(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ（１０）において、
互いに間隔が狭く向かい合ってそれぞれ第１および第２のカップリング面（１８）を含む第１および第２のカップリング部材（１２、３４）であって、当該カップリング部材の少なくとも１つが軸（３６）を中心に回転するために装着される第１および第２のカップリング部材と、
前記軸の周りにおける前記カップリング面の間の制御された回転移動のために装着された制御要素（２６）と、
前記制御要素と間隔が狭く向き合うアクチュエータであって、
外面（８０）および内面（４５）を有するアクチュエータハウジング（４３）であって、前記内面が、前記アクチュエータハウジング内のボア（８８）と制御ポート（８２）とを画定し、当該制御ポートが、前記アクチュエータハウジングの前記内面と前記外面との間に延び、かつ前記内面と前記外面とを流体連通させて、制御圧力を前記アクチュエータハウジング内に伝送し、前記第１のカップリング部材と前記アクチュエータハウジングが、当該第１のカップリング部材と前記アクチュエータハウジングを分離するとともに、当該第１のカップリング部材と前記アクチュエータハウジングによって共有される共通の壁部（４２）を有する一体成形の構成要素として形成されているアクチュエータハウジングと、
前記制御要素に連結されたアクチュエータアーム（３７）であって、前記アセンブリの第１のモードに対応する第１の位置から前記アセンブリの第２のモードに対応する第２の位置に、また前記第１の位置に戻って前記制御要素を移動させるアクチュエータアームと、
前記アクチュエータハウジングの前記ボア内に配置されたアクチュエータピストン（８６）であって、前記アクチュエータハウジングの内面とスライド接触する外面（８４）を有するアクチュエータピストンと、
付勢力を前記アクチュエータピストンに及ぼすために前記アクチュエータハウジングの前記ボア内に配置された付勢部材（９０）であって、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力が、前記付勢部材の前記付勢力に対抗して前記ボア内で前記アクチュエータピストンをスライドさせて、前記アクチュエータアームを移動させ、前記制御圧力がない場合、前記付勢部材が前記アクチュエータピストンを移動させ、結果として前記アクチュエータアームを移動させる付勢部材と、を有するアクチュエータとを備え、
前記壁部が、前記アクチュエータハウジングの内面（４５）と前記第１のカップリング部材の内面（４７）との間に延びるとともに、当該内面（４５）と内面（４７）とを流体連通させる細長いスロット（４０）を有しており、前記アクチュエータハウジングは、当該アクチュエータハウジング内の制御圧力を維持し、
前記アクチュエータアームが、前記制御要素を、前記軸の周りで、前記スロットが伸びる方向とほぼ平行な方向に沿って回転させ、
前記アクチュエータピストンの外面に溝部（８３）が形成され、当該溝部内に前記アクチュエータアームの自由端部（３５）を受容して保持し、前記アクチュエータピストンが前記軸とほぼ平行な方向に軸方向に移動するときに、前記アクチュエータアームが前記制御要素を前記軸の周りで円周方向に移動させることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素の前記第１の位置におけるラッチ機構のロック状態において、前記スロット内でシフト方向と実質的に平行の第１の方向に前記アクチュエータアームが移動することを防止するためのラッチ機構であって、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力が、前記ラッチ機構の状態をロック状態からアンロック状態に変化させて、前記アクチュエータアームをアンロックし、前記アンロックされたアクチュエータアームを前記スロット内で前記第１の方向に沿って移動させ、前記制御要素を前記シフト方向に沿って前記第２の位置に移動させ、前記制御圧力が前記付勢部材の前記付勢力に対抗して前記ボア内で前記アクチュエータピストンをスライドさせ、前記制御圧力がない場合、前記付勢部材が前記アクチュエータピストンを移動させ、これによって、前記スロット内で前記第１の方向と反対の第２の方向に、前記アンロックされたアクチュエータアームを移動させ、また前記制御要素を前記第２の位置から戻って前記第１の位置に前記シフト方向に沿って移動させて、アンロック状態からロック状態に前記ラッチ機構の状態を変化させ、前記アクチュエータアームをロックするラッチ機構をさらに備えることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記第１の位置がオーバーラン位置であり、前記第１のモードがオーバーランモードであり、前記第２の位置がロック位置であり、前記第２のモードがロックモードであることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項４】
請求項２に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記ラッチ機構が、前記アクチュエータピストンの前記外面に形成された前記溝部の部分を含み、前記アクチュエータアームの前記自由端部が、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力に応答して前記溝部内で移動可能であることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項５】
