JP2015521266A - フリーホイール装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内側リング（３０）と、内側リング（３０）に対して第１の回転方向（２２）に回転可能な外側リング（２８）と、第２の回転方向（２４）の内側リング（３０）に対する外側リング（２８）の回転を防止する、内側リング（３０）と外側リング（２８）との間のクランプ要素（３２）と、を備えるフリーホイール（４）を有するフリーホイール装置（２）に関する。外側リング（２８）及び内側リング（３０）及び／又はクランプ要素（３２）の各々は、打ち抜かれたシートメタル部品として形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、内側リングと、内側リングに対して第１の回転方向に回転可能な外側リングと、第２の回転方向の内側リングに対する外側リングの回転を防止する、内側リングと外側リングとの間のクランプ要素と、を備えるフリーホイールを有するフリーホイール装置に関する。

スタータをエンジン出力軸に結合するために使用されるフリーホイール装置は、従来技術から知られている。公知のフリーホイール装置は、内側リングと、内側リングに対して第１の回転方向に回転可能な外側リングと、第２の回転方向の内側リングに対する外側リングの回転を防止する、内側リングと外側リングとの間のクランプ要素と、を備えるフリーホイールを備える。クランプローラ、クランプローラと対照的に円形から外れた周辺形状を有するクランプ本体、及びポールがクランプ要素として使用され、ポールは、それらのロック位置のばね要素によって一般に付勢され、このロック位置でポールがフリーホイールの他方のリングの戻り止め凹部に係合する。

しかし、公知のフリーホイール装置は、比較的複雑な製造を必要とし、比較的大きな軸方向の取り付け空間を占める点で不利であることが分かっている。

したがって、本発明の目的は、フリーホイール装置及び／又はフリーホイールの製造が単純化され、また単に短い軸方向全長を有するに過ぎないフリーホイールを有するフリーホイール装置を提供することである。

この目的は、請求項１に規定した特徴によって達成される。本発明の有利な発展形態が従属請求項に開示されている。

本発明によるフリーホイール装置はフリーホイールを備える。フリーホイールは、内側リングと、内側リングに対して第１の回転方向に回転可能な外側リングと、内側リングと外側リングとの間のクランプ要素とを備え、クランプ要素は、第１の回転方向と反対の第２の回転方向の内側リングに対する外側リングの回転を防止する。例えば、クランプ要素は、クランプローラ、クランプ本体又はポールであり得る。本発明に従って、外側リング及び内側リング及び／又はクランプ要素の各々は、打ち抜かれたシートメタル部品として形成される。

外側リング及び内側リング及び／又はクランプ要素の各々は、打ち抜かれたシートメタル部品として形成されるので、特に、シートメタル部品から打ち抜くことによって、外側リング及び内側リング及び／又はクランプ要素を容易に製造することができるので、本発明によるフリーホイール装置のフリーホイールの製造が単純化される。さらに、外側リング及び内側リング及び／又はクランプ要素が打ち抜かれるシートメタル部品は、比較的薄壁であり得、この結果、外側リング及び内側リング及び／又はクランプ要素は特に薄い厚さを有し、フリーホイール、したがってフリーホイール装置の最終的に短い軸方向全長をもたらす。

フリーホイールの内側リングから外側リングに、又は外側リングから内側リングにトルクを伝達するために、フリーホイールは、本発明によるフリーホイール装置の有利な実施形態において第１及び第２のトルク伝達要素をさらに備える。第１のトルク伝達要素は外側リングに回転係合して締結され、これに対して、第２のトルク伝達要素は内側リングに回転係合して締結される。

本発明によるフリーホイール装置の特に有利な実施形態では、第１及び／又は第２のトルク伝達要素は、シートメタル部品、場合により管状ディスクの形態で成形されたシートメタル部品によって形成される。フリーホイール及びフリーホイール装置の製造は、このようにさらに単純化され、ここで、フリーホイールの製造をさらに単純化するために、第１及び／又は第２のトルク伝達要素が打ち抜かれたシートメタル部品によって形成される場合に同様に好ましい。この実施形態では、フリーホイールの軸方向全長を小さく維持するために、特に薄壁のシートメタル部品又は打ち抜かれたシートメタル部品も使用することが可能である。

本発明によるフリーホイール装置の特に有利な実施形態では、第１及び／又は第２のトルク伝達要素は、外側及び／又は内側リングにリベット接合され、これによって、フリーホイールの製造をさらに単純化することができる。言い換えれば、第１のトルク伝達要素は外側リングにリベット接合され、ここで、第２のトルク伝達要素は、代わりに又は追加して内側リングにリベット接合される。

本発明によるフリーホイール装置の好ましい実施形態では、外側リングは、好ましくは前述の第１のトルク伝達要素を介して、駆動ユニットの出力側に回転連行（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）により接続され、前記出力側は、フリーホイールに基づき半径方向内側に配置され、これに対し、内側リングは、好ましくは前述の第２のトルク伝達要素を介して、スタータの出力側に回転連行により接続され、前記出力側は、フリーホイールに基づき半径方向外側に配置される。この実施形態では、駆動ユニットの出力側がエンジン出力ハブによって形成されるように、駆動ユニットがエンジンによって、場合により内燃機関によって形成される場合に同様に好ましい。さらに、この実施形態では、第２のトルク伝達要素が、スタータの出力側が回転連行により接続されるか又は係合される回転連行輪郭又は歯切り部を備える場合に好ましい。回転連行輪郭又は歯切り部は、ここでは、例えば第２のトルク伝達要素に直接設けることが可能であるが、回転連行輪郭又は歯切り部は、第２のトルク伝達要素に回転連行により接続されるかあるいは第２のトルク伝達要素に回転係合して接続される回転連行要素に形成してもよい。スタータの出力側は、回転連行により内側リングに、場合により回転連行輪郭又は歯切り部に特に好ましくは永続的に接続されるか又は係合する。スタータが駆動ユニットの出力側を駆動することができる前に、スタータの出力側を回転連行によりフリーホイールの内側リングと最初に接続する必要性は、したがって排除され、この結果、この変形例のフリーホイール装置は、燃料消費を低減するために駆動ユニットが停止・始動方策で操作されるフリーホイール装置にとってある程度適切である。

