(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
くさびクラッチであって、
内側ハブと、
外側ハブと、
半径方向で前記内側ハブと前記外側ハブとの間に配置された、複数の別個の周方向に配置されたセグメントを有するくさびエレメントと、
半径方向で前記くさびエレメントと前記外側ハブとの間に配置され、前記複数のセグメントに回転不能に接続され、該複数のセグメントを半径方向内方へ押し付ける外側リングと、
第１の移動エレメントと、
第２の移動エレメントと、を備え、
前記くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、前記第１の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向へ押し付けて、前記内側ハブと、前記外側ハブと、前記くさびエレメントと、前記外側リングとを回転不能に接続するように、配置され、
前記くさびクラッチの開放モードにおいて、前記第２の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、前記内側ハブと前記外側ハブとの相対回転を可能にするように、配置される
ことを特徴とする、くさびクラッチ。
【請求項２】
前記くさびクラッチの前記開放モードにおいて、前記第２の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、前記外側リングと前記外側ハブとの相対回転を可能にするように、配置される、請求項１記載のクラッチ。
【請求項３】
前記複数のセグメントの各セグメントは、前記第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜したそれぞれの外周面を有し、
前記外側リングは、前記第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜した内周面を有する、請求項１記載のクラッチ。
【請求項４】
前記複数のセグメントの各セグメントは、少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部を有するそれぞれの外周面を有し、
前記外側リングは、前記各セグメントを前記外側リングへ回転不能に接続するために、前記少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部に少なくとも部分的に配置された、複数の半径方向内方へ延びる突出部を有する内周面を備える、請求項１記載のクラッチ。
【請求項５】
前記複数の半径方向内方へ延びる突出部は、前記各セグメントがそれぞれのスペースによって周方向で、それぞれのスペースによって前記複数のセグメントの周方向で隣接するセグメントから分離されるように、前記各セグメントを保持するように配置されている、請求項４記載のクラッチ。
【請求項６】
前記外側リングは、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第１の面および第２の面を有する半径方向で最も外側の部分を備え、
前記外側ハブは、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第３の面および第４の面を有する周方向に配置された溝を備える半径方向で最も内側の部分を有する、請求項１記載のクラッチ。
【請求項７】
前記第１の面と、前記第３の面とは、互いに実質的に平行であり、
前記第２の面と、前記第４の面とは、互いに実質的に平行である、請求項６記載のクラッチ。
【請求項８】
前記第１の移動エレメントが前記くさびエレメントを前記第１の軸方向へ移動させることに応答して、前記外側リングは、半径方向外方へ拡張して、
前記第１の面と前記第３の面とを回転不能に接続し、かつ
前記第２の面と前記第４の面とを回転不能に接続するように、配置される、請求項６記載のクラッチ。
【請求項９】
前記第１の移動エレメントは弾性エレメントであり、前記第２の移動エレメントはピストンである、または
前記第１の移動エレメントはピストンであり、前記第２の移動エレメントは弾性エレメントである、請求項１記載のクラッチ。
【請求項１０】
前記クラッチの前記閉鎖モードにおいて、前記外側リングと前記外側ハブとの間の摩擦力は、前記外側リングと前記外側ハブとの回転不能な接続を維持するために十分である、請求項１記載のクラッチ。
【請求項１１】
前記複数のセグメントの各セグメントは、周方向に傾斜した第１の複数のランプを有する内周面を備え、
前記内側ハブは、前記周方向に傾斜した第１の複数のランプと係合した、周方向に傾斜した第２の複数のランプを有する外周面を備え、
