JP5559167B2 - 切換可能な締結体型フリーホイールのための締結体、切換可能な締結体型フリーホイール及びクランクｃｖｔ伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、切換可能な締結体型フリーホイールのための締結体、この締結体を使用した切換可能な締結体型フリーホイール、及びこのような締結体型フリーホイールを備えるクランクＣＶＴ伝動装置に関する。

クランクＣＶＴ伝動装置（Ｋｕｒｂｅｌ−ＣＶＴ−Ｇｅｔｒｉｅｂｅ）は、例えばＥＰ１６５００７１Ａ２号明細書において公知である。伝動装置に関して駆動軸を形成する、原動機により駆動可能な入力軸には、偏心部材を備える調節可能な偏心駆動装置が設けられている。偏心駆動装置は、コンロッド状の結合部材を介して、伝動装置に関して出力軸又は被動軸を形成する従動軸に結合されている。結合部材のストロークをフリーホイール装置により従動軸に、ひいては伝動装置の被動側に伝達することにより、この従動軸は駆動される。フリーホイール装置は、コンロッド状の結合部材と従動軸との間に設けられている。フリーホイール装置として、転動体型フリーホイールあるいはローラ型フリーホイール（Ｒｏｌｌｅｎｋｏｅｒｐｅｒｆｒｅｉｌａｕｆ）又は締結体型フリーホイールあるいはスプラグ型フリーホイール（Ｋｌｅｍｍｋｏｅｒｐｅｒｆｒｅｉｌａｕｆ）が使用可能である。

クランクＣＶＴ伝動装置の、駆動するクランク軸と、被動軸又は従動軸とは、互いに平行に配向されており、伝動装置ハウジング内にそれぞれ回転可能に支承されている。内燃機関からトルクがクランク軸に導入され、クランクＣＶＴ伝動装置により被動軸に伝達される。駆動軸の回転軸線に関する偏心部材の位置に応じて、偏心部材の偏心率、ひいては駆動軸に対する偏心部材の回転軸線が変化する。これにより、コンロッド状の結合部材により被動軸に伝達されるストローク、ひいては伝動装置の変速比は、調節可能である。被動軸において、トルクは、例えば自動車のホイールを駆動するために取り出し可能である。

一般に、クランクＣＶＴ伝動装置内に、クランク軸の軸方向で相前後して、複数の偏心ユニットが配置されている。複数の偏心ユニットには、それぞれコンロッド状の結合部材が取り付けられており、偏心ユニットは、対応する数の、伝動装置の被動側に設けられたフリーホイールユニットに接続されている。フリーホイールユニットは被動軸に、やはり被動軸の軸方向で相前後して配置されている。

フリーホイールユニットに関して、切換可能なフリーホイール又は切換不能なフリーホイールを設けることが公知である。切換不能なフリーホイールを使用する場合、フリーホイールユニットの外輪と、被動軸又はこの被動軸に固結される内輪若しくは星形内側部材（Ｉｎｎｅｎｓｔｅｒｎ）との一方の相対回転方向で、ロック作用が達成される一方、他方の相対回転方向では、外輪と星形内側部材との間で、ロック作用が達成されない。切換可能なフリーホイールの場合は、切換機構の調節により、ロック方向が選択可能である。その結果、両構成部材、すなわち星形内側部材と外輪とは、選択可能な相対回転方向でロックされ、これによりこの相対回転方向でのみ連れ回る。その都度他方の相対回転方向では、星形内側部材と外輪とは、互いに相対回動可能である。これにより、このような切換可能なフリーホイールでは、被動軸の回転方向が変更可能であるので、切換可能なフリーホイールの切換により、例えば前進段及び後進段が実現可能である。

このような切換可能なフリーホイール装置は、一般に、円柱状の内面を備える外輪を備える。外輪は、星形内側部材とも呼ばれる被動軸の多角形状の輪郭周りに同心的に設けられている。この多角形状の輪郭は、被動軸に一体的に形成されているか、又は相対回動不能に被動軸に結合されている。フリーホイールユニットが被動軸の部分領域を軸方向で形成するようになっていてもよい。

多角形状の輪郭と外輪との間には、転動体あるいはローラ又は締結体あるいはスプラグが設けられている。転動体又は締結体は略円柱状である。転動体又は締結体は、多角形状の輪郭を備える内輪、及び外輪に関して、周方向で少なくとも２つの位置、すなわち外輪と内輪との間で締結されることにより、内輪及び外輪相互の回動を阻止する第１の位置と、内輪と外輪とが互いに相対的に自由回転可能な第２の位置（フリーホイール状態）とを占めることができる。締結位置は、内輪と外輪との間で変化する間隔により規定される。

本発明の課題は、簡単に形成され構造化された切換可能な締結体型フリーホイールを実現可能な締結体を提供すること、このような切換可能な締結体型フリーホイールを提供すること、及び簡単に構造化された締結体型フリーホイールを備えるクランクＣＶＴ伝動装置を提供することである。

