JP2013503282A - Flywheel with starter gear - Google Patents
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Abstract
本発明に係るフライホイール1は、内燃機関の被動軸2に固く結合されており、スタータにより内燃機関を始動するためのスタータリングギヤ4を有しているフライホイールにおいて、スタータリングギヤは、軸方向で内燃機関のハウジング6とフライホイールとの間で回転可能にハウジングに支承されており、スタータからスタータリングギヤを介して被動軸に伝達されるモーメントの方向に基づいてかつ/又は被動軸の回転数に基づいて駆動力を伝達可能に被動軸に連結されていることを特徴とする。 A flywheel 1 according to the present invention is firmly connected to a driven shaft 2 of an internal combustion engine, and has a startering gear 4 for starting the internal combustion engine by a starter. Based on the direction of the moment transmitted from the starter via the starter ring gear to the driven shaft and / or on the rotational speed of the driven shaft, which is rotatably supported between the housing 6 of the internal combustion engine and the flywheel. Based on this, it is connected to the driven shaft so that the driving force can be transmitted.
Description
本発明は、フライホイールであって、内燃機関の被動軸に取り付けられており、スタータにより内燃機関を始動するためのスタータリングギヤを有しているフライホイールに関する。 The present invention relates to a flywheel, which is attached to a driven shaft of an internal combustion engine and has a starter ring gear for starting the internal combustion engine by a starter.
この種のフライホイールは、従来技術において公知である。フライホイールには、相対回動不能にスタータリングギヤが固定されている。スタータリングギヤには、スタータのピニオンが噛み合って、フライホイールを介して被動軸を駆動する。特にハイブリッド用途及びスタート/ストップシステムにおいて、スタータの頻繁な噛み合いは快適とは言い難い場合がある。 Such flywheels are known in the prior art. A startering gear is fixed to the flywheel so that it cannot rotate relative to the flywheel. The starter ring gear meshes with the starter pinion to drive the driven shaft via the flywheel. Especially in hybrid applications and start / stop systems, frequent starter engagement may not be comfortable.
それゆえ本発明の課題は、内燃機関の頻繁な始動動作を快適に達成可能なスタータリングギヤを備えるフライホイールを提案することである。 Therefore, an object of the present invention is to propose a flywheel having a startering gear that can comfortably achieve frequent starting operations of an internal combustion engine.
この課題は、フライホイールであって、内燃機関の被動軸に固く結合あるいは固定されており、スタータにより内燃機関を始動するためのスタータリングギヤを有しているフライホイールにおいて、スタータリングギヤは、軸方向で内燃機関のハウジングとフライホイールとの間で回転可能にハウジングに支承されており、スタータからスタータリングギヤを介して被動軸に伝達されるモーメントの方向に基づいてかつ/又は被動軸の回転数に基づいて駆動力を伝達可能(antriebsfest)に被動軸に連結されていることを特徴とするフライホイールにより解決される。つまり、スタータリングギヤと被動軸との間で、回転方向に基づくフリーホイール及び/又は回転数に基づく遠心クラッチが機能している。こうして、内燃機関によるスタータの回転数の超過時にスタータが切り離されるので、スタータのピニオンをスタータリングギヤから離脱させることなく、内燃機関を運転することが可能である。フライホイールとは、例えばトルクコンバータ又は伝動装置側あるいは変速機側に取り付けられるクラッチを結合するための駆動金属薄板(Antriebsblech)、例えばフレックスプレート(Flexplate)や、デュアルマスフライホイール(Zweimassenschwungrad)の一次質量体あるいはプライマリマス(Primaermasse)と解されるべきである。 The subject is a flywheel, which is rigidly coupled or fixed to the driven shaft of the internal combustion engine, and has a startering gear for starting the internal combustion engine by the starter. Is supported by the housing in a rotatable manner between the housing of the internal combustion engine and the flywheel, and based on the direction of the moment transmitted from the starter to the driven shaft via the starter ring gear and / or based on the rotational speed of the driven shaft. This is solved by a flywheel characterized in that the driving force can be transmitted to the driven shaft on the basis of the driven shaft. In other words, a free wheel based on the rotational direction and / or a centrifugal clutch based on the rotational speed functions between the starter gear and the driven shaft. Thus, since the starter is disconnected when the rotation speed of the starter by the internal combustion engine is exceeded, the internal combustion engine can be operated without removing the starter pinion from the starter ring gear. The flywheel is, for example, a driving metal thin plate (Antriebsblech) for coupling a clutch attached to a torque converter or a transmission device side or a transmission side, for example, a flex plate (Flexplate), or a primary mass of a dual mass flywheel (Zweimassenschwunggrad). It should be interpreted as a body or a primary mass.
好ましい形態において、スタータリングギヤは、滑り軸受により回転可能にハウジングに支承されている。滑り軸受は、一般に、転がり軸受と比べて小さなスペースを必要とするとともに、より安価である。 In a preferred form, the starter gear is rotatably supported on the housing by a sliding bearing. Slide bearings generally require less space and are less expensive than rolling bearings.
好ましい形態において、滑り軸受は、筒状の軸受レースとハウジング側の軸受カラーとを備える軸受ブシュを有している。付加的に、ストッパリング又はリテーナリングが設けられていてよく、これにより、スタータリングの軸方向の固定が保証されている。 In a preferred embodiment, the sliding bearing has a bearing bush including a cylindrical bearing race and a housing-side bearing collar. In addition, a stopper ring or a retainer ring may be provided, which guarantees the axial fixation of the starter ring.
好ましい形態において、滑り軸受は、ハウジングに一体的に射出成形されている軸受ブシュを有している。こうして、軸方向の固定手段として例えばアンダカットを用いることができるので、軸受ブシュとハウジングとの間の確実な結合が保証される。 In a preferred form, the plain bearing has a bearing bush that is integrally injection molded into the housing. In this way, for example, an undercut can be used as the axial fixing means, so that a secure connection between the bearing bush and the housing is ensured.
択一的な形態において、スタータリングギヤは、スタータリングギヤの外周に接触している少なくとも3つの車により回転可能にハウジングに支承されている。車の1つは、好ましくはスタータピニオンである。その他の車は、好ましくは自由回転あるいは空転するピニオンである。自由回転あるいは空転するピニオンは、回転可能にエンジンハウジングに配置されており、スタータリングギヤと噛み合っている。こうして、スタータリングギヤの支承部は、スタータリングギヤの外に配置されているので、内側のスペースは、他の用途に利用可能である。 In an alternative form, the startering gear is rotatably supported on the housing by at least three vehicles in contact with the outer periphery of the startering gear. One of the cars is preferably a starter pinion. The other wheel is preferably a free-running or idling pinion. A freely rotating or idling pinion is rotatably disposed in the engine housing and meshes with a starter gear. Thus, since the support portion of the startering gear is arranged outside the startering gear, the inner space can be used for other purposes.
好ましい形態において、内燃機関のアイドリング回転数までモーメントがスタータから被動軸に伝達可能であり、内燃機関によるアイドリング回転数の超過後、スタータリングギヤが被動軸から切り離される。好ましい形態において、スタータリングギヤは、フリーホイールにより被動軸から切り離し可能である。好ましい形態において、フリーホイールは、半径方向でスタータリングギヤとスタータリングギヤの支承部との間に配置されている。好ましい形態において、フリーホイールは、半径方向でスタータリングギヤと、フリーホイールをクラッチの入力部に連結するための手段との間に配置されている。 In a preferred embodiment, the moment can be transmitted from the starter to the driven shaft up to the idling speed of the internal combustion engine, and the starter gear is disconnected from the driven shaft after the idling speed of the internal combustion engine is exceeded. In a preferred form, the starter gear can be separated from the driven shaft by a free wheel. In a preferred form, the freewheel is arranged radially between the startering gear and the startering gear support. In a preferred form, the freewheel is arranged between the startering gear in the radial direction and the means for connecting the freewheel to the input of the clutch.
