(57)【要約】  オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリと、そのアセンブリで使用する制御システムとが提供される。システムは、第２のカップリング部材の第１のカップリング面間のシフト動作を制御するために取り付けられた制御部材を含む。爪などの一方向ロック部材は、制御部材が第２のカップリング部材に対してシフト又は回転することができる解放位置と、制御部材に連結された出力部材を含む二方向アクチュエータサブアセンブリが受け取るアクチュエータコマンド信号がない場合に、制御部材が、第２のカップリング部材に対して第１の方向に不意にシフトするのを防止するために、制御部材と第２のカップリング部材のロック部材係合部分との間で、制御部材及び第２のカップリング部材を互いにロックする係合位置との間で動作するために、制御部材に回転可能に連結される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接近した間隔で互いに対向する第１及び第２のカップリング面をそれぞれ有する第１及び第２のカップリング部材を含むオーバーランニングカップリングアセンブリの動作モードを制御するシステムにおいて、前記第１のカップリング部材は、回転軸のまわりに回転するように取り付けられ、前記システムは、
前記カップリング面間のシフト動作を制御するために取り付けられた制御部材と、
アクチュエータコマンド信号に応答して、前記カップリングアセンブリの第１の動作モードに対応する第１の位置と、前記カップリングアセンブリの第２の動作モードに対応する第２の位置との間で、前記第２のカップリング部材に対して、小移動の制御部材シフト動作を選択的に行うために、前記制御部材に連結された出力部材を含む二方向アクチュエータアセンブリと、
前記制御部材が前記第２のカップリング部材に対してシフトすることができる解放位置と、前記アクチュエータアセンブリが受け取る前記アクチュエータコマンド信号がない場合に、前記制御部材が、前記第２のカップリング部材に対して第１の方向に不意にシフトするのを防止するために、前記制御部材と前記第２のカップリング部材のロック部材係合部分との間で、前記制御部材及び前記第２のカップリング部材を互いにロックする係合位置との間で動作するために、前記制御部材に回転可能に連結された一方向ロック部材と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記制御部材は、様々な角度位置間で前記軸のまわりに回転可能な制御プレート又はセレクタプレートであることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記出力部材は、アクチュエータアームを含むことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記カップリングアセンブリはクラッチアセンブリであり、前記カップリング部材はクラッチ部材であり、前記カップリング面はクラッチ面であることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、電気機械システムであり、前記アクチュエータアセンブリは、電気アクチュエータコマンド信号に応答して、前記制御部材を駆動するための電動式装置を含むことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ロック部材を前記係合位置に付勢するために、付勢力を前記ロック部材にかける付勢部材をさらに含み、前記ロック部材及び前記出力部材は、互いに回転可能に連結されることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ロック部材は、前記係合位置にばねで付勢されることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ロック部材は、前記出力部材と一体に形成されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ロック部材及び前記出力部材は、滑合連結によって前記制御部材に回転可能に連結されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記出力部材は、前記第２のカップリング部材の壁に形成されたスロットを貫通し、前記ロック部材係合部分は、前記スロットを少なくとも部分的に画定することを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ロック部材係合部分は、前記第２のカップリング面に形成されることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項５に記載のシステムにおいて、前記装置は、伸長位置と後退位置との間を移動するように構成されたアーマチュアを有するソレノイドを含み、前記出力部材は、前記出力部材が前記制御部材をシフトさせ始める前に、所定の量だけ回転できるように前記アーマチュアに連結されることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項４に記載のシステムにおいて、前記クラッチアセンブリは、選択可能な一方向クラッチアセンブリであり、第１のクラッチ部材は、ノッチプレートであり、第２のクラッチ部材は、ポケットプレートであり、前記制御部材は、前記軸のまわりに回転可能なセレクタプレートであることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記制御部材は、その中に穴が形成され、前記出力部材は、そこから突出するピボットピンを有し、前記ピボットピンが前記制御部材内で回転するように、前記ピンは、前記制御部材の前記穴と滑合連結されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリにおいて、