上述の課題は、請求項１に記載の構成を備える締結体、すなわち、切換可能な締結体型フリーホイールのための締結体において、周面を備える略柱状の体を備え、該周面が、２対の互いに半径方向で対向する締結面を備え、該締結面の各々の対偶が、前記締結体型フリーホイールの内輪に当接する第１の締結面と、前記締結体型フリーホイールの外輪に当接する第２の締結面とを備え、前記締結体の軸方向に対して垂直な断面図で見て、前記締結面の第１の対偶の輪郭が、前記締結面の第２の対偶の輪郭に対して、前記締結体の半径方向で前記第１の締結面間の移行領域及び前記第２の締結面間の移行領域を通る軸線に関して軸線対称であることを特徴とする、切換可能な締結体型フリーホイールのための締結体により解決される。有利な実施の形態は、従属請求項に係る発明である。好ましくは、前記締結面の対偶の輪郭が、唯一の軸線に関して対称である。好ましくは、スリットを入れられた領域を備え、該スリットを入れられた領域が、前記締結体の周方向で延在する。好ましくは、少なくとも２つのスリットを入れられた領域が設けられており、該スリットを入れられた領域が、前記締結体の軸方向で互いに間隔を置いており、互いに前記締結体の周方向でずらされている。また、上記課題は、請求項５に記載の構成を備える切換可能な締結体型フリーホイール、すなわち、切換可能な締結体型フリーホイールにおいて、内輪、外輪、及び前記内輪と前記外輪との間に装入される複数の上述の締結体を備えることを特徴とする、切換可能な締結体型フリーホイールにより解決される。有利な実施の形態は、従属請求項に係る発明である。好ましくは、前記締結体のためのケージを備え、該ケージがケージハウジング部分及びばねリングを備え、該ばねリングが前記ケージハウジング部分の半径方向内側に装入されている。好ましくは、前記ケージハウジング部分が、フレキシブルであり、一周方向位置に分断された箇所を備える。好ましくは、前記ケージハウジング部分が、プラスチック射出成形部品として成形されている。好ましくは、前記ケージハウジング部分が、前記ばねリングに対して相対的に周方向で移動可能である。好ましくは、前記ばねリングが、窓を備える側方の壁領域を備え、該窓内に、前記ケージハウジング部分の側方の突出領域が、前記ケージハウジング部分の移動を案内し、かつ移動距離を制限するために挿入されている。好ましくは、前記ケージハウジング部分が、前記締結体を挿入かつ案内するための、軸方向で延びる筒状の収容領域を備える。好ましくは、ばね部材、有利にはねじりコイルばねが、前記締結体を締結位置へと回動させるために前記ケージに取り付けられている。好ましくは、前記内輪が、略円柱状の周面を備え、前記外輪が、略円柱状の内面を備える。好ましくは、第１の周方向での前記締結面の第１の対偶による締結と、第２の周方向での前記締結面の第２の対偶による締結とを、前記締結体の傾倒によって切り換えるために、前記締結体を回動させる調節装置が設けられている。好ましくは、上述の締結体を備え、前記調節装置が、前記内輪に設けられたラップスプリングリングを備え、該ラップスプリングリングが、前記締結体の前記スリットを入れられた領域と係合可能であり、前記内輪の周面に対して張り出した位置及び前記内輪の周面に対して沈められたかつ／又は面一になった位置に移動可能である。好ましくは、前記ラップスプリングリングの位置を変更するために、前記内輪の軸方向で延在する軸方向で可動な調節スピンドルが設けられており、該調節スピンドルが、大径の領域と小径の領域とを該調節スピンドルの軸方向に沿って有しており、該調節スピンドルは、前記ラップスプリングリングが、該調節スピンドルの大径の領域と当接したときに、前記内輪の周面に対して張り出した位置を占め、かつ前記締結体の前記スリットを入れられた領域と係合するように、前記ラップスプリングリングと相互作用する。さらに、上記課題は、請求項１７に記載の構成を備えるクランクＣＶＴ伝動装置、すなわち、クランクＣＶＴ伝動装置において、上述の切換可能な締結体型フリーホイールを備えることを特徴とするクランクＣＶＴ伝動装置により解決される。

本発明の根底には、締結体の軸方向に対して垂直な旋回軸線周りの締結体の傾倒により、第１の周方向での締結位置と、第２の周方向での締結位置との間で、すなわち、フリーホイールユニットの内輪と外輪とが第１の方向でのみ連れ回り可能な締結位置と、第２の方向でのみ連れ回り可能な締結位置と間で切換可能な締結体を提供するという思想がある。このために、各々の締結体は略柱状に、円形の横断面に相当せず、むしろ成形されている周面を備えて成形されている。特に、周面は２対の締結面を備える。その結果、締結体が取り得る第１の締結位置において、締結面の第１の対偶は内輪と外輪との間で締結され、第２の位置において、締結面の第２の対偶が内輪と外輪との間で締結される。これにより、各々の対偶は、外輪に対する締結面と、内輪に対する締結面とを備える。一方の対偶の締結面だけを観察すると、締結面は互いに非対称である。締結体の周囲に沿った締結面の配置に関して、ある対偶の第１の締結面と第２の締結面とがその輪郭に関して、締結体の軸方向に対して垂直な方向の断面図で見て、第１又は第２の対偶の締結面に対して軸線対称であるべきである。これにより、締結体の傾倒により、第２の対偶の締結面によって、相応に、内輪と外輪との間の締結作用が、ただし逆の締結方向で達成可能である。第１及び第２の対偶の締結面の正確な一致は、必ずしも必要ではない。むしろ、締結領域が対応する輪郭、又は実質的に類似の輪郭を備え、内輪と外輪との間の締結作用を締結体の旋回にしたがって第１の締結方向及び第２の締結方向で保証可能であれば十分である。