好ましい形態において、フリーホイールは、締結体型フリーホイール(Klemmkoerperfreilauf)、すなわち締結体を備えるフリーホイールであり、締結体は回転数に基づいてスタータリングギヤと被動軸との間でのモーメント伝達を生じる。 In a preferred embodiment, the free wheel is a fastening body type free wheel, that is, a free wheel including a fastening body, and the fastening body generates a moment transmission between the startering gear and the driven shaft based on the rotational speed.
好ましい形態において、スタータリングギヤを支持するディスク部材の軸方向の付設部の内面が、締結体を備えるフリーホイールの締結体の締結面のための当接面を形成する。 In a preferred embodiment, the inner surface of the axially attached portion of the disk member that supports the startering gear forms an abutting surface for the fastening surface of the fastening body of the freewheel including the fastening body.
好ましい形態において、締結体は、被動軸に結合された支持部の周囲に分配されて、エネルギ蓄え器の作用に抗して半径方向に制限された範囲で回動可能に配置されている。 In a preferred embodiment, the fastening body is distributed around a support portion coupled to the driven shaft, and is disposed so as to be rotatable in a radially limited range against the action of the energy storage.
好ましい形態において、締結体は、エネルギ蓄え器により内面に押し付けられ、かつフライホイールの回転数に基づいて締結体の回動による内面からの持ち上がりを生じる遠心重錘を有している。 In a preferred embodiment, the fastening body has a centrifugal weight that is pressed against the inner surface by the energy accumulator and that lifts from the inner surface due to rotation of the fastening body based on the rotational speed of the flywheel.
好ましい形態において、エネルギ蓄え器は、プリロードばねである。 In a preferred form, the energy store is a preload spring.
好ましい形態において、支持部は、金属薄板ケージ及び内レースを有しており、金属薄板ケージ及び内レースは、略ディスク状であり、締結体を収容するための環状の中間室を形成する。金属薄板ケージも、内レースも、打抜き加工部材あるいは深絞り加工部材として金属薄板から製造可能である。 In a preferred embodiment, the support portion includes a thin metal plate cage and an inner race, and the thin metal plate cage and the inner race are substantially disc-shaped and form an annular intermediate chamber for accommodating the fastening body. Both metal sheet cages and inner races can be manufactured from sheet metal as stamped or deep drawn members.
好ましい形態において、金属薄板ケージは、ばね部材により互いに結合されているセグメントから形成されている。このことは、周方向において高い弾性を生じ、かつばね部材の形態次第では半径方向においても高い弾性を生じる。 In a preferred form, the sheet metal cage is formed from segments joined together by spring members. This produces high elasticity in the circumferential direction and also high elasticity in the radial direction depending on the form of the spring member.
好ましい形態において、金属薄板ケージは、半径方向外側に支持部材が配置されたケージリングを有している。本形態では、金属薄板ケージの内側の領域、つまり内レースの剛性は極めて高く、これに対して、締結体の懸装部は、周方向でも半径方向でも比較的弾性的である。 In a preferred form, the sheet metal cage has a cage ring with a support member disposed radially outward. In this embodiment, the inner region of the metal sheet cage, that is, the inner race has extremely high rigidity, whereas the suspension portion of the fastening body is relatively elastic in both the circumferential direction and the radial direction.
好ましい形態において、支持部材は、略半径方向に延びるウェブによりケージリングに結合されている。本形態では、締結体の懸装部は、周方向で比較的弾性的であり、半径方向で比較的剛性的である。 In a preferred form, the support member is coupled to the cage ring by a substantially radially extending web. In this embodiment, the suspension part of the fastening body is relatively elastic in the circumferential direction and relatively rigid in the radial direction.
好ましい形態において、支持部材は、湾曲したばねウェブによりケージリングに結合されている。本形態では、締結体の懸装部は、周方向でも半径方向でも比較的弾性的である。さらに、好ましい形態において、ばねウェブは、対をなして配置されている。 In a preferred form, the support member is coupled to the cage ring by a curved spring web. In this embodiment, the suspension part of the fastening body is relatively elastic both in the circumferential direction and in the radial direction. Furthermore, in a preferred form, the spring webs are arranged in pairs.
好ましい形態において、内レースは、一次質量体と係合する歯列を有している。歯列は、フリーホイールの結合時、一次質量体へのトルク伝達を行う。 In a preferred form, the inner race has a dentition that engages the primary mass. The dentition transmits torque to the primary mass when the freewheel is coupled.
好ましい形態において、金属薄板ケージが軸方向かつ周方向でガイドリングに摩擦力結合(reibschluessig:摩擦力による束縛)されており、ガイドリングは相対回動不能に一次質量体に結合されている。本形態は、フリーホイールの構成部材の軸方向の公差を特に良好に補償することが可能である。 In a preferred embodiment, the sheet metal cage is frictionally coupled to the guide ring in the axial and circumferential directions, and the guide ring is coupled to the primary mass body so as not to rotate relative to the guide ring. This embodiment can compensate for the axial tolerance of the constituent members of the freewheel particularly well.
好ましい形態において、金属薄板ケージは、ガイドリングの軸方向の環状面に当接する軸方向のガイド面を備える。こうして、ガイドリング内への金属薄板ケージの簡単な軸方向の押し込みにより組み立てられる、軸方向及び周方向の摩擦力結合部が生じる。 In a preferred form, the sheet metal cage includes an axial guide surface that abuts an axial annular surface of the guide ring. In this way, axial and circumferential frictional force couplings are produced that are assembled by simple axial pushing of the sheet metal cage into the guide ring.
好ましい形態において、金属薄板ケージは、締結体を固定孔により回動可能に支承する支承手段を有している。好ましい形態において、支承手段は、金属薄板ノーズである。好ましい形態において、金属薄板ノーズは、金属薄板ケージから型打ち加工されている。 In a preferred embodiment, the thin metal plate cage has a supporting means for supporting the fastening body rotatably by the fixing hole. In a preferred form, the support means is a sheet metal nose. In a preferred form, the sheet metal nose is stamped from a sheet metal cage.
択一的な形態において、支承手段は、環状の又は分割された環状付設部である。別の択一的な形態において、支承手段は、金属薄板ケージの開口に圧入されているブシュである。 In an alternative form, the support means is an annular or divided annular attachment. In another alternative, the bearing means is a bushing that is press-fitted into the opening of the sheet metal cage.
好ましい形態において、締結体の支承部が開口を有しており、開口を通してプリロードばねがガイドされている。好ましい形態において、プリロードばねが、第1のばねレバーでもって締結体の溝に固定され、第2のばねレバーでもって金属薄板ケージのストッパに固定されており、プリロードばねの中間部分は、締結体の前記固定孔に突入している。 In a preferred embodiment, the support portion of the fastening body has an opening, and the preload spring is guided through the opening. In a preferred embodiment, the preload spring is fixed to the groove of the fastening body by the first spring lever, and is fixed to the stopper of the thin metal plate cage by the second spring lever, and the intermediate portion of the preload spring is the fastening body. The fixed hole is inserted into the fixed hole.
好ましい形態において、ストッパが締結体の回動を制限している。これにより、締結体は、締結体の遠心重錘の質量とプリロードばねのばね剛性とに基づく回転数からストッパにより固定されている。このことは、被動軸の回転数変化の際の締結体の動揺及び回動を軽減し、これにより生じる振動を軽減する。 In a preferred embodiment, the stopper restricts the rotation of the fastening body. Thereby, the fastening body is being fixed by the stopper from the rotation speed based on the mass of the centrifugal weight of the fastening body and the spring rigidity of the preload spring. This reduces the shaking and rotation of the fastening body when the rotational speed of the driven shaft is changed, and reduces the vibration caused thereby.