請求項１に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記溝部が角状であり、前記アクチュエータアームの前記自由端部が、前記アクチュエータハウジング内の前記アクチュエータピストンの移動中にシフト方向に対して実質的に平行の方向およびシフト方向に対して実質的に垂直の方向の両方に前記溝部内で移動することを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項６】
請求項１に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記カップリング部材の一方がノッチプレートを含み、前記カップリング部材の他方が、前記共通の壁部と一体形成されたポケットプレートを含むことを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記カップリング部材の前記カップリング面の間に配置され、かつ前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能なロック部材（２２）であって、前記制御要素が前記ロック部材の位置を制御するために動作可能であるロック部材をさらに備えることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記ロック部材がリバースストラットであることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項９】
請求項７に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素が、前記軸を中心に回転可能な制御またはセレクタプレート（２６）であることを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項１０】
請求項７に記載のオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素が、前記ロック部材が前記制御要素の制御位置の前記ロック部材の前記第１の位置に貫通して延びることを可能にするために、完全に貫通して延びる少なくとも１つの開口部（２８）を有することを特徴とするオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリ。
【請求項１１】
オーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ（１０）において、
互いに間隔が狭く向かい合ってそれぞれ第１および第２のクラッチ面（１８）を含む第１および第２のクラッチ部材（１２、３４）であって、当該クラッチ部材の少なくとも１つが軸（３６）を中心に回転するために装着される第１および第２のクラッチ部材と、
前記軸の周りにおける前記クラッチ面の間の制御された回転移動のために装着された制御要素（２６）と、
前記制御要素と間隔が狭く向き合うアクチュエータであって、
外面（８０）および内面（４５）を有するアクチュエータハウジング（４３）であって、前記内面が、前記アクチュエータハウジング内のボア（８８）と制御ポート（８２）とを画定し、当該制御ポートが、前記アクチュエータハウジングの前記内面と前記外面との間に延び、かつ前記内面と前記外面とを流体連通させて、制御圧力を前記アクチュエータハウジング内に伝送し、前記第１のクラッチ部材と前記アクチュエータハウジングが、当該第１のクラッチ部材と前記アクチュエータハウジングを分離するとともに、当該第１のクラッチ部材と前記アクチュエータハウジングによって共有される共通の壁部（４２）を有する一体成形の構成要素として形成されているアクチュエータハウジングと、
前記制御要素に連結されたアクチュエータアーム（３７）であって、前記アセンブリの第１のモードに対応する第１の位置から前記アセンブリの第２のモードに対応する第２の位置に、また前記第１の位置に戻って前記制御要素を移動させるアクチュエータアームと、
前記アクチュエータハウジングの前記ボア内に配置されたアクチュエータピストン（８６）であって、前記アクチュエータハウジングの内面とスライド接触する外面（８４）を有するアクチュエータピストンと、
付勢力を前記アクチュエータピストンに及ぼすために前記アクチュエータハウジングの前記ボア内に配置された付勢部材（９０）であって、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力が、前記付勢部材の前記付勢力に対抗して前記ボア内で前記アクチュエータピストンをスライドさせて、前記アクチュエータアームを移動させ、前記制御圧力がない場合、前記付勢部材が前記アクチュエータピストンを移動させ、結果として前記アクチュエータアームを移動させる付勢部材と、を有するアクチュエータとを備え、
前記壁部が、前記アクチュエータハウジングの内面（４５）と前記第１のクラッチ部材の内面（４７）との間に延びるとともに、当該内面（４５）と内面（４７）とを流体連通させる細長いスロット（４０）を有しており、前記アクチュエータハウジングは、当該アクチュエータハウジング内の制御圧力を維持し、
前記アクチュエータアームが、前記制御要素を、前記軸の周りで、前記スロットが伸びる方向とほぼ平行な方向に沿って回転させ、
