(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリーホイールであって、該フリーホイールが、インナレース（１）と、該インナレース（１）を半径方向で取り囲んで配置された、該インナレース（１）に対して相対的に回動可能なアウタレース（２）と、インナレース（１）とアウタレース（２）との間に配置された複数の締付け体（３）とを備えており、該締付け体（３）が、互いに接触していて、該締付け体（３）に設けられた押付け溝（Ｎ）内に係合する全周にわたって延びるばね（４．１，４．２）の半径方向内向きに作用するばね力によってインナレース（１）に向かって押圧可能であるフリーホイールにおいて、回動方向に対して横方向への締付け体（３）の望ましくない傾倒を阻止するように、締付け体（３）の押付け溝（Ｎ）が、ばね（４．１，４．２）に向かって少なくとも部分的にＶ字形に拡幅されて形成されており、該ばねが、ガータスプリング（４．１）として形成されており、該ガータスプリング（４．１）を押付け溝（Ｎ）が収容しており、締付け体（３）に加工された押付け溝（Ｎ）にインナレース（１）に向かってガイド溝（Ｆ）が続いており、該ガイド溝（Ｆ）内にガイドリング（５）が配置されていることを特徴とする、フリーホイール。
【請求項２】
ガイドリング（５）が、四角形のまたは円形の横断面を有している、請求項１記載のフリーホイール。
【請求項３】
ガイドリング（５）の半径方向外側にガータスプリング（４．１）の形のばねが配置されている、請求項１または２記載のフリーホイール。
【請求項４】
押付け溝（Ｎ）の、ガイド溝（Ｆ）に続く範囲が、ガータスプリング（４．１）に向かって拡幅されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のフリーホイール。
【請求項５】
フリーホイールであって、該フリーホイールが、インナレース（１）と、該インナレース（１）を半径方向で取り囲んで配置された、該インナレース（１）に対して相対的に回動可能なアウタレース（２）と、インナレース（１）とアウタレース（２）との間に配置された複数の締付け体（３）とを備えており、該締付け体（３）が、互いに接触していて、該締付け体（３）に設けられた押付け溝（Ｎ）内に係合する全周にわたって延びるばね（４．１，４．２）の半径方向内向きに作用するばね力によってインナレース（１）に向かって押圧可能であるフリーホイールにおいて、前記ばねが、メアンダスプリング（４．２）の形で形成されており、締付け体（３）が、所定の深さ（ｔ）を備えた押付け溝（Ｎ）を有しており、該押付け溝（Ｎ）内にメアンダスプリング（４．２）が、締付け体（３）の傾倒に抗して作用するように係合しており、該締付け体（３）が、Ｕ字形のもしくは方形の押付け溝（Ｎ）を備えており、該押付け溝（Ｎ）が、溝底（Ｎ１）と、該溝底（Ｎ１）から外向きに平行に延びる側壁（Ｎ２，Ｎ３）とを有しており、押付け溝（Ｎ）内に、組み付けられた状態でメアンダスプリング（４．２）が係合しており、該メアンダスプリング（４．２）がその内周面に、溝幅（ｂ）に対応した幅（Ｂ）を有しており、締付け体（３）が、互いに平行な側壁（Ｎ２，Ｎ３）を介してメアンダスプリング（４．２）にガイドされていることを特徴とする、フリーホイール。
【請求項６】
押付け溝（Ｎ）の幅（ｂ）が、押付け溝（Ｎ）の深さ（ｔ）よりも小さく設定されている、請求項５記載のフリーホイール。
【請求項７】
前記フリーホイールが、クランクＣＶＴ伝動装置に用いられるフリーホイールである、請求項１から６までのいずれか１項記載のフリーホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にクランクＣＶＴ伝動装置に用いられるフリーホイールであって、該フリーホイールが、インナレースと、該インナレースを半径方向で取り囲んで配置された、該インナレースに対して相対的に回動可能なアウタレースと、インナレースとアウタレースとの間に配置された複数の締付け体とを備えており、該締付け体が、互いに接触していて、押付け溝内に係合する全周にわたって延びるばねの半径方向内向きに作用するばね力によってインナレースに向かって押圧可能であるフリーホイールに関する。
【０００２】
ＣＶＴは、斑なく変速する伝動装置である。この伝動装置では、入力する軸の回転数と出力する軸の回転数との比、つまり、変速比が、規定された範囲内で無限に多くの値（段）をとることができる。これには、軸の停止または回転方向逆転が含まれていてもよい。運動の伝達は、てこの原理に従って伝動作用を規定するジオメトリを有する構成部材の変更可能なカップリングを介して行われる。構成部材ジオメトリの変更によって、変速比変化が達成される。しかし、この変速比変化は、同時に構成部材カップリングの箇所におけるジオメトリの変更なしに行うことはできない。