接近した間隔で互いに対向する第１及び第２のカップリング面をそれぞれ有する第１及び第２のカップリング部材を含むカップリングサブアセンブリであって、前記第１のカップリング部材は、回転軸のまわりに回転するように取り付けられ、前記第２のカップリング部材は爪係合部分を含む、カップリングサブアセンブリと、
前記カップリング面間のシフト動作を制御するために取り付けられた制御部材と、
アクチュエータコマンド信号に応答して、前記カップリングサブアセンブリの第１の動作モードに対応する第１の位置と、前記カップリングサブアセンブリの第２の動作モードに対応する第２の位置との間で、前記第２のカップリング部材に対して、小移動の制御部材シフト動作を選択的に行うために、前記制御部材に連結された出力部材を含む二方向アクチュエータサブアセンブリと、
前記制御部材が前記第２のカップリング部材に対してシフトすることができる解放位置と、前記アクチュエータサブアセンブリが受け取る前記アクチュエータコマンド信号がない場合に、前記制御部材が、前記第２のカップリング部材に対して第１の方向に不意にシフトするのを防止するために、前記制御部材と前記第２のカップリング部材のロック部材係合部分との間で、前記制御部材及び前記第２のカップリング部材を互いにロックする係合位置との間で動作するために、前記制御部材に回転可能に連結された一方向ロック部材と、
を含むことを特徴とするアセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記制御部材は、様々な角度位置間で前記軸のまわりに回転可能な制御プレート又はセレクタプレートであることを特徴とするアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記出力部材は、アクチュエータアームを含むことを特徴とするアセンブリ。
【請求項１８】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記カップリングサブアセンブリはクラッチサブアセンブリであり、前記カップリング部材はクラッチ部材であり、前記カップリング面はクラッチ面であることを特徴とするアセンブリ。
【請求項１９】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記アクチュエータサブアセンブリは、電気アクチュエータコマンド信号に応答して、前記制御部材を駆動するための電動式装置を含むことを特徴とするアセンブリ。
【請求項２０】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記ロック部材を前記係合位置に付勢するために、付勢力を前記ロック部材にかける付勢部材をさらに含み、前記ロック部材及び前記出力部材は互いに回転可能に連結されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２１】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記ロック部材は、前記係合位置にばねで付勢されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２２】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記ロック部材は、前記出力部材と一体に形成されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２３】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記ロック部材及び前記出力部材は、滑合連結によって前記制御部材に回転可能に連結されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２４】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記出力部材は、前記第２のカップリング部材の壁に形成されたスロットを貫通し、前記ロック部材係合部分は、前記スロットを少なくとも部分的に画定することを特徴とするアセンブリ。
【請求項２５】
請求項１５に記載のアセンブリにおいて、前記ロック部材係合部分は、前記第２のカップリング面に形成されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２６】
請求項１９に記載のアセンブリにおいて、前記装置は、伸長位置と後退位置との間を移動するように構成されたアーマチュアを有するソレノイドを含み、前記出力部材は、前記出力部材が前記制御部材をシフトさせ始める前に、所定の量だけ回転できるように前記アーマチュアに連結されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２７】
請求項１８に記載のアセンブリにおいて、前記クラッチサブアセンブリは、選択可能な一方向クラッチアセンブリであり、第１のクラッチ部材は、ノッチプレートであり、第２のクラッチ部材は、ポケットプレートであり、前記制御部材は、前記軸のまわりに回転可能なセレクタプレートであることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２８】
請求項２３に記載のアセンブリにおいて、前記制御部材には穴が形成され、前記出力部材は、突出するピボットピンを有し、前記ピボットピンが前記制御部材内で回転するように、前記ピンは、前記制御部材の前記穴と滑合連結されることを特徴とするアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１７年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／５１０，８５６号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、概略的には、オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリとアセンブリの不意の係合を防止するシステムとに関する。
