランジ部８１４から遠ざかる方へ軸方向に延在することができる円周方向延在リップ部材８１８とを備えることができる。（複数の）ストップ部材８１６は、フランジ部８１４の反対側でリップ部材８１８の軸方向端部に連結されることができる。連結部１２６ｇは、例えば、締まり嵌めによって駆動シャフト２６に駆動係合されることができる。中間連結部８１０は、例えば、締まり嵌めを介して、連結部１２６ｇに駆動係合することが可能であり、第２の駆動部材部１２４ｇ−２を第１の駆動部材部１２４ｇ−１に回転自在に連結する。
【０１０１】
スプリングキャリア４９０ｇは、ラップスプリング１０４を組み付けることができる環状構造体又はカートリッジでもよい。スプリングキャリア４９０ｆは、工業技術ナイロンで形成されるが、当業者は、他の材料が代替案で利用できることを認めるであろう。スプリングキャリア４９０ｆは、スロット５２０ｇ、アパーチャ５２６ｇ、及び、ラグ凹部５２８ｇを画定できる。アパーチャ５２６ｇは、ラグ５００ｇがラグ凹部５２８ｇの中に受承され、ラグ凹部５２８ｇを駆動係合すし、駆動部材１２４ｇとスプリングキャリア４９０ｇとの間の相対的な回転を抑制するように、スプリングキャリア４９０ｇがレッグ１２８ｇの上で受承されることを許容する。スロット５２０ｇは、ラップスプリング１０４の第２の端部１４２を受承し、第２の端部１４２の軸方向端面１２２の方向を合わせるように構成され、その結果、スプリングキャリア４９０ｇが駆動部材１２４ｇに搭載されているときに軸方向端面が駆動面１２０ｇを画定するラグ５００ｇのエッジと接するようになる。要望に応じて、スプリングキャリア４９０ｇは、望ましい形で駆動部材１２４ｇに軸方向に固定することができる。壁部材５３０ｇ−１及び５３０ｇ−２は、スプリングキャリア４９０ｇの反対側の軸方向側面に配置されることがあり、スプリングキャリア４９０ｇの本体４９０ｇ−１上でラップスプリング１０４を軸方向に維持するため利用することができる。
【０１０２】
駆動部材１０６ｇは、入力部材１２ｇに固定的かつ非回転的に連結されることができる別個のコンポーネントでもよい。提示された特定の実施例では、入力部材１２ｇは、焼結強力金属材料で一体的に形成され、駆動部材１０６ｇは、硬化鋼材料で形成されている。しかし、駆動部材１０６ｇは、代替案において、入力部材１２ｇと一体的に形成できることが分かるであろう。駆動部材１０６ｇは、入力部材１２ｇと駆動シャフト２６との間で回転動力の伝達を実現し易くするために、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４によって係合することができる内側クラッチ面１５０を画定することができる。前述の通り、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４との間で潤滑剤を利用することが望ましいことがある。
【０１０３】
アクチュエータ１０８ｇは、アクチュエータ部材１６０ｇと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ｇを移動させる手段と、詳細に後述されるように所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）までクラッチ組立体１６ｇを付勢するため利用することができる制御トルクを発生させる手段とを備えることができる。アクチュエータ部材１６０ｇは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ｇに連結することができる。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ｇは、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８ｇをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ｇは電機子である。前述の検討から分かるように、アクチュエータ部材１６０ｇを軸方向に移動させる他の手段が利用されることがある。電磁石１６６ｇは、（例えば、締まり嵌めによって）ハウジング２２に固定的に結合することができ、そして、環状シェル部材１７０ｇと、コイル１７２と、１対の電気リード線又は端末（具体的に図示されず）とを含むことができる。アクチュエータ部材１６０ｇは、環状の板状形状を有することができ、駆動シャフト２６の上方に受承することができる本体１９０ｇを備えることができる。リターンスプリング１６８ｇは、スプリング本体８２０と、スプリング本体８２０から外向きに延在する複数の片持ちリーフスプリング又はスプリングアーム２０２ｇとを含むことができる。スプリング本体８２０は、第１の駆動部材部１２４ｇ−１の中間連結部８１０条に回転自在に受承することができるブッシング４００ｇに軸方向かつ非回転的に搭載することができる。リベット８２４のような留め具は、スプリングアーム２０２ｇの遠方端部を第１の回転クラッチ部１００ｇの本体８００、及び、アクチュエータ部材１６０ｇの本体１９０ｇに固定的に連結するため利用することができ、電磁石１６６から遠ざかる方へ軸方向に第１の回転クラッチ部材１００ｇアクチュエータ部材１６０ｇを付勢する。提示された特定の実施例では、ブッシング４００ｇは、環状溝８３２と隣接する複数の放射外方へ偏向可能なフィンガ８３０を含む。リターンスプリング１６８ｇの本体８２０は、フィンガ８３０の上方で、環状溝８３２の中へ受承することができ、フィンガ８３０は、第１の駆動部材部１２４ｇ−１から遠ざかる方向へのリターンスプリング１６８ｇの本体８２０の運動を抑制又は制限するために構成することができる。タブＴがリターンスプリング１６８ｇの本体８２０上に形成されることがあり、リターンスプリング１６８ｇをブッシング４００へ回転自在に連結するため、ブッシング４００ｇの中のタブ凹部ＴＲを係合することが可能である。