【０００３】
このために、クランクＣＶＴ伝動装置に用いられる多くのフリーホイール装置は締付け体を有している。この締付け体は、被駆動軸の範囲によって形成されたインナレースと、アウタレースとの間に配置されている。このアウタレースの面とインナレースの面とは、締付け体がインナレースとアウタレースとの間の一方の相対回動方向で回動をロックすることができ、これによって、アウタレースとインナレースとが一緒に回動させられるように互いに調整されている。アウタレースとインナレースとの間の他方の相対回動方向では、締付け体によるロック作用は生じない。個々の締付け体はロック方向に押圧される。このことは、少なくとも１つのばねエレメントによって行うことができる。
【０００４】
たとえば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１８１４９６８号明細書、ドイツ連邦共和国実用新案第６８１１６５０号明細書およびドイツ連邦共和国特許第３２３３０７３号明細書に基づき、フリーホイールクラッチが公知である。この公知のフリーホイールクラッチは、アウタレースとインナレースとの間に挿入された、互いに間隔を置いて配置された傾動可能な多数の締付け体を備えている。これらの締付け体は１つのケージ内にガイドされていて、係合方向もしくは機能係合方向で内向きに緊締する全周にわたって延びるばねによって保持されるかもしくは締付け体には、このばねによってプリロードがかけられる。締付け体の中間を貫いて、ばねを収容するための直線的に延びる溝が形成されている。
【０００５】
ばねは、環状帯材ばね、環状の溝ばねもしくはコイルばね（ガータスプリング）の形で形成されていてよい。一番最後の例では、ガータスプリングが締付け体のガータスプリング溝内に係合している。
【０００６】
また、ケージなしの締付け体型フリーホイールも公知である。この公知の締付け体型フリーホイールでは、傾動可能な締付け体のガイドが、ケージなしの針状ころ軸受けと同様に締付け体の中間において、たとえばメアンダスプリングによって行われる。締付け体は互いに接触している。より高い回転数の場合には、締付け体がより高い動特性に基づきオーバラン時に互いに当接し、インナレースに対して引き続きスリップする。これによって、次の切換動作までの摩擦による運動エネルギが減少させられる。スリップ動作の間、締付け体は、存在する誤差のため、傾倒することがある。これによって、繰り返されるグリップ動作が妨害される。
【０００７】
締付け体が、特にケージなしのフリーホイールにおいて、固有の回動軸線を中心として高い動特性のもと望ましくない形で回動させられ、傾倒させられて、これによって、締付け機能が損なわれることは不利である。
【０００８】
本発明の課題は、ケージなしの、特にクランクＣＶＴ伝動装置に用いられるフリーホイールを改良して、締付け体の回動方向に対して横方向への締付け体の望ましくない傾倒が阻止されるようにすることである。
【０００９】
この課題を解決するために本発明に係るフリーホイールによれば、ばねに対して、必要に応じてガイドリングの使用のもと、回動方向に対して横方向への締付けエレメントの望ましくない傾倒を阻止する作用結合部が形成されるように、締付けエレメントの押付け溝が形成されている。
【００１０】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、前記ばねが、ガータスプリングとして形成されており、該ガータスプリングを収容する、締付け体に設けられた押付け溝が、ガータスプリングに向かって拡幅されている。
【００１１】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、押付け溝が、少なくとも部分的にＶ字形に形成されている。
【００１２】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、締付け体に加工された押付け溝にインナレースに向かってガイド溝が続いており、該ガイド溝内にガイドリングが配置されている。
【００１３】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、前記ガイド溝が、ほぼＵ字形／方形に形成されている。
