(57)【要約】      （修正有）【課題】高速度時の作動が改良された、ラチェットクラッチ組立体を提供する。【解決手段】ラチェットワンウェイクラッチ組立体２０が開示されている。該組立体２０は、複数の切欠き２８を有するレース又は軸部材のような内側部材２２と、複数の空所２６を有するレース２４、ステータ又は反作用部材のような外側部材と、切欠きと係合し得るように空所内に配置された複数の爪部材２５とを備えている。該爪部材２５は、該爪２５を空所２６内にて正確に配置し得るように外側部材の空所２６内にて頂部又は凹所と合わさる回動リッジ部を有している。爪の質量中心は、選択的に配置され、爪２５が内側部材の切欠き２８と係合し又は非係合状態となる傾向となり得るようにされている。係合位置に向けて爪部材２５に傾動力を提供し得るようにばね部材が使用される。この目的のため、ガーターばね、コイルばね、リボンばね等を使用することができる。【選択図】図１
2008241044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイラチェットクラッチ組立体において、
各々が二つの直線状の側面を有する複数の空所を有する外側レース部材と、
複数の切欠きを有する内側レース部材と、
各々が二つの平坦な側面を有する複数の爪部材であって、その１つが前記空所の各々内に自由に配置された複数の爪部材と、
前記爪を前記切り欠きとの前記係合位置に向けて偏倚させる偏倚手段とを備え、
該爪部材の各々は前記二つの平坦な側面が交叉することによって形成されたリッジを有し、前記空所の各々が該リッジと合わさる対応する凹所を有し、前記凹所が前記二つの側面間に形成され、
前記爪部材の各々が、前記リッジに対して配置された質量中心を有し、前記外側レース部材が回転するとき、爪部材が前記内側レース部材の前記切欠きと係合する位置に向けて移動するようにされ、
前記外側レース部材にインサート部材を設け、前記インサート部材が前記空所を有する、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、爪部材の数と異なる数にて多数の切欠きが設けられた、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記偏倚手段が、前記爪部材の各々と作用可能に係合する位置に配置されたばね部材を備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項４】
請求項３に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記ばね部材がリボンばね部材である、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項５】
請求項３に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記ばね部材が複数のコイルばね部材を備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項６】
請求項１に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記偏倚手段が少なくとも１つのガーターばね部材を備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項７】
請求項６に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、一対のガーターばね部材が設けられている、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、該組立体の両側部に配置された一対のディスク状保持部材を更に備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項９】
請求項８に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記対の保持部材の１つが複数の案内部材を備え、該案内部材が、前記内側レースと外側レースとの間に配置される、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１０】
ワンウェイラチェットクラッチおいて、
各々が二つの直線状の側面を有する複数の空所を有する外側レース部材と、
複数の切欠きを有する内側レース部材と、
各々が二つの平坦な側面を有する複数の爪部材であって、その１つが前記空所の各々内に自由に配置された複数の爪部材とを備え、
前記爪部材が、前記レース部材の一方が該レース部材の他方に対して一方向に回転する間に、前記空所内に保持され、前記レース部材が反対方向に向けて互いに対して回転されるとき、前記爪部材の少なくとも１つが前記切欠きの１つと係合するようにし、
前記爪部材を前記切欠きとの係合位置に向ける手段を備え、
前記爪部材を前記切欠きと係合する位置に向ける前記手段が、前記爪部材の前記二つの平坦な側面が交叉することによって形成されたリッジ部材と、前記空所の前記二つの側面間に形成された、対応する相手の凹所部材とを備え、前記リッジ部材に対してその質量中心を配置する前記爪部材の各々が、遠心力により爪部材が係合位置に向けて動くようにする形態とされ、
前記外側レース部材にインサート部材を設け、前記インサート部材が前記空所を有する、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１１】