【０１０４】
提示された特定の実施例では、スロット８４０は、第２の駆動部材部１２４ｇ−２に連結されたストップ部材８１６を受承するように構成されているアクチュエータ部材１６０ｇ（例えば、本体の内周付近で本体１９０ｇ）の中に形成される。ストップ部材８１６とスロット８４０の関連付けられたエッジとの間の接触がアクチュエータ部材１６０ｇと第２の駆動部材部１２４ｇ−２との間の相対的な回転を制限し、それによって、第１の回転クラッチ部１００ｇが制御タング１４０を偏向させる量を制限し、制御タング１４０の過剰応力を回避することが分かるであろう。
【０１０５】
制御トルクを発生させる手段は、アクチュエータ部材との回転及び軸方向移動のためアクチュエータ部材１６０ｇに連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ｇを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ｇは、アクチュエータ部材１６０ｇと一体的に形成されるが、ティーザ２２０ｇは、アクチュエータ部材１６０ｇに連結されている別個のコンポーネントでもよいことが分かるであろう。リターンスプリング１６８ｇのスプリングアーム２０２ｇは、ティーザ２２０ｇ上の第１のティージング面２２４ｇが駆動部材１０６ｇに形成された第２のティージング面２２６ｇに摩擦係合するように、電磁石１６６から遠ざかる方へ軸方向にアクチュエータ部材１６０ｇ及びティーザ２２０ｇを付勢するように構成されている。提示された特定の実施例では、第２のティージング面２２６ｇは、入力部材１２ｇに係合された駆動部材１０６ｇの部分から放射内方へ延在し、内側クラッチ面１５０を画定するリップ部材である。
【０１０６】
キャップ部材２９０ｇは、入力部材１２ｇに係合することができ、従動アクセサリ１０ｇの正面端部を覆うため利用することができ、クラッチ組立体１６ｇが受承される空洞への塵、埃、及び、湿気の進入を阻止する。
【０１０７】
第１のティージング面２２４ｇ及び第２のティージング面２２６ｇの係合は、第１の回転クラッチ部材１００ｇを介してラップスプリング１０４の制御タング１４０へ伝達することができる制御トルクを発生することができ、クラッチ組立体１６ｇを係合モードで動作させることが分かるであろう。アクチュエータ１０８ｇは、第１のティージング面２２４ｇ及び第２のティージング面２２６ｇが互いに解放することができるように駆動部材１０６ｇから遠ざかる方へ軸方向にティーザ２００ｇを並進させるため動作させられ、そして、場合によっては、アクチュエータ部材１６０ｇの本体１９０ｇを電磁石１６６に摩擦係合するため動作させられるように構成され、制御タング１４０へ伝達され、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４をより堅固に巻き付け又はコイル状に巻く摩擦力を作り出し、駆動部材１０６ｇ上の内側クラッチ面１５０をより完全に解放することがさらに分かるであろう。
【０１０８】
図３２を参照すると、本開示の教示によって構築された別の従動アクセサリの一部分が図示される。従動アクセサリは、入力部材（具体的に図示されず）と、クラッチ組立体１６ｈと、アクセサリ部（具体的に図示されず）とを含むことができる。クラッチ組立体１６ｈは、第１の回転クラッチ部１００ｈ、第２の回転クラッチ部１０２ｈ、スプリングキャリア４９０ｈ、ラップスプリング１０４、駆動部材１０６ｈ、及び、アクチュエータ１０８ｈを備えることができる。
【０１０９】
第１の回転クラッチ部１００ｈは、従動アクセサリの回転軸５０の周りに配置することができ、制御トルクをラップスプリング１０４へ入力し、それによって、クラッチ組立体１６ｈの動作を制御するため利用することができる要素としての役割を果たすことができる。第１の回転クラッチ部１００ｈは、ねじれ制御信号をラップスプリング１０４に加える何らかの手段を備えることができ、図示された特定の実施例では、ラップスプリング１０４の制御タング（具体的に図示せず）を係合するために構成されている二股フォーク部材（具体的に図示せず）を有しているフォーク（具体的に図示せず）を含む。
【０１１０】
第２の回転クラッチ部１０２ｈは、ラップスプリング１０４の軸方向端面（具体的に図示せず）が当接することができる駆動面１２０ｈを含むことができる。第２の回転クラッチ部１０２ｈは、複数のラグ５００ｈ（図１２のラグ５００と類似する）、連結部１２６ｈ、及び、環状レッグ１２８ｈを備えることができるクラッチ出力部材又は駆動部材１２４ｈと一体的に形成することができる。連結部１２６ｈは、駆動部材１２４ｈの回転が駆動シャフトの対応する回転を引き起こすように、アクセサリ部の駆動シャフトに固定的に連結することができる中空のほぼ管状の構造体でもよい。提示された実施例では、連結部１２６ｈは、締まり嵌めによって駆動シャフトに連結されているが、どのような他の適当な連結手段が締まり嵌めに加えて、又は、締まり嵌めに替えて利用されてもよいことが分かるであろう。レッグ１２８ｈは、連結部１２６ｈに連結することができ、環状支持面１３０ｈと、アクチュエータ１０８ｈへ向かう方向にラップスプリング１０４の軸方向移動を制限するように構成されている円周状に延在するリブ又はアバットメント１３６ｈを形成するように、連結部から放射外方へ延在することができる。ラグ５００ｈは、レッグ１２８ｈの遠方端部に近接するレッグ１２８ｈに連結することができる。