本発明によるフリーホイール装置の別の好ましい実施形態では、フリーホイールは、一方で駆動ユニットの出力側に、すなわち例えばエンジン出力ハブに回転連行により接続され、他方で第１のトルク伝達要素に回転係合して接続されるフリーホイールハブを備える。この実施形態では、同様に、前述のフリーホイールハブが第１のトルク伝達要素に溶接されるか又はリベット接合されるか、あるいはフリーホイールの製造を単純化するために第１のトルク伝達要素と一体に形成される場合に有利であることが分かっている。第１のトルク伝達要素とフリーホイールハブとの一体の実施形態では、結果として、フリーホイールハブは、第１のトルク伝達要素を形成する打ち抜かれたシートメタル部品の部分によって形成される。第１のトルク伝達要素に溶接されるか又はリベット接合されたフリーホイールハブの場合、フリーホイールハブは必ずしもシートメタル部品である必要はない。むしろ、これらの場合、フリーホイールハブがシートメタル部品によって形成されない場合に有利であり得る。用途に応じて、したがって、特に、駆動ユニットの出力側に接続するために必要なフリーホイールハブの形状を、場合によりより簡単に製造し、かつより安定して形成することができるので、フリーホイールハブが回転部分によって形成される場合に好ましい。このことは、さらに以下により詳細に説明する転がり軸受がフリーホイールハブによって部分的に形成される場合に特に有利である。

本発明によるフリーホイール装置の特に好ましい実施形態では、内側リングは、半径方向軸受を介して駆動ユニットの出力側に間接的に又は直接的に支持される。駆動ユニットの出力側における外側リングの接続及び支持、同様に半径方向軸受を介した駆動ユニットの出力側における内側リングの支持のため、駆動ユニットの出力側の半径方向のいかなる反りにもかかわらず、内側リング及び外側リングが半径方向に互いに一定の距離で常に配置されることが保証される。したがって、内側及び外側リングの負荷、同様に中間クランプ要素の負荷が著しく低減され、この結果、フリーホイールの前述の構成要素における摩耗が低減される。この変形例では、したがって、両方の外側リング及び内側リング、同様にクランプ要素は、駆動ユニットの出力側の半径方向の反りの結果として損傷又は摩耗することなく、特に薄い打ち抜かれたシートメタル部品として形成することができる。予めすでに示したように、内側リングは、半径方向軸受を介して駆動ユニットの出力側に間接的又は直接的に支持することができる。ここで、しかし、支持が間接的に提供される場合に好ましく、ここで、支持が半径方向軸受を介して及び第１のトルク伝達要素又はフリーホイールハブを介して提供される場合に有利であることが分かっている。このことは、特に、フリーホイールを駆動トレーンに設置するために、接続されたユニット又はモジュールとして半径方向軸受、場合により転がり軸受をフリーホイールと共に設けることができる利点を有する。言い換えれば、フリーホイール及びフリーホイール装置の組立は、このようにさらに単純化される。

駆動ユニットの出力側の半径方向の反りによって引き起こされるフリーホイールの応力を低減するために、内側リングを支持するための半径方向軸受は、クランプ要素と半径方向に入れ子構成されるように配置される。半径方向軸受が転がり軸受によって形成される場合、したがって、転がり軸受の軸受内側レースと軸受外側レースとの間に配置される転がり軸受の転がり要素が、クランプ要素と半径方向に入れ子構成されるように配置される場合に好ましい。

本発明によるフリーホイール装置の別の有利な実施形態では、駆動ユニットの出力側に内側リングを支持するための半径方向軸受が、軸受内側レース及び軸受外側レースを有する転がり軸受として形成され、軸受内側レースと軸受外側レースとの間に配置された転がり要素、好ましくはボールが設けられる。この実施形態の特にコンパクトな構造を達成するために、転がり軸受の軸受内側レースは、第１のトルク伝達要素又はフリーホイールハブの部分によって形成されることが好ましい。ここで、軸受内側レースが第１のトルク伝達要素又はフリーホイールハブと一体に形成されるという事実も参照し得る。よりコンパクトな構造のほかに、したがって、特に、第１のトルク伝達要素又はフリーホイールハブと一体に形成されかつ製造された軸受内側レースを、さらなる工程段階で第１のトルク伝達要素又はフリーホイールハブに締結する必要がないので、単純化された製造も達成される。

本発明によるフリーホイール装置の別の好ましい実施形態では、第２のトルク伝達要素は、駆動ユニットの出力側に内側リングを支持するために、転がり軸受の軸受外側レースを介して外側リングに間接的に締結される。言い換えれば、この実施形態では、特に、内側リングへの接続は、いずれにしろ設けられる軸受外側レースを介して達成することができるので、フリーホイールの内側リングに対する第２のトルク伝達要素の直接の締結を省略することができる。この実施形態では、前述の構成要素の間の確実な回転係合接続を提供するために内側リングを支持するように、フリーホイールの内側リング及び／又は第２のトルク伝達要素が、転がり軸受の軸受外側レースに溶接される場合に同様に好ましく、これはさらに、簡単に製造することができる。