好ましい形態において、締結体は、ストッパが締結体の回動時に終端位置において係合する切欠きを備える。切欠きは、金属薄板ケージにおける懸装部周りの締結体の回動に関する半径方向でも、締結体を固定する。 In a preferred embodiment, the fastening body includes a notch that the stopper engages at the end position when the fastening body rotates. The notch fixes the fastening body also in the radial direction related to the rotation of the fastening body around the suspension portion in the metal sheet cage.
好ましい形態において、フリーホイールは、帯状ばね型フリーホイール(Bandfederfreilauf)、すなわち少なくとも1つの帯状ばねを備えるフリーホイールである。本形態は、特に少数の構成部材を備え、それゆえ特に安価に製造可能なフリーホイールの形態である。 In a preferred form, the freewheel is a banded spring type freewheel, i.e. a freewheel comprising at least one banded spring. This form is in the form of a freewheel with a particularly small number of components and can therefore be produced particularly cheaply.
好ましい形態において、一次質量体は、少なくとも1つの帯状ばねを固定するための固定部材を有している。好ましい形態において、固定部材は、環状の又は分割されたリングである。 In a preferred form, the primary mass has a fixing member for fixing at least one belt-like spring. In a preferred form, the securing member is an annular or segmented ring.
好ましい形態において、帯状ばねは、螺線状に半径方向で固定部材と、スタータリングギヤに相対回動不能に結合されている軸方向の付設部との間に配置されている。 In a preferred embodiment, the belt-like spring is disposed between the fixing member in the radial direction in a spiral shape and the axially attached portion that is coupled to the startering gear so as not to be relatively rotatable.
好ましい形態において、帯状ばねを備えるフリーホイールは、螺線状に互いに係合する3つの帯状ばねを有している。 In a preferred embodiment, the freewheel including the belt-like spring has three belt-like springs that engage with each other in a spiral manner.
好ましい形態において、締結体は、それぞれの締結体と金属薄板ケージとの間に張設されているばねにより内面に押し付けられる。 In a preferred form, the fastening bodies are pressed against the inner surface by springs stretched between the respective fastening bodies and the sheet metal cage.
好ましい形態において、金属薄板ケージに少なくとも1つの軸方向の舌片が一体成形されている。つまり、本態様では、付加的に、軸方向で弾性的な部材が設けられている。この部材は、やはり両ケージディスク間に組み込まれており、締結体の軸方向の弾性支持を提供することが望ましい。これにより、締結体は適当にケージディスクに当接され、傾いた状態での転がり込みの危険は最小化される。ばねは、締結体の右側にも左側にも位置決めされていてよい。弾性的な部材として、例えば波形ばね又は皿ばねが使用可能である。 In a preferred form, at least one axial tongue is integrally formed in the sheet metal cage. That is, in this aspect, an elastic member in the axial direction is additionally provided. This member is also incorporated between both cage discs and preferably provides an elastic support in the axial direction of the fastening body. As a result, the fastening body is appropriately brought into contact with the cage disk, and the risk of rolling in an inclined state is minimized. The spring may be positioned on either the right side or the left side of the fastening body. For example, a wave spring or a disc spring can be used as the elastic member.
好ましい形態において、締結体が、固定孔によりスタッドに取り付けられており、スタッドと固定孔の表面との間にばねが配置されており、ばねは、締結体がばねのばね力に抗してスタッドに対して半径方向に移動することを可能にする。締結体は、スタッドに比較的大きな遊びを伴って支承されている。これにより、締結体の正確な位置決めは不可能である。締結体は、ばね力及び遠心力によってのみ位置決めされる。振動が車両に生じると、個々の締結体が、ケージに関してそれぞれ異なって位置し、モーメントの作用下でそれぞれ異なって転がり込むことが起こり得る。このことは、系の歪みに至り、個々の締結体をケージに押し付ける極めて高い力を生じる場合がある。これを回避するために、締結体をスタッドに弾性支承する。 In a preferred embodiment, the fastening body is attached to the stud by a fixing hole, and a spring is disposed between the stud and the surface of the fixing hole, and the spring is a stud against the spring force of the spring. It is possible to move in the radial direction. The fastening body is supported on the stud with relatively large play. Thereby, exact positioning of a fastening body is impossible. The fastening body is positioned only by spring force and centrifugal force. When vibrations occur in the vehicle, the individual fasteners can be located differently with respect to the cage and roll in differently under the action of moments. This can lead to distortion of the system and can result in very high forces pressing individual fasteners against the cage. In order to avoid this, the fastening body is elastically supported on the stud.
締結体の転がり込み及び転がり外れ時のヒステリシスを最小化するために、スタッド周りの領域に、締結体の両側において、プラスチックディスクが締結体とケージとの間に装入可能である。ディスクの直径は、可及的小さく維持されることが望ましい。 In order to minimize the hysteresis during rolling and unrolling of the fastening body, plastic discs can be inserted between the fastening body and the cage in the area around the stud on both sides of the fastening body. It is desirable to keep the disk diameter as small as possible.
常時噛み合い式のスタータのためのフリーホイールの従来の構造では、プリロードを発生させるためのばね部材として、脚片ばねあるいはねじりコイルばねが使用される。脚片ばねあるいはねじりコイルばねは、ブシュ内で締結体の回転軸線周りに配置されている。今日の構造において締結体を支承するために使用される重厚なスタッドに基づいて、脚片ばねを締結体内に配置する可能性はもはや存在しない。プリロードばねは、つまり締結体外に配置されなければならない。1つの可能性は、脚片ばねの代わりに、片側において締結体に懸装され、他端においてケージに設けられたピンに懸装される引っ張りばねを使用することである。引っ張りばねの代わりに、圧縮ばね、金属薄板ばね/板ばね、又は締結体外に位置する脚片ばねあるいはねじりコイルばねも使用可能である。 In the conventional structure of a free wheel for a constant mesh starter, a leg piece spring or a torsion coil spring is used as a spring member for generating a preload. The leg piece spring or the torsion coil spring is arranged around the rotation axis of the fastening body in the bush. Based on the heavy studs used to support the fasteners in today's construction, there is no longer a possibility to place the leg springs in the fasteners. The preload spring has to be arranged outside the fastening body. One possibility is to use instead of a leg piece spring, a tension spring that is suspended on one side on a fastening body and on the other end on a pin provided on the cage. Instead of a tension spring, a compression spring, a thin metal leaf / leaf spring, or a leg spring or a torsion coil spring located outside the fastening body can be used.
以下に、本発明の実施の形態について図1乃至34を参照しながら詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、フライホイール1の一実施の形態を示している。フライホイール1は、詳細には図示しない内燃機関の被動軸2により駆動される。回転軸線には符号13を付してある。フライホイール1は、一次質量体あるいはプライマリマス3を有している。一次質量体3は、図示の実施の形態では、金属薄板部材3から形成されているが、別の実施の形態では、ダイカスト又は鍛造材料からなっていてもよい。フライホイール1は、例えばクラッチを収容可能であるか、流体力学式のトルクコンバータとの接続部を形成するか、又はデュアルマスフライホイールの一次側の入力部として機能する。さらにフライホイール1には、後続の伝動装置の伝動装置入力軸に既に取り付けられているクラッチユニットが接続可能である。例えば、この種のクラッチユニットは、ツインクラッチ式の伝動装置のツインクラッチであってよい。フライホイール1は、被動軸2により駆動される。このためにフライホイール1は、例えばねじ等の詳細には図示しない結合手段によって被動軸2に固く結合されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a flywheel 1. The flywheel 1 is driven by a driven shaft 2 of an internal combustion engine (not shown in detail).