【０１１１】
スプリングキャリア４９０ｈは、図１２のスプリングキャリア４９０にほぼ類似していてもよいが、この点で非常に詳細に説明されなくてもよい。簡単に言えば、スプリングキャリア４９０ｈは、駆動部材１２４ｈに非回転的に連結され、ラップスプリング１０４の第２の端部（具体的に図示せず）の軸方向端面（具体的に図示せず）が第２の回転クラッチ部１０２ｈと関連付けられたラグ５００ｈと当接できるように、ラップスプリング１０４の一部分を保持するように構成することができる。
【０１１２】
ラップスプリング１０４は、トルクが入力されないか、又は、ラップスプリング１４４を介して伝達されないときに、螺旋状コイル１４４が駆動部材１０６ｈ上の内側クラッチ面１５０より直径が小さくなるようなサイズにすることができる。
【０１１３】
駆動部材１０６は、入力部材、又は、入力部材と共に回転するため入力部材に連結された別個のコンポーネントの一部分と一体的に形成することができる。駆動部材１０６ｈは、内側クラッチ面１５０と、ラップスプリング１０４、第１の回転クラッチ部１００ｈ、及び、第２の回転クラッチ部１０２ｈを含むクラッチ組立体１６ｈの様々なコンポーネントを中に受承することができる空洞１５２とを画定することができる。ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、内側クラッチ面１５０と係合し、入力部材と駆動シャフトとの間の回転動力の伝達を実現し易くするように構成することができる。前述の通り、内側クラッチ面１５０とラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４との間で潤滑剤を利用することが望ましいことがある。提示された特定の実施例では、駆動部材１０６ｈは、放射状に延在する環状壁１０００及び軸方向に延在する環状壁１００２を含む。軸方向に延在する環状壁１００２は、連結部１２６ｈとほぼ同心円状でもよく、軸受４８ｈは、軸方向に延在する壁１００２と駆動部材１２４ｈのレッグ１２８ｈとの間に搭載され、駆動シャフトの回転軸５０の周りの回転のため駆動部材１０６ｈを支持することができる。
【０１１４】
アクチュエータ１０８ｈは、回転軸５０の周りの共通回転のため第１の回転クラッチ部材１００ｈに連結することができるアクチュエータ部材１６０ｈと、第１の位置と第２の位置との間で回転軸５０に沿って軸方向にアクチュエータ部材１６０ｈを移動させる手段と、詳細に後述されるように所定の条件（即ち、係合条件又は解放条件）までクラッチ組立体１６ｈを付勢するために利用することができる制御トルクを発生させる手段とを備えることができる。提示された特定の実施例では、アクチュエータ１０８ｈは、電磁石１６６及びリターンスプリング１６８ｈをさらに備え、アクチュエータ部材１６０ｈは電機子である。前述の検討から分かるように、アクチュエータ部材１６０ｈを軸方向に移動させる他の手段が利用されてもよい。
【０１１５】
電磁石１６６は、アクセサリ部のハウジングに固定的に連結することができ、環状シェル部材１７０ｈと、コイル１７２と、１対の電気リード線又は端子（具体的に図示せず）とを含むことができる。アクチュエータ部材１６０ｈは、環状の板状形状を有することができ、そして、軸方向に延在する環状壁１００２の上方に受承することができる本体１９０ｈを備えることができる。
【０１１６】
リターンスプリング１６８ｈは、リターンスプリング１６８ｈがレッグ１２８ｈとアクチュエータ部材１６０ｈとの間に配置されるように、軸方向に延在する環状壁１００２に回転自在に受承できるブッシング４００ｈに搭載することができる。スナップリング１０１０は、軸方向に延在する環状壁１００２上でのブッシング４００ｎの軸方向移動を制限するため利用することができる。リターンスプリング１６８ｈは、リターンスプリング１６８ｈをアクチュエータ部材１６０ｈ及び第１の回転連結部１００ｈに固定的かつ回転自在に連結するため利用できる１つ以上の固定点（具体的に図示せず）を含むことができる。リターンスプリング１６８ｈは、所定の方向で軸方向にアクチュエータ部材１６０ｈを付勢するように構成することができる。提示された特定の実施例では、クラッチ組立体１６ｈは、通常は解放され、リターンスプリング１６８ｈは、駆動部材１０６ｈの放射状に延在する環状壁１０００から遠ざかる方向にアクチュエータ部材１６０ｈを付勢する。
【０１１７】
制御トルクを発生させる手段は、アクチュエータ部材１６０ｈとの回転及び軸方向移動のためアクチュエータ部材１６０ｈに連結することができる摩擦部材又はティーザ２２０ｈを備えることができる。提示された特定の実施例では、ティーザ２２０ｈは、アクチュエータ部材１６０ｈと一体的に形成されているが、ティーザ２２０ｈは、アクチュエータ部材１６０ｈ又はブッシング４００ｈに連結されている別個のコンポーネントでもよいことが分かるであろう。リターンスプリング１６８ｈは、ティーザ２２０ｈ上の第１のティージング面２２４ｈが駆動部材１０６ｈの放射状に延在する壁１０００上に形成された第２のティージング面２２６ｈと摩擦係合しないように、電磁石１６６から遠ざかる方へ軸方向にアクチュエータ部材１６０ｈ及びティーザ２２０ｈを付勢するように構成されている。
