(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（１）を備え、該内輪（１）に対して相対的に少なくとも一方の回動方向に回動可能な、前記内輪（１）の半径方向周辺に配置されている外輪（２）を備え、基部領域（３．１）と頭部領域（３．２）とを有するカム状に形成された複数の締付体（３）を備え、該締付体（３）は、前記内輪（１）と前記外輪（２）との間においてケージ（５）内に配置されており、かつ、半径方向内方に作用するばねのばね力により前記内輪（１）に向かって負荷可能である、フリーホイール装置において、
前記ばねは二重に作用するねじりコイルばね（４）の形式において形成されており、該ねじりコイルばねは、隣り合う前記締付体（３）の前記頭部領域（３．２）及び前記基部領域（３．１）に同時に作用し、前記締付体（３）を半径方向内側に押圧することを特徴とする、フリーホイール装置。
【請求項２】
前記ねじりコイルばね（４）は前記締付体（３）の全変位領域に亘って、隣り合う前記締付体（３）の頭部領域（３．２）及び基部領域（３．１）に作用することを特徴とする、請求項１記載のフリーホイール装置。
【請求項３】
−前記ねじりコイルばね（４）は巻条を備えた領域（４．１）を有しており、該巻条の両端部には夫々、第１のばね脚部（４．２）が配置されており、該第１のばね脚部（４．２）は、一方の締付体（３）の前記基部領域（３．１）に向かって折り曲げられており、かつ、前記基部領域（３．１）に係合しており、
−前記ねじりコイルばね（４）は前記第１の領域（４．１）のほぼ中心において、半径方向外側に延在している第２のばね脚部（４．３）を有しており、該第２のばね脚部（４．３）は前記第１のばね脚部（４．２）とは逆方向に、前記隣り合う締付体（３）の頭部領域（３．２）に向かって折り曲げられており、かつ、前記頭部領域（３．２）に作用することを特徴とする、請求項１又は２記載のフリーホイール装置。
【請求項４】
２つの前記第１の脚部（４．２）は、まず第１の区分（Ａ）においてほぼ直線状に前記締付体（３）の基部領域（３．１）に向かって延在しており、次いで第２の区分（Ｂ）において半径方向外側に折り曲げられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のフリーホイール装置。
【請求項５】
前記第２の脚部（４．３）はまず前記第１の脚部（４．２）の延在方向における第３の区分（Ｃ）において、半径方向外側を向いている湾曲部を有しており、前記区分（Ｃ）に、ほぼ直線形の、半径方向外側及び前記隣り合う締付体（３）の方向を向いている第４の区分（Ｄ）が続いており、次いで第２の脚部（４．３）は、前記隣り合う締付体（３）に向かってさらに折り曲げられており、かつ、前記隣り合う締付体（３）の頭部領域（３．２）に作用する第５の区分（Ｅ）を有していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載のフリーホイール装置。
【請求項６】
前記ねじりコイルばねは、該ねじりコイルばね（４）の、巻条を備えた第１の領域（４．１）を通り抜けるピン（７）でもって、前記ケージ（５）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のフリーホイール装置。
【請求項７】
前記ケージ（５）は滑動面（６．１）を備えた半径方向内側を向いている滑動部材（６）を有しており、前記滑動面（６．１）に沿って前記締付体（３）の側方の基部領域（３．１）は滑動し、前記ねじりコイルばね（４）の第１の領域（４．１）は、ほぼ半径方向外側で前記滑動部材（６）の上方に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載のフリーホイール装置。
【請求項８】
前記フリーホイール装置は、クランクＣＶＴ伝導装置用であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のフリーホイール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にクランクＣＶＴ伝動装置のためのフリーホイール装置に関する。
【０００２】
ＣＶＴは変速比を一定に変える伝動装置であり、駆動軸と被動軸の回転数の比、つまり変速比は、所定の範囲において無限に多くの値（段）を占めることができる。この構成は一方の軸の静止状態又は回動方向反転を含んでいてもよい。運動の伝達は、構成部材の固定式でない連結部を介して行われる。構成部材の幾何学形状は、てこの原理に基づき伝動装置の作用を決定する。変速比の変更は構成部材の幾何学形状の変更により達成され、また変速比の変更は同時に、幾何学形状の変更を伴わずに構成部材連結部の個所において行うことはできない。