請求項１０に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記爪部材を前記切欠きとの係合位置に向ける前記手段が少なくとも１つのガーターばね部材を更に備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１２】
請求項１１に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、２つのガーターばね部材が利用される、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１３】
請求項１０に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記爪部材を前記切欠きとの係合位置に向ける前記手段がリボンばね手段を更に備える、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１４】
請求項１３に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記爪部材の各々が、前記リボンばね手段と作用可能に合わさる、軸方向に伸長する溝を有する、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１５】
請求項１１に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記爪部材の各々が、前記ガーターばね部材を位置決めし得るように周方向に伸長する少なくとも１つの溝を有する、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１６】
請求項１２に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記爪部材の各々が、前記２つのガーターばね部材を位置決めする周方向に伸長する２つの溝を有する、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１７】
請求項１０に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記クラッチ組立体の両側部に配置された環状のディスク部材を更に備え、該ディスク部材が、爪部材を前記空所内にて軸方向に保持するのを助ける、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【請求項１８】
請求項１４に記載のワンウェイラチェットクラッチ組立体において、前記ディスク部材の１つが軸方向に伸長する複数の案内部材を備え、該案内部材が前記内側部材と外側部材との間に配置される、ワンウェイラチェットクラッチ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心力によって係合／非係合状態となる爪を有するラチェットワンウェイクラッチ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、種々の型式のワンウェイクラッチ組立体が使用されている。 かかるクラッチ組立体は、スプラグ型、ローラ型、及び爪ラチェット型の組立体を含む。これらワンウェイクラッチ組立体の全ては、これら組立体が使用される特定の用途に対応して満足し得るように機能する。
【０００３】
特定の伝動装置において、ワンウェイクラッチ組立体について大きいトルク能力が必要とされる。更に、スペース上の制約のため、クラッチ組立体の寸法を特定の制限値内に保つことも必要である。スプラグ又はローラを有する現在のワンウェイクラッチ組立体は、負荷伝達能力を更に増し、しかもスペース上の制約を満たすには不十分であることがしばしばである。
【０００４】
爪ワンウェイクラッチ組立体は、所定の配置寸法にて公称負荷能力を更に増すことができる。ラチェット型爪クラッチ組立体の設計上の制約は、爪とレースとの間の接触応力及び／又はレース内にて発生される曲げ応力、せん断応力及びフープ応力によって決まる。
【０００５】
ラチェット組立体は、２つの切欠き付き又は空所付きレースを共に一方向に係止し、反対方向に自由に回転させる働きをする少なくとも1つの爪を有している。一般に、公知のラチェット組立体間の相違点は、爪の動作を制御し且つその動作に対する遠心力の影響を制御する点にある。
【０００６】
ラチェットクラッチ組立体は、例えば、米国特許第2,226,247号、同第3,554,340号、及び同第5,449,057号に記載されている。別のラチェットクラッチ組立体は、英国特許第2116号に図示されている。この米国特許第3,554,340号には、ラチェットクラッチを有する回転自在の自転車のハブ組立体が図示されている。高速時における遠心力の作用の下、この爪は、継手部分から投げ出されるように回転して、極端に磨耗する可能性がある。
【０００７】
米国特許第2,226,247号には、ラチェットクラッチ組立体を有する回転自在の自転車の別のハブ組立体が図示されている。これらの爪は矩形の断面を有し、自在に動き得るように、空所内にルーズに配置されている。このルーズさは、爪の質量中心の位置、従って、爪の動作を制御不能にする。
【０００８】
米国特許第5,449,057号において、爪の動作は、爪を貫通する主軸を回動することによって制御される。この主軸は、リテーナ上に配置されており、設計の複雑さ及びコストを増す。更に、高速運転に合った十分な精度にて爪の穴を車軸に対し位置決めすることも難しい。
【０００９】
英国特許第2116号において、爪は、リテーナ上に配置された中心軸に取り付けられている。この中心軸も、同様に、設計の複雑さ及びコストを増す。更に、高速運転中の遠心力の負荷は、主軸に大きい力を生じさせ、クラッチの機能に悪影響を及ぼす可能性がある.