前記アクチュエータピストンの外面に溝部（８３）が形成され、当該溝部内に前記アクチュエータアームの自由端部（３５）を受容して保持し、前記アクチュエータピストンが前記軸とほぼ平行な方向に軸方向に移動するときに、前記アクチュエータアームが前記制御要素を前記軸の周りで円周方向に移動させることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素の前記第１の位置におけるラッチ機構のロック状態において、前記スロット内でシフト方向と実質的に平行の第１の方向に前記アクチュエータアームが移動することを防止するためのラッチ機構であって、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力が、前記ラッチ機構の状態をロック状態からアンロック状態に変化させて、前記アクチュエータアームをアンロックし、前記アンロックされたアクチュエータアームを前記スロット内で前記第１の方向に沿って移動させ、前記制御要素を前記シフト方向に沿って前記第２の位置に移動させ、前記制御圧力が前記付勢部材の前記付勢力に対抗して前記ボア内で前記アクチュエータピストンをスライドさせ、前記制御圧力がない場合、前記付勢部材が前記アクチュエータピストンを移動させ、これによって、前記スロット内で前記第１の方向と反対の第２の方向に、前記アンロックされたアクチュエータアームを移動させ、また前記制御要素を前記第２の位置から戻って前記第１の位置に前記シフト方向に沿って移動させて、アンロック状態からロック状態に前記ラッチ機構の状態を変化させ、前記アクチュエータアームをロックするラッチ機構をさらに備えることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記第１の位置がオーバーラン位置であり、前記第１のモードがオーバーランモードであり、前記第２の位置がロック位置であり、前記第２のモードがロックモードであることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記ラッチ機構が、前記アクチュエータピストンの前記外面に形成された前記溝部の部分を含み、前記アクチュエータアームの前記自由端部が、前記アクチュエータハウジング内の前記制御圧力に応答して前記溝部内で移動可能であることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１５】
請求項１１に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記溝部が角状であり、前記アクチュエータアームの前記自由端部が、前記アクチュエータハウジング内の前記アクチュエータピストンの移動中にシフト方向に対して実質的に平行の方向およびシフト方向に対して実質的に垂直の方向の両方に前記溝部内で移動することを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１６】
請求項１１に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記クラッチ部材の一方がノッチプレートを含み、前記クラッチ部材の他方が、前記共通の壁部と一体形成されたポケットプレートを含むことを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１１に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記クラッチ部材の前記クラッチ面の間に配置され、かつ前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能なロック部材（２２）であって、前記制御要素が前記ロック部材の位置を制御するために動作可能であるロック部材をさらに備えることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記ロック部材がリバースストラットであることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項１９】
請求項１７に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素が、前記軸を中心に回転可能な制御またはセレクタプレート（２６）であることを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１７に記載のオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリにおいて、前記制御要素が、前記ロック部材が前記制御要素の制御位置の前記ロック部材の前記第１の位置に貫通して延びることを可能にするために、完全に貫通して延びる少なくとも１つの開口部（２８）を有することを特徴とするオーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／７５０，８３７号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、一般に、オーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリの分野、より詳しくは、部品点数および製造の複雑さが低減されたコンパクトなオーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的な一方向クラッチ（すなわち、ＯＷＣ）は、第１のカップリング部材、第２のカップリング部材、および２つのカップリング部材の対向表面の間に第１の組のロック部材を含む。一方向クラッチは、一方向にロックするようにかつ反対方向の自由回転を可能にするように設計される。車両のオートマチック変速機でしばしば使用される一方向クラッチの２つのタイプは、
一方向クラッチのインナーレースとアウターレースとの間にばね負荷されたローラを含むローラタイプ（ローラタイプは、ある用途ではばねなしでも使用される）と、
一方向クラッチのインナーレースとアウターレースとの間に位置する非対称形状の楔を含むスプラグタイプとを含む。
【０００４】
一方向クラッチは、典型的に、エンジンブレーキを可能にするよりもむしろ、エンジンブレーキの間にオーバーランする。この理由のため、同一の変速機ノードに摩擦パックがある。オーバーランニング状態を防止して、エンジンブレーキを可能にするために、選択可能なダイナミッククラッチを使用することができる。
