(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リテーナリングの周方向に延出する２つの対向するリング状のエッジリング（１，２；１１，１２）を有するフリーホイール用リテーナリングであって、
前記両エッジリング（１，２；１１，１２）は軸芯方向に空間をあけた離間状態で複数の軸芯方向接続部材（３）によって互いに接続されていると共に前記リテーナリングに枢支されリテーナリングの係合方向において少なくとも１つの付勢部材（６；１６）によって付勢されている複数のクランプ部材（５；１５）を有していて、
このクランプ部材（５；１５）は遠心力の影響を受けることにより少なくとも１つの前記付勢部材（６：１６）の付勢力に抗して係合解除方向に枢動するようになっていると共に、前記各クランプ部材（５；１５）の軸芯方向延出部には２つの別体のポケット（４，４’；１４，１４’）が設けられていて、
これらのポケット（４，４’；１４，１４’）は前記クランプ部材（５；１５）の両端面に係合していて、これらクランプ部材（５；１５）を少なくとも前記リテーナリング周方向に案内するようになっており、
さらに、２つの前記ポケット（４，４’；１４，１４’）のうち片方のポケット（４；１４）は２つの前記エッジリングの片方（１；１１）に接続されていると共に、前記両ポケット（４，４’；１４，１４’）のうち他方のポケット（４’；１４’）が反対側の前記エッジリング（２，１２）に接続されていることを特徴とするフリーホイール用リテーナリング。
【請求項２】
前記両エッジリング（１，２；１１，１２）は、それらの互いに対向する側部に、夫々、前記ポケット（４，４’；１４，１４’）が固定される少なくとも１つの係止面（１ａ，２ａ；１１ａ，１２ａ）を有している請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項３】
前記各エッジリング（１，２；１１，１２）に設けられた係止面（１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ；１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ）は、前記ポケット（４，４’；１４，１４’）の径寸法に対応する径方向幅を有するリング状軸芯方向溝として構成されている請求項２記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項４】
前記ポケット（４，４’；１４，１４’）は、これらポケット（４,４’；１４，１４’）を前記エッジリング（１，２；１１，１２）に対して正確に位置決めするための複数の位置決め部（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を有している請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項５】
前記両エッジリング（１，２）は、その互いに対向する側において、前記クランプ部材（５）が径方向において固定される少なくとも１つの係止面（１ａ，２ａ）を有している請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項６】
径方向内方の係止面（１ｂ，２ｂ）が、前記径方向外方の係止面（１ａ，２ａ）よりも軸芯方向からみて短くなっている請求項５記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項７】
前記ポケット（１４）は、更に、前記クランプ部材（５）を外径方向においても固定する請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項８】
前記ポケット（４）は、前記クランプ部材の一端面に接するポケット底部と、前記クランプ部材を少なくとも前記リテーナリングの周方向において前後から支持する少なくとも１つの軸芯方向に突出する案内部材（４ａ，４ｂ）とを有する請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項９】
前記ポケット（１４）は、前記クランプ部材を（１５）を、少なくとも前記リテーナリングの周方向から前後に支持する少なくとも部分的にリング状の案内部材を有する請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１０】
前記ポケット（４，４’；１４，１４’）と前記エッジリング（１，２；１１，１２）との接続部は、このエッジリング（１，２；１１，１２）の内側にのみ形成されている請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１１】
前記ポケット（４，４’；１４，１４’）は、溶接により前記エッジリング（１，２；１１，１２）と接合されている請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１２】
前記エッジリング（１，２；１１，１２）は、溶接用膨出部（４ｄ，３４）を有する請求項１１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１３】