【特許文献１】米国特許第3,554,340号
【特許文献２】米国特許第2,226,247号
【特許文献３】米国特許第5,449,057号
【特許文献４】英国特許第2116号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の１つの目的は、改良に係るラチェットワンウェイクラッチ組立体を提供することである。本発明の更に別の目的は、高速度時の作動が改良された、改良に係るラチェットクラッチ組立体を提供することである。
【００１１】
本発明の更に別の目的は、爪に、係合方向へ傾動力又は勾配が付与されたラチェットワンウェイクラッチ組立体を提供することである。本発明の更に別の目的は、係合方向に向けて爪に傾動力を付与するためにばねを利用するラチェットワンウェイクラッチを提供することである。
【００１２】
更に、本発明の１つの目的は、外側及び／又は内側レース部材が直接、相互に接続され，若しくはステータ／反作用部材の一部分として且つ／又は中心の軸部材として相互に接続されたラチェットワンウェイクラッチ組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記及びその他の目的は、上述したものを含む、公知のラチェットワンウェイクラッチ組立体の改良に係る、本発明によって達成される。
本発明は、１つの実施の形態において、クラッチ組立体の外側レースの空所内に配置された複数の爪を有するワンウェイラチェット組立体を提供するものである。レースが一方向に向けて相対的に回転する間に、爪と係止係合状態にて合わさるように内側レースの外周に複数の対応する切欠きが形成されている。これらの爪は、外側レースの空所内の回動リッジ又は凹所と合わさる、側部に頂部又はリッジを有している。爪の質量中心は、クラッチが回転するとき、質量中心の遠心力により爪が係合位置に向けて動くように配置され且つ位置決めされている。この配置は、中心軸又は静止した回動点なしで行われる。
【００１４】
外側レースの空所におけるリッジは、係合力を制御し得るように爪の質量中心に対して配置される。この配置は、高速時の耐久性を確保するために必要とされる。更に、本発明の別の実施の形態に従って、爪が非係合位置に向けて付勢され、若しくは、係合もせず、非係合状態でもない「中立位置」に向けてさえ付勢されるように質量中心を位置決めすることも可能である。
【００１５】
本発明の別の実施の形態において、ガーターばね、コイルばね、リボンばね等のようなばね部材を使用して、爪を係合位置に向けて傾動し又は偏倚力を提供する。このばね力は、中心溝に作用させ又は爪内の１つ以上の側部溝に作用させるか、若しくは、ばね力を爪自体に作用させ、或いは爪の長さに沿って軸方向に伸長する凹所内にて作用させることができる。
【００１６】
本発明の他の実施の形態は、１つ以上の軸方向保持装置を利用する。これらの装置は、軸方向に伸長するフランジ部材を有する対の座金又はプラスチック製リテーナを含んでいる。これらの装置は、爪を軸方向に保持し、また、相対的な回転を許容しつつ、レースを軸方向に整合した状態に保持する。更に、この保持装置は、スラスト軸受としても機能し、爪の過剰な磨耗を防止するのに必要な潤滑を保持することもできる。
【００１７】
本発明の更に別の実施の形態は、ステータ又は反作用機構若しくはその他の同様の部材内に爪空所を直接、形成する。外側レース部材を不要にすることは、材料の費用及び製造方法を節減することにつながる。同様に、内側レース部材を省略することができ、切欠きを中心軸部材等に直接、形成することができる。この場合にも、かかる配置は、材料、製造時間及び費用の節減になる。
【００１８】
本発明のラチェットワンウェイクラッチ組立体は、車両の伝動装置にて特に使用され、また、双方のレースが回転し又はその一方のレースが固定される用途にて使用することができる。また、本発明は、エスカレ−タ機構等におけるように、意図しない逆回転、後方回転を防止するため確実な逆回転ストッパが望まれるあらゆる機構にて使用することができる。
【００１９】