【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と、第２のカップリング部材と、２つのカップリング部材の対向面間の第１のロック部材セットとを含む。一方向クラッチは、一方向にロックし、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トランスミッションで多く使用される２つのタイプの一方向クラッチとして以下のものがある。
【０００４】
一方向クラッチのインナ及びアウタレース間にばね付勢式ローラを含むローラタイプ。（ローラタイプは、一部の用途でばねなしでも使用される）。
【０００５】
一方向クラッチのインナ及びアウタレース間に配置された、非対称に成形された楔を含むスプラグタイプ。
【０００６】
一方向クラッチは、通常、エンジンブレーキを可能にするのではなくてエンジンブレーキ中にオーバーランする。このために、同じトランスミッションノードに摩擦パックがある。選択可能な動的クラッチを使用して、オーバーランニング状態を防止し、エンジンブレーキを可能にする。
【０００７】
制御可能な、又は選択可能な一方向クラッチ（すなわち、ＳＯＷＣ）は、従来の一方向クラッチ構造とは異なっている。ＳＯＷＣでは、スライドプレートと組み合わせた第２のストラット又はロック部材セットを追加することが多い。スライドプレートを加えた補足ロック部材セットは、ＯＷＣの複数の機能を付加する。構造上の必要性に応じて、制御可能なＯＷＣは、１つの又は両方の方向に回転する、又は静止したシャフト間を機械連結することができる。又は、構造に応じて、ＯＷＣは、１つの又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、外部制御式の選択又は駆動機構を含む。選択機構は、様々な動作モードに対応する２つ又は複数の位置間を移動することができる。選択機構は、同じ固定技術によってＯＷＣに対して固定された独立システム又はアセンブリである。そのような選択機構は、ＯＷＣが形成された後に、次の別の作業で固定される。この次の作業は、自動化されても、又はそうでなくても余分なワークステーションを必要とし、これは、特に、完成したアセンブリの製造時間及びコストを増大させる。
【０００８】
さらに、独立した外部部品が、品質欠陥のもとであるＯＷＣに、又はＯＷＣの近くに取り付けられ得ることで、そのような制御可能な、又は選択可能なＯＷＣの製造コストが増え、これは、大量生産において重要であり得る。また、寸法の積み上げ問題により、特に長期の使用によって、制御要素又はセレクタプレートのバインディングが、発生する場合がある。
【０００９】
先行技術の製品に機能上匹敵する、又は先行技術の製品よりも機能上優れた、高耐久性の安価な製品に対する、業界、政府の規制当局、及び消費者からの高い要望を受けて、極限温度などの困難な運転条件にさらされるクラッチを改良する必要性が引き続き存在する。これは、特に、自動車業界に当てはまり、自動車業界では、自動車用途のクラッチの開発者及び製造は、そのような商品に対する、いくつかの相反する性能仕様に対処しなければならない。
【００１０】
先行技術のカップリング及び制御アセンブリに関する、望ましくない別の問題は、制御要素と、制御要素を移動させる活動体との間の距離が比較的長いことである。長い距離により、アセンブリが配置される利用可能な空間が小さくなる。例えば、車両において、そのようなアセンブリに対する空間の大きさは、通常かなり制限される。
【００１１】
米国特許第５，９２７，４５５号明細書は、二方向オーバーランニング爪式クラッチを開示している。米国特許第６，２４４，９６５号明細書は、トルク伝達用のプランナー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、オートマチックトランスミッションで使用する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又はクラッチを開示している。
【００１２】
他の関連する米国特許出願には、第２０１２／０１４５５０６号明細書、第２０１１／０１９２６９７号明細書、第２０１１／０１８３８０６号明細書、第２０１０／０２５２３８４号明細書、第２００９／０１９４３８１号明細書、第２００８／０２２３６８１号明細書、第２００８／０１６９１６５号明細書、第２００８／０１６９１６６号明細書、第２００８／０１８５２５３号明細書があり、続いて、米国特許には、第８，０７９，４３５号明細書、第７，９９２，６９５号明細書、第８，０５１，９５９号明細書、第７，７６６，７９０号明細書、第７，７４３，６７８号明細書、第７，４９１，１５１号明細書がある。
【００１３】
そのような制御可能な一方向カップリングアセンブリに関する１つの問題は、特に、周囲温度が０°Ｆをかなり下まわる場合に、一方向クラッチ内の高粘度油圧流体のために、一方向クラッチが、（寄生損失によるなど）そのオーバーラン位置又はモードから、そのロック位置又はモードに不意に変わり得ることである。そのような変化により、クラッチが機能しなくなることがある。
【００１４】
米国特許第８，２７２，４８８号明細書は、それぞれがラッチ機構を有する制御装置を含むオーバーランニングカップリング及び制御アセンブリを開示している。ハウジングスロット内で連結アセンブリの制御プレートのシフト方向に実質的に平行な第１の方向にあるオーバーランニングカップリングアセンブリの各ラッチ機構は、制御プレートの第１の位置において機構のロック状態にある。ハウジングの穴内の制御圧力信号は、ラッチ機構の状態をロックからロック解除に切り換えて、アクチュエータアームのロックを解除し、ロックを解除されたアクチュエータをスロット内で第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。制御圧力信号はまた、アクチュエータアームの自由端部分を受け入れて保持するために外面に形成された溝を有するピストンをハウジングの穴内で少なくとも１つの付勢部材の付勢力に抗してスライドさせる。制御圧力信号がない場合に、少なくとも１つの付勢部材はピストンを移動させ、それにより、ロックを解除されたアームをスロット内で第１の方向とは反対の第２の方向に移動させ、制御要素をシフト方向に沿って第２の位置から第１の位置に戻し、ラッチ機構の状態をロック解除からロックに切り換えて、アクチュエータアームをロックする。