【０１１８】
第１のティージング面２２４ｈ及び第２のティージング面２２６ｈの解放は、制御トルクが発生されないか、又は、ラップスプリング１０４の制御タングに印加されないように、第１の回転クラッチ部１００ｈと相対的な駆動部材１０６ｈの自由回転を許容することが分かるであろう。従って、ラップスプリング１０４の螺旋状コイル１４４は、巻き戻し、そして、内側クラッチ面１５０を係合する傾向がないので、回転動力はクラッチ組立体１６ｈを介して伝達されない。
【０１１９】
アクチュエータ１０８ｈは、アクチュエータ部材１６０ｈを引き付ける磁場を発生させるため作動され（例えば、電磁石１６６が動作させられるか、又は、作動され）、第１のティージング面２２４ｈ及び第２のティージング面２２６ｈが互いに係合して、第１の回転クラッチ部材１００ｈを介してラップスプリング１０４の制御タングへ伝達することができる制御トルクを発生し、クラッチ組立体１６ｈが係合モードで動作するように、螺旋状コイル１４４に巻き戻させるか、又は、内側クラッチ面１５０を係合させることがさらに分かるであろう。
【０１２０】
前述のいずれかの実施例のクラッチ組立体を解放する能力は、クラッチ組立体の内部の湿気の存在、及び／又は、クラッチ組立体内部の、存在する場合に、潤滑剤の粘性の増加のために、妨げられることがある。さらに、冷温条件では、クラッチ組立体の軸受の中の潤滑剤の粘性は、軸受の自由回転を妨げることがある。例えば、氷点下の温度条件では、潤滑剤、及び／又は、ラップスプリングの潤滑剤と湿気との組み合わせは、互いに相対的に回転可能であるように構成されたクラッチ組立体の内部の様々な面の間（例えば、ラップスプリングの螺旋状コイルの外面と駆動部の内側クラッチ面、ラップスプリングと第１の回転クラッチ部材との間、第１のティージング面と第２のティージング面との間）に「スティクション」を生じさせることがあり、この「スティクション」はクラッチ組立体の解放を妨げることある。      
【０１２１】
従って、本発明者らは、電磁石がアクチュエータの中で利用されるとき、電磁石は、「スティクション」を低減又は除去し、及び／又は、軸受の中の潤滑剤の粘性を低減するため、クラッチ組立体の内部の温度を上昇させるように、ある程度まで、ヒータとしての役割を果たすように給電できる、と判断した。理想的には、電磁石は、クラッチ組立体が取り付けられている内燃機関又は他の装置を始動する前に、クラッチ組立体の内部の温度が上昇される時間を設けるために給電することができる。
【０１２２】
図２１では、典型的な車両Ｖは、本開示の教示によって構築された受動アクセサリＤＡを駆動するように構成されたエンジンＥを含むものとして概略的に図示される。車両Ｖは、エンジン制御ユニットＥＵＣ及びボディ制御ユニットＢＣＵのような様々なコントローラを含むことができ、そして、キーレス・エントリ・システムを装備することができる。このキーレス・エントリ・システムは、どのようなタイプのキーレス・エントリ・システムでもよく、様々な機能（例えば、車両ドアのロック解除、エンジンＥの始動）を実行するためどのようなタイプの電磁放射を利用してもよい。図示された特定の実施例では、キーレス・エントリ・システムは、車両Ｖが所定の半径のゾーン内部でフォブＦの存在、及び／又は、車両Ｖへ向かうフォブＦの接近を有効に「検知」することを許容するため、１台以上の車両コントローラと通信するフォブＦを有している受動型キーレス・エントリ・システムである。所定の半径のゾーン内部のフォブＦの存在、及び／又は、車両Ｖへ向かうフォブＦの接近を「検知」し次第、車両コントローラ（例えば、エンジン制御ユニットＥＣＵ）は、給電された電磁石がクラッチ組立体を加熱するためより多くの時間を割り当てるために、エンジンＥの始動前にクラッチ組立体の電磁石に給電するように構成することができる。このような機能は、加熱が当然であるという車両コントローラ（例えば、エンジン制御ユニットＥＣＵ）による決定に左右される可能性があるとも考えられる。例えば、車両コントローラは、外気温度が所定の温度スレッショルド未満であるかどうかだけに基づいて電磁石の加熱が当然であることを決定することがある。限定されることなく、高度、大気圧、及び、相対湿度を含む他の規準が利用されてもよいことが分かるであろう。このように、電磁石の加熱は、「スティクション」の発生を確からしくする条件が存在するときに限り実行されることがある。
【０１２３】
付加的又は代替的に、従動アクセサリＤＡは、抵抗コーティング、セラミックヒータ要素、又は、当業者が思いつくような他の適当な装置若しくは構成の形をしていることがある電気ヒータ要素Ｈを含むことがある。電気ヒータ要素は、必要に応じてクラッチ組立体を適切に加熱するため、電磁石の給電に代えて、又は、加えて給電されることがある。
【０１２４】
従動アクセサリが利用されるアクセサリ部のタイプに依存して種々の制御戦略下で制御されることが考えられる。例えば、アクセサリ部が自動車の内燃機関のためのウォーター・ポンプである場合、１つの制御戦略は、エンジンが初期スタート（即ち、コールドスタート）をされているとき、ウォーター・ポンプの動作を抑制するため、クラッチ組立体を解放することである。このような場合、エンジン及び触媒コンバータは、全体的な望ましくない排気を低減することができるように、より急速に所望の動作温度を達成するであろう。望ましい動作温度が達成されると、クラッチ組立体は、ウォーター・ポンプが従来通りに動作することを許容するため係合することができる。