本発明のその他の特徴、有利な点及び利点は、添付した図面及び請求の範囲を参照しつつ、本発明の以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１には、本発明によるラチェットワンウェイクラッチ組立体２０が概略図で示してある。この組立体２０は、内側レース２２と、外側レース２４と、複数の個々の爪部材２５とを備えている。この爪部材２５は、外側レース部材の空所２６内に配置されている。複数の切欠き２８が内側レース２２の外周又は周縁に配置されている。
【００２１】
外側レース部材２４に関して内側レース２２が図１で時計方向に向けて動くならば、内側レースは自由回転する。外側レース部材２４に関し内側レース部材２２が相対的に反時計方向に動くならば、内側レース及び外側レースは、爪２５の１つにより共に係止される。この点に関して、図１において、係止した爪は、参照番号２５´で示してある。爪２５´は、内側レースの空所２６及び内側レースの切欠き２８を通じて力を伝達する。
【００２２】
図１に示した、クラッチ組立体において、10個の空所２６と、10個の爪部材２５が、内側レース２２の11個の切欠き２８と共に示してある。図１に図示した実施の形態では係合した１つの爪２５´しか示さないが、爪及び切欠きの数が共に、１以外の共通の分母で完全に割り切れれば、１つより多い爪を同時に係合させることができる。
【００２３】
図２は、図１に示したクラッチ組立体の一部分の拡大図である。図２に示した爪２５は、自在回転位置にて示してある。本発明によれば、爪２５の断面は、略平坦な２つの側面３２、３４が交差することにより形成された頂部又は回動リッジ３０を有している。この断面の頂部３０は、爪を受け入れ得る形状とされた外側レースの空所２６と共に、回動リッジを形成する。この点に関して、空所２６は、略直線状の側面３６、３７、３８、３９を有している。
【００２４】
本発明によれば、爪２５の質量中心（ＣＭ）は、図２に図示するように、回動リッジ３０の左側に配置されることが好ましい。このようにして、クラッチ組立体２０が回転するとき、質量中心（ＣＭ）に加わる遠心力（ＣＦ）により、爪２５は係合位置、すなわち爪２５が内側レース２２の切欠き２８に係合する位置に向けて動く。爪２５に加わるトルクは、リッジ３０から離れるＣＭの接線方向距離に比例する。
【００２５】
図１及び図２に示した本発明の実施の形態は、外側レースの空所と共に、質量中心が配置された爪部材が示されており、この場合、爪は係合位置に向けて動く傾向となるが、本発明に従って、他の実施の形態も利用することもできる。例えば、爪の幾何学的形態は、爪が非係合状態となる傾向となるように変更することができる。このように、ＣＭは、回動リッジ３０の右側に配置することも可能である。
【００２６】
外側レースの空所２６は、更に、爪部材２５の回動リッジ３０に合わさる頂部又は凹所４０をも有している。この空所内の頂部４０は、空所内にて自在に動き得るように爪２５を適正な周方向位置に保持する。このことは、爪部材２５の端部４１、４３が空所の側部３６、３９にそれぞれ接触するのを防止する。爪の端部が外側レースの空所の隣接する領域に接触するならば、摩擦のため、爪が係合位置に向けて動くのが遅くなる。本発明の好適な用途に従って、爪は、可能な限り迅速に内側レースと係合するように回転する必要がある。
【００２７】
本発明によれば、爪上のリッジは、外側レースに関する爪の正確な位置に関係無く、爪の質量中心に対して正確に配置される。このことは、係合力を正確に制御することを可能にし、このことは、高速運転にとって好ましいことである。このことは又、車軸、別個の回動部材等を含まない比較的簡単な幾何学的形態にても実現される。更に、外側レースの空所は、爪を該空所内の正確な位置に保持する対応する頂部又は凹所を有するような形状とされている。この位置は、爪が係合位置に向けて回転するとき、該爪が空所の側部又は端部に接触するのを防止する。
【００２８】
該爪部材２５は、好ましくは、硬化された鋼材料で出来ており且つ絞り成形ワイヤーを切断した部片で形成される。このことは、爪の幾何学的形態を正確に制御することを可能にし、また、頂部すなわち回動リッジ３０に対する質量中心を正確に制御することをも可能にする。この点に関して、本発明によれば、質量中心を0.0254ｍｍ（0.001インチ）の許容公差範囲内に制御することが可能である。
【００２９】