本発明によるフリーホイール装置の好ましい代替実施形態では、フリーホイールの内側リングは、半径方向軸受を介して駆動ユニットの出力側に支持されず、むしろ半径方向に固定ハウジング、場合によりエンジン又は変速機ハウジングに支持される。ここで、特に、それぞれのハウジングの開口部の半径方向を指す縁部を容易に利用することができ、また軸等を通過するためにこのような開口部がいずれにしろすでに設けられているので、内側リングが半径方向に外側に固定ハウジングに支持される場合に有利であることが分かっている。この実施形態では、内側リングがシートメタル部品として形成された支持要素を介して支持される場合に同様に好ましい。したがって、簡単な構造のフリーホイール装置が形成され、同様に、この装置は、固定ハウジングにおける半径方向の内側リングの確実な支持を損なうことなく特に簡単に製造することができる。シートメタル部品として形成された支持要素は、第２のトルク伝達要素と一体に形成されることが好ましく、この結果、支持要素はまた、第２のトルク伝達要素の製造の範囲内で同様にすでに製造することができるか、又は第２のトルク伝達要素と共に内側リングにリベット接合することができる。後者の場合、内側リングへの第２のトルク伝達要素のリベット接合により、内側リングへの支持要素のリベット接合が等しく行われ、この結果、支持要素を内側リングに締結するためのさらなる方法段階を省略することが可能であり、これにより、製造工程のさらなる単純化がもたらされる。支持要素が第２のトルク伝達要素に接続されるか又は形成される形態と無関係に、この実施形態では、支持要素がフランジ部分及び管部分を備える場合に同様に好ましく、この結果、シートメタル部品として形成された支持要素は、フリーホイールの内側リングに間接的又は直接的に締結するためのフランジ部分を備え、内側リングを固定ハウジングに半径方向に支持するための管部分を備える。支持要素が第２のトルク伝達要素と共に内側リングにリベット接合される場合、したがって、支持要素の前述のフランジ部分を間置して、第２のトルク伝達要素が内側リングにリベット接合される場合に同様に好ましい。

本発明によるフリーホイール装置の特に好ましい別の実施形態では、クランプ要素は、フリーホイールの周辺方向又は回転方向に基づく連行により外側リングに接続される。連行によるこの接続は、例えばクランプ要素を外側リングに移動可能に固定することによって行うことができる。ここで、移動可能な固定は、例えば、外側リングとクランプ要素との間のばね要素によって、及び／又はクランプ要素に対面する外側リングの円形から外れた軸受面の形状によって行うことができる。周辺方向又は回転方向の連行によるフリーホイールと外側リングとの間の接続の構造と無関係に、この実施形態は、外側リングが回転連行により駆動ユニットの出力側に接続されるときに特に有利である。ここで、フリーホイールの回転方向又は周辺方向に外側リングによって連行されるクランプ要素は、外側リングの高い回転速度及び随伴する遠心力のため、外側リングに対して半径方向に外側に強制され、これによって、内側リングは、駆動ユニットの出力側の相応して高い回転速度で解放される。内側リングと外側リングとの間のクランプ間隙の実施形態に応じて、このことにより、クランプ要素が内側リングから持ち上げられることが好ましい。いずれにしろ、クランプ要素及び内側リングの両方がこのように解放され、この結果、前述の部品における応力、したがって摩耗が低減される。

本発明によるフリーホイール装置の別の有利な実施形態では、フリーホイールは乾式フリーホイールとして形成される。この実施形態では、したがって、一方で、内側リングと外側リングとの間に、他方で、内側リングとクランプ要素との間に潤滑油は付与されない。この実施形態では、フリーホイール装置内のフリーホイールが潤滑油なしの乾燥室に配置される場合に同様に好ましい。本発明によるフリーホイール装置のこの実施形態では、潤滑油を供給するか又はフリーホイール用に潤滑油を維持する必要性は、結果として排除され、これによって、フリーホイール装置を全体としてより簡単に形成することができる。さらに、乾式フリーホイールはまた、隣接する結合装置等のために湿室の外側に配置し、通常設けることが可能であり、この結果、万能に使用することができるフリーホイールが形成される。

本発明によるフリーホイール装置の別の好ましい実施形態では、クランプ要素はクランプローラとして形成される。この関連で、クランプローラは、円形周辺を有するクランプ要素を意味すると理解すべきである。ここで、クランプローラに対面する内側リングの軸受面が円形である場合に好ましく、これに対して、クランプローラに対面する外側リングの軸受面は、円形から外れた形状を有する。予めすでに説明したように、クランプローラとして形成されたクランプ要素と外側リングとの間の連行による接続は、クランプローラに対面する外側リングの円形から外れた軸受面の形状によって行うことができる。この実施形態では、クランプローラが、内側リングと外側リングとの間で先細りするクランプ間隙の方向に１つ以上のばね要素によって付勢される場合に同様に好ましい。この変形例では、クランプローラの付勢は、したがって、前記クランプローラのクランプ位置で行うことができるのみならず、むしろフリーホイールの回転方向又は周辺方向に基づく外側リングと、クランプローラとして形成されたクランプ要素との間の連行による前述の接続も行うことができる。後者の場合、ばね要素は、クランプローラに、同様にフリーホイールの外側リングに支持するか又は締結することが好ましい。