特に、本発明の根底には、内輪及び外輪が、内輪と外輪との間の間隔変化に至る特別な多角形その他の輪郭を有する必要がなく、むしろ締結作用が専ら締結体の形状によってのみ形成可能な輪郭にされた締結体を使用するという思想がある。それゆえ、締結体は、有利には、円形の横断面を備えるというよりは、むしろ、締結面の一方の対偶の輪郭が、締結面の他方の対偶の輪郭に対して、締結体の軸方向に対して垂直な方向の断面において、まさに１本の軸線に関して対称であるようにされている。このことは、締結体の周囲に沿って所定の締結面対偶がそれぞれ所定の締結面を備えて形成されることを意味する。

有利な態様では、締結体がその軸方向に沿って単数又は複数のスリットを入れられた領域、特に切欠き又は溝を備える。スリットを入れられた領域は、締結体の周方向で延在する。これらのスリットを入れられた領域により、内輪又は外輪に設けられていてよいガイド手段が締結体を案内可能である。さらに、それぞれのスリットを入れられた領域の端部により形成される、内輪又は外輪に設けられたこのようなガイド手段が当接可能なストッパにより、他の締結位置への締結体の傾倒、ひいては逆方向でのフリーホイールのロックが回避可能である。スリット又は溝は、単独で又はペア状に、それぞれの締結方向のために設けられていてよい。有利には、少なくとも各々の締結方向のためにこのようなガイド溝又はガイドスリットが存在している。

ガイドスリットは、締結体の軸方向の端部領域に、端面に設けられた段付けされた又は切欠かれた領域として存在していてもよい。例えば、第１の方向のために、軸方向で互いに間隔を置いて、例えば締結体の軸方向の第１又は第２の端部に２つの締結領域を設け、第２の締結方向のために、締結体の軸方向の中央の領域に溝を設けることも可能である。スリットを入れられた領域は、第１及び第２の締結方向のために、その位置に関して周方向で締結体においてずらされている。

有利な態様では、このような締結体を備える切換可能な締結体型フリーホイールが、さらに締結体のためのケージを備える。ケージは、ケージハウジング部分及びばねリングを備える。ばねリングは、ケージハウジング部分の半径方向内側に装入可能である。このために、有利な態様では、ケージハウジング部分がフレキシブルに構成されており、有利には中断した領域を備える。中断した領域において、環状のケージハウジング部分は、曲げ拡げられ、開放され得る。ケージハウジング部分は、例えばプラスチック射出成形部品として成形されている。ばねリングは、例えばばね鋼から形成されており、連続した環として形成されている。この環は、ケージハウジング部分に関して半径方向内側に位置するようにケージハウジング部分に結合可能である。

ケージハウジング部分は、有利な態様では、ケージハウジング部分の内周に沿って、有利には均等に間隔を置いたウェブ領域を備える。ウェブ領域は、隣り合うウェブ領域がそれぞれ締結体のための筒状の収容室を規定するように配置されている。これにより、かつ締結体が略柱状であるので、締結体は、筒状の領域を備えるケージにより良好に案内可能である。

有利な態様では、ばねリングが、半径方向外方に延在する側方の壁領域を備え、側方の壁領域が、ケージハウジング部分に装入されるばねリングにおいて、ケージハウジング部分の外周壁と面一になっている。側方の壁領域には窓が設けられており、窓には、ケージハウジング部分の側方の突出領域が挿入されている。これにより、窓は、ケージハウジング部分とばねリングとの間の許容相対回動領域を規定する。その結果、締結体型フリーホイールの周方向での窓長さに基づいて、かつケージハウジング部分の、それぞれの窓内に挿入される突出領域に基づいて、ばねリングとケージハウジング部分とが互いに相対的に移動可能である。これにより、有利には、ケージハウジング部分は、周方向でのみ案内され、摩擦フリーな状態でばねリングに関して回動可能であり、締結体型フリーホイールの摩擦フリーの緊締プロセスを可能にする。ばねリングとケージハウジング部分との間の規定された移動角又は回動角において、ばねリングとケージハウジング部分とは互いに、突出領域及び窓縁部により当接し、大きな相対運動を回避可能である。

有利には、ケージハウジング部分のウェブの領域に、ばねリングの、内方に張り出した対応する摩擦領域が設けられている。その結果、摩擦力が両者の間に発生可能であり、減衰機能を有する。

さらに、有利な態様では、ケージにばね部材、有利には腕付きばねあるいはねじりコイルばね（Ｓｃｈｅｎｋｅｌｆｅｄｅｒ）が、締結体を締結位置に回動させるために設けられている。これにより、ねじりコイルばねの、それぞれの対応する腕により、締結体が第１又は第２の締結方向で予め付勢可能である。