本発明の別の実施の形態が図３乃至図８に図示されている。この実施の形態は、図面において全体として参照番号５０で示してある。ワンウェイラチェットクラッチ組立体５０において、回転止め部材を係合位置に向けて傾動する力を提供するために、ばねが使用される。遠心力により非係合状態とされる爪にとって外側レースが静止しているときに係合しなければならない、係合する爪にとってばねが特に必要である。図３乃至図８において、組立体５０は、外側レース部材５２と、内側レース部材５４と、複数の爪部材５６と、一対のガーターばね５８、６０とを備えている。また、図３に図示した実施の形態おいて、一対の保持座金６２、６４が設けられており、これらについて更に以下に説明する。
【００３０】
図７により具体的に図示するように、爪部材５６は、外側レース部材５２の空所６６内に配置され、内側レース５４の切欠き６８に係合し得るようにされている。一方のみを図７に図示したガーターばね５８、６０は、細いワイヤーコイルで出来ており且つ市販のものである。２つのガーターばね５８、６０を利用する図３に図示した実施の形態の場合、図８に図示するように、爪部材５６が利用される。該爪部材５６は、一対の凹所、すなわち側部溝７０、７２を有している。ガーターばね５８、６０は、爪部材が外側レース内に配置されたとき、溝７０、７２内に配置される。爪部材５６の他のものは、図１及び図２に関して上述した爪部材２５と同様の寸法及び形状をしている。この点に関して、爪部材は、空所６６内の頂部又は凹所７６に合わさる回動リッジ７４を有している。
【００３１】
ばね部材５８、６０の作動状態は、図７のばね５８及び爪部材５６に関連して示してある。この点に関して、爪部材がその非係合位置にあるとき、ガーターばね５８は、外側レース部材に向けて、このため、爪部材の係合位置に向けた力を提供する。このばねは、爪部材の各々の表面８０に力Ｆを作用する（図７に図示するように）。爪部材５６がその係合位置にあるとき、すなわち内側レースの切欠き６８と合わさっているとき、ばね部材５８は弛緩しており、爪部材にばね力を付与しない。この状態は、図７の中央の爪部材５６に関して示してある。
【００３２】
また、このばね力は、爪の幾何学的形態の単一の側部溝又は中央溝に作用し得るように配置することもできる。この状態は、図９及び図１０にそれぞれ図示されており、この場合、爪部材は、参照番号８２、８４で表示してある。ガーターばねは仮想線で且つ参照番号８６で示してある。図９及び図１０に図示した爪の実施の形態の何れかを図３乃至図７に図示した本発明の実施の形態と共に利用する場合、これに対応してリボンばねの位置及び提供されるリボンばねの数が調節される。
【００３３】
図面（図６）の開口部すなわち穴８１は、ワンウェイクラッチ組立体５０が利用される伝伝動装置又はその他の機構を潤滑する注入穴を提供する。図１４に図示した３つの開口部８１のような幾つかの注入穴をクラッチ組立体に形成することが好ましい。
【００３４】
また、爪部材に対し別の方法にてばね力を付与することもできる。図１１及び図１２に図示するように、爪部材９０は、長手方向に又は軸方向に伸長する溝９２を有している。矢印９６の方向に向けてばね力（ＳＦ）を提供すべく小型のリボンばね９４が利用される。該リボンばね９４は、ばね鋼材料で出来た細いストリップを切ったものであることが好ましく、また、爪部材９０の係合位置に向けて力ＳＦを提供し得るように溝９２内に配置されることが好ましい。
【００３５】
座金６２、６４は、軸方向保持装置又は保持部材としても公知であり、本発明の作用を改良し又は向上させるために使用することができる。部材６２、６４は、爪部材をクラッチ組立体内にて軸方向に（長手方向に）保持する。また、保持部材は、内側レース及び外側レースを、相対的な自在回転を許容しつつ軸方向に整合した位置に保持する。更に、軸方向の保持部材は、クラッチ組立体に対して回転し且つ組立体を通じて軸方向負荷を支承しなければならない機構の外部部品とクラッチ組立体の間のスラスト軸受として機能する。最後に、軸方向保持部材（座金）６２、６４は、爪部材の過剰な磨耗を防止するために必要とされる、クラッチ組立体内の潤滑状態を保つことができる。
【００３６】
座金６２、６４は、プレス嵌め、かしめ、溶接又は機械的な締結法を通じて任意の従来の方法にて外側レースに接続することができる。
