特許 7558392 ２モードロッカークラッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-19

(45)【発行日】2024-09-30

(54)【発明の名称】２モードロッカークラッチ

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/12 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

F16D41/12 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023511859

(86)(22)【出願日】2021-10-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-06

(86)【国際出願番号】 US2021054335

(87)【国際公開番号】W WO2022081441

(87)【国際公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-02-15

(31)【優先権主張番号】17/069,283

(32)【優先日】2020-10-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． １－３， ９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン リー

【審査官】倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９４６７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２６５３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１１８２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４１／０８、４１／１２－４１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２モードロッカークラッチであって、
回転軸を中心として回転するように支持されたクラッチギアと、
ハウジングと、
第１の爪部であって、
端部、及び
前記ハウジング内に配設された部分を含む、第１の爪部と、
作動アセンブリであって、
ソレノイド、
前記ハウジング内に配設され、前記第１の爪部と接触するシャトルリンク、
前記シャトルリンクの第１の端部に接続される第１の弾性要素、及び
前記シャトルリンクの第２の端部に接続される第２の弾性要素を含む、作動アセンブリと、
前記ハウジング内に配設された部分を含む第２の爪部と、
前記第２の爪部を、前記クラッチギアと接触するように付勢する第３の弾性要素と、を備え、
前記２モードロッカークラッチの一方向モードでは、前記クラッチギアが、前記ハウジングに対して、前記回転軸を中心として第１の周方向にのみ、回転可能であり、また、
前記２モードロッカークラッチの前記一方向モードからロックモードへ移行するために、
前記第２の爪部が、前記ハウジングに対して、前記第１の周方向とは反対の第２の周方向への、前記クラッチギアの回転を阻止し、
前記作動アセンブリが、前記第１の爪部を、前記クラッチギアと接触するように枢動させるように配置されており、かつ、
前記第１の爪部の前記端部が、前記ハウジングに対して、前記第１の周方向への前記クラッチギアの回転を阻止するように配置され、
前記一方向モードでは、前記第２の弾性要素が、前記シャトルリンクを前記第１の爪部が前記クラッチギアとの接触から外れるように枢動されるように付勢し、
前記一方向モードから前記ロックモードに移行するために、前記ソレノイドが前記第１の弾性要素を変位させ、前記第１の弾性要素が変位することで、前記シャトルリンクは前記第２の弾性要素を圧縮し、前記第１の爪部が前記クラッチギアと接触するように枢動させる、２モードロッカークラッチ。

【請求項2】

前記第１の爪部が、前記第２の爪部と接触していない、請求項１に記載の２モードロッカークラッチ。

【請求項3】

前記クラッチギアが、複数の径方向外向きに延在する歯部を含み、
各径方向外向きに延在する歯部が、
前記第１の周方向に面する第１の表面と、
前記第２の周方向に面する第２の表面と、を含み、また、
前記一方向モードから前記ロックモードに移行するために、
前記第１の爪部の前記端部が、前記複数の径方向外向きに延在する歯部に含まれる第１の径方向外向きに延在する歯部の前記第１の表面に接触するように配置され、かつ
前記第２の爪部が、前記複数の径方向外向きに延在する歯部に含まれる第２の径方向外向きに延在する歯部の前記第２の表面に接触するように配置される、請求項１に記載の２モードロッカークラッチ。

【請求項4】

２モードロッカークラッチであって、
回転軸を中心として回転するように支持されたクラッチギアと、
ハウジングと、
第１の爪部であって、
端部、及び
前記ハウジング内に配設された部分を含む、第１の爪部と、
前記第１の爪部と接触しておらず、かつハウジング内に配設された部分を含む、第２の爪部と、
ソレノイドと、
ハウジング内に配設され、前記第１の爪部と接触するシャトルリンクと、
前記シャトルリンクの第１の端部に接続される第１の弾性要素と、
前記シャトルリンクの第２の端部に接続される第２の弾性要素と、
前記第２の爪部を、前記クラッチギアと接触するように付勢する第３の弾性要素と、を備え、
前記２モードロッカークラッチの一方向モードにおいて、
前記クラッチギアが、前記ハウジングに対して、前記回転軸を中心として第１の周方向にのみ回転可能であり、かつ
前記第２の爪部が、前記ハウジングに対して、前記第１の周方向とは反対の第２の周方向への、前記クラッチギアの回転を阻止するように配置されており、
前記２モードロッカークラッチのロックモードにおいて、前記クラッチギアの回転が、前記ハウジングに対して、前記第１の爪部及び前記第２の爪部によって阻止され、また、
前記一方向モードでは、前記第２の弾性要素が、前記シャトルリンクを前記第１の爪部が前記クラッチギアとの接触から外れるように枢動されるように付勢し、
前記一方向モードから前記ロックモードに移行するために、前記ソレノイドが前記第１の弾性要素を変位させ、前記第１の弾性要素が変位することで、前記シャトルリンクは前記第２の弾性要素を圧縮し、前記第１の爪部が前記クラッチギアと接触するように枢動させる、２モードロッカークラッチ。