【０００５】
制御可能または選択可能な一方向クラッチ（すなわち、ＯＷＣ）は、従来の一方向クラッチ設計とは異なっている。選択可能なＯＷＣでは、スライドプレートと組み合わせて第２の組のストラットまたはロック部材が付加されることが多い。スライドプレートを加えた追加の組のロック部材は、多数の機能をＯＷＣに付与する。設計の必要性に応じて、制御可能なＯＷＣは、片方向または両方の方向に回転シャフトまたは静止シャフトの間に機械的結合を生成できる。同様に、設計に応じて、ＯＷＣは、片方向または両方の方向にオーバーランすることができる。制御可能なＯＷＣは、外部制御される選択または作動機構を含む。この選択機構の運動は、異なる操作モードに対応する２つ以上の位置の間にあることができる。選択機構は、同一の締結技術によってＯＷＣに対して固定される別個のシステムまたはアセンブリである。このような選択機構は、ＯＷＣが形成された後に別個のおよび引き続く操作で固定される。自動化されなければ、引き続く操作には追加の作業ステーションが必要となり、このことは、特に完成アセンブリの製造時間およびコストを増大させる。
【０００６】
さらに、別個の外部部品がＯＷＣにまたはその近くに装着し得るという事実は、品質欠陥の源となり、したがって、このような制御可能または選択可能なＯＷＣの製造コストを増し、このことは大量生産ベースにおいて重大であり得る。同様に、寸法上のスタックアップの問題のため、制御要素またはセレクタプレートの結合が、特に長期の使用にわたって生じる可能性がある。
【０００７】
従来技術の製品に機能的に匹敵するかまたはより優れている耐久性がありかつ廉価な製品に対して産業界、政府の規制当局および消費者からの要求が高まっており、この要求によって駆り立てられ、極端な温度のような困難な使用条件を受けるクラッチの改良に対する継続的な必要性が存在する。このことは、特に自動車産業に当てはまり、自動車用途用のクラッチの開発者および製造業者は、このような物品に関して多くの競合する性能仕様を満たさなければならない。
【０００８】
従来技術のカップリングおよび制御アセンブリと関連する他の問題は、制御要素と、制御要素を移動させるアクチベータとの間に比較的大きな距離を有することが望ましくないことである。大きな距離のため、アセンブリが配置される利用可能な空間の大きさが小さくなる。例えば、車両では、このようなアセンブリのための空間の大きさは典型的にかなり限定される。
【０００９】
米国特許第５，９２７，４５５号明細書は、双方向オーバーランニング爪型クラッチを開示している。米国特許第６，２４４，９６５号明細書は、トルク伝達用の平坦オーバーランニングカップリングを開示している。米国特許第６，２９０，０４４号明細書は、オートマチック変速機に使用するための選択可能な一方向クラッチアセンブリを開示している。米国特許第７，２５８，２１４号明細書は、オーバーランニングカップリングアセンブリを開示している。米国特許第７，３４４，０１０号明細書は、オーバーランニングカップリングアセンブリを開示している。米国特許第７，４８４，６０５号明細書は、オーバーランニングラジアルカップリングアセンブリまたはクラッチを開示している。
【００１０】
他の関連の米国特許文献は、２０１２／０１４５５０６、２０１１／０１９２６９７、２０１１／０１８３８０６、２０１０／０２５２３８４、２０１０／０２３０２２６、２０１０／０２００３５８、２００９／０１９４３８１、２００８／０２２３６８１、２００８／０１６９１６６、２００８／０１８５２５３、および次の米国特許第８，０７９，４５３号明細書、同第７，９９２，６９５号明細書、同第８，０５１，９５９号明細書、同第７，７４３，６７８号明細書、および同第７，４９１，１５１号明細書を含む。
【００１１】
米国特許第８，２７２，４８８号明細書は、その図９ｃ〜９ｃに（本出願では図１ａ〜１ｃとしてそれぞれ表示される）５００で一般に示されている「垂直作動シフトバルブ」ラッチ機構を開示している。一方向クラッチの制御プレートまたは要素５０２が設けられ、この要素は、クラッチのポケットと凹部プレート（図示せず）の間のシフト方向に沿ってシフトまたはスライドして、ポケットプレート内でばね付勢されるストラット５０４を制御可能に覆いまた覆わない。５０８で一般に示される作動アームまたはピンの自由端部５０６は、ハウジング５１４に形成されたボア５１３内のピストンまたはバルブ５１２のスライド移動中に、５１２で一般に示されるバルブまたはピストンの外面５２８に形成された湾曲ピン凹部または溝部５１０内で、制御プレート５０２のシフト方向に対して実質的に垂直の方向に移動し得る。溝部５１０の側壁または表面は、図１ａに示したように、それらの間にピン５０８をロックして、制御プレート５０２のシフト方向に対して平行の方向にピン５０８が移動するのを防止する。溝部５１０は湾曲させることが可能であり、作動アーム５０８の自由端部５０６は、ハウジング５１４内のピストン５１２の移動中に、溝部５１０内で、シフト軸に対して実質的に平行の方向およびシフト軸に対して実質的に垂直の方向の両方に同時に移動し得る。同様にボア５１３内に配置された圧縮ばね５１６は、ハウジング５１４のカバー５１８とバルブ５１２の一方の端部５２０との間で付勢される。一方向クラッチのプレート５０２は、図１ａのオーバーラン位置で示され、図１ｃのロック位置に移動する。バルブまたはピストン５１２の反対側端部５２４でハウジング５１４の制御部分５２３を介して制御圧力５２２を加えると、バルブ５１２が圧縮ばね５１６の付勢作用に対抗して移動し、その結果、ピン取付部５２６の制御プレート５０２に固定される作動ピン５０８が、図１ｂおよび図１ｃに示したように、バルブ５１２の外面５２８に形成された湾曲ピン凹部または溝部５１０内で移動する。図１ｃに示したように、ストラット５０４の一方は、制御プレート５０２に形成された開口５３０を通して延びて、一方向クラッチをロックする。