【０００３】
クランクＣＶＴ伝動装置のための多くのフリーホイール装置はこのために、被動軸の領域により形成されている内輪と外輪との間に配置されている締付体を有する。この構成において、外輪及び内輪の面は互いに、締付体が内輪と外輪との相対的な一方の回動方向における回動をブロックすることができるように調節されていて、外輪と内輪とは一緒に回動する。外輪と内輪との相対的な他方の回動方向においては、締付体によるロック作用はもたらされない。個々の締付体はロック方向に負荷をかけられ、このことは少なくとも１つのばねエレメントにより実施することができる。
【０００４】
ころ形の締付体を備えたクランクＣＶＴ伝動装置は、例えば欧州特許出願公開第１６５００７１号明細書から公知になっている。ころは、圧接部材であるばねにより、星形内側部材（Innenstern）と外輪との間の間隙に押し込まれ、これにより締付部材であるころは、外輪及び星形内側部材に対して接触したままとなる。この構成において、ころのためにケージが設けられている。この構成においてばねは、ねじりコイルばねとして形成されていてよく、切換えは、ばね若しくはばね脚部が揺動を実施することにより達成され、これにより、ころは、ころに対応配置された右側の側面から左側の側面へと押圧される。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願第１０２４３５３３号明細書において、フリーホイールのロック機能を切り換えるために働く切換装置が開示されている。この切換装置は、隣り合う回転対称的な締付体の間に夫々配置されている複数の切換ユニットを有する。この切換ユニットは同期的に操作可能であり、夫々回動可能なディスク形の領域、及び有利には異形成形された棒部材から成る異形成形された領域を有する切換手段を有する。異形成形された領域において、異形成形された領域と締付体との間に緊締可能であるねじりコイルばねが設けられている。このねじりコイルばねはこのために、締付体を適切なロック方向に加圧することができる脚部を有する。
【０００６】
さらに（例えばドイツ連邦共和国ヨーロッパ特許明細書第６９３２６３８７号翻訳文）に基づく弾接及び減衰は、一方で締付体の半径方向外側に位置する面に支持され、他方でケージの当接面に支持される、いわゆるＺ形ばねにより実施することができる。
【０００７】
さらに減衰状態において、一方の脚部でもって締付体の半径方向外側に位置する領域に作用し、第２の脚部でもって隣り合う締付体の半径方向内側に位置する領域に作用するＺ形ばねの使用が公知である。この構成において、最大の揺動位置において、締付体に対する第１の脚部の接触はもはや存在しない。
【０００８】
上記構成は、一重に作用するねじりコイルばねにより、減衰・遠心力補償は完全に利用することはできないか、若しくはこの補償は、単に、高い効率損失を伴うだけであるという欠点を有するか、又は、Ｚ形ばねにおいて、締付体が完全なモーメントにおいて持ち上がるという危険性がある。さらに上記構成においてＺ形ばねは、締付体の数を減じることにより補償することになる多くの構成スペースを必要とする点において不都合であり、これによりまた負荷耐性は減じられる。
【０００９】
本発明の目的は、締付体の弾発及び減衰を高い荷重時に提供することができる、特にクランクＣＶＴ伝動装置のためのフリーホイール装置を開発することであり、この構成において、遠心力を同時に補償することが望ましく、高い荷重時に、締付体からばねが持ち上がることを防ぐことが望ましい。
【００１０】
上記目的は、第１の請求項に記載の特徴によって達成される。有利な構成は、従属請求項から明らかになる。
【００１１】
特にＣＶＴ伝動装置のために使用されるフリーホイール装置は、内輪と、この内輪に対して相対的に回動可能な外輪とを有している。この外輪は、内輪の半径方向周囲に配置されていて、基部領域と頭部領域とを備えたカム状に形成された複数の締付体を有しており、これらの締付体は、内輪及び外輪の間においてケージ内に配置されており、半径方向内側に作用するばねのばね力により、内輪に向かって負荷可能である。この構成において、ばねは本発明により二重に作用するねじりコイルばねの形式において構成されており、このねじりコイルばねは同時に、隣り合う締付体の頭部領域と基部領域とに作用し、締付体を半径方向内側に押圧する。
【００１２】
この構成において有利には、ねじりコイルばねの特性曲線及び頭部領域に作用する脚部は、各作業点において締付体の少なくとも頭部領域における持続的な接触を保証するために十分に長いことが望ましい。
【００１３】