内燃機関の停止状態から、内燃機関は、図示しないスタータにより始動される。スタータは、スタータリングギヤ4の歯列と噛み合うピニオンを有している。このためにピニオンは、スタータリングギヤ4と常時噛み合い可能である。スタータリングギヤ4は、転がり軸受5により内燃機関のハウジング6にセンタリングされ、かつ回転可能に収容されている。このためにハウジング6は、転がり軸受5を取り付ける軸方向の付設部7を有していてよい。転がり軸受5の直径を制限するために、軸方向の付設部7を可及的小さな半径を備えて形成することが有利である。これに加えて軸方向の付設部7は、当接縁部及びリテーナリングを有している。その結果、転がり軸受5は、軸方向で固定されている。半径方向で見てスタータリングギヤ4と転がり軸受5との間には、ディスク部材8が設けられている。ディスク部材8は、スタータリングギヤ4を取り付ける軸方向の付設部9と、ディスク部材8を転がり軸受5に取り付ける軸方向の付設部10とを有している。さらにディスク部材8は、ディスク部材8の軸方向の付設部10により、軸方向で転がり軸受5に例えばリテーナリングによって固定されている。
From the stop state of the internal combustion engine, the internal combustion engine is started by a starter (not shown). The starter has a pinion that meshes with the tooth row of the
スタータリングギヤ4あるいはディスク部材8と、金属薄板部材3との間で、フリーホイール11が機能している。フリーホイール11は、スタータの作動時には、構成部材3を連行し、始動した内燃機関の回転数が上回ると、空転する。フリーホイール11は、例えば遠心力に基づいて切り換わるように構成されていてよい。所定の回転数を超えると、遠心力が働いて、フリーホイール11を解除状態に切り換える。その結果、モーメントがもはやスタータリングギヤ4を介して伝達されず、スタータリングギヤ4は、支持部材8及び転がり軸受5とともに切り離される。フリーホイール11は、半径方向で金属薄板部材3の突出部12に支持されている。突出部12は、環状溝として形成されていても、周囲に分配された複数のセグメント又は型打ち加工部により形成されていてもよい。同時に、フリーホイール11と金属薄板部材3との間で、この箇所において、内燃機関と、連結されるスタータリングギヤ4と、フライホイール11との間の角度のずれを調整することができる。
A
図2は、図1に示したディスク部材8のアッセンブリの詳細図である。ディスク部材8は、金属薄板から製造可能であり、適当な打抜き加工法及び金属薄板変形加工法により適当な形状にすることができる。リングの形状に形成されたディスク部材8は、2つの付設部9,10を有している。半径方向外側の付設部9には、スタータリングギヤ4が配置されており、半径方向内側の付設部10には、転がり軸受5が配置されている。転がり軸受5とスタータリングギヤ4とが同じ軸方向レベルに配置されていると、特に有利であることが判っている。構成スペースの最適化という意味では、ハウジングの壁の表面積が小さくなければ、転がり軸受5とスタータリングギヤ4とが面一になっていないと、有利な場合もある。
FIG. 2 is a detailed view of the assembly of the
図3及び図4は、フライホイール1の別の実施の形態を示している。本実施の形態では、図1及び図2の実施の形態とは異なり、転がり軸受5(図1参照)が滑り軸受に置換されている。図3は、本実施の形態の断面図であり、図4は、原理断面図である。同一又は機能同一の部材には、図1及び図2と同じ符号を付した。図4には、特に、ハウジング6及びスタータリングギヤ4を示してある。スタータリングギヤ4は、ディスク部材8の軸方向のリングギヤ9に固定されている。半径方向内側の軸方向の付設部10は、ハウジング定置にハウジング6に支承されている軸受ブシュ14とともに滑り軸受を形成している。
3 and 4 show another embodiment of the flywheel 1. In the present embodiment, unlike the embodiment of FIGS. 1 and 2, the rolling bearing 5 (see FIG. 1) is replaced with a sliding bearing. FIG. 3 is a sectional view of the present embodiment, and FIG. 4 is a principle sectional view. The same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are attached to the same or functionally identical members. FIG. 4 shows in particular the
図5は、図4に示した滑り軸受の拡大図である。軸受ブシュ14は、断面L字形であり、筒状の軸受レース15と、軸受レース15から半径方向に張り出した軸受カラー16とを有している。リテーナリング17は、ハウジング6の環状溝18内に配置されており、軸受レース15の軸方向の滑動を阻止する。リテーナリング17と軸受レース15との間には当接ディスク19が配置されている。軸受カラー16及び当接ディスク19は、ディスク部材8のための軸方向の固定手段を形成している。軸受ブシュ14は、プラスチック部材、例えば射出成形される熱可塑性のプラスチックからなるプラスチック部材である。当接ディスク19は、やはり射出成形されるプラスチックからなるプラスチック部材であるが、その他の材料、例えば鉄板等から製造されていてもよい。ディスク部材8及び軸受ブシュ14のために使用される材料の組み合わせ次第では、滑り軸受の付加的な潤滑を省略することができる。プラスチック部材の代わりに、軸受ブシュ14は、金属薄板から製造されていてもよい。この場合、軸受カラー16は省略可能であり、その代わりに両側に、やはり金属から製造されている当接ディスク19を使用することができる。別の選択肢として、軸受ブシュ14を直接ハウジング6の支持部20に一体的に射出成形してもよい。この場合は、付加的な当接ディスク19も省略可能である。
FIG. 5 is an enlarged view of the plain bearing shown in FIG. The bearing
図6は、フリーホイール11の一実施の形態を示している。フリーホイール11は、金属薄板ケージ21と、内レース22と、フリーホイール11の周囲にわたって配置されている多数の締結体あるいはスプラグ23とを有している。金属薄板ケージ21と内レース22とは、互いに固く結合されており、支持部材として2つのリングを形成している。両リング間には、環状に延びる中間室が形成されている。この環状に延びる中間室内には、締結体23がそれぞれ一軸線周りに回動可能に支承されている。プリロードばね24は、締結体を図6に示す所定の位置に移動させる。
FIG. 6 shows an embodiment of the
締結体23は、図7に立体図で示してある。図8には、金属薄板ケージ21における組み付け位置を示してある。締結体23は、略ディスク状であり、固定孔26が穿設されている取り付け領域25と、締結面52を備える締結耳部27と、遠心重錘28とを有している。固定孔26周りの遠心重錘28の質量慣性モーメントは、固定孔26周りの締結耳部27の質量慣性モーメントより大きい。このことは、金属薄板の厚さが一定であるとき、遠心重錘28が固定孔26に関して円区分のより大きな部分を占めていることを意味している。この構成は、図7に示した方向矢印29の方向で締結体23に力が働くとしたとき、例えば、締結体23が円軌道上を例えば図6に示す組み付け位置において運動し、遠心力が方向矢印29の方向を向き、かつ固定孔26の線を中心とした反時計回りのトルクが形成されることによって、力を締結体23に及ぼすことができる程度の効果を有している。
The
図8は、締結体23を金属薄板ケージ21への組み付け位置で示している。図8には、締結体23周辺の領域のみが示してあり、金属薄板ケージ21の残りの部分は省略してある。内レース22(図6参照)も示していない。図8の図示は、図6とは反対側からの視線方向である。つまり締結体23は、図6では、図平面において金属薄板ケージ21の奥に示されており、図8では、手前に示されている。
FIG. 8 shows the
図9は、金属薄板ケージ21の一部を、その他の取り付け部材なしに、つまり、特に締結体23なしに示している。図9の見方は、ほぼ図8の見方と同じである。金属薄板ケージ21には、図9に看取可能であるように、金属薄板ノーズ30が型打ち加工されている。金属薄板ノーズ30は、締結体23の固定孔26のための軸受部を形成している。金属薄板ノーズ30の上側31は、それぞれ、円区分の形態に曲げられており、その結果、固定孔26の内面は、金属薄板ノーズ30上を滑動可能である。したがって、金属薄板ノーズ30は、締結体23のための軸ジャーナルを形成している。金属薄板ノーズ30は、それぞれ、金属薄板ケージ21から型打ち加工されており、その結果、開口32が生じる。開口32の輪郭は、図10に示す金属薄板ケージ21の背面図に示す通りである。図10は、図9とは異なる側から、つまり図9で見て図平面内に位置する視線方向から、金属薄板ケージ21を見た図である。金属薄板ケージ21は、個々のセグメントあるいは区分33を有している。これらのセグメント33には、図9において符号33a,33b,33cを付してある。セグメント33は、それぞれ、ばね部材34により互いに結合されている。ばね部材34は、周方向での金属薄板ケージ21の変形を可能にする。セグメント33は、半径方向のガイド面35を有している。ガイド面35は、回転軸線13(図1参照)に関して軸方向で延在している。周方向に配置された両縁部36a,36bは、半径方向内側に向かって段付けされている。セグメント33は、半径方向内側に、T字形の翼部37を有している。セグメント33には、金属薄板ノーズ30よりさらに半径方向内側に、型打ち加工されたストッパ38が配置されている。ストッパ38は、プリロードばね39のための受けを形成している。プリロードばね39(図8参照)は、締結体23の溝41内に位置する第1のばねレバー40を有している。プリロードばね39の、ばね線材から巻成された筒状の中間部分42は、開口32に突入する。その結果、図12及び図13に示した第2のばねレバー43は、それぞれのセグメント33に沿って、開口32からストッパ38に向かって延在し、ストッパ38により固定される。したがって、プリロードばね39は、固定孔26により形成される軸線周りの、図8で見て時計回りの、締結体23に対するトルクを発生する。この方向は、矢印44で示してある。