また、射出成形したプラスチック製のリテーナ部材を利用することもできる。かかる部材１００は、図１３乃至図１７に図示されている。これら図面において、ワンウェイラチェットクラッチ組立体は、全体として参照番号１０２で示す。リテーナ部材１００と共に、組立体１０２は、外側レース部材１０４と、内側レース部材１０６と、複数の爪部材１０８と、ガーターばね部材１１０と、第二のリテーナ部材１１２とを備えている。
【００３７】
この点に関して、図１３乃至図１７に図示した本発明の実施の形態において、爪部材１０８は、図示し且つ上述した型式の任意のものとすることが出来る。更に、爪部材１０８は、外側レース部材の空所１２０内に保持されており、また、その他の図面に関して上述したのと同一の方法にて、内側レース部材の切欠き１２２に係合する。
【００３８】
リテーナ部材１００は、内側レース１０６と外側レース１０４との間にてそれぞれ環状スペース内に配置される位置に設けられた複数のフランジ又は直立の円弧状の案内部材１１８を有している。該リテーナ部材１００は、爪及びレース部材に対する半径方向軸受リテーナであり、潤滑のための潤滑油溜めとしても機能する。リテーナ部材１００、１１２は、クラッチ組立体を共に軸方向に保持し得るように共に取り付けられることが好ましい。また、リテーナ部材は、クラッチ組立体と、該クラッチ組立体に対して回転する機構の部品との間のスラスト軸受としても機能し、該クラッチ組立体を介して軸方向負荷を支承する。該リテーナ部材１００は、射出成形したプラスチック材料で出来ていることが好ましく、また、規則的な鋼対鋼（steel‐on‐steel）の軸受にて優れた軸受機能を発揮し得るように低摩擦率を有することが好ましい。リテーナ部材１００、１１２は、プレス嵌め、かしめ、超音波溶接、機械的な締結等のような従来の任意の方法にて共に接続することができる。
【００３９】
本発明による別のリボンばねの実施の形態が図１８及び図１９に示してある。この実施の形態において、上述した爪部材９０と同一の爪部材９０´が利用される。該爪部材９０´は、軸方向溝９２´を有している。リボンばね部材１３０は、円環状の形状をしており、クラッチ組立体の内側レース部材と外側レース部材との間に嵌まり得るようにされている。このばね部材１３０は、ばね鋼で出来ていることが好ましく、各々がタブ部材１３４を有する複数の開口部又は窓部１３２（その１つのみを図示）を有している。爪部材９０´は、開口部１３２内に配置され、タブ部材は、溝９２´内に配置される。リボンばね部材１３０は、タブ部材１３４を通じて、内側レース部材の切欠きと係合する位置に向けて爪部材９０´に偏倚力を作用させる。
【００４０】
本発明の精神及び範囲に従って、爪部材を内側レースの切欠きと係合する位置に向けて偏倚させるばね機構は、多岐に亙る形態とすることができる。上述したガーターばね及びリボンばね以外に、コイルばね、板ばね等のような他のばね部材を利用することができ、これらは、本発明の範囲に属するものである。例えば、この点に関して、コイルばね機構の実施の形態が図２０及び図２１に図示されている。外側レース部材１４６の空所１４４に接続する凹所又は穴１４２内に、１つ以上のコイルばね１４０が配置されている。該コイルばね１４０は、爪部材１４８を内側レース部材に向けて半径方向内方に偏倚させる。
【００４１】
本発明と共に使用される別の実施の形態が図２２乃至図２８に図示されている。これらの実施の形態は、コスト、製造及び組立方法の点にて経済性を増すものであり、また、性能を改善することができる。
【００４２】
図２２及び図２３に示すように、爪空所部材は、トルクコンバータ等に対するステータ又は反作用部材１５０の一部分として直接、組み込まれている。部材１５０は、ワンウェイクラッチ機構を必要とする任意の一体形の部品とすることができる。この部材１５０は、鋳造し且つ比較的容易に機械加工できるアルミニウム、プラスチック又は別の材料で出来たものであることが好ましい。複数の空所部材１５２が部材１５０の内径面１５４に直接、形成し且つ／又は機械加工されている。空所１５２内に配置される爪部材１５６は、本明細書に示し且つ記載した型式の任意のものとすることのできる、質量中心ＣＭを所定位置に位置決めすることにより、又は種々の型式のばね部材又は機構の１つによって係合位置に向けて付勢することができる。これらは全て上述した通りである。
【００４３】