前記第１の方向への前記くさびエレメントの移動に応答して、それぞれの前記第１の複数のランプは、前記第２の複数のランプを横切ってスライドして、前記複数のセグメントを半径方向外方へ押し付けるように配置され、
前記第２の方向への前記くさびエレメントの移動に応答して、
それぞれの前記第１の複数のランプは、前記第２の複数のランプを横切ってスライドするように配置され、かつ
前記外側リングは、半径方向内方へ収縮し、前記外側リングと前記外側ハブとの間の接触を減じるまたは排除するように配置される、請求項１記載のクラッチ。
【請求項１２】
くさびクラッチであって、
内側ハブと、
外側ハブと、
半径方向で前記内側ハブと前記外側ハブとの間に配置された、複数の別個の周方向に配置されたセグメントを有するくさびエレメントであって、各セグメントは、前記くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜したそれぞれの外周面を有している、くさびエレメントと、
半径方向で前記くさびエレメントと前記外側ハブとの間に配置され、前記複数のセグメントに回転不能に接続され、前記第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜する内周面を有し、前記複数のセグメントを半径方向内方へ押し付け、前記内側ハブと接触させる、外側リングと、
第１の移動エレメントと、
第２の移動エレメントと、を備え、
前記くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、前記第１の移動エレメントは、前記くさびエレメントを前記第１の軸方向へ押し付けて、前記内側ハブと、前記外側ハブと、前記くさびエレメントと、前記外側リングとを回転不能に接続するように、配置され、
前記くさびクラッチの開放モードにおいて、前記第２の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、前記外側リングと前記外側ハブとの相対回転を可能にするように、配置される
ことを特徴とする、くさびクラッチ。
【請求項１３】
前記複数のセグメントの各セグメントは、少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部を有する外周面を備え、
前記外側リングは、前記各セグメントを前記外側リングへ回転不能に接続するために、前記少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部に少なくとも部分的に配置された、複数の半径方向内方へ延びる突出部を有する内周面を備える、請求項１２記載のクラッチ。
【請求項１４】
前記複数の半径方向内方へ延びる突出部は、前記各セグメントがそれぞれのスペースによって周方向で、それぞれのスペースによって前記複数のセグメントの周方向で隣接するセグメントから分離されるように、前記複数のセグメントの各セグメントを保持するように配置されている、請求項１３記載のクラッチ。
【請求項１５】
前記外側リングは、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第１の面および第２の面を有する半径方向で最も外側の部分を備え、
前記外側ハブは、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第３の面および第４の面を有する周方向に配置された溝を備える半径方向で最も内側の部分を有する、請求項１２記載のクラッチ。
【請求項１６】
くさびクラッチであって、
内側ハブと、
半径方向外方へ互いに向かってテーパした第１の面および第２の面を有する周方向に配置された溝を備えた、半径方向で最も内側の部分を有する外側ハブと、
半径方向で前記内側ハブと前記外側ハブとの間に配置された、複数の別個の周方向に配置されたセグメントを有するくさびエレメントと、
半径方向で前記くさびエレメントと前記外側ハブとの間に配置され、前記複数のセグメントに回転不能に接続され、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第３の面および第４の面を有する半径方向で最も外側の部分を備え、前記複数のセグメントを半径方向内方へ押し付ける、外側リングと、
第１の移動エレメントと、
第２の移動エレメントと、を備え、
前記くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、前記第１の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向へ押し付けて、前記内側ハブと、前記外側ハブと、前記くさびエレメントと、前記外側リングとを回転不能に接続するように、配置され、