転動体型フリーホイールにおいて、有利には、外輪及び内輪が、締結体と接触する円柱状の面を備える。

有利には、締結体を回動させるための調節装置が設けられている。調節装置により締結体は、締結面の第１の対偶により締結される締結位置と、締結面の第２の対偶により締結される第２の締結位置との間で切換可能であるように傾倒可能、有利には、締結体の軸方向に略平行な軸線又は一致した軸線周りに傾倒可能である。

このために、調節装置は例えばラップスプリングリング（Ｓｃｈｌｉｎｇｆｅｄｅｒｒｉｎｇ）を備える。ラップスプリングリングは、実質的に周方向で内輪に、具体的には、締結体のスリット又は溝に対応する位置に設けられている。ラップスプリングリングは、所望の締結方向に基づいて、内輪の外周面に対して張り出した位置と、この外周面と面一になる位置との間で可動であるように設けられている。各々の締結方向のために、少なくとも１つの溝又はスリットを入れられた領域が締結体に設けられている場合、相応に、各々の方向のために、少なくとも１つのラップスプリングリングが設けられている。種々異なる締結方向のためのラップスプリングリングは、互いに調整されて可動であり、それぞれの位置は、所望の締結方向に基づいて互いに逆向きである。内輪内にラップスプリングリングを埋没させるために、内輪には、内輪の周囲に沿って溝が設けられており、この溝内をラップスプリングリングが延在可能である。

ラップスプリングリングの位置を変更する可能性として、有利な態様では、内輪に調節スピンドルが設けられていてよい。調節スピンドルは、調節スピンドルの軸方向に沿って大径の領域と小径の領域とを備え、この領域に沿ってラップスプリングリングに内側から当接可能である。これにより、軸方向での調節スピンドルの移動、例えば内輪に対するねじ山機構による調節スピンドルの回動による、軸方向での調節スピンドルの移動の際に、それぞれのラップスプリングリングに対する調節スピンドルの軸方向の接触位置は変更可能であり、これにより、ラップスプリングリングは、調節スピンドルの大径の領域に接触する際に張り出した位置にもたらされるか、又は内輪内に、すなわちラップスプリングリングのために設けられた溝内に進入して、少なくとも内輪と面一になることができる。ラップスプリングリングは、内輪に関して張り出しているとき、つまり調節スピンドルの大径の領域上に載置されているとき、締結体のための傾倒ストッパとして役立つ。ラップスプリングリングは、有利には内方に、最大の回転数時に上昇して、不都合に、沈められた位置から張り出した位置へと運動することがないように予圧されている。

有利な態様では、螺旋状の移行領域が調節スピンドルの小径の領域と大径の領域との間に設けられている。この螺旋状の移行領域は、調節スピンドルに設けられたねじ山と同じピッチを有しているので、それぞれ異なる位置間、すなわち、ラップスプリングの張り出した位置と沈められた位置との間での安定した移行が行われ得る。

有利には、内輪の周囲に沿って複数の調節スピンドルが設けられている。調節スピンドルは、１つの共通のねじ山機構により一様に回転される。

有利な態様では、調節スピンドルの大径の領域と小径の領域とが、内輪に設けられているラップスプリングリングのための３つの位置、すなわち、前進位置であって、締結体を前進位置に保持するラップスプリングリングだけが内輪に関して張り出している前進位置と、他方のラップスプリングリングだけが張り出した位置に保持される第２の位置と、すべてのラップスプリングリングが沈められた位置にある、組立位置及び牽引位置として役立つことが可能な第３の位置とが達成可能であるように設けられている。

択一的には、締結体の転倒を阻止する機構を外輪に設け、締結体を第１の締結位置から第２の締結位置に移行させる対応する調節装置を外輪に設けることも、原理的に可能である。

以下に、本発明について例示的に、添付の図面を参照しながら説明する。

第１の締結位置及び第２の締結位置における締結体型フリーホイールの内輪と外輪との間の間隙内にある締結体の一実施の形態の概略前面図である。 ケージハウジング部分の斜視図である。 図２に示したケージハウジング部分の部分拡大図である。 締結体型フリーホイールのためのばねリングの斜視図である。 ばねリングを備えるケージハウジング部分の斜視図である。 ばねリング、締結体及びねじりコイルばねからなる構成群の斜視図である。 ケージハウジング部分を取り付けた図６に係る構成群の斜視図である。 第１の締結位置における締結体型フリーホイールの軸方向に対して垂直な方向の断面図である。 第２の締結位置における図８に対応する図である。 ラップスプリングリングを備える内輪上の締結体の概略斜視図である。 締結体が図１０とは逆向きの締結方向で保持される図１０と類似の斜視図である。 調節スピンドル及びラップスプリングからなる構成群の概略斜視図である。 調節スピンドルが導入された内輪の一部領域の断面図である。 ラップスプリングのためのスリット及び支持スピンドルのための孔を備える内輪の斜視図である。 内輪、ラップスプリング及び調節スピンドル並びに調節歯車からなる構成群の斜視図である。 調節スピンドルの斜視図である。 Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ異なる調節スピンドル位置における、調節スピンドルが導入された内輪の軸方向に沿った断面図である。