【００１２】
制御可能または選択可能な一方向クラッチを開示している他の米国特許文献は、米国特許第６，１９３，０３８号、同第７，１９８，５８７号、同第７，２７５，６２８号および同第７，４６４，８０１号、ならびに米国特許出願公開第２００７／０２７８０６１号、同第２００８／０１１０７１５号、同第２００９／０１５９３９１号および同第２００９／０２１１８６３号明細書を含む。
【００１３】
本出願に関連する他の米国特許文献は、２，９４７，５３７号、２，９５９，０６２号、４，０５０，５６０号、４，６５１，８４７号、６，９０５，００９号、８，０６１，４９６号、８，２８６，７７２号、２００４／０２３８３０６号、２００６／０１８５９５７号、２００７／００３４４７０号、２０１１／０２７３０２６号、２０１２／０１５２６８３号および２０１２／０１５２６８７号明細書を含む。
【００１４】
本出願の目的に関して、「カップリング」という用語は、プレートの一方が変速機のトルク伝達要素に駆動可能に結合され、他方のプレートが別のトルク伝達要素に駆動可能に結合されるか、あるいは変速機ハウジングに対して固定かつ静止保持されるクラッチまたはブレーキを含むと解釈されるべきである。「カップリング」、「クラッチ」および「ブレーキ」という用語は、交換可能に使用することができる。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の少なくとも１つの実施形態の目的は、追加の材料または追加の後処理段階を必要とすることなく、これによって、部品点数および製造の複雑さが低減された比較的軽量で費用効率的なアセンブリを提供するオーバーラニングカップリングおよび制御アセンブリを提供することである。
【００１６】
本発明の少なくとも１つの実施形態の他の目的は、極端な温度のような困難な使用条件を受けたときに長期間の使用中に適切に機能することができるオーバーラニングカップリングおよび制御アセンブリを提供することである。
【００１７】
本発明の少なくとも１つの実施形態のさらに他の目的は、アセンブリの制御要素またはセレクタプレートと、制御要素を移動させるアクチュエータとの間の距離を縮小することによって、コンパクトであるオーバーラニングカップリングおよび制御アセンブリを提供することである。
【００１８】
本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的および他の目的を実施することで、オーバーランニングカップリングおよび制御アセンブリが提供される。アセンブリは、互いに間隔が狭く向かい合ってそれぞれ第１および第２のカップリング面を有する第１および第２のカップリング部材を含む。部材の少なくとも１つは、軸を中心に回転するために装着される。アセンブリはまた、カップリング面と外面を有するハウジングとの間の制御されたシフト移動のために装着された制御要素と、ハウジング内のボアを画定する内面と、ハウジングの内面と外面との間に延び、かつそれらの内面と外面とを流体連通させて、制御圧力信号をハウジング内に伝送する制御ポートとを含む。第１のカップリング部材およびハウジングは、第１のカップリング部材およびハウジングを分離し、かつそれらによって共有される共通の壁部を有する一体成形の構成要素として形成される。壁部は、ハウジングの内面と第１のカップリング部材の内面との間に延び、かつそれらの内面を流体連通させる細長いスロットを有する。アセンブリは、さらに、スロットが伸びる方向に対して実質的に平行のシフト方向に沿って制御要素を移動させるために、制御要素に連結されたアクチュエータアームを含む。アクチュエータアームは、アセンブリの第１のモードに対応する第１の位置からアセンブリの第２のモードに対応する第２の位置に、また第１の位置に戻って制御要素を移動させる。アセンブリは、なおさらに、アクチュエータピストンを含み、このアクチュエータピストンはハウジングのボア内に配置され、かつハウジングの内面とスライド接触する外面と、ピストンが移動するときにアクチュエータアームが移動するようにアクチュエータアームの自由端部を受容しかつ保持するためにピストンの外面に形成された溝部とを有する。最後に、アセンブリは、付勢力をピストンに及ぼすためにハウジングのボア内に配置された付勢部材を含む。ハウジング内の制御圧力信号は、付勢部材の付勢力に対抗してボア内でピストンをスライドさせて、アクチュエータアームを移動させ、制御圧力信号がない場合、付勢部材がピストンを移動させ、結果としてアクチュエータアームを移動させる。
【００１９】
アセンブリは、さらに、制御要素の第１の位置におけるラッチ機構のロック状態において、スロット内でシフト方向と実質的に平行の第１の方向にアクチュエータアームが移動することを防止するために当該ラッチ機構を含み得る。ハウジング内の制御圧力信号は、ラッチ機構の状態をロック状態からアンロック状態に変化させて、アクチュエータアームをアンロックし、アンロックされたアクチュエータアームをスロット内で第１の方向に沿って移動させ、また制御要素をシフト方向に沿って第２の位置に移動させる。制御圧力信号は、付勢部材の付勢力に対抗してボア内でピストンをスライドさせる。制御圧力信号がない場合、付勢部材はピストンを移動させ、これによって、スロット内で第１の方向と反対の第２の方向に、アンロックされたアクチュエータアームを移動させ、また制御要素を第２の位置から戻って第１の位置にシフト方向に沿って移動させて、アンロック状態からロック状態にラッチ機構の状態を変化させ、アクチュエータアームをロックする。
【００２０】
