JPH1054427A - スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立体 - Google Patents

スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立体

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JPH1054427A
JPH1054427A JP9104663A JP10466397A JPH1054427A JP H1054427 A JPH1054427 A JP H1054427A JP 9104663 A JP9104663 A JP 9104663A JP 10466397 A JP10466397 A JP 10466397A JP H1054427 A JPH1054427 A JP H1054427A
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JP
Japan
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roller
sprag
clutch assembly
cage
way clutch
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Application number
JP9104663A
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English (en)
Inventor
Marcia L Lampela
マーシャ・エル・ラムペラ
Walter J Becker
ウォルター・ジェイ・ベッカー
Gregory J Malecha
グレゴリー・ジェイ・マレッチャ
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BorgWarner Inc
Original Assignee
Borg Warner Automotive Inc
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/001—Integrated brakes or clutches for stopping or coupling the relatively movable parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 レースの偏心程度を適正に制御し且つレース
の間に潤滑油を分配する、スプラグ及びローラ式一方向
クラッチ組立体を提供する。 【解決手段】 外側及び内側レース７０，７２を有する
クラッチと共に使用される、外側ケージ１２と、内側ケ
ージ１４と、リボンばね１６とを有するスプラグ及びロ
ーラ式一方向クラッチ組立体において、各ケージに対応
するスプラグ及びローラ開口部２０，３０，２２，３
２、を画成する。リボンばね１６には、対応するスプラ
グ及びローラウインド４０，４２を画成する。分離位置
に設けられたスプラグ５０が各ケージの対応スプラグ開
口部の間を貫通し、更にリボンばねの対応スプラグウイ
ンドを貫通、伸長する。分離位置に設けられた複数のロ
ーラ６０は各ケージの対応ローラ開口部の間を伸長し、
且つリボンばね１６のローラウインドを貫通する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、複数
のスプラグ及びローラを有する一方向クラッチ組立体に
関する。より具体的には、本発明は、外側ケージと、内
側ケージと、リボンばねとを備え、複数のスプラグ及び
ローラが外側ケージと内側ケージとの間に配置され且つ
リボンばねによって適所に維持されている、一方向クラ
ッチ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】スプラグ一方向クラッチ組立体は、当該
技術分野にて公知である。かかるクラッチ組立体の例
は、米国特許第４，１３０，１９１号、同第５，００
２，１６７号、同第４，３６０，０９３号及び同第５，
２９１，９７８号の各明細書に記載されている。殆どの
従来技術のクラッチ組立体は、外側ケージと内側ケージ
との間に配置された複数のスプラグを有している。米国
特許第５，３６３，９４７号の明細書に記載されたよう
なリボンばねは、外側ケージと内側ケージとの間に配置
されて、複数のスプラグをこれらのケージに関して適正
な位置に維持する。これらのクラッチ組立体は、通常、
クラッチの外側レースと内側レースとの間に配置されて
いる。クラッチが自由輪動作をする間に、上記レースの
一方、又は双方が回転自在である。これらのスプラグ
は、外側レース及び内側レースが回転自在である自由輪
位置と、これらのレースの回転が制限される係止位置と
から可動である。このクラッチ組立体は、摩擦を少なく