【請求項5】

クラッチギアと、ハウジングと、前記ハウジング内に少なくとも部分的に配設された第１の爪部と、ソレノイドと、前記第１の爪部と接触するシャトルリンクと、前記シャトルリンクの第１の端部に接続される第１の弾性要素と、前記シャトルリンクの第２の端部に接続される第２の弾性要素と、前記ハウジング内に少なくとも部分的に配設された第２の爪部と、前記ハウジング内に少なくとも部分的に配設された第３の弾性要素と、を含む、２モードロッカークラッチを動作させる方法であって、前記方法が、
前記第３の弾性要素によって、前記第２の爪部の端部を、前記クラッチギアと接触するように変位させることと、
前記第２の爪部によって、ハウジングに対して、前記クラッチギアの回転軸を中心とした前記クラッチギアの第１の周方向に回転可能な状態で、前記第１の周方向とは反対の第２の周方向への回転を阻止することと、
一方向モードにおいて、前記第２の弾性要素によって、前記シャトルリンクを前記第１の爪部が前記クラッチギアとの接触から外れるように枢動されるように付勢されることと、
前記一方向モードからロックモードに移行する際に、前記ソレノイドが前記第１の弾性要素を変位させ、前記第１の弾性要素が変位することで、前記シャトルリンクは前記第２の弾性要素を圧縮し、前記第１の爪部が前記クラッチギアと接触するように枢動させること、を含む、方法。

【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、２０２０年１０月１３日に出願された米国非仮出願第１７／０６９，２８３号の優先権を主張するものであり、本非仮出願の開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、一方向モードとロックモードとの間で切り替え可能なロッカークラッチに関する。

【背景技術】

【0003】

公知のラチェットクラッチでは、所望の機能を欠くことがある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本明細書中に例示される態様によれば、２モードロッカークラッチが提供され、本２モードロッカークラッチは、回転軸を中心として回転するように支持されたクラッチギアと、ハウジングと、第１の爪部であって、端部と、ハウジング内に配設された部分と、を含む第１の爪部と、作動アセンブリと、ハウジング内に配設された部分を含む第２の爪部と、第２の爪部を、クラッチギアと接触するように付勢する弾性要素と、を含む。本２モードロッカークラッチの一方向モードでは、クラッチギアは、ハウジングに対して、回転軸を中心として第１の周方向にのみ、回転可能である。本２モードロッカークラッチの一方向モードからロックモードに移行するために、第２の爪部は、ハウジングに対して、第１の周方向とは反対の第２の周方向への、クラッチギアの回転を阻止し、作動アセンブリは、第１の爪部を、クラッチギアと接触するように枢動させるように配置されており、第１の爪部の端部は、ハウジングに対して、第１の周方向への、クラッチギアの回転を阻止するように配置されている。

【0005】

本明細書に例示される態様によれば、２モードロッカークラッチが提供され、本２モードロッカークラッチは、回転軸を中心として回転するように支持されたクラッチギアと、ハウジングと、第１の爪部であって、端部と、ハウジング内に配設された部分と、を含む第１の爪部と、第１の爪部と接触しておらず、かつハウジング内に配設された部分を含む、第２の爪部と、第１の弾性要素と、第２の爪部を、クラッチギアと接触するように付勢する第２の弾性要素と、を含む。本２モードクラッチの一方向モードにおいて、クラッチギアは、ハウジングに対して、回転軸を中心として第１の周方向にのみ回転可能であり、第２の爪部は、ハウジングに対して、第１の周方向とは反対の第２の周方向への、クラッチギアの回転を阻止するように配置されている。本２モードロッカークラッチのロックモードにおいて、クラッチギアの回転は、ハウジングに対して、第１の爪部及び第２の爪部によって阻止される。一方向モードからロックモードに移行するために、第１の弾性要素は、第１の爪部を、クラッチギアと接触するように枢動させるように配置されている。