【０１２５】
より進歩した制御戦略では、クラッチ組立体は、ウォーター・ポンプの動作が要求されないときにはいつでも解放することができる。このような場合、ウォーター・ポンプの動作は、前述されたようにコールドスタートのため、エンジンの中に冷却水を循環させることが必要でないときのような他の状況下と同様に、抑制されることがある。このような状況の１つは、比較的冷たい外気温度において、適度なエンジン負荷を伴う高速道路上の車両の運転である。このような場合、サーモサイフォン式又は他の受動型冷却効果は、ウォーター・ポンプの運転を必要とすることなく、十分な冷却を提供することがある。
【０１２６】
ウォーター・ポンプ上のクラッチが適切な場合に係合及び解放されるより進歩した制御戦略を利用することにより、様々な利点を得ることができる。例えば、ウォーター・ポンプを動作することは、ウォーター・ポンプの動作が実際には必要でないときに、エンジン系における著しい寄生損失である５から１２馬力を消費する可能性がある。ウォーター・ポンプの動作が必要とされないときにウォーター・ポンプ上のクラッチを解放することにより、車両の燃料効率を改善することができる。
【０１２７】
同様に、スタート−ストップ駆動中に、ウォーター・ポンプは、短いストップの間に、エンジンが最適な動作温度で維持されることを許容するため停止させられることがある。ウォーター・ポンプは、最適又は準最適エンジン動作温度が維持されることを保証し、よって、エンジン動作温度の範囲を縮小するため、必要に応じて、オン及びオフに切り替えることができる。
【０１２８】
他の戦略は、エンジン動作温度が最適な温度範囲に入らないときでさえ、ウォーター・ポンプの動作を優先することが可能である。例えば、一部の状況では、冷却水からの熱が車両乗員室を暖房するため、又は、車両フロントガラス除霜装置を動作さえるため利用されるように、ウォーター・ポンプを動作させることが望ましい。別の実施例として、外気温度が非常に冷温であるとき、冷却系の冷却流体の一部が凍結しないことを確実にするためウォーター・ポンプを動作させることが望ましい。
【０１２９】
これらの代替的な制御戦略は、様々な方法で起動することができる。例えば、車両は、燃料経済性及び／又は有害な排気の低減を最大化するウォーター・ポンプ制御戦略が優先される第１のモード、及び、（第１のモードと相対的に）乗員の快適さを高めるウォーター・ポンプ制御戦略が優先される第２のモードで冷却系が動作されることを許容するトグルスイッチを装備することができる。代替案では、車両は、種々の入力を受信し、ウォーター・ポンプのため適切な制御戦略を選択するように構成されているコントローラを利用できる。このような入力は、外気温度、エアコン用コンプレッサの動作状態、及び／又は、車両気候制御系の１つ又は複数のセッティングを含むことがある。一実施では、第１の制御戦略は、外気温度が２５℃（７７°Ｆ）のような第１の所定のスレッショルドを上回る場合に、車両気候制御系のセッティングとは無関係に、燃料経済性を最大化するため、及び／又は、有害な排気を最小化するため利用することができ、第２の制御戦略は、車両天候制御系が除霜モードで動作させられ、外気温度が第１の所定のスレッショルドを下回るが、第２の外気温度を上回る場合に、燃料経済性、及び／又は、有害な排気の削減を車両フロントガラス除霜装置の性能とバランスさせるため利用することができ、第３の制御戦略は、車両天候制御系が暖房モードで動作させられ、外気温度が第１の所定のスレッショルドを下回るが、第３の外気温度を上回る場合に、燃料経済性、及び／又は、有害な排気の削減を車両暖房系の性能とバランスさせるため利用することができ、第４の制御戦略は、車両天候制御系が除霜モードと暖房モードの両方で動作させられ、外気温度が第４の所定のスレッショルドを下回るが、第５の外気温度を上回る場合に、燃料経済性、及び／又は、有害な排気の削減を車両フロントガラス除霜及び車両暖房系の性能とバランスさせるため利用することができ、第５の制御戦略は、車両フロントガラス除霜装置と車両暖房系の一方又は両方が動作させられ、外気温度が第６の所定のスレッショルドを下回る場合に、車両フロントガラス除霜装置及び／又は車両暖房系の性能を最大化するため利用することができ、第６の制御戦略は、所定の条件の組が出現したとき、ウォーター・ポンプの動作を「パルス化」するため（即ち、ウォーター・ポンプを短時間動作させるため）利用することができる。第６の制御戦略による動作の開始のための所定の条件の組は、例えば、−４０℃のような所定のスレッショルド未満である外気温度と、エンジンが「コールド」状態である（即ち、冷却水の温度が所望の水温を下回る）ときのエンジンの動作とを含むことがある。このモードで動作するとき、ウォーター・ポンプの動作の開始は、７０℃のような所定のスレッショルドを超える（エンジンブロック内部の水の）検出された水温に基づくことがある。動作の期間は一定（即ち、所定の期間）でもよく、又は、他の規準（例えば、エンジンブロック内部の水の検出された温度が１５℃のような別の所定のスレッショルド未満である）に基づいて可変でもよい。記載された状況では、ウォーター・ポンプの動作の「パルス化」は、エンジンへの熱衝撃を低減できることが分かるであろう。第６のモード���おける動作は、ウォーター・ポンプが動作している間に冷却水の温度が所定の期間に亘って所望のスレッショルド（例えば、１５℃又は２０℃）を下回らない場合、（別の動作モードのために）終了されることがある。ウォーター・ポンプ（又は、別のクラッチ型アクセサリ）の動作の「パルス化」は、同様に他の目的のため（例えば、冷却水が排出され、交換された後に、空気が冷却系から取り除かれることを保証するために）利用できることがさらに分かるであろう。さらなる動作モード（例えば、クラッチ組立体が連続係合条件、連続解放条件、或いは、一定でもよく、若しくは、技術者によって設定されてもよい時間増加の満了、又は、技術者によるトリガの手動発生のような所定の条件の発生時に係合と解放との間で切り換わる条件で動作させられるモード）が診断及び／又はサービスを実行する目的のため利用されてもよいことがさらに分かるであろう。