【００１５】
米国特許出願第２０１６／０１６０９４２号明細書、同第２０１６／０２７３５９５号明細書、同第２０１６／０２９０４１６号明細書、同第２０１６／０３３９７７５号明細書、同第２０１６／０３４１２６３号明細書、同第２０１６／０３４８７４２号明細書、同第２０１６／０３７５７５４号明細書、同第２０１７／０００２８７７号明細書、及び同第２０１７／００５９０３３号明細書はすべて、選択可能な一方向クラッチ（すなわち、ＳＯＷＣ）での「抵抗トルク」の問題について説明している。
【００１６】
１つの選択可能な一方向クラッチでは、ポケットプレートが静止部材に固定され、潤滑オイルが回転プレート間に注入される。しかし、セレクタの遊びが、潤滑オイルによるノッチプレートの回転によって、不必要に回転することがある。特に、セレクタプレートに注入されたオイルの剪断力から生じたそのような抵抗トルクは、オイルの粘度が高くなると共に増大する。例えば、オイルの温度が極端に低い場合に、オイルの粘度は大幅に高くなる。この状況において、セレクタプレートは、ノッチプレートの回転で生じた抵抗トルクによって回転することがあり、その結果、アクチュエータアームが駆動されて、ノッチプレートをポケットプレートと不必要に係合させることがある。選択可能な一方向クラッチのそのような誤った係合は、抵抗力に抗する復帰ばねの弾性力を大きくすることで防止することができる。しかし、この場合に、大きくなったばね力に打ち勝つために、セレクタプレートを回転させるより大きいアクチュエータが必要になることがあり、したがって、選択可能な一方向クラッチが大きくなる。
【００１７】
他の関連するＳＯＷＣが、以下の米国特許出願第２０１５／０１０５２０５号明細書、同第２０１６／０１８６８１８号明細書、同第２０１６／０２３０８１９号明細書、同第２０１６／０２２３０７２号明細書、同第２０１６／０２４５３４６号明細書、同第２０１６／０２５０９１７号明細書、同第２０１６／０２６５６０５号明細書、同第２０１６／０３３９９０８号明細書、同第２０１６／０３６３１７９号明細書、同第２０１７／００３７９１４号明細書、同第２０１７／００７３７５９号明細書、同第２０１７／００５０６３６号明細書、及び同第２０１７／００６６３１７号明細書に記載されている。
【００１８】
制御可能な、又は選択可能な一方向クラッチを開示した他の米国特許公報には、米国特許第６，１９３，０３８号明細書、同第７，１９８，５８７号明細書、同第７，２７５，６２８号明細書、同第８，０８７，５０２号明細書、同第８，１９６，７２４号明細書、同第８，６０２，１８７号明細書、及び同第７，４６４，８０１号明細書と、米国特許出願公開第２００７／０２７８０６１号明細書、同第２００８／００００７４７号明細書、同第２００８／０１１０７１５号明細書、同第２００９／０１５９３９１号明細書、同第２００９／０２１１８６３号明細書、同第２０１０／０２３０２２６号明細書、同第２０１４／０１９０７８５号明細書、同第２０１４／０３７８２６６号明細書、同第２０１６／０１２９８６４号明細書、同第２０１６／０１６０９４１号明細書、同第２０１６／０１３１２０６号明細書、同第２０１６／０１３１２０５号明細書、同第２０１６／０３６９８５５号明細書、及び同第２０１６／０３７７１２６号明細書とがある。
【００１９】
上記にもかかわらず、オートマチックトランスミッション環境において、空間を節約しながら、特に、極端に低い始動温度（すなわち、０．０°Ｆ以下）時に、負荷がかかった状態で非油圧式クラッチを解放する必要がある。
【００２０】
本願に関連する他の米国特許文献には、米国特許第２，９４７，５３７号明細書、同第２，９５９，０６２号明細書、同第４，０５０，５６０号明細書、同第４，３４０，１３３号明細書、同第４，６５１，８４７号明細書、同第６，６０７，２９２号明細書、同第６，９０５，００９号明細書、同第７，９４２，７８１号明細書、同第８，０６１，４９６号明細書、同第８，２８６，７７２号明細書、同第２００４／０２３８３０６号明細書、同第２００６／０１８５９５７号明細書、同第２００７／００３４４７０号明細書、同第２００９／０２５５７７３号明細書、同第２０１０／００２２３４２号明細書、同第２０１０／０２５５９５４号明細書、同第２０１１／０１７７９００号明細書、同第２０１２／００９０９５２号明細書、同第２０１２／０１５２６８３号明細書、同第２０１２／０１５２６８７号明細書、同第２０１２／０１４５５０５号明細書、同第２０１２／０１５２６８７号明細書、同第２０１２／０１５２６８３号明細書、同第２０１５／０００１０２３号明細書、同第２０１５／００００４４２号明細書、同第２０１５／００１４１１６号明細書、同第２０１５／０２１１５８７号明細書、及び同第２０１６／００４７４３９号明細書がある。
【００２１】
本願において、「カップリング」という用語は、プレートの一方が、トランスミッションのトルク供給要素に駆動可能に連結され、他方のプレートが、トランスミッションハウジングに対して静止して固定及び保持されるクラッチ又はブレーキを含むと解釈すべきである。「カップリング」、「クラッチ」、及び「ブレーキ」という用語は、区別なく使用することができる。
【発明の概要】
【００２２】
本発明の少なくとも１つの実施形態の目的は、オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリと、このアセンブリで使用する制御システムとを提供することであり、特に、低温の動作温度時に、アセンブリの不意の係合を防止するために機構が設けられる。
【００２３】