前記ポケット（４，４’；１４，１４’）は、溶接用膨出部（４ｄ，３４）を備えている請求項１１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１４】
前記ポケット（４，４’）は、金属で形成されている請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１５】
前記ポケット（４，４’）は、曲げ加工された金属板材、ロストワックス法、あるいはダイキャストにより形成されている請求項１４記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１６】
前記ポケット（４，４’）は焼結部材で形成されている請求項１４記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１７】
前記各ポケット（４，４’）は、その端面に、前記付勢部材（６）を受けるための穴（４ｃ）を有している請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１８】
前記各ポケット（４，４’；１４，１４’）は、前記付勢部材（６；１６）の１つのバネ脚を支持する溝（２４）を有している請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【請求項１９】
互いに対向する前記ポケット（４，４’；１４，１４’）が互い鏡面対称に構成されている請求項１記載のフリーホイール用リテーナリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸芯方向に空間を有した状態で複数の軸芯方向接続部材によって互いに接続された２つのリング状の実質的に径方向に延出するエッジリングからなるフリーホイール用リテーナリングに関し、詳しくは、前記両エッジリング間において、多数のクランプ部材（スプラーグ）が少なくとも１つの付勢部材によって係合方向に付勢された状態でリテーナリングに枢支され、遠心力の影響を受けることによって、前記クランプ部材が枢動して前記付勢部材の付勢力に抗して係合解除方向に作用するように構成されたフリーホイール用リテーナリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフリーホイールにおいて、アイドリング中は、リテーナリングがフリーホイールの外リングと一体回転し、一方、フリーホイールの内リングは静止したままであることが知られている。これにより、前記クランプ部材は、これら部材に作用する遠心力によって外側に押されて係合解除方向に枢動し、フリーホイールの内リングから持ち上げられる。これによって、クランプ部材の回転軸芯に対する重心が周方向に変位し、この重心が脱離方向への枢動に伴い外側に移動する。リテーナリングはフリーホイールの外リングと同期回転するので、前記遠心分離に必要な回転数を越えると、アイドリング中における摩擦はなくなる。これは、クランプ部材にほんの僅かな摩耗や裂傷が生じても係合が不均一になり、その結果、フリーホイールが破損し、保守作業員にとって非常に危険なことになるので極めて重要である。
【０００３】
アイドリング中において、クランプ部材を内リングからではなく、外リングから離脱可能とすることは、本発明の基礎となるドイツ公開公報（ＤＥ−Ａ  ２００４  ４５７）により知られている。この代替構成は、外リングが静止している状態でアイドリング中にフリーホイール内リングが回転する時に必要である。この目的のため、係合解除方向への枢動によってクランプ部材がフリーホイールの外リングから離脱するようにクランプ部材の重心が、このクランプ部材の傾斜軸芯に向かって移動する必要がある。この場合、外リングによってクランプ部材を遠心力に抗して固定することができないので、この公知の構造においてはこれらクランプ部材を、フリーホイールの内リングと摩擦ロック状態に維持された同心支持リングによって固定している。この支持リングは、リテーナリングの２つのエッジリングの内向きに突出する折り曲げ部から構成することも可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公知技術の有する構造上の欠点は、クランプ部材が周方向に案内されないことにある。これらクランプ部材は、その傾斜移動中に互いにぶつかり合って干渉し合う可能性がある。これによって、これらのクランプ部材が、特に、アイドリング後の始動時などに起こるように急なトルクが作用した場合、その個々のグリップ状態が不均一になって、その結果、大きな応力集中によってフリーホイールの作動が阻害される可能性がある。
【０００５】
これらの欠点を解決するために、１つのクランプ内に複数のクランプ部材を取り付けることによって、これらのクランプ部材を周方向に案内することがドイツ公開公報（ＤＥ−Ａ  ３１  ５１  ７２７）から知られている。各クランプは、その両軸芯方向端部に打ち抜き成形された（ｓｔａｍｐｅｄ−ｏｎ）フラップを有し、これらフラップはエッジリングの対応する開口部内に突出すると共に、これらの後方で折り曲げられている。これにより、これらのクランプは複数のクランプ部材のみならず、リテーナリングの２つのエッジリングをも保持するように構成されている。