本発明によるフリーホイール装置の特に有利な別の実施形態では、クランプ要素、場合によりクランプローラは、厚さ及び外径を有し、厚さと外径との比率は１：３以下、好ましくは１：４以下、特に好ましくは１：５以下である。したがって、比較的薄い厚さにもかかわらず、フリーホイール装置の動作中の応力に耐えることができるクランプ要素が形成され、これに対して、クランプ要素の比較的薄い厚さは、フリーホイールの短い軸方向全長をもたらす。この点に関して、クランプ要素又はクランプローラの厚さ、場合により、同様に第１及び／又は第２のトルク伝達要素の厚さが、フリーホイールの短い軸方向全長を達成するために最大７ｍｍである場合に、有利であることが分かっている。

本発明によるフリーホイール装置の特に有利な別の実施形態では、外側リング、内側リング、クランプ要素、第１のトルク伝達要素、第２のトルク伝達要素及び半径方向軸受又は支持要素は、接続ユニットとして設置することができるモジュールを形成する。したがって、フリーホイール装置の組立は著しく単純化される。

以下に、添付図面を参照して例示的な実施形態に基づき本発明についてより詳細に説明する。

本発明によるフリーホイール装置の第１の実施形態の部分側断面図である。 図１の断面線Ａ−Ａに沿った図１のフリーホイール装置の正面図である。 本発明によるフリーホイール装置の第２の実施形態の部分側断面図である。

図１及び図２は、本発明によるフリーホイール装置２の第１の実施形態を示している。フリーホイール装置２は、基本的に、フリーホイール４と、図１に概略的にのみ示されるスタータ６と、駆動ユニット８とを備え、この駆動ユニットでは、エンジン出力ハブの形態の出力側１０が図１の破線によって示されている。図には、フリーホイール装置２の相互に対向した軸方向１２、１４及び相互に対向した半径方向１６、１８が対応する矢印に基づき示されており、出力側１０及びフリーホイール４の回転軸線２０が軸方向１２、１４に延びる。さらに、フリーホイール装置２の相互に対向した周辺方向２２、２４が対応する矢印に基づき示されており、周辺方向２２は以下に第１の回転方向２２と称され、これに対して、周辺方向２４は第２の回転方向２４と称される。

スタータ６の出力側２６は、図１に概略的にのみ示され、また例えばピニオンの形態で形成することができ、半径方向１６にフリーホイール４の外側に配置され、この結果、フリーホイール４に基づきスタータ６の半径方向外側に配置された出力側２６を参照でき、これに対して、エンジン出力ハブの形態の駆動ユニット８の出力側１０はフリーホイール４から半径方向１８に配置され、この結果、フリーホイール４に基づき駆動ユニット８の半径方向内側に配置された出力側１０を参照できる。

フリーホイール４は、外側リング２８と、外側リング２８と半径方向に入れ子構成された内側リング３０とを備える。クランプ要素３２は、外側リング２８と内側リング３０との間に半径方向１６、１８に配置され、本実施例ではクランプローラとして形成される。クランプローラの形態のクランプ要素３２は、したがって円形の周辺を有する。しかし、原理的に、ここでも他のクランプ要素３２、すなわち、例えばクランプ本体又はポールを使用することができる。外側リング２８は、図２から理解できるように、半径方向１８にクランプ要素３２に対面しかつ円形から外れた形状を有する軸受面３４を有する。対照的に、内側リング３０は、半径方向１６を指してクランプ要素３２に対面し、円形である軸受面３６を有する。したがって、クランプ間隙３８が外側リング２８と内側リング３０との間に半径方向１６、１８に形成され、クランプ要素３２の１つに付設された領域で回転方向２２に先細りする。

回転方向２２、２４に基づき、連行による接続がクランプ要素３２と外側リング２８との間に存在し、ここで、連行によるこの接続は、一方で、円形から外れた外側リング２８の軸受面３４によって引き起こされる。他方で、連行によるこの接続はまた、図２に示したばね要素４０によって補助されるが、このことは、特に、ばね要素４０の主な機能が、先細りするクランプ間隙３８の略回転方向２２にクランプローラの形態のクランプ要素３２を付勢することであるので、必ずしも必要でない。このために、ばね要素４０の各々は、回転方向２４を指すそれぞれのクランプ要素３２の側面に、同様に回転方向２２を指す外側リング２８又は軸受面３４の側面に支持される。クランプ要素３２と外側リング２８との間の連行による前述の接続を補助するために、ばね要素４０の各々は、外側リング２８及びそれぞれのクランプ要素３２の両方に締結できるであろう。

外側リング２８、内側リング３０及びクランプ要素３２の前述の実施形態は、外側リング２８が、内側リング３０と固着することなく内側リング３０に対して第１の回転方向２２に回転可能であるという効果を有する。対照的に外側リング２８が第２の回転方向２４に回転する場合、クランプ要素３２は、したがって第２の回転方向２４の内側リング３０に対する外側リング２８の相対回転を防止し、むしろ回転方向２２のクランプ要素３２は、先細りするクランプ間隙３８に入り、この結果、外側リング２８及び内側リング３０は共にくっつき、したがって、それらの回転は連結される。

外側リング２８、内側リング３０及びクランプ要素３２の各々は、打ち抜かれたシートメタル部品として形成される。フリーホイール４、したがってフリーホイール装置２の製造は、ここで全体として著しく単純化される。さらに、ここでクランプローラとして形成されたクランプ要素３２は、軸方向１２、１４に基づき厚さａ及び外径ｂを有し、厚さａと外径ｂとの比率は、フリーホイール４の短い軸方向全長を達成するために、同様に、十分に高い安定性を有するクランプ要素３２を形成するために、１：３以下、好ましくは１：４以下、特に好ましくは１：５以下である。ここで、クランプ要素３２の厚さａは、好ましくは最大７ｍｍであり、このことは、したがって、以下により詳細に説明する回転連行により外側リング２８及び内側リング３０にそれぞれ接続されるトルク伝達要素にも当てはまる。さらに、フリーホイール４は乾式フリーホイール４として形成され、フリーホイール装置２の範囲内のこのためのフリーホイール４は乾燥室内に配置される。