本発明の少なくとも１つの実施形態の上記の目的及び他の目的を達成するために、接近した間隔で互いに対向する第１及び第２のカップリング面をそれぞれ有する第１及び第２のカップリング部材を含むオーバーランニングカップリングアセンブリの動作モードを制御するシステムが設けられる。第１のカップリング部材は、回転軸のまわりに回転するように取り付けられる。システムは、カップリング面間のシフト動作を制御するために取り付けられた制御部材を含む。二方向アクチュエータアセンブリは、アクチュエータコマンド信号に応答して、カップリングアセンブリの第１の動作モードに対応する第１の位置と、カップリングアセンブリの第２の動作モードに対応する第２の位置との間で、第２のカップリング部材に対して小移動の制御部材シフト動作を選択的に行うために制御部材に連結された出力部材を含む。一方向ロック部材は、制御部材が第２のカップリング部材に対してシフトすることができる解放位置と、アクチュエータアセンブリが受け取るアクチュエータコマンド信号がない場合に、制御部材が、第２のカップリング部材に対して第１の方向に不意にシフトするのを防止するために、制御部材と第２のカップリング部材のロック部材係合部分との間で、ロック部材及び第２のカップリング部材を互いにロックする係合位置との間で動作するために制御部材に回転可能に連結される。
【００２４】
制御部材は、様々な角度位置間で軸のまわりに回転可能な制御又はセレクタプレートとすることができる。
【００２５】
出力部材は、アクチュエータアームを含むことができる。
【００２６】
カップリングアセンブリは、クラッチアセンブリとすることができ、カップリング部材は、クラッチ部材とすることができ、カップリング面は、クラッチ面とすることができる。
【００２７】
システムは、アクチュエータアセンブリが、電気アクチュエータコマンド信号に応答して、制御部材を駆動する電動式装置を含むことができる電気機械システムとすることができる。
【００２８】
システムは、ロック部材を係合位置に付勢するために、付勢力をロック部材にかける付勢部材をさらに含むことができる。ロック部材及び出力部材は、互いに回転可能に連結することができる。
【００２９】
ロック部材は、係合位置にばねで付勢することができる。
【００３０】
ロック部材は、出力部材と一体に形成することができる。
【００３１】
ロック部材及び出力部材は、滑合連結によって制御部材に回転可能に連結することができる。
【００３２】
出力部材は、第２のカップリング部材の壁に形成されたスロットを貫通することができ、ロック部材係合部分は、スロットを少なくとも部分的に画定する。
【００３３】
ロック部材係合部分は、第２のカップリング面に形成することができる。
【００３４】
装置は、伸長位置と後退位置との間を移動するように構成されたアーマチュアを有するソレノイドを含むことができ、出力部材は、出力部材が制御部材をシフトさせ始める前に、所定の量だけ回転できるようにアーマチュアに連結される。
【００３５】
クラッチアセンブリは、選択可能な一方向クラッチアセンブリとすることができ、第１のクラッチ部材は、ノッチプレートとすることができ、第２のクラッチ部材は、ポケットプレートとすることができ、制御部材は、軸のまわりに回転可能なセレクタプレートとすることができる。
【００３６】
制御部材は、その中に穴を形成することができ、出力部材は、そこから突出するピボットピンとすることができる。ピンは、制御部材内で回転するように、制御部材の穴と滑合連結することができる。
【００３７】
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及び他の目的を達成するのに、オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリが設けられる。アセンブリは、接近した間隔で互いに対向する第１及び第２のカップリング面をそれぞれ有する第１及び第２のカップリング部材を含むカップリングサブアセンブリを含む。第１のカップリング部材は、回転軸のまわりに回転するように取り付けられ、第２のカップリング部材は、爪係合部分を含む。制御部材は、カップリング面間のシフト動作を制御するように取り付けられる。二方向アクチュエータサブアセンブリは、アクチュエータコマンド信号に応答して、カップリングサブアセンブリの第１の動作モードに対応する第１の位置と、カップリングサブアセンブリの第２の動作モードに対応する第２の位置との間で、第２のカップリング部材に対して小移動の制御部材シフト動作を選択的に行うために制御部材に連結された出力部材を含む。一方向ロック部材は、制御部材が第２のカップリング部材に対してシフトすることができる解放位置と、アクチュエータサブアセンブリが受け取るアクチュエータコマンド信号がない場合に、制御部材が、第２のカップリング部材に対して第１の方向に不意にシフトするのを防止するために、制御部材と第２のカップリング部材のロック部材係合部分との間で、制御部材及び第２のカップリング部材を互いにロックする係合位置との間で動作するために、制御部材に回転可能に連結される。
【００３８】
制御部材は、様々な角度位置間で軸のまわりに回転可能な制御又はセレクタプレートとすることができる。
【００３９】
出力部材は、アクチュエータアームを含むことができる。
【００４０】
カップリングサブアセンブリは、クラッチアセンブリとすることができ、カップリング部材は、クラッチ部材とすることができ、カップリング面は、クラッチ面とすることができる。
【００４１】
アクチュエータサブアセンブリは、電気アクチュエータコマンド信号に応答して、制御部材を駆動する電動式装置を含むことができる。
【００４２】
アセンブリは、ロック部材を係合位置に付勢するために、付勢力をロック部材にかける付勢部材をさらに含むことができる。ロック部材及び出力部材は、互いに回転可能に連結することができる。
【００４３】
ロック部材は、係合位置にばねで付勢することができる。
【００４４】
ロック部材は、出力部材と一体に形成することができる。
【００４５】