前記くさびクラッチの開放モードにおいて、前記第２の移動エレメントは、前記くさびエレメントを、前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、前記外側ハブと前記外側リングとの相対回転を可能にするように、配置される
ことを特徴とする、くさびクラッチ。
【請求項１７】
前記第１の面と、前記第３の面とは、互いに実質的に平行であり、
前記第２の面と、前記第４の面とは、互いに実質的に平行である、請求項１６記載のクラッチ。
【請求項１８】
前記第１の移動エレメントが前記くさびエレメントを前記第１の軸方向へ移動させることに応答して、前記外側リングは、半径方向外方へ拡張して、
前記第１の面と前記第３の面とを回転不能に接続し、かつ
前記第２の面と前記第４の面とを回転不能に接続するように、配置される、請求項１７記載のクラッチ。
【請求項１９】
前記複数のセグメントの各セグメントは、前記第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜したそれぞれの外周面を有し、
前記外側リングは、前記第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜した内周面を有する、請求項１６記載のクラッチ。
【請求項２０】
前記複数のセグメントの各セグメントは、少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部を有する外周面を備え、
前記外側リングは、前記各セグメントを前記外側リングへ回転不能に接続するために、前記少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部に少なくとも部分的に配置された、複数の半径方向内方へ延びる突出部を有する内周面を備え、
前記複数の半径方向内方へ延びる突出部は、前記各セグメントがそれぞれのスペースによって周方向で、それぞれのスペースによって複数のセグメントの周方向で隣接するセグメントから分離されるように、前記複数のセグメントの前記各セグメントを保持するように配置されている、請求項１６記載のクラッチ。
【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、合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）の下で２０１３年１２月３日に出願された米国仮特許出願第６１／９１１，２３９号に基づく利益を請求し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、内側ハブと外側ハブとをロックするための、軸方向に可動な、周方向に分割されたくさびエレメントを使用するくさびクラッチに関する。特に、クラッチは、フリーホイールモードからロックモードへの迅速かつ一貫した切り替えを可能にしつつ、フリーホイールモードにおける内側および外側ハブの間のトルクドラッグを排除する。一体型のくさびプレートではなく、分割されたくさびエレメントの使用は、くさびエレメントの厚さを増大させることができ、その結果、クラッチのトルク伝達能力を高めることができる。
【背景技術】
【０００３】
くさびクラッチは、内側ハブと外側ハブとを接続および切断するために使用される。通常、クラッチの接続モードにおいて、くさびエレメントのテーパした内側および外側の周面は、内側および外側のハブのそれぞれの周面と係合させられる。しかしながら、高いトルク負荷の下では、くさびエレメントの内側または外側の周面のうちの一方が、それぞれ内側または外側のハブの周面に対してスリップすることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に示す態様によれば、内側ハブと、外側ハブと、半径方向で内側ハブと外側ハブとの間に配置された、周方向に配置された複数の別個のセグメントを有するくさびエレメントと、外側リングと、第１の移動エレメントと、第２の移動エレメントとを備える、くさびクラッチが提供される。リングは、半径方向でくさびエレメントと外側ハブとの間に配置されており、複数のセグメントに回転不能に接続されており、複数のセグメントを半径方向内方へ押し付ける。第１の移動エレメントは、くさびエレメントと係合させられる。くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、第１の移動エレメントは、くさびエレメントを、くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向に押し付けて、内側ハブと、外側ハブと、くさびエレメントと、外側リングとを回転不能に接続する。くさびクラッチの開放モードにおいて、第２の移動エレメントは、第１の軸方向とは反対の第２の軸方向にくさびエレメントを移動させて、内側ハブと外側ハブとの相対回転を可能にするように、配置される。