しかしながら、変化するフリーホイールの直径をクランプ部材によってカバーすることができ、クランプがこれらクランプ部材を保持し、かつエッジリングを夫々の直径に対応させる必要がないというこの解決方法の利点は、製造コストが比較的高いという代償を払って得られるものであり、製造コストが高いという問題がある。
【０００６】
上記従来技術の実情に鑑み、本発明の課題は、前述した公知のフリーホイール用リテーナリングを改良して、これをより安価に製造することができるようにすることにある。更に、これらのリテーナリングに最高のトルク伝動特性を与えると共に、フリーホイールの各種幅に対して最も簡単な方法で適合可能とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明により達成される。
殊に、本発明は、各クランプ部材のその軸芯方向延出部に２つの別体のポケットが設けられていて、これらのポケットがクランプ部材の両端面に係合すると共に、一方のポケットが一方のエッジリングに接続され、他方のポケットが他方のエッジリングに接続されていることを特徴とする。
【０００８】
この構造によれば、ポケットの形状が、例えばドイツ公開公報（ＤＥ−Ａ  ３１  ５１  ７２７）におけるように、フリーホイールの幅によって左右されることがない。これらのポケットの形状は、所与のクランプ部材の高さに対して、すべての所望のフリーホイールの幅と直径とに対して一定とすることができる。従って、クランプ部材はその幅のみを変えればよいから、複雑な成形が必要な部材であるポケットとクランプ部材とをそれぞれ、その形状面に関して実質的に常に同じものとすることができ、これらを極めて合理的なコストで大量生産することができるという経済的利点が生じる。他方、サイズに関して比較的少ない数のみが必要な、エッジリングは単純な回転部材であって、これらには接続部材を接続するためのいくつかの穴のみが設けられる。本願にあってはサイズの異なるエッジリングで、リング溝（リング状軸芯方向溝）の外径方向における係止面１ａ，１ｂ間距離は共通化できる。更に、一方においてはエッジリングの接続、他方においてはクランプ部材の案内という作用は互いに分離されているので、前記ポケットを、クランプ部材の案内のための条件に最も適したものとすることが可能である。
【０００９】
請求項２以下に記載の発明によれば、前述の課題は一層好都合に達成される。即ち、前記ポケットのエッジリング上における正確な位置決めに関しては、エッジリングに係止面、特に、中空筒状の係止部を設けて、ここにポケットが少なくとも径方向において固定されるように構成することが好ましい。この目的のために、２つの両側の係止面を、各エッジリングの周方向に延出するリング状軸芯方向溝によって形成し、この溝の径方向の幅を両ポケットの径方向の長さに適合させると特に好都合である。このようにすれば、ポケットは、単に上述の軸芯方向溝に取り付けるだけで、外径方向と内径方向との双方において正しい位置に自動的に維持される。又、後者を、半径方向内方および／又は外方に２つ又は３つの接触点を有するポケットによって支持し、これによって両ポケットのエッジリングへの径方向の正確な取り付けを確実にするようにしてもよい。
この係止面上のクランプ部材は、端面が外方に突出した肩部によっても固定されるようにすれば特に好適である。この場合、前記中空筒状係止面を更に内方に突出させて、クランプ部材が上述の肩部上において固定されるように構成しなければならない。
【００１０】
クランプ部材の径方向の固定を、エッジリング上ではなく、ポケットに適当な固定面を形成することにより、これらポケット自身の上で行うように構成することも本発明の範囲に含まれる。
ポケットの形状としては種々なものが可能である。例えば、これらのポケットを、クランプ部材の端面に設けられたポケット底部と、少なくとも一つの軸芯方向に突出する案内部材とから構成し、この案内部材によってクランプ部材を、リテナーリングの周方向において前後から固定するように構成できる。これによって、軸芯方向に突出する案内部材は、クランプ部材をその外周から取り囲み、所望の固定作用を提供することができる。
別の構成によれば、前記ポケット底部を省略した状態で、ポケットを、クランプ部材をリテーナリングの周方向において前後から、又、必要な場合には径方向外側から固定するリング状または部分リング状の案内部材のみから構成することができる。この目的のために、クランプ部材の両端面に、前記リング状または部分リング状の案内部材内に夫々突出するトラニオンを設けてもよい。
【００１１】
両ポケットとその対応するエッジリングとの接続は、両エッジリングの内側においてのみ、特に確実にするためには溶接によってなされる。この目的のため、両エッジリングあるいは両ポケットに、仕上げ時において、適当な溶接膨出部を予め設けておくことが好ましい。