フリーホイール４は、外側リング２８に回転係合して締結された第１のトルク伝達要素４２を備える。第１のトルク伝達要素４２は、軸方向１４を指す外側リング２８の側面に締結され、外側リング２８から始まって半径方向１８に内側に延びる。ここで、第１のトルク伝達要素４２は、管状ディスクの形態で成形されたシートメタル部品として形成され、このシートメタル部品は同様に打ち抜きによって製造されており、この結果、同様に、第１のトルク伝達要素４２に関して打ち抜かれたシートメタル部品を参照することができる。図１及び図２から理解できるように、半径方向１６に外側を指す第１のトルク伝達要素４２の端部は、フリーホイール４の外側リング２８にリベット接合される。半径方向１８に内側を指す第１のトルク伝達要素４２の端部は、フリーホイール４のフリーホイールハブ４４に回転係合して接続される。このために、半径方向１８に内側を指す第１のトルク伝達要素４２は、フリーホイール４の内側リング３０を越えて半径方向１８に延び、当該要素の端部は、図１の溶接点４６に基づき示されるようにフリーホイールハブ４４に溶接される。代わりに、第１のトルク伝達要素４２はまた、フリーホイールハブ４４にリベット接合するか、あるいはフリーホイールハブ４４と一体にも形成でき、この結果、フリーホイールハブ４４は、シートメタル部品として形成された第１のトルク伝達要素４２の部分を形成するであろう。本実施例では、フリーホイールハブ４４は、第１のトルク伝達要素４２に溶接された回転部分であることが想定される。

第１のトルク伝達要素４２へのフリーホイールハブ４４の接続タイプと無関係に、フリーホイールハブ４４は管状部分４８を備え、この管状部分は、第１のトルク伝達要素４２の端部から始まって半径方向１８に内側を指して、半径方向部分５０に次に移行するために軸方向１２に延び、この半径方向部分は、管状部分４８から始まって半径方向１８に内側に延びる。連続的な凹部５２は、フリーホイールハブ４４を、駆動ユニット８の出力側１０、ここでは、エンジン出力ハブにねじ又は他の締結手段によって回転係合して接続できるために、軸方向１２、１４に半径方向部分５０に設けられる。言い換えれば、フリーホイールハブ４４は、駆動ユニット８の出力側１０に回転連行により接続される。したがって、フリーホイール４の外側リング２８は、第１のトルク伝達要素４２及びフリーホイールハブ４４を介して駆動ユニット８の出力側１０に回転連行により接続される。同様に図１から理解できるように、エンジン出力ハブの形態の出力側１０は、軸方向１４を指す半径方向部分５０の側面に接続されるために、軸方向１２にフリーホイールハブ４４の管状部分４８内に沈み、ここで、エンジン出力ハブの形態の出力側１０は、したがって、クランプ要素３２、同様にフリーホイール４の外側リング２８及び内側リング３０と半径方向に入れ子構成されるように配置される。このことは、さらに以下により詳細に説明する半径方向軸受にも当てはまる。

さらに、フリーホイール４は、内側リング３０に回転係合して締結された第２のトルク伝達要素５４を備える。第２のトルク伝達要素５４は、シートメタル部品として、場合により管状ディスクの形態で成形された打ち抜かれたシートメタル部品として形成される。原理的に、第２のトルク伝達要素５４は、半径方向１８に内側を指すその端部を介して軸方向１２を指す内側リング３０の側面にリベット接合でき、このことは図１及び図２による実施形態では当てはまらない。むしろ、半径方向１８に内側を指す第２のトルク伝達要素５４の端部は、軸受外側レース５６に回転係合して接続され、このことは、本例では溶接点５８を介して再び達成される。内側リング３０は、半径方向１８に内側を指す第２のトルク伝達要素５４の端部から軸方向１４に距離を置いて、半径方向１８に内側を指す内側リングの端部を介して軸受外側レース５６に回転係合して接続され、このことは、溶接点６０の領域の溶接によって再び達成される。

なおより詳細に説明する軸受外側レース５６から始まって、第２のトルク伝達要素５４は、スタータ６の出力側２６に回転連行により接続されるために、フリーホイール４の外側リング２８を越えて半径方向１６に外側に延びる。このために、第２のトルク伝達要素５４は、半径方向１６に外側を指す当該要素の端部に回転連行輪郭を備え、前記回転連行輪郭は、歯切り部６２の形態で本実施例に設けられ、したがって、この歯切り部は外側歯切り部とも称することができる。回転連行輪郭又は歯切り部６２は、ここでは、シートメタル部品として形成された第２のトルク伝達要素５４に直接設けることができる。しかし、図１から理解できるように、シートメタル部品として形成された第２のトルク伝達要素５４に回転係合して接続、好ましくは溶接される連行リング６４に、回転連行輪郭又は歯切り部６２を設けることも可能である。フリーホイール装置２が、停止・始動機能を有する駆動ユニット８にある程度適切であるように、スタータ６の出力側２６は、回転連行により回転連行輪郭又は歯切り部６２と永続的に接続されるか又は係合する。記載した実施形態のため、内側リング３０は、軸受外側レース５６、第２のトルク伝達要素５４、連行リング６４及び歯切り部６２を介して回転連行により、ここでスタータ６のピニオンの出力側２６に接続される。