第１の位置はオーバーラン位置でもよく、第１のモードはオーバーランモードでもよく、第２の位置はロック位置でもよく、第２のモードはロックモードでもよい。
【００２１】
ラッチ機構は、ピストンの外面に形成された溝部の部分を含んでもよく、この場合、作動アームの自由端部は、ハウジング内の制御圧力信号に応答して溝部内で移動可能である。
【００２２】
溝部は角状でもよく、この場合、作動アームの自由端部は、ハウジング内のピストンの移動中にシフト方向に対して実質的に平行の方向およびシフト方向に対して実質的に垂直の方向の両方に溝部内で移動する。
【００２３】
カップリング部材の一方は、ノッチプレートを含んでもよく、カップリング部材の他方は、共通の壁部と一体形成されたポケットプレートを含んでもよい。アセンブリは、さらに、カップリング部材のカップリング面の間に配置され、かつ第１の位置と第２の位置との間で移動可能なロック部材を含んでもよい。制御要素は、ロック部材の位置を制御するために動作可能であり得る。ロック部材は、リバースストラットであり得る。
【００２４】
制御要素は、軸を中心に回転可能な制御またはセレクタプレートであり得る。
【００２５】
制御要素は、ロック部材が制御要素の制御位置のロック部材の第１の位置に貫通して延びることを可能にするために、完全に貫通して延びる少なくとも１つの開口部を有してもよい。
【００２６】
さらに、本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的および他の目的を実施することで、オーバーランニングクラッチおよび制御アセンブリが提供される。アセンブリは、互いに間隔が狭く向かい合ってそれぞれ第１および第２のクラッチ面を含む第１および第２のクラッチ部材を含む。部材の少なくとも１つは、軸を中心に回転するために装着される。制御要素は、クラッチ面の間の制御されたシフト移動のために装着される。ハウジングは、外面と、ハウジング内のボアを画定する内面と、ハウジングの内面と外面との間に延び、かつそれらの内面と外面とを流体連通させて、制御圧力信号をハウジング内に伝送する制御ポートとを有する。第１のカップリング部材およびハウジングは、第１のクラッチ部材およびハウジングを分離し、かつそれらによって共有される共通の壁部を有する一体成形の構成要素として形成される。壁部は、ハウジングの内面と第１のクラッチ部材の内面との間に延び、かつそれらの内面を流体連通させる細長いスロットを有する。アクチュエータアームは、スロットが伸びる方向に対して実質的に平行のシフト方向に沿って制御要素を移動させるために、制御要素に連結される。アクチュエータアームは、アセンブリの第１のモードに対応する第１の位置からアセンブリの第２のモードに対応する第２の位置に、また第１の位置に戻って制御要素を移動させる。アクチュエータピストンは、ハウジングのボア内に配置され、ハウジングの内面とスライド接触する外面と、ピストンが移動するときにアクチュエータアームが移動するように、アクチュエータアームの自由端部を受容しかつ保持するためにピストンの外面に形成された溝部とを有する。付勢部材は、付勢力をピストンに及ぼすためにハウジングのボア内に配置される。ハウジング内の制御圧力信号は、付勢部材の付勢力に対抗してボア内でピストンをスライドさせて、アクチュエータアームを移動させる。制御圧力信号がない場合、付勢部材がピストンを移動させ、結果としてアクチュエータアームを移動させる。
【００２７】
アセンブリは、さらに、制御要素の第１の位置におけるラッチ機構のロック状態において、スロット内でシフト方向と実質的に平行の第１の方向にアクチュエータアームが移動することを防止するために当該ラッチ機構を含み得る。ハウジング内の制御圧力信号は、ラッチ機構の状態をロック状態からアンロック状態に変化させて、アクチュエータアームをアンロックし、アンロックされたアクチュエータアームをスロット内で第１の方向に沿って移動させ、制御要素をシフト方向に沿って第２の位置に移動させる。制御圧力信号は、付勢部材の付勢力に対抗してボア内でピストンをスライドさせる。制御圧力信号がない場合、付勢部材はピストンを移動させ、これによって、スロット内で第１の方向と反対の第２の方向に、アンロックされたアクチュエータアームを移動させ、また制御要素を第２の位置から戻って第１の位置にシフト方向に沿って移動させて、アンロック状態からロック状態にラッチ機構の状態を変化させ、アクチュエータアームをロックする。
【００２８】
第１の位置はオーバーラン位置でもよく、第１のモードはオーバーランモードでもよく、第２の位置はロック位置でもよく、第２のモードはロックモードでもよい。
【００２９】
ラッチ機構は、ピストンの外面に形成された溝部の部分を含んでもよく、この場合、作動アームの自由端部は、ハウジング内の制御圧力信号に応答して溝部内で移動可能であり得る。
【００３０】
溝部は角状でもよく、この場合、作動アームの自由端部は、ハウジング内のピストンの移動中にシフト方向に対して実質的に平行の方向およびシフト方向に対して実質的に垂直の方向の両方に溝部内で移動する。
【００３１】
クラッチ部材の一方は、ノッチプレートを含んでもよく、クラッチ部材の他方は、共通の壁部と一体形成されたポケットプレートを含んでもよい。
【００３２】
アセンブリは、さらに、クラッチ部材のクラッチ面の間に配置されたロック部材を含んでもよく、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり得る。制御要素は、ロック部材の位置を制御するために動作可能であり得る。
【００３３】
ロック部材は、リバースストラットであり得る。
【００３４】
制御要素は、軸を中心に回転可能な制御またはセレクタプレートであり得る。
【００３５】
制御要素は、ロック部材が制御要素の制御位置のロック部材の第１の位置に貫通して延びることを可能にするために、完全に貫通して延びる少なくとも１つの開口部を有してもよい。