図１は、概略図で締結体１０を示している。締結体１０は、内輪２２と外輪２４との間の締結間隙２０内に位置している。締結体１０は、図１左に第１の締結位置で示され、図１右に第２の締結位置で示されている。締結体型フリーホイール（Ｋｌｅｍｍｋｏｅｒｐｅｒｆｒｅｉｌａｕｆ）では、ある時点において、常にすべての締結体が同じ締結位置にあるのが当然であり、この図面は、説明を目的とするものにすぎない。

締結体１０は、略柱状の部材として構成されている。この柱体の軸線は、図１で見て図平面に対して垂直である。締結体１０は、周方向に沿って締結体１０の周面１１に締結面１２，１３の第１の対偶と、締結面１４，１５の第２の対偶とを有する。それぞれ、１つの対偶の一方の締結面１２，１４は、外輪２４に噛み合うようになっており、この対偶の他方の締結面１３，１５は、内輪２２に噛み合うようになっている。内輪２２と外輪２４との間の間隙２０内で締結体を締結するために、それぞれ、ある対偶の両方の締結面１２，１３又は１４，１５は、同時に噛み合い当接する。

すべての締結面は、実質的に、柱状の締結体１０の軸方向の全長にわたって延在するものであるが、図１、図１０及び図１１に示すように、切欠かれたか、又はスリットを入れられた領域が、切欠き１６，１７又は溝１８（図１０参照）として、締結体１０の軸方向の所定の位置に設けられていてよい。

締結面１２，１３，１４，１５は、締結体１０周りの周方向で、それぞれ、外輪と噛み合い接触するための両締結面１２，１４と、内輪と噛み合い接触するための両締結面１３，１５とが互いに隣接し、かつそれぞれ内輪２２に対する締結面１３，１５と、外輪２４に対する締結面１２，１４との間を、締結体１０の半径方向で対称軸線Ｓが延びるように配置されている。対称軸線Ｓは、締結面１２，１３，１４，１５の輪郭に関する対称軸線Ｓであるので、一方の対偶の締結面１２，１３は、対称軸線Ｓに関して、他方の対偶の締結面１４，１５に対して軸線対称である。

これにより、締結体１０を第１の締結位置（図１左に図示）から第２の締結位置（図１右に図示）に移行させるためには、対称軸線Ｓが、第１の締結位置における対称軸線Ｓと内輪の垂線との間に形成される角度の２倍角の分だけ旋回されるように、締結体１０を旋回させればよい。

図２〜図７は、締結体型フリーホイールのためのケージ３０（図６）並びにケージ３０の構成部材及び構成群をそれぞれ斜視図で示し、かつ締結体１０がケージ３０内に挿入された完成したフリーホイールアッセンブリ５０を示している（図７）。図８及び図９は、完成したフリーホイールアッセンブリ５０をそれぞれ軸方向に対して垂直な横断面図で示している。

図６に示すケージ３０は、ケージハウジング部分３２（図２及び図３参照）と、ばねリング４０（図４参照）と、腕付きばねあるいはねじりコイルばね（Ｓｃｈｅｎｋｅｌｆｅｄｅｒ）３１とから形成されている。ケージハウジング部分３２は、フレキシブルなプラスチックリングとして、例えば射出成形により成形されている。プラスチックリングは、周方向の一箇所において分断されている（図３の符号３３参照）。その結果、プラスチックリングは、ばねリング４０をプラスチックリング内に取り付けるために拡開可能であり、ケージハウジング部分３２のスナップ式の嵌着によりばねリング４０に装着可能である。さらに、ケージハウジング部分３２は、周方向で均等に間隔を置いてケージハウジング部分３２の内周面にウェブ部材３４を備える。ウェブ部材３４は、実質的にプラスチックハウジング部分３２の軸方向の全長にわたって延在している。ウェブ部材３４間には、筒状の収容領域３５が形成されている。収容領域３５内には、それぞれ１つの締結体１０が装入可能である。筒状の欠截部又は収容領域３５は、プラスチックハウジング部分３２の外面に向かって欠截部３６により開放されている。その結果、締結体１０は、欠截部３６を通して外輪２４に当接可能である。内輪２２の方向に壁は設けられていない。ウェブ部材３４により形成される筒状の収容領域３５は、締結体１０を良好に案内するために役立つ。

さらに、プラスチックハウジング部分３２の両端面（軸方向の端部）、特にプラスチックハウジング部分３２のウェブ部材３４に、突出部３７が設けられている。突出部３７は、ばねリング４０に設けられた対応する窓４７に係合可能である。

ばねリング４０は、環状の部材として形成されている。この環体は、その端面に半径方向外側に向かって突出した壁領域４１を有している。壁領域４１に前述の窓４７が設けられている。窓４７は、周方向で均等に間隔を置いている。窓４７内には、プラスチックハウジング部分３２の突出部３７が係合可能である。窓４７は、壁領域４１の周方向で突出部３７より長いので、プラスチックハウジング部分３２は、突出部３７が窓４７の縁部に当接するまで、ばねリング４０に対して所定の角度範囲を移動可能である。これにより、ばねリング４０は、ケージハウジング部分３２を周方向で案内可能であり、両構成部材は、互いに摩擦フリーに回動可能である。しかし、回動角は、突出部３７が窓の縁部に当接することにより制限されている。