内側部材１６０は、その外周１６４の周りに配置された複数の係止切欠き１６２を有する、上述した型式の任意の典型的な内側レース部材とすることができる。これと代替的に、合わさる歯又はスプライン部材１６６等によって内側レース部材と典型的に合わさる中心軸部材は、軸の外周に直接、機械加工し又は形成された切欠きを有し、これにより、内側レース部材を不要にすることができる。かかる実施の形態は、図２７に図示されており、この場合、複数の切欠き１６２´が典型的に中空である軸部材１７０に形成されており、このとき、軸部材は、外側レース部材、ステータ又は反作用部材等とすることのできる部材１７２と合わさる。軸部材１７０は、例えば、車の伝動装置の一部分とすることができる。
【００４４】
クラッチ設計者の所望に応じて且つ／又はクラッチ機構の作動特性並びにそのパラメータに従って、任意の数の空所及び切欠きを提供することができる。図２２及び図２３に示した実施の形態において、３つの空所及び爪部材が外側部材１５０の内周／内径部の周りに均一な間隔にて設けられている。この数の爪部材と効果的に且つ効率的に合わさり、また、クラッチ機構が僅かなバックラッシュ（例えば、７°）を伴って所望の時点にてロックアップするのを許容するため、内側部材には、１７個の切欠きが設けられることが好ましい。
【００４５】
図２４乃至図２６には、インサート部材１８０が提供される、本発明の１つの代替的な実施の形態が図示されている。このインサート部材１８０は、鋼又は別の硬質若しくは硬化材料で出来ており且つクラッチ機構が利用されるとき、外側ステータ、反作用部材又はその他の部材１５０に利用されるであろうより柔軟な材料の損傷を防止するために使用される。該インサートは、プレス成形鋼等で製造することができる。
【００４６】
部材１５０内の空所部材１８２には、その内部にインサート部材１８０を配置し得るようにより大きいスペース又は領域が付与されている。該インサート部材は、空所１８２内にプレス嵌め、据え込み又はその他の恒久的な方法で固着されている。爪部材１５６は、図示するように、カップ形のインサート部材の内部に配置されている。
【００４７】
本発明の別の好適な実施の形態が図２８に図示されている。この実施の形態において、爪部材２００は、上述した爪部材と異なる寸法及び形状をしている。特に、爪部材２００は、半径方向へのより高い高さＨを有している。これは、クラッチ機構の負荷伝達能力を増大させるためである。
【００４８】
上述したその他の実施の形態の場合と同様に、爪部材２００は、外側レース、ステータ又は反作用部材等とすることのできる外側部材２０４の空所２０２内に配置される。爪部材２００の質量中心ＣＭは、図示するように、頂部又は回動リッジ２０６に対し配置し、外側部材２０４が回転したとき、爪の係合力が発生されるようにすることが好ましい。同様に、内側レース、軸部材等とすることのできる内側部材２１２に複数の切欠き２１０が形成されている。
【００４９】
係合位置に向けて爪部材２００に傾動力を提供するのを支援し得るように、上述した型式及び実施の形態のばね部材又は機構の１つを利用することも可能である。また、図２８に図示したラチェットワンウェイクラッチ機構の一側部又はより多くの側部に保持座金又はスラスト軸受を使用することも可能である。クラッチ技術にて便宜に利用されているように、適当な潤滑通路及び開口部を設けることも更に可能である。
【００５０】
１つの更なる実施の形態として、ステータ、反作用部材又はその他の機械的な部材と組み合わされたインサートとして外側部材を提供することも可能である。このことは、図２９に示してある。外側部材２２０は、環状の形状をしており、ステータ、反作用部材又はその他の部材２２４のキャビティ又は凹所２２２内に嵌まり得るようにされている。金属材料で出来ていることが好ましい外側部材２２０は、部材２２４にプレス嵌めし、又はキー部材２２６によりキー止めすることができる。このようにして、部材２２４は、プラスチック材料のようなより低コストの材料で製造することができる。内側部材１６０、爪部材１５６等を含むクラッチ機構のその他の部分は上述したものと同一である。
【００５１】