有利な構成において、ねじりコイルばねは締付体の全変位領域に亘って、頭部領域にも互いに隣り合う２つの締付体の基部領域にも作用して、締付体の頭部領域及び基部領域は、各作業点において二重に作用するねじりコイルばねにより半径方向内側に内輪に向かって押圧される。
【００１４】
有利には、ねじりコイルばねは、適切な長さのばね特性曲線を保証する高い巻条数を有する。このためにねじりコイルばねは、複数の巻条を備えた第１の領域を有しており、この巻条の両端部に夫々第１のばね脚部が配置されている。このばね脚部は、１つの締付体の基部領域に向かって折り曲げられており、基部領域に係合する。
【００１５】
さらにねじりコイルばねは、巻条を備えた第１の領域のほぼ中央に、半径方向外側に向かって延在している第２のばね脚部を有している。この第２のばね脚部は、第１のばね脚部とは反対に、隣り合う締付体の頭部領域に向かって折り曲げられており、この頭部領域に作用する。第２のばね脚部は、頭部領域が締付体の基部領域よりも大きな旋回範囲を満たすので、第１のばね脚部よりも大きなばねストロークを実施することができ、かつ予付勢が掛けられた状態で常に、半径方向において頭部領域に作用するように形成されている。ねじりコイルばねの上記特別な構成により、基部領域と第１の脚部との持続的な接触も、頭部領域と第２の脚部との持続的な接触も保証されている。
【００１６】
締付体の基部領域における持続的な当接を保証するために、２つの第１の脚部は、
−まず第１の区分において、締付体の基部領域に向かってほぼ直線状に延在しており、次いで、
−第２の区分において半径方向外側に折り曲げられて、第１の脚部の第２の区分の半径方向内側を向いている側が、半径方向内側に方向付けられているばね力でもって基部領域に作用する。
【００１７】
隣り合う締付体の頭部領域との持続的な接触を保証するために、第２の脚部は以下の区分を有している、つまり：
−まず、第１の脚部の延在方向に半径方向外側を向いている湾曲部を備えた第３の区分を有しており、
−ほぼ直線状に半径方向外側にかつ隣り合う締付体の方向を向いている第４の区分を有しており、
−隣り合う締付体に向かってかつ第１の脚部の延在方向とは逆方向にさらに折り曲げられていて、半径方向内側に向けられているばね力でもって、隣り合う締付体の頭部領域に作用する第５の区分を有している。
【００１８】
二重に作用するねじりコイルばねの上記構造に関する構成により、必要とされる構成スペースは極めて小さいので、（従来の締付体の使用に比べて）締付体の数を減じる必要はなく、フリーホイール装置の負荷耐性は維持されたままである。
【００１９】
ねじりコイルばねをケージに配置することは、有利にはねじりコイルばねの巻条を備えた第１の領域を通り抜けて、両端部でもってケージに取り付けられているピンを介して行われる。
【００２０】
ケージは、公知の形式において、滑走面を備えた半径方向内側を向く滑走部材を有している。滑走面に沿って締付体の側方の基部領域は滑走する。この構成において、巻条を備えたねじりコイルばねの第１の領域は、適切なピンによりほぼ半径方向外側で滑走部材の上側に配置されている。
【００２１】
基部領域においても頭部領域においても、締付体を押圧する二重に作用するねじりコイルばねの本発明に係る使用により、高い緩衝能力が使用される。
【００２２】
長いばね特性曲線は公差鈍感性（Toleranzunempfindlichkeit）を保証し、持続的なばね接触により長いばね寿命を保証する。さらに有利には、ばねは小さな構成スペースしか必要とせず、これにより締付体の数を減じる必要はなく、高い負荷耐性が保証されている。本発明に係る解決手段により、小さな構成スペースの場合に、減衰・遠心力補償能力を最大限に発揮することが可能である。完全なモーメントの場合に、ばねが締付体からばねが持ち上がることは防がれる。
【００２３】
二重に作用するねじりコイルばねのばね力は、締付体に実現したい圧接力に応じて自由に可変であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】減衰状態におけるフリーホイールの締付体及びねじりコイルばねの断面図である。
【図２】最大限に変位した状態におけるフリーホイールの締付体及びねじりコイルばねの断面図である。
【図３】二重に作用するねじりコイルばねを立体的に示す図である。
【図４】内輪及びケージを立体的に、ケージに取り付けられたねじりコイルばねと共に示す図である。
【００２５】