ばねリング４０の軸方向で見て中央の領域は、半径方向内側に湾曲しており、そこにウェブ部材４２を有している。ウェブ部材４２は、ケージハウジング部分３２のウェブ部材３４と重畳可能である。ウェブ部材４２がケージハウジング部分３２のウェブ部材３４上にそこで押し込まれると、摩擦力が発生し、減衰機能を果たすことができる。

図５は、組み立てられた状態のばねリング４０及びケージハウジング部分３２からなるアッセンブリを示す。

図６は、斜視図で、ばねリング４０、締結体１０及びねじりコイルばね３１からなる構成群を示す。ねじりコイルばね３１は、例えば形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式に案内されていることによって、ばねリング４０に取り付けられており、締結体１０を周方向で予め付勢する。このように、図５に示した構成群の他に、ケージ３０は、各々の締結体１０に対応するねじりコイルばね３１を有する。ねじりコイルばね３１は、締結体１０を締結位置に予め付勢する（図８及び図９も参照。図８は、フリーホイールアッセンブリ５０を第１の周方向のための締結位置で示し、図９は、フリーホイールアッセンブリ５０を第２の周方向のための締結位置で示す。）。図６では、説明の目的でケージハウジング部分３２を省略してある。図７には、最後に、締結体１０を備える完成したケージ３０が示されている。

図８は、締結体１０がその締結面１２，１３により内輪２２及び外輪２４相互の第１の相対回転方向での回転を阻止する状況を示す。図９は、締結面１４，１５が内輪２２及び外輪２４相互の第２の相対回転方向での回転を阻止する状況を示す。

締結体１０が意図せず他方の締結位置に傾倒することを防止するために、上述のスリットを入れられた領域、すなわち切欠き１６，１７及び溝１８により、締結体にストッパ６０，６１が形成されている。ストッパ６０，６１において、締結体１０が、内輪２２に設けられたラップスプリングリング（Ｓｃｈｌｉｎｇｆｅｄｅｒｒｉｎｇ）６２，６３に当接可能である。

図１０及び図１１に示すように、図示の実施の形態では、各締結体１０に３つのスリットを入れられた領域１６，１７，１８が設けられている。切欠き１６，１７は、締結体１０のそれぞれの端面に設けられており、溝１８は、締結体１０の軸方向の略中央に設けられている。さらに、スリットを入れられた領域１８と、スリットを入れられた領域１６，１７とは、互いに周方向でずらされている。

さらに、内輪２２には、相当数のラップスプリングリング６２，６３が、軸方向で相当の間隔を置いて設けられている。特に、一対のラップスプリングリング６２，６２は、切欠き１６，１７に係合するのに設けられ、ラップスプリングリング６３は、溝１８に係合するのに設けられている。ラップスプリングリング６２，６３は逆向きに、後述する調節装置により操作される。その結果、選択的に、ラップスプリングリング６２が、内輪２２の周面に対して張り出す（図８及び図１０に示した状態）か、又はラップスプリングリング６３が、内輪２２の周面に対して張り出す（図９及び図１１に示した状態）。これにより、それぞれのラップスプリングリング６２，６３は、切欠き１６，１７，１８により締結体１０に形成されるストッパ６０，６１に当接して、望まない方向への締結体１０の傾倒を防止する。

図８及び図９は、それぞれ、ラップスプリングリング６３、ひいては締結体１０の中央のスリットを入れられた領域１８に対応する位置での、フリーホイール５０の軸方向に対して垂直な断面図を示す。図８及び図９では、締結体１０が常に内輪２２の周面と当接しており、ラップスプリング６３が便宜上拡大されて図示されている。

特に、内輪２２の周面に、ラップスプリングリング６２，６３が沈降可能な溝状の欠截部２３が設けられているので（図１４参照）、ラップスプリングリング６２，６３の外周面は、内輪２２の周面と面一になっている。内輪２２の周面と面一になったラップスプリングリング６３の位置は、図８に示されている。図９には、内輪２２の周面に対して張り出したラップスプリングリング６３の位置が示されている。

締結体１０の傾倒位置のための調節装置７０について、図１２〜図１７を参照しながら説明する。調節は、ラップスプリングリング６２，６３の上昇又は下降によりなされる。

特に図１２、図１３、図１５及び図１７に示すように、内輪２２内には、軸方向で延びる複数の孔（図示の実施の形態では６つの孔）が、周方向で均等に分配されて設けられている。その結果、各孔７１内に調節スピンドル８０が挿入可能である。調節スピンドル８０は、軸方向で移動可能かつ回動可能である。特に図１２及び図１７に示すように、軸方向で相前後して配置された複数のフリーホイールユニット５０のために、共通の調節スピンドル８０が使用可能である。

調節スピンドル８０は、ねじ山機構８１を介してそれぞれ内輪２２内に支承されている。調節スピンドル８０は、雄ねじ山８３を備え、雌ねじ山８２は、内輪２２の孔内に設けられている。調節スピンドル８０が回転すると、調節スピンドル８０は相応に、かつねじ山機構８１のねじ山ピッチに基づいて、フリーホイールの軸方向で運動する（図１７で見て右方向／左方向）。