内側リング３０、外側リング２８及びクランプ要素３２からの軸方向１２の第２のトルク伝達要素５４の離隔のため、図１に示したように、一方で、第２のトルク伝達要素５４と、他方で、外側リング２８、内側リング３０及びクランプ要素３２との間に仕切り壁６６を軸方向１２、１４に配置することが可能である。管状ディスクの形態で成形されたシートメタル部品、場合により打ち抜かれたシートメタル部品として形成されることが好ましい仕切り壁６６は、ここでは、軸方向１２を指す外側リング２８の側面に回転係合して接続される。ここで、接続は、再びリベット結合を介して達成されることが好ましく、すでに設けられたリベットは、このために使用されることが特に好ましく、第１のトルク伝達要素４２を外側リング２８にリベット接合するためにすでに使用されている。

フリーホイール４の内側リング３０は、本実施例では転がり軸受７２として、より具体的には玉軸受として形成される半径方向軸受７０を介して駆動ユニット８の出力側１０に支持される。すでに予め言及した軸受外側レース５６のほかに、転がり軸受７２はまた、軸受外側レース５６と半径方向に入れ子構成された軸受内側レース７４を備え、それらの間に対応する回転体７６が半径方向１６、１８に配置され、予め言及したように、本実施例ではボールとして形成される。図１から理解できるように、軸受内側レース７４は、フリーホイールハブ４４の部分によって、より具体的にはフリーホイールハブ４４の管状部分４８によって形成される。軸受内側レース７４がフリーホイールハブ４４と一体に形成されると言うこともできる。代わりに、軸受内側レース７４はまた、第１のトルク伝達要素４２の部分によって形成でき、したがって、第１のトルク伝達要素４２と一体に形成できるであろう。このことは、例えば、図示したトルク伝達要素４２がフリーホイールハブ４４と一体に形成される場合に、あるいは対応する管状部分のみに続くフリーホイールハブ４４に接続されるために、第１のトルク伝達要素４２がこのような管状部分を備えるべき場合に当てはまるであろう。ここで、追加の別個の軸受内側レース７４の別個の製造及び組立は、特に、ここでは、軸受内側レース７４が第１のトルク伝達要素４２又はフリーホイールハブ４４と一体に形成されるので排除される。

しかし、内側リング３０は、転がり軸受７２の形態の半径方向軸受７０を介して駆動ユニット８の出力側１０に直接支持されず、むしろ支持は、代わりに第１のトルク伝達要素４２を介して、転がり軸受７２及びフリーホイールハブ４４を介して間接的に達成される。ここから外れて、原理的に、半径方向軸受７０を介して駆動ユニット８の出力側１０に内側リング３０を直接支持することも可能である。しかし、このことは、駆動ユニット８のスタータ６及び出力側１０の領域のフリーホイール４の組立がより複雑になり、したがって、図１に示した実施形態が好ましいことを意味するであろう。さらに、半径方向軸受７０、ここでは転がり軸受７２は、クランプ要素３２と、フリーホイール４の外側リング２８及び内側リング３０と半径方向に入れ子構成される。転がり軸受７２を使用して、図１に示したように、転がり要素７６は、特に、クランプ要素３２、外側リング２８及び内側リング３０と半径方向に入れ子構成されるように配置される。クランプ要素３２、外側リング２８及び内側リング３０との半径方向軸受７０の半径方向の入れ子構成のため、フリーホイール４、特にトルク伝達要素４２、５４及びクランプ要素３２の応力が低減される。さらに、駆動ユニット８の出力側１０における外側リング２８及び内側リング３０の両方の軸受の重要な利点は、特に、外側及び内側リング２８、３０が半径方向１６、１８のそれらの互いの間隔を実質的に維持するので、フリーホイール４が、駆動ユニット８の出力側１０の半径方向１６の反りの場合にも、クランプ要素３２及び外側リング２８及び内側リング３０の低い応力のみを受けるという事実と考えるべきである。

本発明によるフリーホイール装置２の第２の実施形態について、図３を参照して以下に説明するが、図１及び図２による第１の実施形態と実質的に同様であり、この結果、相違についてのみ以下に説明し、同様の参照符号は同様又は類似の部分に使用され、したがって、以前の説明が残りの部分について適用される。

第一に、第１のトルク伝達要素４２は、駆動ユニット８の反対側の外側リング２８の側面に締結されることが指摘される。したがって、仕切り壁６６は、駆動ユニット８に対面する外側リング２８の側面に締結される。さらに、図３による第２の実施形態のフリーホイールハブ４４は、第１のトルク伝達要素４２と一体に形成され、この結果、フリーホイールハブ４４は、シートメタル部品又は打ち抜かれたシートメタル部品として形成された第１のトルク伝達要素４２の部分を形成する。前述の管状部分４８は、同様に、シートメタル形成工程を単純化するために、むしろ漏斗形状に形成される。このことは、第１の実施形態の転がり軸受７２の形態の半径方向軸受７０が図３による第２の実施形態では不要であり、したがって、部分４８が軸受内側レースとしての機能を有する必要がないという事実に基づき同様に問題ない。第２のトルク伝達要素５４は、対照的に、内側リング３０から軸方向１４に離間し、したがって、駆動ユニット８に対面するフリーホイール４の側面に配置される。