ロック部材及び出力部材は、滑合連結によって制御部材に回転可能に連結することができる。
【００４６】
出力部材は、第２のカップリング部材の壁に形成されたスロットを貫通することができ、ロック部材係合部分は、スロットを少なくとも部分的に画定することができる。
【００４７】
ロック部材係合部分は、第２のカップリング面に形成することができる。
【００４８】
装置は、伸長位置と後退位置との間を移動するように構成されたアーマチュアを有するソレノイドを含むことができ、出力部材は、出力部材が制御部材をシフトさせ始める前に、所定の量だけ回転できるようにアーマチュアに連結することができる。
【００４９】
クラッチサブアセンブリは、選択可能な一方向クラッチサブアセンブリとすることができ、第１のクラッチ部材は、ノッチプレートとすることができ、第２のクラッチ部材は、ポケットプレートとすることができ、制御部材は、軸のまわりに回転可能なセレクタプレートとすることができる。
【００５０】
制御部材は、その中に穴を形成することができ、出力部材は、そこから突出するピコットピンとすることができる。ピンは、制御部材内で回転するように、制御部材の穴と滑合連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、ストラットをロックするためのポケットを有するポケットプレートの上面図である。
【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築されたカップリング及び制御アセンブリで使用するセレクタプレート又は制御部材の斜視図である。
【図３】図３は、２部品構成のアクチュエータアームと、ばねで付勢されたロック部材又は爪と、図１のポケットプレートとの間の相互連結を示す、一部破断された側面図である。
【図４】図４は、図３の２部品構成のアクチュエータアームとばねで付勢された爪との背面図である。
【図５】図５は、図３の図と同様の図であるが、アクチュエータアセンブリと、矢印で示す力又は負荷とをさらに示している。
【図６】図６は、図３〜５のアクチュエータアームの上部斜視図である。
【図７】図７は、図６の図と同様であるが、反対方向からの斜視図である。
【図８】図８は、図３〜５の爪の上部斜視図である。
【図９】図９は、図８の図と同様であるが、反対方向からの斜視図である。
【図１０】図１０は、単体として形成されたアクチュエータアーム、及びロック部材又は爪の正面図である。
【図１１】図１１は、図５の図と同様の図であるが、図１０の単体構成を示している。
【図１２】図１２は、図６の図と同様であるが、単体構成の斜視図である。
【図１３】図１３は、図７の図と同様であるが、単体構成の斜視図である。
【図１４】図１４は、単体のアクチュエータアーム及びロック部材と、セレクタプレートと、ポケットプレートとの、一部破断された概略側面図であり、駆動方向は前の実施形態に対して逆である。
【図１５】図１５は、単体のアクチュエータアーム及びロック部材と、セレクタプレートと、ポケットプレートとの、一部破断された概略側面図であり、駆動方向は前の実施形態に対して逆である。
【図１６】図１６は、単体のアクチュエータアーム及びロック部材と、セレクタプレートと、ポケットプレートとの、一部破断された概略側面図であり、駆動方向は前の実施形態に対して逆である。
【図１７】図１７は、単体のアクチュエータアーム及びロック部材と、セレクタプレートと、ポケットプレートとの、一部破断された概略側面図であり、駆動方向は前の実施形態に対して逆である。
【図１８】図１８は、単体のアクチュエータアーム及びロック部材と、セレクタプレートと、ポケットプレートとの、一部破断された概略側面図であり、駆動方向は前の実施形態に対して逆である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
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、当然のことながら、開示する実施形態は、様々な代替の形態で具現化できる本発明の単なる例に過ぎない。図は、必ずしも一定の縮尺ではなく、一部の形体は、特定の効用要素の細部を示すために拡大又は最小化することができる。したがって、本明細書に開示する特定の構造又は機能の細部は、限定として解釈すべきではなくて、単に、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として解釈すべきである。
【００５３】
オーバーランニングカップリング及び制御アセンブリは通常、選択可能な一方向クラッチ（ＳＯＷＣ）サブアセンブリなどのカップリングサブアセンブリを含む。サブアセンブリは、接近した間隔で互いに対向する第１及び第２のカップリング面をそれぞれ有する第１及び第２のカップリング部材を含む。
【００５４】
図１に示すように、第１のカップリング部材は、サブアセンブリの回転軸２１のまわりに回転するように取り付けられたノッチプレート（図示せず）とすることができ、第２のカップリング部材は、ノッチプレートに対して静止した、全体として２０で示すポケットプレートとすることができる。ポケットプレート２０は、ポケット２３を含むカップリング面２２を有する。
【００５５】
図２に示すように、ＳＯＷＣサブアセンブリはまた、通常、本発明の第１の実施形態では全体として３０で示し、（第２の実施形態に対しては示さず）、第３の実施形態では全体として３０”で示す、ノッチプレート及びポケットプレートのカップリング面間でシフト又は回転動作を制御するために取り付けられた制御部材又はセレクタプレートを含む。セレクタプレート３０は、ロック部材又はストラットが貫通するのを可能にする複数の離間した開口３２を含む。セレクタプレート３０はまた、下記に説明するように、アクチュエータアーム、及び一方向ロック部材又は爪との滑合回転連結を可能にするように、セレクタプレート３０を貫通する穴３４を含む。
【００５６】