前記ポケット自身は、切削工程を経ることなく、ロストワックス法による鋳造により、あるいは焼結部材として、あるいはダイキャスト金属から、あるいは曲げ加工した金属板材から製造すると都合がよい。これによって、各ポケットは、その端面に、係合方向に付勢されたバネ脚を受けるための凹部を備えることができる。同時に、その一方のバネ脚がクランプ部材に固定されたバネの他方のバネ脚が固定される別の係止面を、ポケットに形成することができる。後者のバネ脚用に十分なスペースが残されるように、径方向内部に位置するクランプ部材の側壁を、エッジリングの前記軸芯方向溝に対して、ポケットの厚みよりも幾分更に軸芯方向に突出させてもよい。これによって、このクランプ部材の側壁とポケットとの間に、バネ脚の移動のための狭いスリットが残される。この構成に代えて、ポケットに穴あるいは凹部を設けるか、あるいは、クランプ部材の端面にスリットを設けることによってもバネ脚用の自由移動空間を確保することが可能であろう。
【００１２】
【発明の効果】
以上の構成により、公知のフリーホイール用リテーナリングを改良して、より安価に製造することができると共に、リテーナリナングに最高のトルク伝動特性を与え、種々な幅に対しても簡単な方法で適合可能とするフリーホイール用リテーナリングを提供することができた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜３に示す構成において、リテーナリングは、複数の軸芯方向に延出する、接続部材の１種である接続ボルト３により互いに離間配置された２つのリング状エッジリング１及び２を有する。図３に示すように、前記接続ボルト３は、リテーナリングを、詳細には図示されていないフリーホイール内リングと同期させるバネ付きスライドピン３ａを有する。
前記２つのエッジリング１及び２は、その互い対向する夫々の側面にリング溝を有する。このリング溝は、外径方向において係止面１ａ又は２ａによって規制されていて、内径方向において係止面１ｂ又は２ｂによって規制されている。この点に関し、前記外径方向にある係止面１ａおよび２ａは、内径方向の係止面１ｂ及び２ｂよりも更に軸芯方向に延出している。
【００１４】
図１及び２において、前記両エッジリング１，２は、その夫々の係止面１ａ，１ｂ又は２ａ，２ｂの間に、周方向に互いにある程度近接して配置された複数のポケット４、４’を備えている。これらのポケット４、４’は、夫々、片方のエッジリング１のポケット４と、その反対側の他方のエッジリング２の鏡面対象のポケット４’との間にクランプ部材５が設けられるように構成されている。このクランプ部材５は、外側クランプ面５ａと内側クランプ面５ｂとを備えた基本的には公知の形状である。そして、このクランプ部材５は、前記両端面に設けられた２つの付勢部材たるバネ６によって係合方向に付勢され、そのクランプ面が図示されない外リングまたは内リングの対応する面に固定され、かつ、内リングと外リングとが係合方向に回転しようとする時には、この固定状態が自由回転方向への回転に伴って解除されるように構成されている。
【００１５】
図１の左上象限には、クランプ部材５の３つの枢動位置が図示されている。即ち、最初の下左の位置はフルトルク伝動位置であり、次のその上方の位置は中立位置、そして、最後の最上位置は高回転時における遠心力によって外リングから離脱した位置である。
前記ポケット４の形状の詳細は、図４〜６に示されている。これらのポケット４は、平坦な焼結部材として構成されている。その一方の端部には、軸芯方向に突出する案内部材たる湾曲トラック部４ａが形成され、その他方の端部には、軸芯方向に突出する案内部材たる案内ピン４ｂが設けられている。これらの案内部材４ａ及び４ｂは、前記クランプ部材５を周方向に案内し、かつ、その係合方向または係合解除方向への移動を許容するように構成され、かつ、位置決めされている。更に、その側面には前記バネ６を受けるための穴４ｃが設けられている（図１及び２参照）。
更に、これらのポケット４は、内径方向および外径方向の位置決め部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有している。これらの位置決め領域が、前記係止面１ａ及び１ｂに対向して配置されることにより、ポケット４、４’を径方向において正確にエッジリング１、２に取り付けることができる。又、これらのポケットは、上記案内部材４ａ及び４ｂとは反対側の面に、複数の溶接膨出部４ｄを備える。これらの膨出部４ｄによって、前記ポケット４、４’を前記エッジリング１、２に経済的に溶接することができる。
【００１６】
図７及び８は、前記クランプ部材５を示している。ここで重要なことは、このクランプ部材５には、前記エッジリング１及び２の前記係止面１ａ及び２ａに対して径方向に固定するための２つの軸芯方向に突出する肩部５ｃのみを設けるだけでよい。これらの肩部５ｃは、単に外側のクランプ面を横方向に削るだけで形成することができる。これら肩部５ｃの形状は、クランプ部材５が係合および係合解除方向において前記係止面１ａ及び２ａに沿って枢動できるように調節されている。
【００１７】
〔別実施形態〕
図９は、本発明の別実施形態を示す。ここでは、クランプ部材５が、伝動可能なトルクを増やすため、周方向において可能な限り密接して設けられている。これによって、クランプ部材の湾曲トラック部４ａに沿う案内は、クランプ部材の外形によってではなく、クランプ部材の回転中心に向かう方向に変位した肩部５ｄに沿って行われる。これによってポケット４に設けられた湾曲トラック部４ａも内側に変位し、その結果、ポケット４の周方向の全長が短くなっている。