調節スピンドル８０を回転させるために、調節スピンドル８０は、その軸方向の端部に歯列８４を備える（図１６参照）。歯列８４は、締結体型フリーホイールの軸方向の端部に設けられている、内歯を備える歯車若しくは内歯車又は中空歯車８５と噛み合う。図１２に示すように、すべての調節スピンドル８０のために１つの共通の内歯車８５が設けられている。内歯車８５は、調節スピンドル８０のそれぞれの歯列８４と噛み合う。

調節スピンドル８０は、その軸方向に沿って柱状、特に円柱状の、大きな直径を有する領域８６と、柱状、特に円柱状の、小さな直径を有する領域８７とを備える。大径の領域８６と小径の領域８７との間には、それぞれ移行領域８８が形成されている。移行領域８８は、螺旋状に形成されており、スピンドル８０と内輪２２との間のねじ山機構８２と同じピッチを備える。

調節スピンドル８０の調節により、選択的にラップスプリングリング６２又はラップスプリングリング６３が、調節スピンドル８０の大径の領域８６に当接するか、若しくはそのいずれもが、調節スピンドル８０の大径の領域８６に当接しないようにすることができる。調節スピンドル８０の大径の領域８６と当接したラップスプリングリング６２，６３は、より大きな直径に強制移動され、半径方向外側に内輪２２の周面に対して張り出す（図１３の場合ではラップスプリング６３）。他方のラップスプリング６２は、図１３で見て、内輪２２の溝状の欠截部２３内に収容されているので、ラップスプリング６２の外周面は、内輪２２の周面と面一になっている。調節スピンドル８０の調節時、及びこれにより強制される、溝状の欠截部２３から張り出すか、又は溝状の欠截部２３内に入り込むようなラップスプリングリング６２，６３の運動時に、締結体に設けられたストッパ６０，６１が選択的に、ラップスプリングリングに当接するか、又は離間する。このことは、一方又は他方の締結方向での締結体１０の傾倒に至る。

それぞれ異なる位置が、図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示されている。図１７Ａには、ラップスプリングリング６２が張り出し、ラップスプリングリング６３が内輪２２の対応する溝状の領域２３内に沈められており、その結果、締結体１０が第１の締結方向で外輪２４と内輪２２との間に保持される状況が示されている（例えば本発明に係る締結体型フリーホイールアッセンブリ５０を用いたクランクＣＶＴ伝動装置を備える車両の前進方向に相当）。図１７Ｂは、すべてのラップスプリングリング６２，６３が調節軸８０の小径の領域８７の領域に当接しており、その結果、ラップスプリングリング６２，６３がすべて、内輪２２に設けられた対応する溝状の領域２３内に収容されており、内輪の周面と面一になっている状況を示している。この状況は、伝動装置により力が伝達されず、フリーホイールアッセンブリ５０が内輪２２と外輪２４との間の両相対回転方向でフリーホイール状態あるいは自由回転状態にある組立位置又は牽引位置に相当する。最後に図１７Ｃは、ラップスプリングリング６３が張り出しており、ラップスプリングリング６２が沈められている状況を示している。この状況は、力が逆の回転方向で外輪２４から内輪２２に伝達可能な位置に相当する。

ラップスプリングリング６２，６３は、内方に予圧されている。その結果、ラップスプリングリング６２，６３は、内輪２２内に収容された位置に向かって予圧されており、遠心力によっても又は内輪の最大の回転数時にも外方に運動しない。

１０ 締結体、 １１ 締結体の周面、 １２ 締結面、 １３ 締結面、 １４ 締結面、 １５ 締結面、 １６ 切欠き、 １７ 切欠き、 １８ 溝、 ２０ 締結間隙、 ２２ 内輪、 ２３ 溝状の欠截部、 ２４ 外輪、 ３０ ケージ、 ３１ ねじりコイルばね、 ３２ ケージハウジング部分、 ３３ 周方向の中断した位置、 ３４ ウェブ部材、 ３５ 収容領域、 ３６ 欠截部、 ３７ 突出部、 ４０ ばねリング、 ４１ 壁領域、 ４２ ウェブ部材、 ４７ 窓、 ５０ フリーホイールアッセンブリ、 ６０ ストッパ、 ６１ ストッパ、 ６２ ラップスプリングリング、 ６３ ラップスプリングリング、 ７０ 調節装置、 ７１ 孔、 ８０ 調節スピンドル、 ８１ ねじ山機構、 ８２ 雌ねじ山、 ８３ 雄ねじ山、 ８４ 歯列、 ８５ 内歯車、 ８６ 大径の領域、 ８７ 小径の領域、 ８８ 移行領域、 Ｓ 対称軸線

Claims (16)