【０１３０】
さらに、スタートアップ時のウォーター・ポンプ、又は、何らかの他のエンジン・アクセサリ上のクラッチの解放は、エンジンの回転慣性を削減し、この回転慣性の削減は、次に、エンジンを始動するため必要とされるトルクの大きさを削減する。このことは、スタータの電動モータのサイズを縮小するのに役立てるため、及び／又は、スタータの耐久性を改善するため使用することができる。
【０１３１】
さらなる利点は、加速中のエンジンへのアクセサリ負荷を低減するために短期間の激しい車両加速の間にアクセサリ部上のクラッチを解放することにより得られることが考えられる。加速の要件が満たされる場合、又は、アクセサリ部の動作が必要とされる場合（例えば、アクセサリ部がウォーター・ポンプであり、エンジン動作温度が事前に定められた温度を超える場合）、従動アクセサリ上のクラッチ組立体は、再係合することができる。
【０１３２】
その上、このような進歩した冷却戦略の使用は、冷却系サーモスタットの必要性を取り除くことがあり、よって、冷却系故障の潜在的ポイントを除去し、サーモスタットのコストを回避すると考えられる。このような進歩した制御戦略の場合、エンジンは、エンジンの関連した部品（即ち、シリンダヘッドなど）の動作温度を決定するために複数個の温度センサが設けられることがあり、これらのセンサは、これらの信号がＥＣＵに供給され、ＥＣＵはこれらの信号を処理し、ウォーター・ポンプ上のクラッチを係合又は解放する必要があるかどうかを決定する。しかし、当業者に明白であるように、（典型的に利用される単一の冷却剤温度センサではなく）複数個の温度センサ及び複数のＥＣＵ入力の要件は、より進歩した制御戦略を実施するコストを上昇させる。
【０１３３】
しかし、本発明者らは、コールドスタート条件以外の状況でウォーター・ポンプの動作を制御する進歩した制御戦略は、複数の温度センサ及びＥＣＵ入力を必要とすることなく実現できる、と判断した。具体的には、本発明者らは、エンジンが熱プロファイル化され、この熱プロファイルの結果は、ウォーター・ポンプの動作を正確に制御するためＥＣＵにおいて保存され利用される、と判断した。エンジン及び／又は車両の開発の一部として、エンジンの一例が、様々な周囲温度、様々なエンジン負荷条件、様々なアクセサリ動作構成（エアコン動作、エアコン不作動など）、エンジン冷却剤の温度などのような様々な動作条件の間に、重要なエンジンコンポーネントの温度を測定するために頑丈に取り付けることができる。この温度測定量と、これらの対応する動作条件及びパラメータとは、その後、エンジン及び車両のための熱プロファイルを開発するため使用され、車両及びエンジンのすべての引き続く事例で使用される。      
【０１３４】
熱プロファイルを開発する計測器は、サーミスタ、熱電対、他の接触型センサ、及び／又は、熱イメージングを含むことができる。しかし、エンジンの包括的な熱プロファイルを開発するため必要とされる可能性があるセンサの台数は多数であり、テストエンジン上のこのようなセンサの配置は、センサを設置するためエンジンの中に複数の孔が形成されることを必要とする。さらに、プラスチック製コンポーネント又は移動コンポーネントのようなエンジンの一部の領域は、センサを収容できないことがある。このような課題を緩和するため、本発明者らは、エンジンの外面の温度を決定するためにエンジンの外部が熱画像化される赤外線サーモグラフィによって、全体として、又は、非接触センサと併せて、エンジンの熱プロファイルが開発できる、と考える。赤外線サーモグラフィの使用は、複数の接触センサを利用しなければならない場合より、適当な熱プロファイルの開発を実現し易く、高速に、かつ、経済的にすると考えられる。
【０１３５】
熱プロファイルが開発される方法とは無関係に、理想的には、動作条件及びプロファイルのパラメータは、ＥＣＵが予め入力を受信する情報（エンジン負荷、燃料流量、外気温度、冷却剤温度、エンジンＲＰＭ、スロットル位置、変速ギア位置など）に対応する。車両及びエンジンの組み合わせの各組立体の一部であるＥＣＵは、その後、関連した入力と共に、ルック・アップ・テーブルの形として熱プロファイルを利用することができ、各車両に付加的なセンサが設けられることを必要とすることなく、ウォーター・ポンプが解放されるかどうか、及び、解放されるときを決定する。
【０１３６】
付加的なフェイル・セーフ手段として、電磁石のための駆動回路が２重駆動構成を利用することによりさらにフェイル・セーフ化できる、とさらに考えられる。具体的には、一部の状況では、ＥＣＵからのドライバ出力は、「オン」状態で機能しない（即ち、ＥＣＵの出力が常に保持されている）可能性があることが知られている。本教示によって構築されたクラッチ組立体の電磁石が接地点と、ＥＣＵのホット（正電圧）ドライバとの間に接続され、このような「オン状態」故障が起こる場合、クラッチ組立体は、解放状態に留まる可能性があり、アクセサリ部の不作動のためにエンジンの過熱と、おそらく破損とを生じる。