第１の実施形態の転がり軸受７２は、図３による第２の実施形態では省略されるので、内側レース３０は、第２の実施形態の固定ハウジング７８に支持され、前記ハウジングはエンジンハウジングであり、支持部を変速機ハウジングに設けることも可能であろう。図示した実施形態では、支持部は、ハウジング７８のハウジング開口部の内側側面８０に、半径方向１６に外側に設けられ、ハウジング開口部を通して、出力側１０がエンジン出力ハブの形態で延びる。支持を達成するために、シートメタル部品として形成された支持要素８２が設けられる。支持要素８２は、管状ディスクの形態で成形されかつ半径方向１６、１８に延びるフランジ部分８４と、半径方向１８に内側にフランジ部分８４に隣接し、場合により中間要素８８を介してハウジング開口部の内側側面８０に半径方向１６に支持されるために、フランジ部分８４から始まって、ハウジング７８のハウジング開口部内に軸方向１４に延びる管状部分８６とを備える。

図示した実施形態では、支持要素８２は、リベット９０を介して第２のトルク伝達要素５４と共に内側リング３０にリベット接合される。言い換えれば、第２のトルク伝達要素５４及び支持要素８２は、内側リング３０に締結するために同一のリベット９０を使用する。図３から理解できるように、ここでは、第２のトルク伝達要素５４は、支持要素８２のフランジ部分８４を間置して内側リング３０にリベット接合され、すなわち、支持要素８２のフランジ部分８４は、第２のトルク伝達要素５４と内側リング３０との間に軸方向１２、１４に配置される。支持要素８２のフランジ部分８４は、結果として、第２のトルク伝達要素５４に対して軸方向１２の内側リング３０の離隔を引き起こし、この結果、すでに予め言及した仕切り壁６６用の十分な設置空間が、図３による第２の実施形態にも設けられる。

図３による実施形態の代わりに、支持要素８２はまた、第２のトルク伝達要素５４と一体に形成できるが、この理由は、第２のトルク伝達要素５４が、ハウジング開口部の方向で半径方向１８にかつ軸方向１４に内側に長くされ、したがって支持要素８２の形状を形成するからである。

両方の実施形態は、フリーホイール４が各々の場合にコンパクトなモジュールとして設けられ、このモジュールは、駆動ユニット８及びスタータ６の領域の接続ユニットとして設置することができるという共通の特徴を共有する。図１及び図２による第１の実施形態では、外側リング２８、内側リング３０、クランプ要素３２、仕切り壁６６、トルク伝達要素４２、５４、半径方向軸受７０又は転がり軸受７２、フリーホイールハブ４４及び歯切り部６２を有する連行リング６４は、接続ユニットとして組み立てることができるモジュールを形成する。第１の実施形態によるモジュールの重要な利点は、モジュールの組立中、駆動ユニット８の出力側１０及びスタータ６の出力側２６への接続のみを観察すれば済むという事実にある。

図３による第２の実施形態では、接続ユニットとして組み立てることができるモジュールは、外側リング２８、内側リング３０、クランプ要素３２、仕切り壁６６、トルク伝達要素４２、５４、フリーホイールハブ４４、歯切り部６２を含む連行リング６４、及び支持要素８２によって、場合により中間要素８８と共に形成される。第１の実施形態によるモジュールと対照的に、図３による第２の実施形態によるモジュールの組立中、固定ハウジング７８における支持要素８２の接続又は支持も、組立工程中に観察しなければならず、このことは、図１及び図２による第１の実施形態によるモジュールでは省略されるが、この理由は、半径方向軸受７０又は転がり軸受７２が接続ユニットの構成要素としてすでに形成されており、したがって、駆動ユニット８の出力側１０における支持が、フリーホイールハブ４４を駆動ユニット８の出力側１０に締結することによってすでに達成されているからである。

２ フリーホイール装置
４ フリーホイール
６ スタータ
８ 駆動ユニット
１０ 出力側
１２ 軸方向
１４ 軸方向
１６ 半径方向
１８ 半径方向
２０ 回転軸線
２２ 周辺方向／第１の回転方向
２４ 周辺方向／第２の回転方向
２６ 出力側
２８ 外側リング
３０ 内側リング
３２ クランプ要素
３４ 外側リングの軸受面
３６ 内側リングの軸受面
３８ クランプ間隙
４０ ばね要素
４２ 第１のトルク伝達要素
４４ フリーホイールハブ
４６ 溶接点
４８ 管状又は漏斗形状の部分
５０ 半径方向部分
５２ 凹部
５４ 第２のトルク伝達要素
５６ 軸受外側レース
５８ 溶接点
６０ 溶接点
６２ 歯切り部
６４ 連行リング
６６ 仕切り壁
６８ リベット
７０ 半径方向軸受
７２ 転がり軸受
７４ 軸受内側レース
７６ 転がり要素
７８ 固定ハウジング
８０ 内側側面
８２ 支持要素
８４ フランジ部分
８６ 管部分
８８ 中間要素
９０ リベット
ａ 厚さ
ｂ 外径

Claims (10)