図５及び図１１を参照すると、カップリング及び制御アセンブリはまた、出力部材又はアクチュエータアーム（第１の実施形態では４２、第２の実施形態では４２’、第３の実施形態では４２”）を含む、全体として４０（図１１では４０’）で示す二方向アクチュエータサブアセンブリを含み、アクチュエータアームは、ピボットピン４３を介してセレクタプレート３０に回転可能に連結され、アーム４２のヘッド部分４８の両側で、カラー４７によってアクチュエータ又はソレノイドのアーマチュア又はプランジャ４６に連結されている。（ヘッド部分４８の両側面は、アーマチュア４６の直線動作時に、出力部材４２及びロック部材５０の適切な動作を可能にするように角度を付けられている）。
【００５７】
付勢ばね４９は、サブアセンブリ４０のアクチュエータが受け取ったアクチュエータコマンド信号に応答して、カップリングサブアセンブリの第１の動作モードに対応する第１の位置と、カップリングサブアセンブリの第２の動作モードに対応する第２の位置との間で、ポケットプレート２０に対して小移動の制御部材シフト又は回転動作を選択的に行うために、アーマチュア４６を付勢する。
【００５８】
カップリング及び制御アセンブリはまた、一方向ロック部材又は爪（図３〜５、図８、及び図９の第１の実施形態では５０、図１２及び図１３の第２の実施形態では５０’、図１４〜１８の第３の実施形態では５０”）を含む。爪５０も、セレクタプレート３０がポケットプレート２０に対してシフト又は回転することができる解放位置と、サブアセンブリ４０のアクチュエータが受け取るアクチュエータコマンド信号がない場合に、セレクタプレート３０が、ポケットプレート２０に対して、軸２１のまわりの第１の方向に不意にシフト又は回転するのを防止するために、セレクタプレート３０とポケットプレート２０のロック部材係合部分２４との間で、セレクタプレート３０とポケットプレート２０とを互いにロックする係合位置との間で動作するように、（穴３４を貫通する）ピン４３を介してセレクタプレート３０に回転可能に連結されている。
【００５９】
アセンブリは、カップリング部材のカップリング面間に配置され、第１及び第２の位置間を移動可能な１つ又は複数のロック部材又はストラット（図示せず）をさらに含むことができる。セレクタプレート３０のシフト動作により、ロック部材は位置を変える。セレクタプレート３０は、少なくとも１つの開口、好ましくは複数の開口３２を有し、この開口３２は、セレクタプレート３０を完全に貫通し、ロックストラットは、ノッチ及びポケットプレート間で開口３２を貫通する。
【００６０】
アクチュエータサブアセンブリ４０のアクチュエータは、車両のＴＥＣＵに電気的に接続することができるコントローラ（図示せず）からの電気アクチュエータコマンド信号に応答して、セレクタプレート３０を駆動するための、ソレノイドなどの電動式装置とすることができる。ソレノイドは、セレクタプレート３０によるストラットの遮蔽時に、図５の矢印４５によって示す、実質的に等しく分布する負荷又は力を供給する。
【００６１】
第１の実施形態のアセンブリは、全体として６０で示すトーションばねなどの付勢部材をさらに含むことができ、この付勢部材は、付勢力を爪５０にかけて、爪５０を爪係合部分２４との係合位置に付勢する。爪５０、及びアーム又は出力部材４２は、互いに回転可能に連結されている。ばね６０の一端６２は、アーム４２の後面に形成された細長いスロット４４に配置され、ばね６０の第２の端部６４は、爪５０の後面に形成された細長いスロット５２（図９）に配置されている。ばね６０の（矢印６３で示す）負荷又は力は、セレクタプレート３０によるストラットの遮蔽時に、アーム４２と爪５０の自由端又はロック部分６５との間に供給される。このように、爪５０は、ポケットプレート２０の面２２に一体に形成された爪係合部分２４との係合位置にばねで付勢される。
【００６２】
第２の実施形態では、ロック部材又は爪５０’は、図１０〜１３に示すように（第１の実施形態は、図３〜９に示されている）、アーム又は出力部材４２と一体に形成されている。
【００６３】
ロック部材５０、５０’、又は５０”及び出力部材４２、４２’、又は４２”は共に、ピボットピン（４３、４３’、又は４３”）によってもたらされた滑合連結によって、制御部材３０又は３０”に回転可能に連結することができ、このピボットピンは、セレクタプレート３０又は３０”の穴３４又は３４”の中に入り、この穴内に保持されて回転動作を可能にする。
【００６４】
アクチュエータアーム又は出力部材４２、４２’、又は４２”は、ポケットプレート２０、２０’、又は２０”のそれぞれの円筒壁２８、２８’、２８”に形成されたスロット２６、２６’、２６”を貫通している。図１４〜１８の第３の実施形態では、ポケットプレート２０”のロック部材係合部分２４”は、スロット２６”を少なくとも部分的に画定する。
【００６５】
爪係合部分２４は、第１の実施形態で、ポケットプレート２０の第２のカップリング面２２に一体に形成され、爪係合部分２４’は、第２の実施形態で、ポケットプレート２０’の第２のカップリング面２２’に一体に形成されている。
【００６６】
アクチュエータサブアセンブリ４０、４０’のソレノイドは、通常、それぞれ、伸長及び後退位置間を直線的に移動するように構成されたアーマチュア４６、４６’を有し、出力部材４２、４２’は、それらのそれぞれのセレクタプレート３０、３０’をシフトさせ始める前に、所定の量だけ回転できるように、それぞれのアーマチュア４６、４６’に連結されている。
【００６７】
駆動システム４０、４０’は、油圧式か、又は電動式のシステムとすることができる。各駆動システムは、力が大きくなった場合に、セレクタプレートの「開」の向きに強制的に押し向けられることがある。これらの大きい力は、ノッチプレートの回転時に低温オイル抵抗から生じることがある。本発明の少なくとも１つの実施形態は、アクチュエータが「ストラット遮蔽」位置にある場合に、セレクタプレートで生じた力がロックを解除できないようにロックを形成する。ロックは、「ストラット遮蔽」位置に移動するように命令されている場合に、アクチュエータによってのみ解除することができる。
【００６８】