【００３６】
例示的な実施形態について上に説明されているが、これらの実施形態が本発明の可能なすべての形態を説明しているとは意図されない。むしろ、本明細書で使用される用語は、限定ではなくて説明の用語であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更をなし得ることが理解される。さらに、様々な実装実施形態の特徴を組み合わせて、本発明のさらなる実施形態を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】図１ａは、異なる図面の異なる制御位置における垂直作動シフトバルブまたはピストン（ラッチ機構）の形態の従来技術の関連のストラットおよび制御装置を有する制御要素の一部を切り取った概略断面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、異なる図面の異なる制御位置における垂直作動シフトバルブまたはピストン（ラッチ機構）の形態の従来技術の関連のストラットおよび制御装置を有する制御要素の一部を切り取った概略断面図である。
【図１ｃ】図１ｃは、異なる図面の異なる制御位置における垂直作動シフトバルブまたはピストン（ラッチ機構）の形態の従来技術の関連のストラットおよび制御装置を有する制御要素の一部を切り取った概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の少なくとも１つの実施形態に従って構成されたオーバーランニングカップリングまたはクラッチおよび制御アセンブリの分解斜視図である。
【図３】図３は、制御要素を回転またはシフトさせて、リバースストラットを露出させたアクチュエータアームに連結された制御要素（セレクタプレート）の一部を切り取った概略斜視図である。
【図４】図４は、図３の図面と同様の概略斜視図であり、第１のカップリング部材およびハウジングを分離しかつそれらによって共有される共通の壁部の部分は、アクチュエータピストンまたはバルブおよびハウジングのアクチュエータアームを示すために取り外され、またリバースストラットが取り外されている。
【図５】図５は、図４の図面と同様の概略斜視図であり、アクチュエータピストンの角状スロットを示すために共通の壁部の部分は取り外されており、この場合、ピストンの軸方向の移動によりセレクタプレートの半径方向の移動が生成される。
【図６】図６は、一部を切り取った断面図であり、一体形成された共通の壁部を示し、セレクタプレートがハウジング内のピストンの移動によっていかに作動されるかを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されるが、開示した実施形態は、様々なかつ代わりの形態で具体化し得る本発明の単なる例示に過ぎないことを理解すべきである。図は必ずしも縮尺どおりでなく、ある図は、特定の構成要素の細部を示すために誇張または最小化し得る。したがって、本明細書に開示した特定の構造的および機能的な細部は、限定的に解釈されるべきでなく、本発明を様々に使用する当業者に教示するための代表的な基礎に過ぎないと解釈されるべきである。
【００３９】
再び図面を参照すると、図２は、１０で一般に示され、本発明の少なくとも１つの実施形態に従って構成されたオーバーランニングクラッチまたはカップリングおよび制御アセンブリの分解斜視図である。本出願の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２０１０／０２３０２２６号明細書に記載されているように、アセンブリ１０は、一般に１２で示された環状のリバースポケットプレートまたは第１の外側カップリング部材を含む。プレート１２の軸方向に延びる外面１４は、変速機ケース（図示せず）の内面にプレート１２を連結するための外側スプライン１６を有する。プレート１２の半径方向に延びる内面またはカップリング面１８には、間隔を空けたポケット２０が形成され、これらのポケットにおいて、リバースストラット２２が、それぞれのストラット２２の下のポケット２０に配置されたコイルばね（図示せず）によって回動自在に外側方向に付勢される。好ましくは、１２のリバースストラット２２が設けられる。しかし、それよりも多いかまたは少ない数のリバースストラットを設け得ることを理解されたい。
【００４０】
アセンブリ１０はまた、２６で一般に示される、複数の間隔を空けた開口２８を有する制御要素またはセレクタスライドプレートを含み、それらの開口は、制御部材を完全に貫通して延びて、プレート２６が、３７で一般に示されるアクチュエータアームによって共通の中心回転軸３６を中心に適切な角度で位置決めされたときに、リバースストラット２２がそれらのポケット２０で回動しかつ開口２８を通して延びて、３４で一般に示される前進または内側ポケットプレートまたはカップリング部材の半径方向に延びる表面またはカップリング面に形成された間隔を空けたロック形成部または傾斜リバースノッチ（図示せず）を係合することを可能にする。アーム３７は、プレート２６に連結されたシフトフォーク部分３８と、部分２８に連結されたスライド部分３９とを含む。
【００４１】
図３に示したように、アーム３７は、プレート１２の外周端壁の壁部または壁部分４２を通して形成されたノッチまたは細長いスロット４０を通して延びる。壁部４２は、第１のカップリング部材１２、および４３で一般に示されるハウジングを分離し、かつそれらによって共有される共通の壁部である。細長いスロット４０は、ハウジング４３の内面４５と、第１のカップリング部材１２の壁部４２の内面４７との間に延び、これによってそれらを連通させる。アーム３２のフォーク部分３８は、制御プレート２６に固定または連結される。アーム３７のスライド部分３９は、異なる使用位置の間のスロット４０で移動し、プレート２６をその制御位置の間でスライドまたはシフトさせて、ストラット２２を交互に覆うかまたは覆わない（すなわち、リバースストラット２２をそれぞれ係合するかまたは係合解除する）。