【０００５】
本明細書に示す態様によれば、内側ハブと、外側ハブと、半径方向で内側ハブと外側ハブとの間に配置された、複数の別個の周方向に配置されたセグメントを有するくさびエレメントであって、各セグメントは、くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜したそれぞれの外周面を有する、くさびエレメントと、半径方向でくさびエレメントと外側ハブとの間に配置され、複数のセグメントに回転不能に接続され、第１の軸方向で半径方向内方へ傾斜する内周面を有し、複数のセグメントを半径方向内方へ押し付けて内側ハブと接触させる、外側リングと、くさびエレメントと係合させられた第１の移動エレメントと、第２の移動エレメントと、を備える、くさびクラッチが提供される。くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、第１の移動エレメントは、くさびエレメントを第１の軸方向へ押し付けて、内側ハブと、外側ハブと、くさびエレメントと、外側リングとを回転不能に接続するように、配置される。くさびクラッチの開放モードにおいて、第２の移動エレメントは、くさびエレメントを、第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、外側リングと外側ハブとの相対回転を可能にするように、配置される。
【０００６】
本明細書に示す態様によれば、内側ハブと、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第１の面および第２の面を有する周方向に配置された溝を備える、半径方向で最も内側の部分を有する外側ハブと、半径方向で内側ハブと外側ハブとの間に配置された、複数の別個の周方向に配置されたセグメントを有するくさびエレメントと、半径方向でくさびエレメントと外側ハブとの間に配置され、複数のセグメントに回転不能に接続され、半径方向外方へ互いに向かってテーパした第３の面および第４の面を有する半径方向で最も外側の部分を有し、複数のセグメントを半径方向内方へ押し付けて内側ハブと接触させる、外側リングと、くさびエレメントと係合させられた第１の移動エレメントと、第２の移動エレメントと、を備える、くさびクラッチアセンブリが提供される。くさびクラッチの閉鎖モードにおいて、第１の移動エレメントは、くさびエレメントを、くさびクラッチの回転軸線に対して平行な第１の軸方向へ押し付けて、内側ハブと、外側ハブと、くさびエレメントと、外側リングとを回転不能に接続するように、配置される。くさびクラッチの開放モードにおいて、第２の移動エレメントは、くさびエレメントを、第１の軸方向とは反対の第２の軸方向へ移動させて、外側ハブと外側リングとの相対回転を可能にするように、配置される。
【０００７】
様々な実施の形態は、添付の概略的な図面に関連して例としてのみ開示されている。図面では、対応する参照符号は対応する部材を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本願において使用される空間に関する用語を説明する円柱座標系の斜視図である。
【図１Ｂ】本願において使用される空間に関する用語を説明する図１Ａの円柱座標系における物体の斜視図である。
【図２】分割されたくさびエレメントと面取りされた係合面とを備えるくさびクラッチの正面図である。
【図３】概して図２に示した線３−３に沿って見た断面図である。
【図４】閉鎖モードにおけるくさびクラッチを示す、図３における領域４／５の詳細図である。
【図５】開放モードにおけるくさびクラッチを示す、図３における領域４／５の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、異なる図面における同じ図面番号は、本開示の同一又は機能的に類似の構造要素を識別していることを認識するべきである。請求の範囲に記載した開示は、開示された態様に限定されないことを理解すべきである。
【００１０】
さらに、この開示は、特定の方法、材料及び記載された変更に限定されるものではなく、したがって、当然変更されてよいことが理解される。本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明する目的のためだけのものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではないことも理解される。
【００１１】
別段の定めがない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本開示が属する技術分野における当業者に一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で説明されたものと類似又は均等なあらゆる方法、装置又は材料を開示の実用又は試験において使用することができることを理解すべきである。