し得るようにレースの間に配置された潤滑油に浸漬して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のクラッチ組
立体が回転する間に、外側レースと内側レースとの間の
偏心程度を制御することが困難である。また、回転中に
潤滑油が外側レースと内側レースとの間にて十分に分配
されない。このため、これらのレースの偏心程度を適正
に制御し且つレースの間にて潤滑油を分配する一方向ク
ラッチ組立体が必要とされている。本発明は、上記の必
要性を満足させるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、外側ケージと
内側ケージとを有するクラッチの外側レース及び内側レ
ース間に使用されるスプラグ及びローラ式の一方向クラ
ッチ組立体に関するものである。これらのケージの各々
が対応する複数のスプラグ及びローラの開口部を画成す
る。外側ケージと内側ケージとの間にはリボンばねが配
置されている。このリボンばねは、対応する複数のスプ
ラグ及びローラウインドを画成する。
【０００５】分離した位置に設けられた複数のスプラグ
が、外側ケージと内側ケージとの間に画成された対応す
るスプラグ開口部の間を、また、これらのスプラグ開口
部と、対応するスプラグウインド（リボンばねにより画
成された）とを貫通して伸長している。これらのスプラ
グの各々は、外側レース及び内側レースが回転自在であ
る自由輪位置と、外側レース及び内側レースの回転が制
限される係止位置との間にて可動である。
【０００６】分離した位置に設けられた複数のローラ
が、外側ケージ及び内側ケージにより画成された対応す
るローラ開口部の間を伸長し、また、これらのローラ開
口部と、リボンばねにより画成されたローラウインドと
を貫通して伸長している。これらのローラの各々は、円
筒状の形状をしている。これらのローラの各々は、外側
レース及び内側レースが回転する間に、外側レース及び
内側レースを支持する軸受として機能する。
【０００７】本発明の主たる目的は、クラッチの外側レ
ース及び内側レースの回転を制御する、スプラグ及びロ
ーラ式の一方向クラッチ組立体を提供することである。
【０００８】本発明のその他の目的及び有利な点は、好
適な実施の形態に関する以下の詳細な説明、及び添付図
面を参照することにより、当業者に明らかになるであろ
う。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照しつつ、
本発明の好適な実施の形態、及び最良の形態について詳
細に説明する。本発明のスプラグ及びローラ式の一方向
クラッチ組立体は、全体として、添付図面に、参照符号
「１０」として示されている。
【００１０】図１、図７及び図８を参照すると、このク
ラッチ組立体１０は、外側ケージ１２と、内側ケージ１
４と、リボンばね１６とを備えている。図１、図４、図
５、図６に示すように、外側ケージ１２は、略円形の形
状をしている。該外側ケージ１２は、複数のスプラグ開
口部２０と、ローラ開口部２２とを画成する。以下に説
明するように、これらのスプラグ開口部２０は、スプラ
グを受け入れ、ローラ開口部２２は、ローラを受け入れ
る。図６に示すように、これらのローラ開口部２２は、
ローラを受け入れるため円筒状の形状をした壁２４を有
している。外側ケージ１２は、各種の材料で製造するこ
とができるが、重合体材料で製造することが好ましい。
繊維強化材が重合体材料に追加的な強度を付与する。繊
維ガラスで強化したナイロンが外側ケージ１２の製造に
特に適していることが判明している。この型式の材料
は、外側ケージ１２を弾性的であり、しかもスプラグ及
びローラに関して動くのに十分な可撓性を有することを
可能にする。このことは、外側ケージ１２がローラに係
合し、又はローラを「拘束」することができるようにす
る点で特に重要なことである。
【００１１】図１及び図７を参照すると、内側ケージ１
４は、外側ケージ１２の形状に対応する、略円形の形状
をしている。該内側ケージ１４は、外側ケージ１２によ
り画成されるスプラグ開口部２０及びローラ開口部２２
に対応する、複数のスプラグ開口部３０及びローラ開口
部３２を画成する。内側ケージ１４により画成されたロ
ーラ開口部３２の各々は、ローラを受け入れるため円筒
状の形状の壁３４を有している。この内側ケージ１４
は、各種の材料で製造することができるが、未充填の重
合体材料で製造することが好ましい。未充填のナイロン
は、内側ケージ１４の製造に特に適した材料である。ま
た、内側ケージ１４を製造するため、各種の金属を使用
することもできる。
【００１２】図１、図２、図３、及び図７を参照する
と、クラッチ組立体１０のリボンばね１６は、複数のス
プラグウインド４０と、ローラウインド４２とを画成す
る。該リボンばね１６は、スプラグウインド４０の各々
に、スプラグタブ４４を画成する。該スプラグタブ４４
は、スプラグをクラッチ組立体１０内の適所に維持す