以下に、本発明を一実施の形態及び添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１，２に、内輪１と外輪２との間でケージ内５に配置されているカム状の締付体３の、フリーホイール装置の横断面の一区分を示す。締付体３は、横断面で中央において先細りしている領域を有している。締付体３は、内輪に向かって拡幅している、第１の突出部３．１′を備えた基部領域３．１と、外輪２に向かって拡幅している、第２の突出部３．２′を備えた頭部領域３．２とを有している。締付体３は、第１の接触面３ａでもって内輪１に係合し、第２の接触面３ｂでもって外輪２に係合する。締付体３はフリーホイールケージ５内に位置し、基部領域３．１の軸線方向外側を向いている第１の突出部３．１′は、滑動面６．１において、ケージ５に配置されている滑動部材６によって案内される。
【００２７】
隣り合う２つの締付体３に夫々、ピン７を介してケージ５に取り付けられているねじりコイルばね４が作用する。ねじりコイルばねは、巻条を備えた第１の領域４．１を有しており、ピン７がこの第１の領域４．１を通り抜けている。ねじりコイルばね４は第１の脚部４．２でもって、図１によれば、図１の右側に配置されている締付体３に夫々、締付体３の基部領域３．１の半径方向外側に位置する第１の突出部３．１′の領域に作用し、基部領域３．１を内輪１に向かって押圧する。
【００２８】
半径方向外側にかつ締付体の図面において左側に配置されている頭部領域３．２を向いている第２の脚部４．３でもって、ねじりコイルばね４は所定のばね力でもって頭部領域３．２に作用し、同様に頭部領域３．２を内輪に向かって押圧する。
【００２９】
図１に減衰状態を示し、図２に、対向する方向に向かって締付体３が最大に変位された状態を示す。締付体３の変位領域全体に亘って、第１の脚部４．２は基部領域３．１に対して常に、また第２の脚部４．３は締付体３の頭部領域３．２に対して常に、内輪１に向かって半径方向に方向付けられたばね力でもって作用することが看取可能である。第１の脚部４．２は、図１に示した減衰状態において、第２の脚部４．３の方向を向いており、頭部領域３．２の第２の突出部３．２′は、第２の脚部４．３内に少なくとも部分的にはまり込むことができるように曲げられている。
【００３０】
図３に、二重に作用するねじりコイルばね４の立体図を示す。ねじりコイルばね４の図は図２に示してある。ねじりコイルばね４は、第１の領域４．１において螺旋状に曲げられており、この領域において貫通している開口４．４を有しており、この開口４．４はケージへの取付けのために働く。第１の曲げられた領域に、２つの端部において外方に夫々第１の脚部４．２が続く。ほぼ中央において第２の脚部４．３は、第１の領域４．１から図面において上方に向かっている。
【００３１】
締付体３の基部領域３．１及び頭部領域３．２における持続的な当接を各作業点において保証するために、ねじりコイルばね４の脚部４．２，４．３は、特に以下に記載の構造を有する。
【００３２】
２つの第１の脚部４．２：
−締付体（図示せず）の基部領域に向かってほぼ直線状に延在している、第１の領域４．１に続く第１の区分Ａと、
−第１の区分Ａに対して第１の鈍角αを成して、半径方向外側に折り曲げられていて、締付体（図示せず）の基部領域と持続的な作用接触をしている、第１の区分Ａに続く区分Ｂとを有する。
【００３３】
第２の脚部４．３：
−まず、第１の脚部４．２の延在方向に半径方向外側を向いている湾曲部を有する第３の区分Ｃと、
−ほぼ直線状に半径方向外側に、かつ隣り合う締付体（図示せず）に向かっている第４の区分Ｄと、
−隣り合う締付体（図示せず）に向かって、かつ第１の脚部の延在方向とは反対にさらに折り曲げられていて、半径方向内側に向けられたばね力でもって隣り合う締付体（図示せず）の頭部領域に作用する、第５の区分Ｅとを有する。
【００３４】
内輪１と、締付体３及びねじりコイルばね４が取り付けられているケージ５とを図４に示す。図４から、第１の脚部４．２が夫々、基部領域３．１に作用し、第２の脚部４．３が夫々、隣り合う締付体３の頭部領域３．２に作用する。第２の脚部４．２は、図示の減衰位置においては、締付体３の頭部領域３．２に部分的に上方から係合する。
【符号の説明】
【００３５】
１  内輪
２  外輪
３  締付体
３．１  基部領域
３．１′  基部領域の第１の突出部
３．２  頭部領域
３．２′  頭部領域の第２の突出部
４  ねじりコイルばね
４．１  第１の領域
４．２  第１の脚部
４．３  第２の脚部
５  ケージ
６  滑動部材
６．１  滑動面
７  ピン
Ａ  第１の区分
Ｂ  第２の区分
Ｃ  第３の区分
Ｄ  第４の区分
Ｅ  第５の区分
Ｆ  ばね力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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