【0006】

本明細書に例示される態様によれば、クラッチギアと、ハウジングと、ハウジング中に少なくとも部分的に配設された第１の爪部と、第１の弾性要素と、ハウジング中に少なくとも部分的に配設された第２の爪部と、ハウジング中に少なくとも部分的に配設置された第２の弾性要素とを含む２モードロッカークラッチを動作させる方法が提供され、本方法は、第１の弾性要素によって、第１の爪部を、クラッチギアとの接触から外れるように変位させることと、第２の弾性要素によって、第２の爪部の端部を、クラッチギアと接触するように変位させることと、第２の爪部によって、ハウジングに対して、クラッチギアの回転軸を中心とした第１の周方向へのクラッチギアの回転を阻止することと、クラッチギアを、ハウジングに対して、第１の周方向とは反対の第２の周方向に回転させることと、を含む。

【0007】

様々な実施形態が、添付の概略図を参照して、単なる実施例として開示され、概略図において、対応する参照シンボルは、対応する部分を示している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】２モードロッカークラッチの表面図である。

【図2】図１に示される２モードロッカークラッチの背面等角図である。

【図3】図１に示される２モードロッカークラッチの分解図であり、クラッチギアを有していない状態にある。

【図4】図１に示される２モードロッカークラッチの図であり、側部パネルが取り外され、一方向モードの状態にある。

【図5】図１に示される２モードロッカークラッチの断面図であり、側部パネルが取り外され、ロックモードの状態にある。

【図6】図１に示される２モードロッカークラッチの断面図であり、側部パネルが取り外され、一方向モードとロックモードとの間の移行の状態にある。

【発明を実施するための形態】

【0009】

最初に、異なる図面に現れる同様の図面番号は、本開示と同一の、または機能的に類似した構造要素を特定することを理解されたい。特許請求される本開示は、開示される態様に限定されないことを理解されたい。

【0010】

更に、本発明は、記載されている特定の方法論、材料、及び修正例に限定されるものではなく、したがって、当然ながら、異なる可能性があることを理解されたい。また、本明細書において使用される用語は、特定の態様を説明することのみを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことも理解されたい。

【0011】

特に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、本開示が属する分野の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書で説明するものと同様または同等である任意の方法、デバイス、または材料は、本開示の実践または試験に使用することができることを理解されたい。

【0012】

図１は、２モードロッカークラッチ１００の正面図である。

【0013】

図２は、図１に示される２モードロッカークラッチ１００の背面等角図である。

【0014】

図３は、図１に示される２モードロッカークラッチ１００の分解図であり、クラッチギアを有していない状態にある。以下は、図１～図３に照らして考察されるべきである。２モードロッカークラッチ１００は、回転軸ＡＲを中心として回転するように支持されたクラッチギア１０２と、ハウジング１０４と、爪部１０６と、作動アセンブリ１０８と、爪部１１０と、弾性要素１１２と、を含む。爪部１０６は、端部１１４、端部１１５、及び部分１１６を含む。端部１１５及び部分１１６は、ハウジング１０４によって囲まれたキャビティ１１８の中に配設されている。爪部１１０は、ハウジング１０４によって囲まれたキャビティ１２４の中に配設された、端部１２０及び部分１２２を含む。弾性要素１１２は、爪部１１０を、爪部１１０の軸を中心とした方向Ｄ１に、かつクラッチギア１０２と接触するように付勢する。爪部１０６は、爪部１１０と接触していない。

【0015】

クラッチギア１０２は、径方向外向きに延在する歯部１２６を含む。各歯部１２６は、回転軸ＡＲを中心とした円周方向ＣＤ１に面する表面１２８、及び方向ＣＤ１とは反対の周方向ＣＤ２に面する表面１３０を含む。図１の実施例では、ハウジング１０４は、側部パネル１３２、側部パネル１３４、及び中央パネル１３６を含む。作動アセンブリ１０８は、ソレノイド１３８、弾性要素１４０、及び弾性要素１４２を含む。要素１４０及び１４２は、ハウジング１０４内に位置する。例示的な実施形態では、２モードロッカークラッチ１００は、タブ１４６を有するシャトルリンク１４４と、爪部１１０と接触する部分１４８と、弾性要素１４０及び１４２を含む。爪部１０６は、シャトルリンク１４４のスロット１５０の中に配設されている。