【００１２】
図１Ａは、本願において使用される空間に関する用語を説明する円柱座標系８０の斜視図である。本発明は、少なくとも部分的に円柱座標系に関して説明される。系８０は、以下の方向及び空間に関する用語の基準として使用される長手方向軸線８１を有する。「軸方向の」、「半径方向の」及び「周方向の」という形容詞は、それぞれ軸線８１、半径８２（軸線８１に直交する）及び周面８３に関するものである。「軸方向の」、「半径方向の」及び「周方向の」という形容詞は、それぞれの平面に対して平行な向きにも関する。様々な平面の配置を明らかにするために、物体８４，８５及び８６が使用される。物体８４の面８７は、軸方向平面を形成している。すなわち、軸線８１は、面に沿った線を形成している。物体８５の面８８は、半径方向平面を形成している。すなわち、半径８２は、面に沿った線を形成している。物体８６の面８９は、周方向平面を形成している。すなわち、周面８３は、面に沿った線を形成している。別の例として、軸方向の移動又は配置は、軸線８１に対して平行であり、半径方向の移動又は配置は、半径８２に対して平行であり、周方向の移動又は配置は、周面８３に対して平行である。回転は、軸線８１に関する。
【００１３】
「軸方向に」、「半径方向に」及び「周方向に」という副詞は、それぞれ軸線８１、半径８２又は周面８３に関するものである。「軸方向に」、「半径方向に」及び「周方向に」という副詞は、それぞれの平面に対して平行な向きにも関する。
【００１４】
図１Ｂは、本願において使用される空間に関する用語を説明する図１Ａの円柱座標系８０における物体９０の斜視図である。円筒状の物体９０は、円柱座標系における円筒状の物体を表し、本発明を限定することは意図されていない。物体９０は、軸方向の面９１と、半径方向の面９２と、周方向の面９３とを有する。面９１は、軸方向平面の一部であり、面９２は、半径方向平面の一部であり、面９３は、周方向平面である。
【００１５】
図２は、分割されたくさびエレメントと面取りされた係合面とを備えるくさびクラッチ１００の正面図である。
【００１６】
図３は、概して図２に示した線３−３に沿ったくさびクラッチ１００の断面図である。
【００１７】
図４は、閉鎖モードにおけるくさびクラッチ１００を示す、図３における領域４／５の詳細図である。
【００１８】
図５は、開放モードにおけるくさびクラッチ１００を示す、図３における領域４／５の詳細図である。以下では、図２から図５を参照すべきである。くさびクラッチ１００は、内側ハブ１０２と、外側ハブ１０４と、くさびエレメント１０６と、外側リング１０８と、移動可能なエレメント１１０および１１２とを有する。くさびエレメント１０６は、半径方向でハブ１０２および１０４の間、特にハブ１０２とリング１０８との間に配置された、別個の、周方向に配置されたセグメント１１４を有する。外側リング１０８は、半径方向でくさびエレメントと外側ハブ１０４との間に配置され、セグメント１１４に回転不能に接続されており、セグメント１１４を半径方向内方へ押し付け、内側ハブ１０２と接触させる。ハブ１０２との接触の結果、くさびエレメント１０６は、以下に示す場合を除き、ハブ１０２と一緒に回転する。
【００１９】
内側ハブ１０２と外側ハブ１０４とが回転不能に接続される、くさびクラッチ１００の閉鎖モードを開始するために、移動エレメント１１０は、くさびエレメント１０６をくさびクラッチの回転軸線ＡＲに対して平行な軸方向ＡＤ１に押し付け、内側および外側ハブと、くさびエレメントと、外側リングとを回転不能に接続するように配置される。内側ハブ１０２と外側ハブ１０４との相対回転を可能にする、くさびクラッチ１００の開放モードを開始するために、移動エレメント１１２は、くさびエレメントをＡＤ１とは反対の軸方向ＡＤ２へ移動させ、例えば、外側リング１０８と外側ハブ１０４との相対回転を可能にするように配置される。
【００２０】
各セグメント１１４は、軸方向ＡＤ１で半径方向内方へ傾斜したそれぞれの外周面１１６を有する。すなわち、軸線ＡＲからの面１１６の半径方向距離１１８は、軸方向ＡＤ１で増大している。リング１０８は、軸方向ＡＤ１で半径方向内方へ傾斜した内周面１２０を有する。すなわち、軸線ＡＲからの面１２０の半径方向距離１２２は、軸方向ＡＤ１で増大している。
【００２１】