【００１４】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、ガイドリングが、四角形のまたは円形の横断面を有している。
【００１５】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、ガイドリングの上方にガータスプリングの形のばねが配置されている。
【００１６】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、押付け溝の、ガイド溝に続く範囲が、ガータスプリングに向かって拡幅されている。
【００１７】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、押付け溝が、少なくとも部分的にＶ字形に拡幅されている。
【００１８】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、前記ばねが、メアンダスプリングの形で形成されており、締付け体が、所定の深さを備えた押付け溝を有しており、該押付け溝内にメアンダスプリングが、締付け体の傾倒に抗して作用するように係合している。
【００１９】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、押付け溝が、Ｕ字形／方形に形成されている。
【００２０】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、押付け溝の幅が、押付け溝の深さよりも小さく設定されている。
【００２１】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、メアンダスプリングが、押付け溝の幅に適合された幅を有している。
【００２２】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、狭幅で方形の１つのメアンダスプリングが使用されている。
【００２３】
本発明に係るフリーホイールの有利な態様によれば、メアンダスプリングが、締付け体に対するガイドを成している。
【００２４】
特にクランクＣＶＴ伝動装置に使用されるフリーホイールは、インナレースと、このインナレースを半径方向で取り囲んで配置された、このインナレースに対して相対的に回動可能なアウタレースと、インナレースとアウタレースとの間に配置された複数の締付け体とを有しており、これらの締付け体は、互いに接触していて、押付け溝内に係合する全周にわたって延びるばねの半径方向内向きに作用するばね力によってインナレースに向かって押圧可能であり、本発明によれば、締付けエレメントの押付け溝は、ばねに対して、（必要に応じてガイドエレメントの使用のもと）、望ましくない位置変化、特に回動方向に対して横方向への締付けエレメントの望ましくない傾倒を阻止する作用結合部が形成されるように形成されている。
【００２５】
この作用結合部は、主として、３つの態様で形成することができる。
【００２６】
第１の態様では、ばねが、ガータスプリングとして形成されており、押付け溝が、少なくとも部分的にガータスプリングに向かって、特にＶ字形に拡幅されており、これによって、ガータスプリングが、締付け体の押付け溝内にセンタリングされた状態でかつ位置決めされた状態で係合し、締付け体が（「Ｖベルト効果」の発生によって）もはや傾倒しないようになっている。
【００２７】
第２の態様では、締付け体に加工された押付け溝にインナレースに向かってガイド溝が続いており、このガイド溝内にガイドリングの形のガイドエレメントが係合している。ガイド溝は、ほぼＵ字形にもしくは方形に形成されており、ガイドリングは、四角形のまたは円形の横断面を有している。ガイドリングの上方には、有利にはガータスプリングの形で形成されたばねが配置されている。押付け溝は、少なくとも部分的にガータスプリングに向かって拡幅されており、拡幅部は、有利にはＶ字形に形成されている。
【００２８】
ガイドリングの使用によって、極めて良好なガイドが得られる。これによって、形成された構造体内での締付け体の極めて良好なガイド状況が達成可能となる。
【００２９】
第３の態様では、ばねが、メアンダスプリングの形で形成されており、締付け体が、比較的大きな深さを備えた押付け溝を有しており、この押付け溝内にメアンダスプリングが、締付け体の傾倒に抗して作用するように係合することができる。このためには、押付け溝が、特にＵ字形／方形に形成されている。この押付け溝の幅は、押付け溝の深さよりも小さく設定されている。メアンダスプリングは、押付け溝の幅に適合された幅を有していて、このために、狭幅で方形の構造形状で形成されており、これによって、メアンダスプリングが、押付け溝内への係合時に同時に１つまたはそれ以上の締付け体に対するガイドを成している。