る。該リボンばね１６は、ローラウインド４２の各々に
複数のローラタブ４６を画成する。この実施の形態にお
いて、ローラウインド４２の各々に４つのローラタブ４
６がある。これらのローラタブ４６は、ローラと接触し
て、それらのローラをクラッチ組立体１０内の適所に維
持する。図２に示すように、ローラタブ４６は、リボン
ばね１６から内方に伸長している。図１及び図７に示す
ように、リボンばね１６は、外側ケージ１２及び内側ケ
ージ１４の円形の形状に対応する略円形の形状をしてい
る。リボンばね１６は、各種の材料で製造することがで
きるが、金属で製造することが好ましい。
【００１３】図１、図７及び図８を参照すると、クラッ
チ組立体１０は、外側ケージ１２及び内側ケージ１４に
よりそれぞれ画成された、対応するスプラグ開口部２
０、３０の間を通り且つこれらの開口部を貫通して伸長
する、分離した複数のスプラグ５０を有している。これ
らのスプラグ５０は、リボンばね１６により画成された
対応するローラウインド４０を貫通して伸長している。
スプラグ５０は、各種の形状を有することができ、添付
図面に示された従来の形状であることが好ましい。スプ
ラグ５０は、各種の材料で製造することができるが、金
属で製造することが好ましい。
【００１４】図１、図７及び図８を更に参照すると、ク
ラッチ組立体１０は、外側ケージ１２及び内側ケージ１
４により夫々画成された、対応するローラ開口部２２、
３２の間を伸長し且つこれらの開口部を貫通して伸長す
る、分離した複数のローラ６０を有する。このように配
置したとき、ローラ６０は、ローラ開口部２２、３２の
円筒状の形状をした壁２４、３４とそれぞれ転がり係合
している。これらのローラ６０は、リボンばね１６によ
り画成された対応するローラウインド４２を貫通して伸
長している。これらのローラ６０は、ローラウインド４
２にてリボンばね１６により画成されたローラタブ４６
と転がり係合している。これらのローラ６０の各々は、
図面に示すように、略円筒状の形状をしている。ローラ
６０は各種の材料で製造することができるが、金属で製
造することが好ましい。
【００１５】クラッチ組立体１０の用途に対応して、任
意の数のローラ６０に対して、任意の数のスプラグ５０
を使用し得ることを理解すべきである。しかしながら、
１６個のスプラグ５０と、８個のローラ６０とを有する
クラッチ組立体であることが好ましいことが確認されて
いる。図１に示すように、これらの８個のローラ６０
は、クラッチ組立体１０に沿って等間隔にて配置されて
いる。各対のローラ６０の間には、２つのスプラグ５０
が配置されている。
【００１６】図１を更に参照すると、クラッチ組立体１
０は、クラッチの外側レース７０と内側レース７２とに
より画成されたスペース７４内に配置されている。これ
らの外側レース７０と内側レース７２の各々は、外側ケ
ージ１２及び内側ケージ１４、及びリボンばね１６の円
形の形状に対応する略円形の形状をしている。内側レー
ス７２は、図１に矢印で示した方向に動くことができ
る。内側レース７２が矢印で示した方向に動くとき、ク
ラッチ組立体１０は、通常の自由輪位置にある。スプラ
グ５０の各々は、内側ケージが回転自在となる自由輪位
置と、内側ケージの回転が制限される係止位置との間に
て可動である。この回転の制限により、クラッチはトル
クを付与することができる。内側レース７２が回転する
間に、ローラ６０も回転する。これらのローラ６０は、
回転中、外側レース７０及び内側レース７２を支持する
軸受として機能する。これらのローラ６０は、外側レー
ス７０及び内側レース７２の偏心程度を制御する。
【００１７】図１に示すように、クラッチ組立体１０に
隣接して、外側レース７０及び内側レース７２により画
成されるスペース７４内に、潤滑油８０が付与されてい
る。これらのローラ６０は、ローラ６０が図１に矢印で
示した方向に動くとき、潤滑油８０を外側レース７０か
ら内側レース７２に運び、又は再分配する。このこと
は、レース７０、７２の間、及びクラッチ組立体１０の
全体に亙って潤滑油を均一に分配する結果となる。この
ことは、外側レース７０及び内側レース７２が最適に潤
滑されることを確実にする。
【００１８】本発明の上記の説明は、単に説明のために
のみ記載したものである。本発明の範囲から逸脱せず
に、多数の変更及び改変が可能であることが当業者に明
らかであろう。従って、上記の説明の全体は説明のため
であり、限定的な意味を有するものと解釈されるべきで
はない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によって
のみ判断されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチの外側レースと内側レースとの間に配
置された、本発明によるスプラグ及びローラ式一方向ク
ラッチ組立体を示す断面図である。
【図２】本発明によるリボンばねの側面図である。