FIG. 9 shows a part of the
図11は、内レース22を示している。内レース22は、締結体23を軸方向でガイドするために役立つディスク状の環状面45と、内側の転動軌道46とを有している。転動軌道46には、軸方向の歯列47が形成されている。歯列47は、モーメントの伝達を可能にする。
FIG. 11 shows the
図12及び図13は、本発明に係るフライホイールの断面図である。図13は、フライホイールの要部拡大図である。図1及び図2と同一の部材には、図12及び図13においても同じ符号を付してある。付加的に、デュアルマスフライホイール48の一次質量体3が看取可能である。デュアルマスフライホイール48のその他の部分は、詳細には図示していない。デュアルマスフライホイール48の代わりに、図12及び図13でも、あらゆる別のフライホイール又は自動変速機の伝動装置フランジが設けられていてもよい。リングギヤ4は、図4及び図5に示したように、回転可能にエンジンブロックに支承されている。軸方向の付設部9には、外レース49が配置されており、ディスク部材8に固く結合されている。外レース49は、内面67を有している。内レース22の転動軌道46は、歯列47により、一次質量体3の図示しない相手側歯列に噛み合い、回転力を伝達可能に一次質量体3に結合されている。ガイドリング50は、一次質量体3に固く結合されている。ガイドリング50は、金属薄板ケージ21を支持している。このために金属薄板ケージ21のガイド面35は、ガイドリング50の環状に延びる環状面51に当接している。つまり金属薄板ケージ21及び内レース22は、相対回動不能に一次質量体3に結合されている。プリロードばね39により、第1の連行耳部27の締結面52は、外レース49の内面に押し付けられる。これにより、締結体23と外レース49との間に摩擦力結合が生じる。締結体23が金属薄板ケージ21を介して一次質量体3に結合されているので、トルクはクランク軸からディスク部材8を介して一次質量体3に伝達可能である。アッセンブリ全体の回転数が増加すると、遠心重錘28は、遠心力の作用により、プリロードばね39のプリロード作用に抗して固定孔26の軸線周りにモーメントを締結体23に加えるように働く。回転数が十分に高ければ、このことは、図8で見て矢印方向44とは反対方向に、つまり反時計回りの回動を惹起する。これにより、第1の連行耳部27と外レース49との間の摩擦力結合は解消される。その結果、スタータリングギヤ4は、一次質量体3に対して自由回転する。さらにこの機能は、一次質量体3の回転数がスタータリングギヤ4の回転数よりも高くなると直ちに、図8で見て反時計回りの締結体23の回動が助成されることによって支援される。このことは、図12に示した矢印54周りの右回りの装置全体の回転に該当する。左回りの場合は、前述のアッセンブリにおいて、プリロードばね39のプリロード方向、締結体23を反転すればよい。このことは、当業者にとって構造的に困難なことではない。
12 and 13 are cross-sectional views of the flywheel according to the present invention. FIG. 13 is an enlarged view of a main part of the flywheel. The same members as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals in FIGS. 12 and 13. In addition, the
図14は、ガイドリング50の部分拡大図である。ガイドリング50は、固定ディスク55を有している。固定ディスク55は、固く一次質量体3に結合されている。この結合は、例えばリベット締め等により実施可能である。一次質量体3に関して軸方向で凸面状の環状のビード56は、逆向きに設けられた折り返し部57との関連で、半径方向でのガイドリング50の弾性の拡大を生じる。折り返し部57は、一定の直径を有して軸方向に延び、これにより環状面51を形成するように形成されている。
FIG. 14 is a partially enlarged view of the
図15は、本発明に係るフライホイール1の別の実施の形態を示している。本実施の形態において、ディスク部材8の内周、すなわち図1及び図2に示した軸方向の付設部10におけるディスク部材8の支承は省略されている。その代わりにアッセンブリ全体は、スタータリングギヤ4がその外周において、外周に分配された3つのローラ、より好ましくは歯車により支承されることにより支承される。歯車の1つは、スタータのリングギヤピニオン58であり、その他の2つの歯車は、ハウジング定置に支承された歯車59a,59bである。つまり、図15に示した実施の形態では、図1に示した転がり軸受5による支承あるいは図4に示した滑り軸受による支承が、スタータリングギヤ4の外周における支承に置換されている。
FIG. 15 shows another embodiment of the flywheel 1 according to the present invention. In this embodiment, the inner periphery of the
図16は、フリーホイール11の別の実施の形態の原理図である。デュアルマスフライホイールの一次質量体3は、本実施の形態では、軸方向に延在する環状のリング60を有している。リング60には、螺線状に配置された複数の帯状ばね(Bandfeder)61の開放端が、例えばリベット62により固定されている。スタータリングギヤ4は、ディスク状の部分63を有している。ディスク状の部分63は、軸方向の付設部64でもって、ディスク部材8の軸方向の付設部9に当接しており、この軸方向の付設部9に固く結合されている。ディスク部材8の支承は、図16に示した実施の形態では、図4に示した実施の形態と同様に選定されているが、本実施の形態においても、図15に示した実施の形態のような外周における支承、又は図1に示した実施の形態のような転がり軸受による支承がなされてもよい。図17は、図16に示したリング60及び帯状ばね61周辺の部分拡大図である。図18は、図16及び図17に示した実施の形態の平面図である。図19は、帯状ばね61の領域と、帯状ばね61がリング60に固定される領域との部分拡大図である。図20は、帯状ばね61の立体図である。帯状ばね61の開放端65は、リベット62によりリング60に固く結合されている。帯状ばね61の他方の開放端66は、軸方向の付設部64に載着されている。回転軸線13周りの装置全体の回転時、軸方向の付設部64に対する、帯状ばね61のプリロードから生じる圧着力は、帯状ばね61に作用する遠心力により軽減される。その結果、帯状ばね61の幾何学形状及び材料特性に依存した所定の回転数から、帯状ばね61の摩擦力はもはや軸方向の付設部64に伝達されなくなる。その結果、スタータリングギヤ4は、自由に一次質量体3に対して可動である。本実施の形態では、3つの同一の帯状ばねが設けられているが、任意の異なる数の帯状ばねが使用されてもよい。その際に重要であるのは、帯状ばねが、相互に十分な半径方向の間隔を有しており、半径方向で変形可能であるということだけである。
FIG. 16 is a principle diagram of another embodiment of the
エンジンを始動する際、リングギヤ4は、帯状ばね61の自由端66を連行する。帯状ばね61の自由端66と軸方向の付設部64との間の摩擦力により、帯状ばね61はさらに回動するので、その摩擦力はさらに増大する。これにより、摩擦力の自己倍力が生じる。したがって、モーメントがスタータリングギヤ4と一次質量体3との間で伝達可能である。クランク軸が帯状ばねの持ち上がり回転数(Abhebedrehzahl)を下回る回転数で回転し、かつスタータリングギヤ4のスタータ回転数がクランク軸回転数より低いとき、帯状ばね61は、リングギヤ上を滑動する。このとき、僅かな制動力がクランク軸に及ぼされるにすぎない。これにより、既にフリーホイールの機能が達成されている。クランク軸が持ち上がり回転数を上回る回転数で回転すると、帯状ばね61は、軸方向の付設部64から持ち上がる。この状態となると、一次質量体3とスタータリングギヤ4との間でのトルク伝達はもはや生じない。持ち上がり回転数は、帯状ばね61の幾何学形状、帯状ばね61の個数、軸方向の付設部64の外径等により変更可能である。
When starting the engine, the