【0016】

図４は、図１に示される２モードロッカークラッチ１００の図であり、側部パネル１３４が取り外され、一方向モードの状態にある。以下は、図１～図４に照らして考察されるべきである。２モードロッカークラッチ１００の一方向モードでは、クラッチギア１０２は、ハウジング１０４に対して、周方向ＣＤ２においてのみ回転可能であり、爪部１１０は、ハウジング１０４に対して、方向ＣＤ１へのクラッチギア１０２の回転を阻止し、爪部１０６は、クラッチギア１０２と接触していない。例えば、クラッチギア１０２が方向ＣＤ２に回転するとき、爪部１１０は、表面１２８と接触することなく歯部１２６上を通過し、方向ＣＤ２へのクラッチギア１０２の回転を可能にし、クラッチギア１０２が、ハウジング１０４に対して、方向ＣＤ１に回転するとき、爪部１１０の端部１２０は、歯部１２６の表面１２８と接触して、ハウジング１０４に対して、回転軸ＡＲを中心とした方向ＣＤ１への、クラッチギア１０２の回転を阻止する。

【0017】

図５は、図１に示される２モードロッカークラッチ１００の図であり、側部パネル１３４が取り外され、ロックモードの状態にある。以下は、図１～図５に照らして考察されるべきである。２モードロッカークラッチ１００のロックモードでは、爪部１０６は、歯部１２６の表面１３０と接触して、ハウジング１０４に対して、方向ＣＤ２への、クラッチギア１０２の回転を阻止し、爪部１１０は、歯部１２６の表面１２８と接触して、ハウジング１０４に対して、方向ＣＤ１への、クラッチギア１０２の回転を阻止する。

【0018】

図６は、図１に示される２モードロッカークラッチ１００の図であり、側部パネル１３４が取り外され、一方向モーとロックモードとの間の移行の状態にある。以下は、図１～図６に照らして考察されるべきである。図１の実施例では、図４の一方向モードから図５のロックモードに移行するために、作動アセンブリ１０８は、端部１１４がクラッチギア１０２と接触するように、爪部１０６を、爪部１０６の軸Ａ２を中心とした方向Ｄ２に枢動させるように配置されている。例えば、ソレノイド１３８は、ソレノイド１３８のプランジャ１５２を方向Ｄ３に変位させ、プランジャ１５２は、弾性要素１４０を圧縮し、弾性要素１４０を方向Ｄ３に変位させ、弾性要素１４０は、シャトルリンク１４４を方向Ｄ３に変位させ、シャトルリンク１４４は、弾性要素１４２を圧縮し、爪部１０６を方向Ｄ２に枢動させ、それにより、端部１１４は、回転トルクＴ１がクラッチギア１０２に方向ＣＤ２に印加されるように、表面１３０に接触する。弾性要素１１２は、爪部１１０を方向Ｄ１に付勢し続け、それにより、端部１２０は、回転トルクＴ２がクラッチギア１０２に方向ＣＤ１に印加されるように、表面１２８に接触する。

【0019】

爪部１１０は、軸Ａ１を中心として枢動可能であり、爪部１０６は、軸Ａ２を中心として枢動可能である。図５のロックモードから図４の一方向モードに移行するために、作動アセンブリ１０８は、爪部１０６を、爪部１０６の軸Ａ２を中心として方向Ｄ４に枢動させるように配置されており、それにより、端部１１４は、クラッチギア１０２との接触を中断させる。例えば、ソレノイド１３８は、ソレノイド１３８のプランジャ１５２を、方向Ｄ３の反対の方向Ｄ５に変位させ、弾性要素１４２は、シャトルリンク１４４を方向Ｄ５に変位させ、シャトルリンク１４４は、爪部１０６を方向Ｄ４に枢動させ、シャトルリンク１４４は、弾性要素１４０を圧縮する。弾性要素１１２は、爪部を方向Ｄ１に付勢し続け、それにより、端部１２０は、回転トルクＴ２がクラッチギア１０２に方向ＣＤ１に印加されるように、表面１２８に接触する。