【図３】図２に示したリボンばねの平面図である。
【図４】本発明による外側ケージの一部分の平面図であ
る。
【図５】図４に示した外側ケージの一部分の側面図であ
る。
【図６】図４の線６−６に沿った断面図である。
【図７】本発明によるスプラグ及びローラ式一方向クラ
ッチ組立体の一部分の分解図である。
【図８】本発明によるスプラグ及びローラ式一方向クラ
ッチ組立体の一部分の斜視図である。
【符号の説明】
１０ クラッチ組立体 １２ 外
側ケージ １４ 内側ケージ １６ リ
ボンばね ２０、３０ スプラグ開口部 ２２、３
２ ローラ開口部 ２４、３４ 壁 ４０ ス
プラグウインド ４２ ローラウインド ４４ ス
プラグタブ ４６ ローラタブ ５０ ス
プラグ ６０ ローラ ７０ 外
側レース ７２ 内側レース ７４ ス
ペース ８０ 潤滑油
フロントページの続き (72)発明者 マーシャ・エル・ラムペラ アメリカ合衆国イリノイ州60640，シカゴ, ノース・マグノリア・アベニュー 4627, ナンバー２ (72)発明者 ウォルター・ジェイ・ベッカー アメリカ合衆国イリノイ州60067，パラタ イン，イースト・ロシタ・ドライブ 1366 (72)発明者 グレゴリー・ジェイ・マレッチャ アメリカ合衆国イリノイ州60540，ネイパ ービル，ノース・フレモント・ストリート 117

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組
    立体（１０）であって、 外側ケージ（１２）及び内側ケージ（１４）であって、
    その各々が対応する複数のスプラグ開口部（２０、３
    ０）及びローラ開口部（２２、３２）を画成する前記外
    側ケージ（１２）及び前記内側ケージ（１４）と、 前記外側ケージ（１２）と前記内側ケージ（１４）との
    間に配置されたリボンばね（１６）であって、対応する
    複数のスプラグウインド（４０）及びローラウインド
    （４２）を画成する前記リボンばね（１６）と、 前記外側ケージ（１２）及び前記内側ケージ（１４）に
    より画成された前記対応するスプラグ開口部（２０、３
    ０）の間を伸長し且つ該スプラグ開口部を貫通して伸長
    し、更に、前記リボンばね（１６）により画成された前
    記対応するスプラグウインド（４０）を貫通して伸長す
    る、分離した位置に設けられた複数のスプラグ（５０）
    と、 前記外側ケージ（１２）及び前記内側ケージ（１４）に
    より画成された前記対応するローラ開口部（２２、３
    ２）の間を伸長し且つ該対応するローラ開口部を貫通し
    て伸長し、更に、前記リボンばね（１６）により画成さ
    れた前記対応するローラウインド（４２）を貫通して伸
    長する、分離した位置に設けられた複数のローラ（６
    ０）とを備え、該ローラ（６０）の各々が略円筒状の形
    状をしている、スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組
    立体。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記外側ケージ（１２）
    が重合体材料から成る、スプラグ及びローラ式一方向ク
    ラッチ組立体。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記重合体材料が繊維強
    化材を含む、スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立
    体。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記内側ケージ（１４）
    が重合体材料から成る、スプラグ及びローラ式一方向ク
    ラッチ組立体。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記重合体材料が未充填
    状態である、スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立
    体。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記外側ケージ（１２）
    及び内側ケージ（１４）により画成された前記ローラ開
    口部（２２、３２）の各々が前記ローラ（６０）に対応
    する形状の壁（２４、３４）を有する、スプラグ及びロ
    ーラ式一方向クラッチ組立体。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記ローラ開口部（２
    ２、３２）が前記ローラ（６０）に係合する、スプラグ
    及びローラ式一方向クラッチ組立体。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記リボンばね（１６）