１つの実施の形態では、前記各セグメント１１４をリング１０８に回転不能に接続するために、各外周面１１６は、少なくとも１つの半径方向内方へ延びる凹部１２４を有しており、内周面１２０は、少なくとも部分的に凹部１２４に配置された、半径方向内方へ延びる突出部１２６を有している。リング１０８は、周方向でもまたセグメント１１４を保持する。例えば、突出部１２６は各セグメント１１４を保持するように配置されており、これにより、各セグメント１１４は、周方向で隣接するセグメント１１４から周方向ＣＤにそれぞれのスペース１２８によって分離されている。例えば、セグメント１１４Ａは、それぞれ周方向スペース１２８Ａおよび１２８Ｂによってセグメント１１４Ｂおよび１１４Ｃから分離されている。例えば、突出部１２６Ａと凹部１２４Ａとの接触、ならびに突出部１２６Ｂと凹部１２４Ｂとの接触は、スペース１２８Ａを維持する。スペース１２８を維持することは、セグメント１１４が、（開放モードおよび閉鎖モードを可能にするために）軸方向および半径方向に、互いに接触することなく移動することができ、このような移動を妨害しないことを保証する。
【００２２】
リング１０８は、半径方向外方ＲＤへ互いに向かってテーパした面取りされた面１３２Ａおよび１３２Ｂを有する半径方向で最も外側の部分１３０を備える。ハブ１０４は、周方向に配置された溝１３６を有する、半径方向で最も内側の部分１３４を備えており、方向ＲＤで互いに向かってテーパした面取りされた面１３８Ａおよび１３８Ｂを有する。言い換えれば、部分１３０と、溝１３６とは、相補的に面取りされている。１つの実施の形態では、面１３２Ａと面１３８Ａとは、互いに実質的に平行であり、面１３２Ｂと面１３８Ｂとは、互いに実質的に平行である。
【００２３】
１つの実施の形態では、部分１３０および１３４は、開放モードにおいて接触せず、例えば、面１３２Ａと面１３８Ａとの間、および面１３２Ｂと面１３８Ｂとの間に、間隙１４０が存在している。１つの実施の形態では、部分１３０と部分１３４とは、開放モードにおいて名目上の（nominal）接触のみする。１つの実施の形態では、開放モードにおいて、セグメント１１４とリング１０８との間の間隙１４２が、間隙１４０とともに存在する。移動エレメント１１０がくさびエレメント１０６を軸方向ＡＤ１へ移動させることに応答して、外側リング１０８は、方向ＲＤで半径方向外方へ拡張し、面１３２Ａを面１３８Ａと係合させ、かつ面１３２Ｂを面１３８Ｂと係合させ、ハブ１０２および１０４が回転不能に係合させられる前にくさびエレメント１０６を内側ハブ１０２に対して回転させる（閉鎖モードの開始）ように、配置される。
【００２４】
１つの実施の形態では、移動エレメント１１０は、当分野で既知の任意の弾性エレメントであり、移動エレメント１１２は、当分野で既知の任意のピストンである。１つの実施の形態（図示せず）では、移動エレメント１１２は、当分野で既知の任意の弾性エレメントであり、移動エレメント１１０は、当分野で既知の任意のピストンである。当分野で既知の任意の手段を、クラッチ１００におけるピストンを移動させるために使用することができ、液圧式、空圧式または電気式の作動を含むが、これらに限定されない。
【００２５】
１つの実施の形態では、各セグメント１１４は、周方向に傾斜したランプ１４６を有する内周面１４４を備えており、内側ハブ１０２は、周方向に傾斜したランプ１４６と係合した、周方向に傾斜したランプ１５０を有する外周面１４８を備えている。軸方向ＡＤ１におけるくさびエレメントの移動に応答して、ランプ１４６および１５０は、互いを横切ってスライドし、セグメント１１４を半径方向外方へ押し付けるように配置されている。軸方向ＡＤ２におけるくさびエレメントの移動に応答して、ランプ１４６および１５０は、互いを横切ってスライドするように配置されており、これにより、リング１０８がセグメント１１４を半径方向内方へ移動させることができ（セグメント１１４は半径方向内方へ収縮する）、リング１０８とハブ１０４との間の接触を減じるかまたは消滅させる。
【００２６】
以下は、クラッチ１００の構造および機能に関するさらなる詳細を提供する。一般に、クラッチ１００の開放モードと閉鎖モードとの切換えは、ハブ１０２と１０４の相対回転を必要とする。クラッチ１００の開放モードにおいて、面１３２Ａと面１３８Ａ、および面１３２Ｂと面１３８Ｂは、それぞれ接触していないか、または接触がリング１０８をハブ１０４と一緒に回転させないように接触は最小限である。開放モードから閉鎖モードへ切り換えるために、移動エレメント１１０はくさびエレメントを方向ＡＤ1へ移動させ、傾斜した面１１６を面１２０に沿ってスライドさせ、リング１０８を半径方向外方へ押し付け、面１３２Ａと面１３８Ａ、および面１３２Ｂと面１３８Ｂをそれぞれ係合させるか、または面１３２Ａと面１３８Ａ、および面１３２Ｂと面１３８Ｂとの間の摩擦力を増大させる。その結果、リング１０８と、くさびエレメント１０６とは、ハブ１０４と一緒に、ハブ１０２に対して回転する。この相対回転によって、ランプ１４６および１５０は互いを横切ってスライドし、この結果、ランプ１４６はランプ１５０（およびリング１０８）を半径方向外方へ押し付け、リング１０８とハブ１０４とを回転不能に接続する。