【0020】

図１の実施例では、２モードロッカークラッチ１００は、クラッチ１００を、例えば、変速機（図示せず）の固定構成要素に取り付けるように配置された位置合わせピン１５４と、パネル１３２、１３４、及び１３６を接続するピン１５６と、キャビティ１１８からオイルを排出するためのチャネル１５８と、ソレノイド位置センサ１６０と、を含む。

【0021】

以下は、図１～図６に照らして考察されるべきである。以下では、クラッチギアと、ハウジングと、ハウジング中に少なくとも部分的に配設された第１の爪部と、第１の弾性要素と、ハウジング中に少なくとも部分的に配設された第２の爪部と、ハウジング中に少なくとも部分的に配設された第２の弾性要素と、を含む２モードロッカークラッチを動作させる方法について記載している。第１のステップでは、第１の弾性要素によって、第１の爪部を、クラッチギアとの接触から外れるように変位させる。第２のステップでは、第２の弾性要素によって、第２の爪部の端部を、クラッチギアと接触するように変位させる。第３のステップでは、第２の爪部よって、ハウジングに対して、クラッチギアの回転軸を中心とした第１の周方向への、クラッチギアの回転を阻止する。第４のステップでは、第１の円周方向とは反対の第２の円周方向に、第１の回転トルクを受ける。第５のステップでは、クラッチギアを、ハウジングに対して、第２の周方向に回転させる。

【0022】

例示的な実施形態では、２モードロッカークラッチは、ソレノイドを含み、第６のステップでは、ソレノイドによって、第１の爪部を、クラッチギアと接触するように変位させ、第７のステップでは、第１の爪部によって、ハウジングに対して、第２の周方向への、クラッチギアの回転を阻止する。

【0023】

例示的な実施形態では、２モードロッカークラッチは、ソレノイドと第１の爪部との間に配設された第３の弾性要素を含み、ソレノイドによって、第１の爪部を、クラッチギアと接触するように変位させることと、ソレノイドによって、第３の弾性要素を変位させることと、第３の弾性要素によって第１の爪部を、クラッチギアと接触するように変位させることと、第１の弾性要素を圧縮することと、を含む。

【0024】

２モードロッカークラッチ１００の新規な構造は、爪部１１０及び弾性要素１１２を使用して、常に係合される一方向モードを、作動アセンブリ１０８を介して制御可能な爪部１０６と組み合わせて、一方向モードとロックモードとの間で切り替え可能なラチェットクラッチを提供する。

【0025】

様々な上記で開示した特徴及び機能、並びに他の特徴及び機能、又はそれらの代替例は、望ましくは、他の多くの異なるシステム又は用途に組み合わせられ得ることが認識されるであろう。以下の特許請求の範囲によって包含されることも意図する、現時点では予見または予期されていない様々な代替例、修正例、変更例、またはその改善が、後に当業者によって行われ得る。

【符号の説明】

【0026】

Ａ１ 軸、爪部１１０
Ａ２ 軸、爪部１０６
ＡＲ 回転軸
ＣＤ１ 円周方向
ＣＤ２ 円周方向
Ｄ１ 方向、軸Ａ１
Ｄ２ 方向、軸Ａ２
Ｄ３ 方向
Ｄ４ 方向、軸Ａ２
Ｄ５ 方向
Ｔ１ 回転トルク
Ｔ２ 回転トルク
１００ ２モードロッカークラッチ
１０２ クラッチギア
１０４ ハウジング
１０６ 爪部
１０８ 作動アセンブリ
１１０ 爪部
１１２ 弾性要素
１１４ 端部、爪部１０６
１１５ 端部、爪部１０６
１１６ 部分、爪部１０６
１１８ キャビティ
１２０ 端部、爪部１１０
１２２ 部分、爪部１１０
１２４ キャビティ
１２６ 歯部
１２８ 表面、歯部
１３０ 表面、歯部
１３２ パネル、ハウジング
１３４ パネル、ハウジング
１３６ パネル、ハウジング
１３８ ソレノイド
１４０ 弾性要素
１４２ 弾性要素
１４４ シャトルリンク
１４６ タブ、シャトルリンク
１４８ 部分、シャトルリンク
１５０ スロット、シャトルリンク
１５２ プランジャ、ソレノイド
１５４ 位置合わせピン
１５６ ピン
１５８ チャネル
１６０ ソレノイド位置センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】