【００３０】
メアンダスプリングは、引き続き必要となる押付けに加えて、その側方の面での締付け体のガイド機能も引き受けている。第３の態様は、押付けのための溝がより狭幅になるため、最も少ない構成スペース要求で良好なガイドが可能となるので、特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】Ｖ字形に拡幅された押付け溝を備えた締付け体の立体図である。
【図２】図１に示した締付け体の範囲におけるフリーホイールの縦断面図である。
【図３】押付け溝の下方に配置されたガイド溝を備えた締付け体の立体図である。
【図４】ガイドリングの立体図である。
【図５】図３に示した締付け体の範囲におけるフリーホイールの縦断面図である。
【図６】互いに接触する図３に示した複数の締付け体の立体図である。
【図７】図４に示したガイドリングがガイド溝内に挿入された、互いに接触する図３に示した複数の締付け体の立体図である。
【図８】Ｕ字形のもしくは方形の深い押付け溝を備えた締付け体の立体図である。
【図９】メアンダスプリングの立体図である。
【図１０】図８に示した締付け体の範囲におけるフリーホイールの縦断面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【００３２】
本発明を以下に複数の実施の形態および対応する図面につき詳しく説明する。
【００３３】
図１には、締付け体３の立体図が示してある。この締付け体３は押付け溝Ｎを有している。この押付け溝Ｎは、１つの溝底Ｎ１と、この溝底Ｎ１から外向きに延びる２つの側壁Ｎ２，Ｎ３とを備えている。両側壁Ｎ２，Ｎ３はＶ字形に外向きに拡幅されている。図２には、図１に示した締付け体３の縦断面を備えたフリーホイールが示してある。締付け体３は、インナレース１とアウタレース２との間に配置されていて、押付け溝Ｎでアウタレース２に向けられている。このアウタレース２は凹部２．１を有している。締付け体３の押付け溝Ｎ内には、ガータスプリング４．１が装着されている。このガータスプリング４．１は締付け体３を、インナレース１に向かって作用する半径方向（矢印方向）のばね力で押圧する。押付け溝ＮのＶ字形の構成によって、ガータスプリング４．１が位置決めされた状態で締付け体３の押付け溝Ｎ内に係合しかつ締付け体３がもはや傾倒し得ないことが確保される。さらに、ガータスプリング４．１はアウタレース２の凹部２．１内に突入している。締付けエレメント３の両側には、当付けエレメントＡ１，Ａ２が設けられている。この当付けエレメントＡ１，Ａ２は付加的に締付けエレメント３の端面側の位置決め部材を成している。
【００３４】
図１および図２に示した構成は、アウタレース２とインナレース１との間の相対回動時の締付け体３の傾倒を回避するための第１の実施の形態を成している。
【００３５】
図３〜図７には、締付け体３の傾倒を阻止する第２の実施の形態が示してある。図３には、傾倒阻止のために形成された締付け体３の立体図が示してある。この締付け体３は、第２の実施の形態でも同じく押付け溝Ｎを有している。この押付け溝Ｎの下方では、締付け体３にガイド溝Ｆが加工されている。これによって、全部で２段の溝輪郭が得られる。第２の実施の形態で方形のもしくはＵ字形のガイド溝Ｆは、溝底Ｆ１を有している。この溝底Ｆ１には、互いに平行な側面Ｆ２，Ｆ３が延びている。ガイド溝Ｆの側面Ｆ２，Ｆ３には、押付け溝Ｎの、Ｖ字形に外方に向けられた側面Ｎ２，Ｎ３が続いている。ガイド溝Ｆ内には、ガイドリング５が挿入可能である。このガイドリング５は、図４に示してあり、第２の実施の形態では、ガイド溝Ｆの横断面にほぼ対応した方形の横断面を有している。
【００３６】
図５には、図３に示した締付け体３の範囲におけるフリーホイールの縦断面図が示してある。図２に示した実施の形態のように、締付け体３は、インナレース１とアウタレース２との間に装着されている。ガイド溝Ｆ内には、ガイドリング５が挿入されている。このガイドリング５の上方では、押付け溝Ｎ内にガータスプリング４．１が収容されている。このガータスプリング４．１は半径方向のばね力で締付け体３に作用する。ガータスプリング４．１はアウタレース２の凹部２．１内に突入している。
【００３７】