【０１３７】
このような故障が発生する可能性を減少させるため、クラッチ組立体ＣＡの電磁石１６６は、図２２に図示されるように、ＥＣＵ  ９０２のホット（正電圧）ドライバ９００と、ＥＣＵ  ９０２の接地レベルドライバ９０４との間に接続することができる。比較的低い電流が電磁石を動作させるため利用されることがあるので、ドライバ９００及び９０４は、継電器ではなく、電界効果トランジスタでもよい。よって、電磁石１６６は、両方のドライバ００及び９０４が動作的であり、かつ、正電圧出力及び接地電圧出力にそれぞれ切り替えることができる場合に限り作動させることができる。当業者に明白であるように、ドライバ９００及び９０４の一方がＯＮ状態において故障する場合、もう一方のドライバは、依然として、クラッチ組立体の望ましくない連続解放を阻止するため、電磁石１６６の動力源を断つことができる。しかし、図２３の実施例に図示されるように、単一のドライバが電磁石１６６を通る電力の流れを制御するため利用できることが分かるであろう。
【０１３８】
前述の内容から明白になるように、本発明は、シーブ、スプロケット、又は、ギアを係合し、従動アクセサリの駆動シャフトから解放するエネルギー効率に優れた手段を設ける頑強な、比較的低コストのクラッチ組立体を提供する。クラッチ組立体は、ティージングトルクの入力に応答して、ラップスプリングの制御タングに係合されることが可能であり、駆動部の内側クラッチ面に係合するようにラップスプリングをコイルから解き、又は、巻き戻す。駆動部へのラップスプリングの係合及び解放のため必要とされる第１の回転クラッチ部の相対的な回転は、電磁石に、若しくは、電気ソレノイドを用いて、油圧若しくは空気圧アクチュエータなどに、動力を供給するか、又は、動力を断つことにより、実現することができる。ラップスプリングの係合、解放、又は、両方を制御するためアクチュエータの動作中に選択的に引き付けられ、及び／又は、反発されることがある軸方向に移動可能なアクチュエータ部材は、この点で明白に考慮されているが、ティージング機能は、比較的低いトルクだけを中に通して伝達するように構成されることがあるクラッチ（例えば、粘性クラッチ）の使用を含む様々な方式で始動でき、このクラッチは、ティージング機能だけを実行するように構成され、入力部材とアクセサリ部との間で伝達される実質的にすべての回転動力を伝達するように構成されていないことが分かるであろう。代替案では、アクチュエータ部材は、別の構造体を係合又は解放するためにティーザを放射状に拡大又は収縮させるように移動させられ、要望に応じて、制御トルクを発生させるか、又は、制御トルクの発生を停止することがこの点で明白に考えられている。
【０１３９】
クラッチ組立体の動作は、効率を最適化するため、他のシステム制御と協調させることができることが分かるであろう。例えば、クラッチ組立体がポンプ（例えば、空気ポンプ、又は、コンプレッサ）を選択的に動作させるため利用される場合、クラッチ組立体の制御は、ポンプの出口と加圧された流体を受け入れる流体系との間で流体連通を選択的に許容するため利用されるバルブの動作と協調させることができ、バルブは、加圧された流体がポンプを通って漏れることを阻止するため流体系との流体連通を阻止するように閉じることができる。他の効率は、種々の装置が必要とされないとき、これらの種々の装置の不作動によって得られることがある（例えば、クラッチ組立体は、回転動力をオルタネータ又はジェネレータへ選択的に伝達するため利用され、クラッチ組立体は、オルタネータ又はジェネレータに連結されたバッテリが完全充電状態にあるとき、解放状態で動作させられる）。
【０１４０】
電磁石がクラッチを制御するため利用されるとき、クラッチ組立体は、フェイル・セーフであるように構成することができるので、クラッチ組立体は、コイル及び／又はコイルに動力を供給するため利用される回路の故障にかかわらず、係合する。さらに、ラップスプリングの端部から駆動面へのトルクの伝達は、ラップスプリング上の圧縮負荷を介してトルクの伝達を生じ、タング又は他の形状がラップスプリングの第２の端部（即ち、制御タングの反対側にある端部）に形成される必要性をなくし、そして、曲げ力又は剪断力がスプリングの第２の端部に印加されることを回避し、クラッチ組立体の予想動作寿命を増加させることができる。ラップスプリングの第２の端部は、要望に応じて、代替案では、タング又は他の形状を装備できることが分かるであろう。
【０１４１】
クラッチは、公称の、又は、「静止時」の外径が駆動部の対応する内側クラッチ面の直径より僅かに小さいラップスプリングを利用できるので、クラッチ組立体が解放されているとき、ラップスプリングと内側クラッチ面との間の摩耗を低減する。ティーザが利用される状況では、ティーザは、駆動部と直接的に接触、間接的に接触、又は、摩擦接触することがあるので、摩擦接触によって発生されたトルクは、ティーザを介して、第１の回転クラッチ部及びラップスプリングの制御タングへ伝達される。
【０１４２】
クラッチは、公称の、又は、「静止時」の外径が駆動部の対応する内側接触面の直径より僅かに大きいラップスプリングを利用できることがさらに考えられる。この場合、第１の回転クラッチ部材が第２の回転クラッチ部材と相対的にこの第１の回転クラッチ部材の元の初期位置まで回転するとき、ラップスプリングの静止時の直径は、駆動部の内側クラッチ面と係合し、制御タングがラップスプリングを巻き戻すように移動するので、ティーザは、ラップスプリングの直径を広げることが要求されない。