【００４２】
プレート３４は、スプラインリングの軸方向に延びる内面４８に形成された内側スプライン４６を有する当該スプラインリングを備える。プレート３４の他方のカップリング面（図示せず）から間隔を空けた半径方向に延びる表面５０またはカップリング面は、その内部に形成された複数の間隔を空けたポケット５２を有し、対応するコイルばね（図示せず）によって回動自在に付勢される複数の前進ストラット５４を当該ポケット内部に受け入れる。好ましくは、１４の前進ストラット５４が設けられる。しかし、それよりも多いかまたは少ない数の前進ストラット５４を設け得ることを理解されたい。
【００４３】
アセンブリ１０はまた、５８で一般に示される第２の外側カップリング部材またはノッチプレートを含み得、この外側カップリング部材は、その半径方向に延びる表面またはカップリング面（図示せず）に形成された複数のロック形成部、カムまたはノッチ（図示せず）を備え、それらによって、前進ストラット５４は軸３６を中心に一方向に前進プレート３４をノッチプレート５８にロックするが、軸３６を中心とする反対方向のフリーホイーリングを可能にする。ノッチプレート５８は、プレート５８の軸方向外面６６に形成される外側スプライン６４を含み、これらの外側スプラインは、プレート１２の外周端壁の軸方向に延びる内面４７内に形成された軸方向に延びる凹部６８内に受容されかつ保持される。
【００４４】
アセンブリ１０は、さらに、一般に７２で示されるスナップリングを含むことが可能であり、このスナップリングは、端部７４を有し、プレート１２の端壁４２の内面４７内に形成された環状溝７６に嵌入して、プレート１２，２６，３４および５８を共に保持し、かつプレートが互いに軸方向に移動することを制限する。
【００４５】
図３は、アセンブリ１０の図面であり、アーム３７のシフトフォーク３８はその制御位置の一方の制御位置にあり、リバースストラット２２を係合解除する。シフトフォーク３８は、軸３６を中心に前進オーバーラン方向に約７°回転されて、セレクタプレート２６を回転させ、次に、リバースストラット２２がポケット２０のそれらの係合解除位置からプレート３４のノッチ（図示せず）とのそれらの係合位置に移動することを可能にする。
【００４６】
図２〜図６を参照すると、ハウジング４３は、外面８０と、ハウジング４３内のボア８８を画定する内面４５とを有する。制御ポート８２は、ハウジング４３のそれぞれの内面４５と外面８０との間に延び、かつそれらを流体連通させて、制御圧力信号をハウジング４３内に伝送する。油流のために、第２の制御部分８１も設けられる。第１のカップリング部材１２およびハウジング４３は、第１のカップリング部材１２およびハウジング４３を分離し、かつそれらによって共有される共通の壁部４２を有する一体成形の構成要素として形成される。部材１２およびハウジング４３は、典型的に、ワンピースのアルミニウム鋳物として形成され、これによって、一体的な一体成形の構造体を提供する。
【００４７】
作動アーム３７の自由端部またはスライド部分３９は、ハウジング４３に形成されたボア８８内のピストン８６のスライド移動中に、８６で一般に示されるバルブまたはピストンの外面８４に形成された湾曲または角状ピン凹部または溝部８３内で、制御プレート２６のシフト方向に対して実質的に垂直の方向に移動する。溝部８３の側壁または表面は、それらの間にスライド部分３９をロックして、制御プレート２６のシフト方向に対して平行の方向にスライド部分３９が移動するのを防止する。溝部８３は湾曲させることが可能であり、作動アーム３７のスライド部分３９は、ハウジング４３内のピストン８６の移動中に、溝部８３内で、シフト軸に対して実質的に平行の方向およびシフト軸に対して実質的に垂直の方向の両方に同時に移動し得る。同様にボア８８内に配置された圧縮ばね９０は、ハウジング４３のカバー９２とバルブ８６の肩部との間に付勢される。カバー９２は、ロックまたはスナップリング９４（図６）によってハウジング４３に保持される。
【００４８】
ばね９０と反対側のバルブまたはピストン８６の端部でハウジング４３の制御ポート８２を介して制御圧力を加えると、バルブ８６が圧縮ばね９０の付勢作用に対抗して移動し、その結果、フォーク３８において制御プレート２６に固定される作動アーム３７のスライド部分３９が、バルブ８６の外面８４に形成された湾曲ピン凹部または溝部８３内で移動する。
【００４９】
図６に示したように、アクチュエータピストン８６がその「ホーム」ポジション」にあるとき、リバースストラット２２はセレクタプレート２６によって覆われる。制御圧力信号の形態の油が加えられ、ピストン８６がボア８８で「上に」移動される。アクチュエータピストン８６のこの軸方向移動は、アーム３７を介してセレクタプレート２６の半径方向移動に変換され、したがって、アクチュエータピストン８６の角状スロット８２はリバースストラット２２を覆わない。
【００５０】
本発明の実施形態を示しかつ説明してきたが、これらの実施形態が本発明の可能なすべての形態を示しかつ説明することは意図されない。むしろ、本明細書に使用した用語は、限定ではなくて説明の用語であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更をなし得ることが理解される。
【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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