    が、前記ローラウインド（４２）の各々に隣接して複数
    のローラタブ（４６）を画成する、スプラグ及びローラ
    式一方向クラッチ組立体。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載のスプラグ及びローラ式
    一方向クラッチ組立体にして、前記クラッチ組立体（１
    ０）が、潤滑油（８０）に隣接して外側レース（７０）
    と内側レース（７２）との間の位置に付与され、前記ロ
    ーラ（６０）が、前記内側レース（７２）が回転する間
    に、前記潤滑油（８０）を前記外側レース（７０）から
    前記内側レース（７２）まで動かす、スプラグ及びロー
    ラ式一方向クラッチ組立体。
  10. 【請求項１０】 外側レース（７０）及び内側レース
    （７２）を有するクラッチとともに使用されるスプラグ
    及びローラ式一方向クラッチ組立体（１０）であって、 重合系材料でできた外側ケージ（１２）及び内側ケージ
    （１４）であって、該ケージ（１２、１４）の各々が対
    応する複数のスプラグ開口部（２０、３０）とローラ開
    口部（２２、３２）を画成し、該ローラ開口部（２２、
    ３２）の各々が略円筒状の形状をしている、前記外側ケ
    ージ（１２）及前記び内側ケージ（１４）と、 前記外側ケージ（１２）と前記内側ケージ（１４）との
    間に配置されたリボンばね（１６）であって、対応する
    複数のスプラグウインド（４０）及びローラウインド
    （４２）を画成し、前記ローラウインド（４２）の各々
    に隣接して複数のローラタブ（４６）を画成する前記リ
    ボンばね（１６）と、 前記外側ケージ（１２）及び前記内側ケージ（１４）に
    より画成された前記対応するスプラグ開口部（２０、３
    ０）の間を伸長し且つ該スプラグ開口部を貫通して伸長
    し、更に、前記リボンばね（１６）により画成された前
    記対応するスプラグウインド（４０）を貫通して伸長す
    る、分離した位置に設けられた複数のスプラグ（５０）
    とを備え、該スプラグ（５０）の各々が、前記レース
    （７０、７２）の少なくとも一方が回転自在である自由
    輪位置と、前記レース（７０、７２）の回転が制限され
    る係止位置との間で可動であり、 前記外側ケージ（１２）及び前記内側ケージ（１４）に
    より画成された前記対応するローラ開口部（２２、３
    ２）の間を伸長し且つ該対応するローラ開口部を貫通し
    て伸長し、更に、前記リボンばね（１６）により画成さ
    れた前記対応するローラウインド（４２）を貫通して伸
    長する、分離した位置に設けられた略円筒状の複数のロ
    ーラ（６０）を備え、該ローラ（６０）の各々が、前記
    リボンばね（１６）により画成された前記ローラタブ
    （４６）と転がり係合し、前記ローラ（６０）の各々
    が、回転中、前記外側レース（７０）及び内側レース
    （７２）を支持する軸受として機能する、スプラグ及び
    ローラ式一方向クラッチ組立体。
JP9104663A 1996-05-03 1997-04-22 スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立体 Pending JPH1054427A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US642644 1996-05-03
US08/642,644 US5676226A (en) 1996-05-03 1996-05-03 Sprag and roller one-way clutch assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1054427A true JPH1054427A (ja) 1998-02-24

Family

ID=24577433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9104663A Pending JPH1054427A (ja) 1996-05-03 1997-04-22 スプラグ及びローラ式一方向クラッチ組立体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5676226A (ja)
EP (1) EP0806584A1 (ja)
JP (1) JPH1054427A (ja)
KR (1) KR100497263B1 (ja)
CA (1) CA2202053C (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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