1. 切換可能な締結体型フリーホイール（５０）のための締結体（１０）において、周面（１１）を備える略柱状の体を備え、該周面（１１）が、２対の互いに半径方向で対向する締結面（１２，１３；１４，１５）を備え、該締結面の各々の対偶（１２，１３；１４，１５）が、前記締結体型フリーホイール（５０）の内輪（２２）に当接する第１の締結面（１３，１５）と、前記締結体型フリーホイール（５０）の外輪（２４）に当接する第２の締結面（１２，１４）とを備え、前記締結体（１０）の軸方向に対して垂直な断面図で見て、前記締結面の第１の対偶（１２，１３）の輪郭が、前記締結面の第２の対偶（１４，１５）の輪郭に対して、前記締結体（１０）の半径方向で前記第１の締結面（１３，１５）間の移行領域及び前記第２の締結面（１２，１４）間の移行領域を通る軸線（Ｓ）に関して軸線対称であり、
   少なくとも２つのスリットを入れられた領域（１６，１７，１８）が設けられており、前記スリットを入れられた領域（１６，１７，１８）が、前記締結体（１０）の周方向で延在することを特徴とする、切換可能な締結体型フリーホイールのための締結体。
2. 前記締結面の対偶（１２，１３；１４，１５）の輪郭が、唯一の軸線（Ｓ）に関して対称である、請求項１記載の締結体。
3. 前記スリットを入れられた領域（１６，１７，１８）が、前記締結体（１０）の軸方向で互いに間隔を置いており、互いに前記締結体（１０）の周方向でずらされている、請求項１又は２記載の締結体。
4. 切換可能な締結体型フリーホイール（５０）において、
   内輪（２２）、外輪（２４）、前記内輪（２２）と前記外輪（２４）との間に装入される、請求項１から３までのいずれか１項記載の複数の締結体（１０）、及び前記内輪（２２）に設けられたラップスプリングリング（６２，６３）を備え、
   該ラップスプリングリング（６２，６３）が、前記締結体（１０）の前記スリットを入れられた領域（１６，１７，１８）と係合可能であることを特徴とする、切換可能な締結体型フリーホイール。
5. 前記締結体（１０）のためのケージ（３０）を備え、該ケージ（３０）がケージハウジング部分（３２）及びばねリング（４０）を備え、該ばねリング（４０）が前記ケージハウジング部分（３２）の半径方向内側に装入されている、請求項４記載の締結体型フリーホイール。
6. 前記ケージハウジング部分（３２）が、フレキシブルであり、一周方向位置に分断された箇所（３３）を備える、請求項５記載の締結体型フリーホイール。
7. 前記ケージハウジング部分（３２）が、プラスチック射出成形部品として成形されている、請求項５又は６記載の締結体型フリーホイール。
8. 前記ケージハウジング部分（３２）が、前記ばねリング（４０）に対して相対的に周方向で移動可能である、請求項５から７までのいずれか１項記載の締結体型フリーホイール。
9. 前記ばねリング（４０）が、窓を備える側方の壁領域（４１）を備え、該窓内に、前記ケージハウジング部分（３２）の側方の突出領域（３７）が、前記ケージハウジング部分（３２）の移動を案内し、かつ移動距離を制限するために挿入されている、請求項８記載の締結体型フリーホイール。
10. 前記ケージハウジング部分（３２）が、前記締結体（１０）を挿入かつ案内するための、軸方向で延びる筒状の収容領域（３５）を備える、請求項５から９までのいずれか１項記載の締結体型フリーホイール。
11. ばね部材（３１）、有利にはねじりコイルばねが、前記締結体（１０）を締結位置へと回動させるために前記ケージ（３０）に取り付けられている、請求項５から１０までのいずれか１項記載の締結体型フリーホイール。
12. 前記内輪（２２）が、略円柱状の周面を備え、前記外輪（２４）が、略円柱状の内面を備える、請求項４から１１までのいずれか１項記載の締結体型フリーホイール。
13. 第１の周方向での前記締結面の第１の対偶（１２，１３）による締結と、第２の周方向での前記締結面の第２の対偶（１４，１５）による締結とを、前記締結体（１０）の傾倒によって切り換えるために、前記締結体（１０）を回動させる調節装置（７０）が設けられている、請求項４から１２までのいずれか１項記載の締結体型フリーホイール。
14. 前記調節装置（７０）が、前記ラップスプリングリング（６２，６３）を備え、該ラップスプリングリング（６２，６３）が、前記内輪（２２）の周面に対して張り出した位置及び前記内輪（２２）の周面に対して沈められたかつ／又は面一になった位置に移動可能である、請求項１３記載の締結体型フリーホイール。
15. 前記ラップスプリングリング（６２，６３）の位置を変更するために、前記内輪（２２）の軸方向で延在する軸方向で可動な調節スピンドル（８０）が設けられており、該調節スピンドル（８０）が、大径の領域（８６）と小径の領域（８７）とを該調節スピンドル（８０）の軸方向に沿って有しており、該調節スピンドル（８０）は、前記ラップスプリングリング（６２，６３）が、該調節スピンドル（８０）の大径の領域（８６）と当接したときに、前記内輪（２２）の周面に対して張り出した位置を占め、かつ前記締結体（１０）の前記スリットを入れられた領域（１６，１７，１８）と係合するように、前記ラップスプリングリング（６２，６３）と相互作用する、請求項１４記載の締結体型フリーホイール。
16. クランクＣＶＴ伝動装置において、請求項４から１５までのいずれか１項記載の切換可能な締結体型フリーホイール（５０）を備えることを特徴とするクランクＣＶＴ伝動装置。

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