図21は、本発明に係るフライホイール1の別の実施の形態を示している。本実施の形態では、ディスク部材8は、やはり転がり軸受5により支承されている。図1と同じ部材には同じ符号を付してある。転がり軸受5は、やはり、詳細には図示しないリテーナリングによりハウジング6の軸受座に固定されている。環状の凹部68は、転がり軸受5とハウジング6との間に軸方向の間隔を提供する。その際、環状の段部69が残され、環状の段部69は、転がり軸受5の内レースのための軸方向のストッパとして機能している。軸受保持手段70は、リベット71によりディスク部材8に結合されている。ディスク部材8の環状の縁部72は、クラッチ側で転がり軸受5の外レースを包囲している。軸受保持手段70は、他方の側において軸受外レースを包囲している。その結果、ディスク部材8は、軸方向で転がり軸受5に固定されている。フリーホイール11の金属薄板ケージ21は、本実施の形態では閉じたリングとして形成されている(図22参照)。フリーホイール11のその他の構造は、金属薄板ケージ21の形態を除いて、図12及び図13の実施の形態に相当する。
FIG. 21 shows another embodiment of the flywheel 1 according to the present invention. In the present embodiment, the
図22は、金属薄板ケージ21及び内レース22並びに内部に配置される締結体23の立体図である。プリロードばね39も看取可能である。他の要素は図22には示していない。図23は、図21及び図22の実施の形態における金属薄板ケージ21の部分図である。金属薄板ケージ21は、環状のケージリング73を有している。ケージリング73には、周囲に分配された固定孔74が設けられている。固定孔74により、ケージリング73は、内レース22に例えばリベットにより結合可能である。択一的には、リベット結合を省略してもよいが、この場合、内レース22に対するケージリング73、ひいては金属薄板ケージ21の回動を甘受しなければならない。2つのばねウェブ75a,75bにより、それぞれ、支持部材76がケージリング73に配置されている。支持部材76は、略ディスク状であり、それぞれ開口32を有している。支持部材の機能は、先の実施の形態におけるセグメント33(図9参照)の機能に相当し、締結体23を固定するために役立つ。図9及び図10に示した実施の形態の金属薄板ノーズ30の代わりに、本実施の形態では、2つの部分領域において環状に延びる環状付設部83が設けられている。環状付設部83は、環状付設部83の2つの部分83a,83bにより形成される。スペーサノーズ84は、ガイドリング50(図21参照)との結合のために役立つ。フリーホイール11のケージは、この構造では閉じたケージリング73として形成されている(図22参照)。この閉じたリングは、回動防止された状態で内レース22あるいはガイド金属薄板に結合されてよい。このことは、図面では孔74により概略的に示されている。別の可能性は、結合を省略して、ケージの連れ回りを可能にすることである。両態様において共通しているのは、ケージ内の締結体23の懸装部がばねウェブ75a,75b(又はウェブ77、図24参照)を介して閉じたケージリング73に結合されなければならないという要求である。この(ばね)ウェブは、半径方向でも接線方向でも柔軟に形成されなければならない。接線方向の柔軟性は、モーメントの作用下での転がり込み(Einrollen)の際の締結体23の接線方向運動を実施可能とするために必要となる。このウェブの剛性が高ければ高い程、締結体23の強制運動によりケージに及ぼされる力が高くなる。この力が過度に大きいと、隣接する締結体に影響し、ひいてはフリーホイールの機能に悪影響を及ぼす場合がある。同時に、ケージ及び締結体がエンジン回転数で回転するので、締結体23により極めて大きな遠心力がケージに作用する。この遠心力を吸収可能な構成とすることは、ウェブを接線方向で柔軟に構成するという要求に矛盾するものである。この理由から別の方策が選択され、ウェブは半径方向で可及的柔軟に形成される。このことは、比較的低い回転数で既に、ケージに作用する遠心力がこのケージの大きな変形に至らしめるという結果を伴う。したがって、この構造は、遠心力の僅かな部分のみをケージにより吸収することを意図している。この場合、ケージはガイド金属薄板に当接するまで変形する。これにより、力の大部分は、このガイド金属薄板に支持される。図23は、この要求を充足するケージの態様を示している。
FIG. 22 is a three-dimensional view of the thin
図24は、金属薄板ケージ21の一態様を示している。この金属薄板ケージ21では、支持部材76がウェブ77によりケージリング73に配置されている。本実施の形態では、支持部材76とケージリング73との間の結合部が、高い半径方向の剛性を有している。この態様は、半径方向で高い剛性を有するケージを意図している。このようなケージは、遠心力を自ら吸収可能である。
FIG. 24 shows one mode of the thin
金属薄板ケージ21としての完全に閉じたリングの代わりに、金属薄板ケージ21は、個々のセグメントから構成されてもよい。このことは、より簡単な製造及び取り扱いを可能にする。個々のセグメントは、フリーホイール11の組み立ての際に、それ自体が互いにリベット締めされるか、又は直接ガイド金属薄板又は内レースに結合される。
Instead of a completely closed ring as the
図25は、ばねウェブ75の、図23に示した実施の形態に対して若干の変更を加えた態様を示している。この態様では、ばねウェブ75は、より短い長さ及びより小さな曲げを有している。その結果、ケージリング73と支持部材76との間の結合部の剛性は比較的高くなる。さらに図25は、プリロードばね39の固定を示している(図8,9,10も合わせて参照)。プリロードばね39の脚片78は、一方のばねウェブ75、本実施の形態ではばねウェブ75aに設けられたウェブ79に係合する。ばねコイル80は、開口32に突入している。図26は、プリロードばね39としての脚片ばねあるいはねじりコイルばね(Schenkelfeder)の一実施の形態を示している。軸方向で折り返されたノーズ82を備える短い第2の脚片81は、締結体23の対応する切欠き、例えば固定孔26から分岐した長孔に係合する。この構造は、締結体がケージに載置されることを予定している。次に、反対側から脚片ばねが挿入され、プリロードをかけた状態でウェブに懸装される。脚片ばねの一方の脚片は、再び軸方向にばねに沿って曲げ戻されている(図26参照)。締結体23にはスリットが設けられており、スリットにこの脚片が支持される。締結体におけるスリットの位置は、フリーホイールの機能に影響を有している。図示の有利な懸装部では、ばね力が締結体を外方に外レースに向かって押し付けている。しかし、スリットは、この力が接線方向又は内方を向くように配置されてもよい。図27は、図23に示した金属薄板ケージにおける脚片78の固定を組み立て状態で示す立体断面図である。図25は、ケージ及び締結体における脚片ばねの懸装を示している。
FIG. 25 shows a mode in which the spring web 75 is slightly modified with respect to the embodiment shown in FIG. In this embodiment, the spring web 75 has a shorter length and a smaller bend. As a result, the rigidity of the joint between the
脚片ばねのプリロード力は、ケージにプリロードを加えるために利用可能である。モーメント作用下での締結体の転がり込みは、ケージに接線方向の変形を強要する。この変形は、ケージの弾性領域における高い応力を引き起こす。この応力は、脚片ばねの力が適切な箇所でケージに導入されることにより軽減される。図25は、この条件を充足する力の導入を示している。選択された支持点により、ケージの接線方向の変形(エンジンモーメントなし)が生じる。この変形は、転がり込みプロセスによる後の変形に抗するように配向されている。それゆえ、転がり込みの際、まずこの変形が解消される。転がり込んだ状態での応力は、相応に僅かである。 The preload force of the leg piece spring can be used to apply the preload to the cage. Rolling of the fastening body under the action of a moment forces the cage to deform in the tangential direction. This deformation causes a high stress in the elastic region of the cage. This stress is mitigated by the leg spring force being introduced into the cage at the appropriate location. FIG. 25 shows the introduction of a force that satisfies this condition. The selected support point causes a tangential deformation of the cage (no engine moment). This deformation is oriented to withstand subsequent deformation by the rolling process. Therefore, at the time of rolling, this deformation is first eliminated. The stress in the rolled-up state is correspondingly small.