【００２７】
開放モードと閉鎖モードとを切り換えるための内側ハブ１０２と外側ハブ１０４との相対回転は、ランプ１４２および１５０の構成にしたがって、周方向ＣＤ１またはＣＤ２である。すなわち、閉鎖モードへ切り換えるために、方向ＣＤ１またはＣＤ２のいずれかへの内側ハブ１０２および外側ハブ１０４の相対回転は、ランプ１４６および１５０を互いに横切ってスライドさせ、くさびエレメントを半径方向外方へ拡張させる。内側ハブ１０２と外側ハブ１０４との相対回転は、内側ハブ１０２と外側ハブ１０４とが同じ周方向に、ただし異なる速度で回転するか、または反対の周方向に回転することを含むことができると理解するべきである。内側ハブ１０２と外側ハブ１０４との相対回転は、内側ハブ１０２または外側ハブ１０４のうちの一方が回転しないことを含んでもよい。
【００２８】
閉鎖モードにおいて、面１３２Ａと面１３８Ａ、および面１３２Ｂと面１３８Ｂは、回転不能に接続されている。閉鎖モードから開放モードへ切り換えるために、移動エレメント１１２はくさびエレメントを方向ＡＤ２へ移動させ、傾斜した面１１６を面１２０に沿ってスライドさせ、リング１０８を半径方向内方へ収縮させ、間隙１４０を形成する。これは、ひいてはリング１０８とハブ１０４との接触を排除するか、またはリング１０８とハブ１０４との間の摩擦力を低減する。接触の排除または摩擦力の低減は、リング１０８からセグメント１１４への半径方向内方の力と共に、ランプ１４６および１５０を互いに横切ってスライドさせ、これにより、くさびエレメント１０６は半径方向内方へ移動する。
【００２９】
１つの実施の形態において、クラッチ１００は自己ロック式である。すなわち、面１１６と面１２０が閉鎖モードにおいて回転不能に係合させられると、軸線ＡＲに対する面１１６および１２０のスロープの角度１５２と、面１１６および１２０の間の摩擦係数とは、閉鎖モードを維持するために十分なものとなる。
【００３０】
有利には、面取りされた面１３２Ａ／Ｂ、１３８Ａ／Ｂは、クラッチ１００のトルク伝達能力を増大する。別個のセグメント１１４のくさびエレメント１０６を形成することで、エレメント１０６の軸方向厚さ１５４を増大させることができ、クラッチ１００のトルク伝達能力をさらに増大させる。上述のように、リング１０８はセグメント１１４の使用を可能にする。有利には、クラッチ１００の開放モードにおいて、エレメント１１２はくさびエレメント１０６を方向ＡＤ２へ移動させ、これにより、面１３２Ａと１３８Ａ、および面１３２Ｂと１３８Ｂは、接触しないかまたは名目上の接触のみを有する。すなわち、開放モードにおいて、面１３２Ａと１３８Ａ、および面１３２Ｂと１３８Ｂの接触によって生じる引きずり損失は、ほとんどまたは全く存在しない。さらに、クラッチ１００は、ハブ１０２および１０４の急速かつ一貫した接続を可能にする。弾性エレメント１１０は、くさびエレメント１０６を比較的小さな軸方向距離だけ移動させて閉鎖モードを開始するために、比較的小さな軸方向の力を方向ＡＤ１に加えるだけでよい。くさびエレメント１０６とリング１０８との自己ロッキング態様は、内側および外側ハブの急速かつ安定した回転不能な接続を保証する。
【００３１】
同様に、クラッチ１００の自己ロック態様により、エレメント１１０は、くさびエレメントを閉鎖位置に保持するために方向ＡＤ１に軸方向の力を加える必要はない。すなわち、このような力を提供するための能動的なエレメントは必要なく、複雑さおよびエネルギ需要を低減する。エレメントは、リング１０８と外側ハブとの接触を開始するかまたは名目的に増大させるために、くさびエレメントを移動させるのに十分な力を提供するだけでよい。別の結果として、エレメント１１２は、くさびエレメントを移動させて開放モードを開始するために、能動的なエレメント１１０の保持力に打ち勝つ必要はなく、エレメント１１２のエネルギ需要を低減する。
【００３２】
面１１６および１２０は、方向ＡＤ１で半径方向内方へ傾斜して示されている。しかしながら、面１１６および１２０が方向ＡＤ１で半径方向外方へ傾斜するように、面の傾斜を反転させてもよいことを理解すべきである。
【００３３】
上に開示された特徴および機能ならびにその他の特徴および機能、またはそれらに代替するものは、望ましくは多くのその他の異なるシステムまたは用途に組み合わされてよいことが認められるであろう。現時点では予想又は予期されない様々な代替、修正、変更または改良が、引き続き当業者によってなされてよく、これらも、以下の請求の範囲によって包含されることが意図されている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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