1. 内側リング（３０）と、前記内側リング（３０）に対して第１の回転方向（２２）に回転可能な外側リング（２８）と、第２の回転方向（２４）の前記内側リング（３０）に対する前記外側リング（２８）の回転を防止する、前記内側リング（３０）と前記外側リング（２８）との間のクランプ要素（３２）と、を備えるフリーホイール（４）を有するフリーホイール装置（２）であって、前記外側リング（２８）、前記内側リング（３０）及び／又は前記クランプ要素（３２）の各々が、打ち抜かれたシートメタル部品として形成されるフリーホイール装置（２）。
2. 前記フリーホイール（４）が、前記外側リング（２８）に回転係合して締結された第１のトルク伝達要素（４２）と、前記内側リング（３０）に回転係合して締結された第２のトルク伝達要素（５４）とを備え、前記第１及び／又は第２のトルク伝達要素（４２、５４）が、好ましくはシートメタル部品、場合により管状ディスクの形態で成形された、場合により打ち抜かれたシートメタル部品によって形成され、前記第１及び／又は第２のトルク伝達要素（４２、５４）が、特に好ましくは前記外側及び／又は内側リング（２８、３０）にリベット接合される請求項１に記載のフリーホイール装置（２）。
3. 前記外側リング（２８）が、好ましくは前記第１のトルク伝達要素（４２）を介して、駆動ユニット（８）の、場合によりエンジン出力ハブの出力側（１０）に回転連行により接続され、前記出力側が、前記フリーホイール（４）に基づき半径方向内側に配置され、これに対して、前記内側リング（３０）が、好ましくは前記第２のトルク伝達要素（５４）を介して、場合により前記第２のトルク伝達要素（５４）の回転連行輪郭又は歯切り部（６２）を介して、スタータ（６）の出力側（２６）に回転係合して接続され、前記出力側が、前記フリーホイール（４）に基づき半径方向外側に配置され、前記スタータ（６）の前記出力側（２６）が、回転連行により前記内側リング（３０）と、場合により前記回転連行輪郭又は前記歯切り部（６２）と特に好ましくは永続的に接続されるか又は係合する請求項１又は２に記載のフリーホイール装置（２）。
4. 前記フリーホイール（４）が、一方で前記駆動ユニット（８）の前記出力側（１０）に回転連行により接続され、他方で前記第１のトルク伝達要素（４２）に回転係合して接続されるフリーホイールハブ（４４）を備え、前記フリーホイールハブ（４４）が前記第１のトルク伝達要素（４２）に好ましくは溶接されるか又はリベット接合されるか、あるいは前記第１のトルク伝達要素（４２）と一体に形成され、特に好ましくは回転部分である請求項３に記載のフリーホイール装置（２）。
5. 前記内側リング（３０）が、好ましくは前記第１のトルク伝達要素（４２）又は前記フリーホイールハブ（４４）を介して間接的に、あるいは半径方向軸受（７０）、場合により転がり軸受（７２）を介して直接的に、前記駆動ユニット（８）の前記出力側（１０）に支持され、前記半径方向軸受（７０）、場合により前記転がり軸受（７２）の前記転がり要素（７６）が、前記クランプ要素（３２）と半径方向に入れ子構成されるように特に好ましくは配置される請求項３又は４に記載のフリーホイール装置（２）。
6. 前記転がり軸受（７２）が、軸受内側レース（７４）と、中間に転がり要素（７６）が配置された軸受外側レース（５６）とを備え、前記軸受内側レース（７４）が、前記第１のトルク伝達要素（４２）又は前記フリーホイールハブ（４４）の部分（４８）によって好ましくは形成され、及び／又は前記第２のトルク伝達要素（５４）が、前記軸受外側レース（５６）を介して前記内側リング（３０）に間接的に回転係合して締結され、前記内側リング（３０）及び／又は前記第２のトルク伝達要素（５４）が、特に好ましくは前記軸受外側レース（５６）に溶接される請求項５に記載のフリーホイール装置（２）。
7. 前記内側リング（３０）が、固定ハウジング（７８）、場合によりエンジン又は変速機ハウジングに半径方向（１６、１８）に、場合により半径方向（１６）に外側に支持され、前記支持が、好ましくは、シートメタル部品として形成され、かつ前記第２のトルク伝達要素（５４）と一体に特に好ましくは形成されるかあるいは前記第２のトルク伝達要素（５４）と共に前記内側リング（３０）にリベット接合される支持要素（８２）を介して行われ、前記支持要素（８２）が場合によりフランジ部分（８４）及び管部分（８６）を備え、前記第２のトルク伝達要素（５４）が、前記フランジ部分（８４）を間置して前記内側リング（３０）に好ましくはリベット接合される請求項１〜４のいずれか一項に記載のフリーホイール装置（２）。
8. 前記クランプ要素（３２）が、前記フリーホイール（４）の周辺方向（２２、２４）に基づく連行により前記外側リング（２８）に接続され、及び／又は前記フリーホイール（４）が、好ましくは乾燥室に配置された乾式フリーホイール（４）である請求項１〜７のいずれか一項に記載のフリーホイール装置（２）。
9. 前記クランプ要素（３２）がクランプローラとして形成され、前記クランプローラに対面する前記内側リング（３０）の前記軸受面（３６）が好ましくは円形であり、これに対して、前記クランプローラに対面する前記外側リング（２８）の前記軸受面（３４）が、円形から外れた形状を有し、前記クランプローラが、前記内側及び外側リング（３０、２８）の間で先細りするクランプ間隙（３８）の方向にばね要素（４０）によって特に好ましくは付勢され、前記ばね要素（４０）が前記クランプローラ（３２）に、及びまた前記外側リング（２８）に場合により支持される請求項１〜８のいずれか一項に記載のフリーホイール装置（２）。
10. 前記クランプ要素（３２）、場合により前記クランプローラが厚さ（ａ）及び外径（ｂ）を有し、前記厚さ（ａ）と前記外径（ｂ）との比率が１：３以下、好ましくは１：４又は１：５以下であり、前記クランプ要素（３２）の厚さ（ａ）、場合によりまた前記第１及び／又は第２のトルク伝達要素（４２、５４）の厚さが、特に好ましくは最大７ｍｍである請求項１〜９のいずれか一項に記載のフリーホイール装置（２）。

Images