【０１４３】
前述の各実施例は、ラップスプリングに入力され、ラップスプリングを駆動部材に係合させるねじれ信号を少なくとも部分的に発生させるため、第１のティージング面及び第２のティージング面の係合を利用するが、一部の状況では、第１のティージング面及び第２のティージング面の全体によって生成される「ティージング］を省くこと、及び、ラップスプリングを駆動部材に駆動係合するために必要とされるねじれ入力をラップスプリングに供給するために、ラップスプリングの１つ以上の螺旋状コイルと駆動部材との間の永続的な摩擦接触だけに依存することが望ましいことに注意すべきである。
【０１４４】
前述の各実施例は、駆動ベルトを係合するため適合したシーブを利用するが、当業者は、シーブが別の装置からの回転動力を受ける、又は、送出するために様々な形式を取ってもよいことが本開示から分かるであろう。このような様々な形式は、限定されることなく、スプロケット、ギアプロファイル（例えば、ギア歯）、及び、ローラを含む。
【０１４５】
所定のパラメータに関する特定の値、及び、値の特定の範囲についてのここでの開示は、ここで開示された１つ以上の実施例で役に立つ他の値、及び、他の値の範囲を除外するものではない。さらに、ここに記載された特定のパラメータに関するいずれか２つの特定の値は、所定のパラメータのため適した値の範囲の端点を画定することがあると想定される（即ち、所定のパラメータのための第１の値及び第２の値の開示は、第１の値と第２の値との間のあらゆる値がこの所定のパラメータのためにさらに利用できることを開示するものとして解釈することができる）。同様に、パラメータのための値の２つ以上の範囲についての開示は（このような範囲が入れ子であるか、重なり合うか、又は、識別可能であるかとは無関係に）、開示された範囲の端点を使用して主張されることがある値の範囲のありとあらゆる組み合わせを包含することが想定される。
【０１４６】
前述の記載は、本質的に単なる例示であり、本開示、本開示の用途又は使用を限定することが意図されていないことが分かるであろう。特定の実施例が明細書中に記載され、図面中に図示されているが、請求項に定義されるような本開示の範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われ、均等物が実施例の要素を置き換えるため用いられることが当業者によって理解されるであろう。さらに、種々の実施例の間の特徴、要素、及び／又は、機能の混合と照合とがここで明白に考慮されるので、当業者は、本開示から、一実施例の特徴、要素、及び／又は、機能が、特に断らない限り、必要に応じて別の実施例に組み込まれることが分かるであろう。さらに、多数の変形が特定の状況又は題材を本開示の教示に適合させるため、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく行われる。従って、本開示は、本開示の教示を実行するため現在までに考えられるベストモードとして、図面によって図示され、明細書中に記載された特定の実施例に限定されるべきでないこと、そして、本開示の範囲が以上の説明及び特許請求の範囲に包含されるあらゆる実施形態を含むことが意図されている。
【図１】
0005670906.tif 000002
【図２】
0005670906.tif 000003
【図３】
0005670906.tif 000004
【図４】
0005670906.tif 000005
【図５】
0005670906.tif 000006
【図６】
0005670906.tif 000007
【図７】
0005670906.tif 000008
【図８】
0005670906.tif 000009
【図９】
0005670906.tif 000010
【図１０】
0005670906.tif 000011
【図１１】
0005670906.tif 000012
【図１２】
0005670906.tif 000013
【図１３】
0005670906.tif 000014
【図１４】
0005670906.tif 000015
【図１５】
0005670906.tif 000016
【図１６】
0005670906.tif 000017
【図１７】
0005670906.tif 000018
【図１８】
0005670906.tif 000019
【図１９】
0005670906.tif 000020
【図２０】
0005670906.tif 000021
【図２１】
0005670906.tif 000022
【図２２】
0005670906.tif 000023
【図２３】
0005670906.tif 000024
【図２４】
0005670906.tif 000025
【図２５】
0005670906.tif 000026
【図２６】
0005670906.tif 000027
【図２７】
0005670906.tif 000028
【図２８】
0005670906.tif 000029
【図２９】
0005670906.tif 000030
【図３０】
0005670906.tif 000031
【図３１】
0005670906.tif 000032
【図３２】
0005670906.tif 000033
【図３３】
0005670906.tif 000034