ガイドリング５によって、締付け体３の望ましくない回動もしくは傾倒が確実に回避される。第２の実施の形態では、側方の当付けエレメントが省略されてよい。なぜならば、締付け体３の相応のガイドが、ガイドリング５の形のガイドエレメントによって保証されているからである。
【００３８】
図６には、互いに接触する図３に示した複数の締付け体３の立体図がガイドリングなしで示してあり、図７には、ガイドリング５ありで示してある。図６では、締付けエレメント３に設けられたガイド溝Ｆと、このガイド溝Ｆに続く押付け溝Ｎとが明らかである。図７から認めることができるように、締付けエレメント３のガイド溝Ｆ内には、ガイドリング５が挿入されている。このガイドリング５は、締付け体３を互いにガイドした状態でかつガイド溝Ｆ内に位置決めされた状態で締付け体３を取り囲んでいる。まだ露出している外方に向けられた押付け溝Ｎ内には、ガータスプリング（図示せず）が収容される。
【００３９】
図８〜図１１には、締付け体３の望ましくない回動を阻止するための第３の実施の形態が示してある。
【００４０】
第３の実施の形態では、メアンダスプリング４．２、つまり、環状の蛇行ばねの形のばねが、締付け体３の深い押付け溝Ｎと協働する。図８には、締付け体３の立体図が示してある。この締付け体３は、Ｕ字形のもしくは方形の深い押付け溝Ｎを備えている。この押付け溝Ｎは、溝底Ｎ１と、この溝底Ｎ１から外向きに平行に延びる側壁Ｎ２，Ｎ３とを有している。溝Ｎは、深さｔと、この深さｔに対して少ない幅ｂとを有している。比較的深い溝Ｎ内には、組み付けられた状態でメアンダスプリング４．２が係合している。このメアンダスプリング４．２は、図９に立体的に示してある。メアンダスプリング４．２はその内周面に幅Ｂを有している。この幅Ｂは溝幅ｂに対応しており、これによって、締付け体３が、互いに平行な側壁Ｎ２，Ｎ３を介してメアンダスプリング４．２にガイドされている。これによって、運転中の締付けエレメント３の望ましくない傾倒が回避される。
【００４１】
図９には、図８に示した締付け体３の範囲におけるフリーホイールの縦断面図が示してある。図２および図５に示した実施の形態に類似して、締付け体３は、インナレース１とアウタレース２との間に装着されている。第３の実施の形態では、押付け溝Ｎ内にメアンダスプリング４．２が収容されている。このメアンダスプリング４．２は半径方向のばね力で締付け体３に作用する。メアンダスプリング４．２はアウタレース２の凹部２．１内に突入している。図２同様、付加的な位置決めのために、締付けエレメント３の両側に当付けエレメントＡ１，Ａ２が設けられている。しかし、この当付けエレメントＡ１，Ａ２は必ずしも必要ではない。
【００４２】
図１１には、図８に示した複数の締付け体３を備えた図９に示したフリーホイールの横断面図Ａ−Ａが示してある。メアンダスプリング４．２が締付けエレメント３の押付け溝Ｎ内にその溝底Ｎ１にまで係合していて、締付けエレメント３を矢印方向にインナレース１に向かって所定のばね力で押圧していることが明らかである。締付けエレメント３には、外側でアウタレース２が作用している。これによって、第３の実施の形態では、締付け体３に設けられたより深い溝内に挿入された、高いものの狭幅の方形のメアンダスプリング４．２が、引き続き必要となる押付けに加えて、その側方の面での締付け体３のガイド機能も引き受けている。第３の実施の形態は、押付けのための溝がより狭幅になるため、最も少ない構成スペース要求で良好なガイドが可能となるので、特に有利である。
【符号の説明】
【００４３】
１  インナレース
２  アウタレース
２．１  凹部
３  締付け体
４．１  ガータスプリング
４．２  メアンダスプリング
５  ガイドリング
Ａ１，Ａ２  当付けエレメント
ｂ  押付け溝の幅
Ｂ  メアンダスプリングの幅
Ｆ  ガイド溝
Ｆ１  ガイド溝の溝底
Ｆ２，Ｆ３  ガイド溝の側壁
Ｎ  押付け溝
Ｎ１  押付け溝の溝底
Ｎ２，Ｎ３  押付け溝の側壁
ｔ  押付け溝の深さ
【図１】
0005800806.tif 000002
【図２】
0005800806.tif 000003
【図３】
0005800806.tif 000004
【図４】
0005800806.tif 000005
【図５】
0005800806.tif 000006
【図６】
0005800806.tif 000007
【図７】
0005800806.tif 000008
【図８】
0005800806.tif 000009
【図９】
0005800806.tif 000010
【図１０】
0005800806.tif 000011
【図１１】
0005800806.tif 000012