既に言及したように、ケージは回転を防止される。このことは、構成スペース上の利点をもたらすのであれば、常時噛み合い式のスタータの包絡輪郭が回転対称の輪郭から逸脱していてもよいことを可能にする。このことは、例えば幾つかの締結体が省略され、ひいては局所的に僅かな軸方向の構成スペースが必要とされることにより、達成可能である。 As already mentioned, the cage is prevented from rotating. This allows the envelope profile of the always-mesh starter to deviate from the rotationally symmetric profile if it provides a space advantage. This can be achieved, for example, by eliminating some fasteners and thus requiring a small axial construction space locally.
相対回動不能なケージは、さらに別の利点を必然的に伴う。締結体は、所定の角度までしか回動してはならない。この角度は、一方では、幾何学形状(他の構成部材との衝突)により決定され、他方では、脚片ばねにおける最大で許容可能な応力により決定される。締結体の遠心力が、アイドリング回転数を超えたときの持ち上がりを提供するので、締結体のための付加的なストッパなしには、回動角が過度に大きくなってしまう。ケージが内レースに対して相対回動不能であって、これにより締結体もいわば定置にあれば、このストッパは、比較的堅牢な内レースに一体成形することができる。このことは、柔軟なケージに直接設けられたストッパと比較して有利である。別の可能性は、ガイド金属薄板にストッパを設けることである。 A relatively non-rotatable cage necessarily entails another advantage. The fastening body should only turn to a predetermined angle. This angle is determined on the one hand by the geometry (collision with other components) and on the other hand by the maximum allowable stress in the leg spring. Since the centrifugal force of the fastening body provides lifting when the idling speed is exceeded, the rotation angle becomes excessively large without an additional stopper for the fastening body. If the cage is not rotatable relative to the inner race so that the fastening body is in a stationary state, the stopper can be formed integrally with a relatively robust inner race. This is advantageous compared to a stopper provided directly on the flexible cage. Another possibility is to provide a stopper on the guide metal sheet.
内レースは、回転対称である必要はない。締結体のガイドの領域において、締結体の運動を妨害しない限り、型打ち加工部及び孔が設けられてもよい。例えば孔は、脚片ばねの延長線上に設けてもよい。この場合、脚片ばねは比較的長くてよく、脚片ばねの特性線は相応に比較的フラットである。フラットな特性線は、フリーホイールの設計にとって明白な利点をもたらす。 The inner race need not be rotationally symmetric. As long as the movement of the fastening body is not hindered in the guide region of the fastening body, a stamping portion and a hole may be provided. For example, the hole may be provided on the extension line of the leg piece spring. In this case, the leg piece spring may be relatively long and the characteristic line of the leg piece spring is correspondingly relatively flat. The flat characteristic line provides obvious advantages for freewheel design.
前述の実施の形態において、金属薄板ケージ21は、深絞り加工部材として形成されている。その結果、環状付設部83は、直接金属薄板ケージ21に一体成形されている。図28に示した実施の形態では、その代わりに、ブシュ84が開口32に挿入されている。ブシュ84は、それぞれの締結体23の固定孔26を通してガイドされている。ブシュ84は、比較的低価の材料から製造されていてよく、遙かに簡単に深絞り加工可能である。
In the above-described embodiment, the thin
図29は、遠心力の作用によるプリロードばね39の力に抗した締結体23の回動がストッパ86により制限される実施の形態を示している。締結体23が持ち上げられた状態で、ストッパ86は、遠心力を支持するために、締結体23の切欠き85内に当接する(図29参照)。この形状結合(Formschluss:形状による束縛)により、締結体23及び弾性的な金属薄板ケージ21の接線方向運動は、阻止される。切欠きの形状は、種々異なって形成されてよい。くさび形の他、別の形状も可能である。とりわけ、より大きなくさび角を備える形状又は円形の切欠きも可能である。別の実施の形態では、切欠き85は、(くさび形であっても、円形であっても)拡幅されていてもよい。本実施の形態は、切欠き85により締結体23の粗い位置決めが実施されるにすぎないという結果を伴う。この場合、ストッパは、金属薄板ケージ21及び締結体23の過度に大きな振動を防止し、これにより過負荷に対する保護として役立つ。図29に示した実施の形態では、ウェブ79が、周方向に突出するように、直接支持部材76に配置されている。
FIG. 29 shows an embodiment in which the rotation of the
図31は、本発明のフリーホイールの別の実施の形態の平面図である。軸方向の付設部9,10は、線で示してある。締結体23は、金属薄板ケージ21のスタッドに回転可能に支承されている。各々の締結体23には引っ張りばね88が配設されている。引っ張りばね88は、第1のばねフック89でもって、締結体23のノーズ90に係合し、第2のばねフック91でもって、金属薄板ケージ21に配置されているピン92に係合している。引っ張りばね88は、片側で締結体に懸装されており、他方の端部でケージに設けられたピン92に懸装されている。引っ張りばね88の代わりに、別の実施の形態では、圧縮ばね、金属薄板ばね(Blechfeder)、板ばね、又は締結体外に設置される脚片ばねあるいはねじりコイルばねも可能である。
FIG. 31 is a plan view of another embodiment of the freewheel of the present invention. The axially attached
金属薄板ケージ21における引っ張りばね88の懸装は、種々異なって形成されてよい。両ケージ金属薄板間に差し込まれ、遊嵌されるか、圧入されるか、又はリベット締めされている上述のピン92の他に、ばねが懸装される、金属薄板ケージ21から起立された翼部も可能である。理想的には、金属薄板ケージは、2つの同一の金属薄板が締結体の両サイドにおいて使用可能である、つまり、内レース22と金属薄板ケージ21とが同一であるように形成される。ばね懸装部、つまり、例えばピン92は、交互に両金属薄板の一方から起立されている。ピンがばね懸装部として使用される場合、ピンは、鋼又はプラスチックから製造可能である。ピン材料としてのプラスチックの使用は、ばねとピンとの間の摩擦を最小化し、ひいてはばねにかかる負荷を最小化する。
The suspension of the tension spring 88 in the thin
ケージ金属薄板には両側でガイド部材93が差し込まれている。ガイド部材93は、図31の断面図で見て三角形であり、軸方向で段状に形成されている。ガイド部材93の役割は、締結体23が持ち上がった後の、金属薄板ケージ21及び締結体23の半径方向のガイドである。この時点から、つまり締結体23が軸方向の付設部9,10から持ち上がったとき、金属薄板ケージ21に作用する半径方向力は、ガイド部材93を介して内レースに支持されている。この目的のためにガイド部材93は、有利にはプラスチックから製造されている。しかし、摩擦を軽減する別の材料、例えば黄銅又は青銅が使用されてもよい。
センタリングの別の形態は、内レースに取り付けられているセンタリングカラーである。センタリングカラーは、片側又は両側で内レースに取り付けられていてよい。ケージ金属薄板は、内径部を介して直接内レースにセンタリングされる。 Another form of centering is a centering collar attached to the inner race. The centering collar may be attached to the inner race on one or both sides. The cage metal sheet is centered directly on the inner race through the inner diameter.