本発明を実施する最良の形態に関して本明細書にて詳細に説明したが、本発明の技術分野の当業者は請求の範囲に記載した本発明を実施する種々の代替的な設計及び実施の形態が認識されよう。請求の範囲の意義に属するこれら実施の形態及び変形例の全ては本発明の範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は本発明によるラチェットワンウェイクラッチ組立体の図である。
【図２】図２は図１に図示したクラッチ組立体の一部分の拡大図である。
【図３】図３は、ばね部材を利用する本発明の１つの代替的な実施の形態の図であり、図４は平面図、図３はその分解図である。
【図４】図４は、ばね部材を利用する本発明の１つの代替的な実施の形態の図であり、図４は平面図、図３はその分解図である。
【図５】図５は、図４に示した実施の形態の部分断面図であり、この断面図は図４の線５-５に沿って且つ矢印の方向に見た図である。
【図６】図６は、図４に示した実施の形態の部分断面図であり、この断面図は図４の線６-６に沿って且つ矢印の方向に見た図である。
【図７】図７は図４に図示したクラッチ組立体の実施の形態の一部分の拡大図である。
【図８】図８は、本発明のばね型式の第一の実施の形態と共に使用される爪部材の実施の形態を示す図である。
【図９】図９は、本発明のばね型式の第一の実施の形態と共に使用される爪部材の実施の形態を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明のばね型式の第一の実施の形態と共に使用される爪部材の実施の形態を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明のばね型式の第二の実施の形態と共に使用される爪部材の実施の形態を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明のばね型式の第二の実施の形態と共に使用される爪部材の実施の形態を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の更なる実施の形態を示す図であり、図１４は、平面図、図１３はその分解図である。
【図１４】図１４は、本発明の更なる実施の形態を示す図であり、図１４は、平面図、図１３はその分解図である。
【図１５】図１５は、図１４に図示したクラッチ組立体の部分断面図であり、該部分断面図は、図１４の線１５−１５に沿い且つ矢印の方向に見たときの図である。
【図１６】図１６は、図１４に図示したクラッチ組立体の部分断面図であり、該部分断面図は、図１４の線１６-１６に沿い且つ矢印の方向に見たときの図である。
【図１７】図１７は、図１４に図示したクラッチ組立体の実施の形態における一部分の拡大図である。
【図１８】図１８は、本発明の別の実施の形態におけるリボンばねを示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の別の実施の形態におけるリボンばねを示す図である。
【図２０】図２０は、本発明によるコイルばねの実施の形態の図である。
【図２１】図２１は、本発明によるコイルばねの実施の形態の図である。
【図２２】図２２は、ステータ／反作用部材組立体中に爪空所を直接、組み込んだ、本発明の一実施の形態の図である。
【図２３】図２３は、図２２の組立体の断面図であり、この断面図は、図２２の線２３-２３に沿って且つ矢印方向に見たときの図である。
【図２４】図２４は、図２２及び図２３に示した組立体の別の実施の形態を示す図である。
【図２５】図２５は、図２４に示した組立体の一部分の拡大図である。
【図２６】図２６は、図２４及び図２５に示した実施の形態にて利用される補強部材の斜視図である。
【図２７】図２７は、爪部材の係合切欠きを軸部材に直接、組み込んだ、本発明の実施の形態を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明と共に使用される爪及び空所部材の１つの好適な実施の形態を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の別の代替的な実施の形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【外国語明細書】
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