【００１８】
図１０〜１４は、更に別の実施形態を示す。ここでは、クランプ部材は周方向のみならず、ポケット内において半径方向外側においても固定されており、これらのポケット自体も別の形状を有している。
ここで使用されるエッジリング１１、１２は、基本的には前述したエッジリング１、２と同じ構造を有しているが、この場合、その軸芯方向に突出するリング状係止面１１ａ及び１１ｂ、１２ａ及び１２ｂは、互いに一層近接して配設されている。これらの係止面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの間に形成されるポケット１４、１４’は、前述の実施形態とは異なり、もはやポケット底部を有しておらず、クランプ部材１５をフリーホイールの周方向と半径方向とにおいて支持するリング１４のみから構成されている。このようにポケット底部を省略することは、クランプ部材の支持長さを同じに維持しながらリテーナリングの幅を小さくできるという利点がある。
前記リング１４は閉じる必要がない。又、このリング１４は、その内側または外側を正確な円形にする必要がない。このリング１４は、単に、その外側において前記係止面１１ａ及び１１ｂと対応し、かつ、その内側においてクランプ部材１５を案内するようにするだけでよい。構造をコンパクトにするため、クランプ部材１５はその外側形状またはその肩部に沿って案内される代わりに、その両端部に軸芯方向に突出するトラニオン１５ａを有している。これらトラニオン１５ａは、その外周部が前記リング状ポケット１４又は１４’内において枢動できるように取り付けられている。又、これらのトラニオン１５ａは、係合時において付勢部材たるバネ１６を受け入れることができるように中空筒状部として構成されている。このバネ１６は、その一方のバネ脚がクランプ部材１５の溝１５ｂ内に固定され（図１１参照）、その他方のバネ脚が前記リング状ポケット１４の溝２４内に固定される（図１３参照）。
【００１９】
前記クランプ部材１５は、更に、その両端面に、係合解除移動を規制するための係止部１５ｃを備えている。係合が解除されると、これらの係止部１５ｃは前記外側係止面１１ａと並ぶ。
クランプ部材の軸芯方向の案内は、前記エッジリング又は前記ポケットによって行われる。ここにおいて、第１の実施形態のように底プレートを使用するかあるいは固定用の案内部材４ａ及び４ｂを使用するかの選択が可能である。
図１４に示されるように、前記リング状ポケット１４は、その端面の片方に軸芯方向に突出する円環面（ｔｏｒｕｓ）形状の膨出部３４を有している。これは、ポケット１４と対応するエッジリング１１への溶接に役立つ。更に、この構造には、所望のフリーホイール幅および直径に対して高価な部材、即ち、ポケット及びクランプ部材として同じものを使用できるという利点がある。
【００２０】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分的にクランプ部材を取り付けたリテーナリング用エッジリングの軸芯方向内部を示す部分破断図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った拡大断面図
【図４】ポケットの軸芯方向の拡大平面図
【図５】図４のポケットを径方向外側から見た図
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図
【図７】クランプ部材の軸芯方向における平面図
【図８】図７のクランプ部材を回転方向から見た図
【図９】ポケットに取り付けられた別実施形態のクランプ部材を示す図
【図１０】更に別実施形態のポケットとクランプ部材を示す図１３のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図１１】図１０のクランプ部材の軸芯方向側面図
【図１２】図１１のクランプ部材の径方向平面図
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図
【図１４】図１０のポケットのエッジリングとの接続前の軸芯方向断面図
【符号の説明】
１，２，１１，１２      エッジリング
１ａ，１ｂ              係止面
２ａ，２ｂ              係止面
３                      接続部材
４，４’，１４，１４’  ポケット
４ｄ，３４              膨出部
５，１５                クランプ部材
６，１６                付勢部材
１１ａ，１１ｂ          係止面
１２ａ，１２ｂ          係止面
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  領域
２４                    溝
【図１】
0003655957.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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