締結体が持ち上げられた状態でも、金属薄板ケージ21は、内レースの速度(クランク軸回転数)で回転することが望ましい。しかし、ケージ及び締結体の質量慣性並びにエンジン振動に基づいて、一時的に、内レース22と金属薄板ケージ21との間に回転数差が生じる。このことは、ケージと内レースとの間で作用する付加的な摩擦装置により変更可能である。摩擦を発生させる可能性は、ケージと内レースとの間の皿ばねである。皿ばねは、これらの両部材を軸方向で付勢する。金属薄板ケージ21に組み込まれたばねも可能である。金属薄板ケージ21の内径部には、舌片が打ち抜かれて、軸方向で起立されている。この種の態様は、図32に示してある。図32は、金属薄板ケージ21の部分図である。半径方向の内面94には、単数又は複数のばね舌片95が打ち抜かれている。ばね舌片95は、面平行となるように軸方向に曲げられている。つまり、ばね舌片95は、金属薄板ケージ21の残りの部分と同一平面内にある領域95aと、小さな角度で軸方向に曲げられた領域95bとを有している。領域95bは、やはり金属薄板ケージ21の残りの部分に対して平行に位置する領域95cに移行している。つまり、領域95cは効率的に、領域95aに対して所定の変位分だけ軸方向に移動されている。ばね舌片95は、金属薄板ケージ21の基材から打ち抜かれている。
Even in a state in which the fastening body is lifted, it is desirable that the thin
図33は、締結体23のための付加的な終端ストッパを備える、図31に示した実施の形態に対して改変された実施の形態を示している。各々の締結体23のための終端ストッパは、固く金属薄板ケージ21に結合されているストッパピン96を有している。スタッドの形態のストッパピン96の代わりに、ストッパは、直接ケージ金属薄板から形成されていてもよい。締結体23の連結された位置は、実線で示してあり、中央の締結体23の連結解除された終端位置は、破線で示してある。
FIG. 33 shows a modified version of the embodiment shown in FIG. 31 with an additional end stop for the
引っ張りばね88の最大の直径は、両ケージ金属薄板の間隔、つまり金属薄板ケージ21と内レース22との間の間隔により規定される。最大で可能なばね直径を拡大するために、ケージ金属薄板には、ばねの領域にビードが設けられる。ビードは、ばねの旋回領域全体をカバーしている必要がある。ビードの代わりに、ばねの領域に、窓が金属薄板ケージ21から打ち抜かれていてもよい。
The maximum diameter of the tension spring 88 is defined by the distance between the two sheet metal cages, that is, the distance between the
図34は、ばねを用いてスタッド87に締結体23を取り付ける変化態様を示している。締結体23は、スタッド87に一般に比較的大きな遊びを伴って支承されている。これにより、締結体23の正確な位置決めは不可能である。締結体23は、ばね力又は遠心力によってのみ位置決めされる。振動が車両に発生すると、個々の締結体23が金属薄板ケージ21に関してそれぞれ異なって位置し、モーメントの作用下でそれぞれ異なって転がり込む場合が起こり得る。このことは、系の歪みに至り、個々の締結体23が金属薄板ケージ21に及ぼす極めて高い力に至らしめる場合がある。このことを回避するために、締結体23は、スタッド87に弾性支承される。図34は、ばね97の2つの可能な実施の形態を示している。ばね97は、スタッド87と固定孔26(例えば図7参照)との間に配置される。ばねは、締結体23の固定孔26内に位置し、組み付け時、スタッド87に軽いプリロードを加える。図34aは、略筒状の基体98からばね部材99が半径方向で起立されているばね97を示している。このばね97は、ばね97の圧縮を可能にする開口部100を有している。図34bは、ばね97の別の選択肢を示している。このばね97は、半径方向で波形に形成されている。両ばね97は、スタッド87に対する締結体23の半径方向の遊びを低減し、締結体23を半径方向で固定することを目的としている。締結体23は、ばね97の力に抗してさらに半径方向に移動可能である。
FIG. 34 shows a variation in which the
1 フライホイール
2 被動軸
3 一次質量体
4 スタータリングギヤ
5 転がり軸受
6 ハウジング
7 軸方向の付設部
8 ディスク部材
9 軸方向の付設部
10 軸方向の付設部
11 フリーホイール
12 突出部
13 回転軸線
14 軸受ブシュ
15 軸受レース
16 軸受カラー
17 リテーナリング
18 環状溝
19 当接ディスク
20 支持部
21 金属薄板ケージ
22 内レース
23 締結体
24 プリロードばね
25 取り付け領域
26 固定孔
27 締結面52を備える締結耳部
28 遠心重錘
29 方向矢印
30 金属薄板ノーズ
31 上側
32 開口
33 セグメント
34 ばね部材
35 ガイド面
36 縁部
37 翼部
38 ストッパ
39 プリロードばね
40 第1のばねレバー
41 溝
42 中間部分
43 第2のばねレバー
44 矢印
45 環状面
46 転動軌道
47 歯列
48 クラッチ兼ダンパアッセンブリ
49 外レース
50 ガイドリング
51 環状面
52 締結面
53 接触面
54 矢印
55 固定ディスク
56 ビード
57 折り返し部
58 リングギヤピニオン
59 歯車
60 リング
61 帯状ばね
62 リベット
63 ディスク状の部分
64 軸方向の付設部
65 端部
66 端部
67 外レース49の内面
68 環状の凹部
69 段部
70 軸受保持手段
71 リベット
72 環状の縁部
73 ケージリング
74 固定孔
75 ばねウェブ
76 支持部材
77 ウェブ
78 脚片
79 ウェブ
80 ばねコイル
81 脚片
82 ノーズ
83 環状付設部
84 ブシュ
85 切欠き
86 ストッパ
87 スタッド
88 引っ張りばね
89 第1のばねフック
90 ノーズ
91 第2のばねフック
92 ピン
93 ガイド部材
94 内面
95 ばね舌片
96 ストッパピン
97 ばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flywheel 2 Driven shaft 3 Primary mass body 4 Startering gear 5 Rolling bearing 6 Housing 7 Axial attachment part 8 Disk member 9 Axial attachment part 10 Axial attachment part 11 Free wheel 12 Protrusion part 13 Rotating axis 14 Bearing Bush 15 Bearing race 16 Bearing collar 17 Retainer ring 18 Annular groove 19 Contact disk 20 Supporting part 21 Thin metal plate cage 22 Inner race 23 Fastening body 24 Preload spring 25 Mounting area 26 Fixing hole 27 Fastening ear part with fastening surface 52 28 Centrifugal Weight 29 Directional arrow 30 Metal thin plate nose 31 Upper 32 Opening 33 Segment 34 Spring member 35 Guide surface 36 Edge portion 37 Wing portion 38 Stopper 39 Preload spring 40 First spring lever 41 Groove 42 Intermediate portion 43 Second spring lever 44 Arrow 45 Shaped surface 46 Rolling raceway 47 Teeth row 48 Clutch and damper assembly 49 Outer race 50 Guide ring 51 Annular surface 52 Fastening surface 53 Contact surface 54 Arrow 55 Fixed disk 56 Bead 57 Folded part 58 Ring gear pinion 59 Gear 60 Ring 61 Band-shaped spring 62 Rivet 63 Disc-shaped portion 64 Axial attachment portion 65 End portion 66 End portion 67 Inner surface of outer race 49 68 Annular recess 69 Step portion 70 Bearing holding means 71 Rivet 72 Annular edge portion 73 Cage ring 74 Fixing hole 75 Spring Web 76 Support member 77 Web 78 Leg piece 79 Web 80 Spring coil 81 Leg piece 82 Nose 83 Annular portion 84 Bush 85 Notch 86 Stopper 87 Stud 88 Pull spring 89 First spring hook 90 Nose 91 Second spring hook 9 2 pin 93 guide member 94 inner surface 95 spring tongue 96 stopper pin 97 spring
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