低温でのノッチプレートの回転時に、セレクタプレートで力が生じて、駆動システムの復帰ばね４９又は復帰ばね４９’が負け、セレクタプレートの動作によってストラットが遮蔽を解かれる。これにより、アクチュエータがストラットの遮蔽を解くように命令されていない場合に、ストラットがノッチプレートと係合する。本発明は、これが起こるのを防止する。本発明がなければ、駆動システムは、命令されていない場合に、セレクタプレート３０、３０’、又は３０”が移動又はシフトするのを防止するために、より強力に構築されなければならないか、或いはクラッチは、より小さい非意図的力しか発生しないように設計されなければならない。
【００６９】
概略的には、図３〜９の第１の実施形態、１つの部材がアクチュエータアーマチュア及びソレノイドに連結され（アクチュエータアームと称される）、１つの部材がアクチュエータアームに連結され、ロック部材として機能する（ロック部材又は爪と称される）２部品構成のアクチュエータアームを開示している。これらの２つの部材は互いに連結され、互いに対して回転することができる。アクチュエータアームは、「オン」及び「オフ」の両方の状態時に、定位置まで回転するように設計され、セレクタプレート内を自由に回転することができる。アクチュエータアームと爪との間にトーションばねがあるので、爪は、ロック位置に押し込むことができる。ポケットプレートは、ロック作用が生じるのを可能にするために、爪と接する小出っ張り又は部分を有する。アクチュエータが、ストラットの遮蔽を解くように命令すると、アクチュエータアーマチュアは移動し始め、これは、爪がロック位置から切り離されるのを可能にする許容可能な回転までアクチュエータアームを回転させる。爪がロック位置から切り離されると、アクチュエータアームは、接線方向に移動し、ストラットの遮蔽を解く、
【００７０】
概略的には、図１０〜１２の第２の実施形態は、アクチュエータアーム及び爪が、一体の単体構成であることを除いて、第１の実施形態と同様である。これは、部品の機能及び組立を簡単にする。この構成は、第１の構成に非常に類似して機能するが、アクチュエータ切り／ストラット遮蔽動作時の負荷路は、拘束及び摩耗問題を引き起こすことがある。一体の単体アクチュエータアームを使用できる状態が存在する場合に、部品及び組立コストからお金を節約することができる。
【００７１】
概略的には、図１４〜１８の第３の実施形態は、単体アクチュエータアームとロック部材又は爪とを利用し、セレクタプレートへの連結部間で自由に回転することができる。この構成は、駆動方向が逆であることから最初の２つの構成と異なる。アクチュエータアームは、駆動システムが移動を命じたときに、アクチュエータの反対側が駆動システムの反対方向に移動するようにポケットプレートのまわりに回転する。この構成は、セレクタプレートからの意図しない力が、駆動の反対方向に押すために機能する。力がセレクタプレートから（抵抗から）もたらされると、セレクタはアクチュエータアームに押し付けられ、アクチュエータアームは、小復帰ばねを使用してアクチュエータアームをロック方向に押した場合にポケットプレートに係止する。
【００７２】
図１４は、ストラットが遮蔽され、ソレノイドが「オフ」の場合を示している。小ばね力は、アクチュエータアームがロック状態から外れるのを妨げる。
【００７３】
図１５は、ストラット遮蔽、ソレノイド「オフ」の場合を示している。
【００７４】
図１６は、ストラット遮蔽解除、ソレノイド「オン」の場合を示している。
【００７５】
図１７は、ストラット遮蔽解除、ソレノイド「オン」の場合を示している。
【００７６】
図１８は、ストラットが遮蔽解除され、ソレノイド「オン」の場合を示している。
【００７７】
上記の実施形態（すなわち、第１及び第２）の少なくとも１つにおいて、ソレノイドアーマチュアに接するアクチュエータアームの角度は、アクチュエータアームがセレクタプレートを移動させ始める前に、特定の量だけ回転できるように設計される。ストラットの遮蔽を解除する場合に、アクチュエータアームの回転は、ロック形体がポケットプレート上のロック形体との衝突を回避することを可能にする。第１の実施形態でストラットを遮蔽する場合に、アクチュエータアームの回転は、小トーションばねを圧縮する（及び摩耗を防止するために力を低く維持する）ことを可能にし、そのため、セレクタプレートが完全に遮蔽されたときに、ロックを行うことができる。上記の角度は、比較的重要であり、角度がない場合に、ロックは適切に機能しないことがある。
【００７８】
例示的な実施形態が上記に説明されたが、これらの実施形態が、本発明のすべての可能な形態を表すことは意図されていない。もっと正確に言えば、本明細書で使用する文言は、限定ではなくて説明の文言であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができるのは言うまでもない。さらに、実現した様々な実施形態の特徴は、本発明のさらなる実施形態を形成するために組み合わせることができる。
【図１】
2020521092.tif 000003
【図２】
2020521092.tif 000004
【図３】
2020521092.tif 000005
【図６】
2020521092.tif 000006
【図７】
2020521092.tif 000007
【図８】
2020521092.tif 000008
【図９】
2020521092.tif 000009
【図１０】
2020521092.tif 000010
【図１１】
2020521092.tif 000011
【図１２】
2020521092.tif 000012
【図１３】
2020521092.tif 000013
【図１４】
2020521092.tif 000014
【図１５】
2020521092.tif 000015
【図１６】
2020521092.tif 000016
【図１７】
2020521092.tif 000017
【図１８】
2020521092.tif 000018
【国際調査報告】
2020521092.tif 000019