JP2019510912A - Freewheel and starting device provided with this freewheel - Google Patents
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Abstract
本発明は、内側部材(2)と、外レース(3)と、内側部材(2)と外レース(3)との間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、を備え、ロック部材は、湾曲した内側面(6)と、湾曲した外側面(9)とを有する締結こま(4)であることを特徴とする、始動装置用のフリーホイール(1)に関する。 The invention comprises an inner member (2), an outer race (3) and a locking member arranged displaceably within a limited range between the inner member (2) and the outer race (3). The invention relates to a freewheel (1) for a starter, characterized in that the locking member is a fastener (4) having a curved inner surface (6) and a curved outer surface (9).
Description
本発明は、フリーホイールに関する。さらに本発明は、このフリーホイールを備える始動装置に関する。 The present invention relates to a freewheel. The invention further relates to a starting device provided with this freewheel.
従来技術において、フリーホイールは、長らく公知となっている。独国特許出願公開第102005034039号明細書には、ローラ型フリーホイールが記載され、独国特許出願公開第2836114号明細書には、締結体(スプラグ)型フリーホイールが記載されている。さらに独国特許出願公開第102010052921号明細書において、内側軌道および外側軌道に締結輪郭が設けられたフリーホイールの一変化態様が公知である。 In the prior art, freewheels have long been known. DE 102005034039 describes a roller type freewheel and DE 2836114 describes a fastening body (sprag) type freewheel. Furthermore, DE 10 201 0052 921 discloses a variant of a freewheel in which the inner and outer races are provided with fastening profiles.
ローラ型または締結体型フリーホイールの出力密度は、締結要素と軌道との間の接触の最大の使用時間により規定されている(ヘルツ接触)。この場合、使用時間の終わりは、大抵の場合、軌道内または締結要素自体の材料疲労である。 The power density of the roller or bound freewheel is defined by the maximum use time of the contact between the fastening element and the track (hertz contact). In this case, the end of use time is often the material fatigue of the track or of the fastening element itself.
従来慣用のローラ型および締結体型フリーホイールでは、締結要素と軌道との間で、曲率半径は、大抵の場合、著しく異なっているか、またはそれどころか逆向きとなっている。これにより、略線形の接触部が生じてしまい、このような接触部は、高い圧力に耐えねばならない。 In conventional roller-type and fastening-type freewheels, the radius of curvature is in most cases significantly different or even reversed between the fastening element and the track. This results in a substantially linear contact, which has to withstand high pressures.
独国特許出願公開第102010052921号明細書には、内側軌道および外側軌道に設けられた凹部により、軌道の曲率がローラのアールに近似する一変化態様が記載されている。 DE 10 201 0052 921 describes a variant in which the curvature of the track approximates the radius of the roller by means of recesses provided in the inner track and the outer track.
したがって、技術的課題は、従来技術における欠点を解消し、より高い出力密度を実現することである。これに関連して、構造空間を減じるとともに、少ない材料使用でより大きなトルクを伝達できるようにすることである。 The technical problem is therefore to overcome the drawbacks of the prior art and to achieve higher power densities. In this context, it is necessary to reduce the construction space and to transmit more torque with less material use.
上記課題は、本発明により、特に、内側部材と、外レースと、内側部材と外レースとの間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、を備える、始動装置用のフリーホイールであって、ロック部材は、湾曲した内側面と、湾曲した外側面とを有する締結こま(Klemmstein)であることを特徴とするフリーホイールによって解決される。 The above-mentioned problem is achieved according to the invention in particular by a free member for a starter comprising an inner member, an outer race and a locking member displaceably arranged within a limited range between the inner member and the outer race. A wheel, the locking member being solved by a freewheel characterized in that it is a fastener with a curved inner side and a curved outer side.
この締結こまを設けたことで、締結要素と軌道との間の圧力の減少が達成可能である。 By providing this fastener, a reduction in pressure between the fastening element and the track can be achieved.
好ましくは、曲率は、曲線、円弧または円にしたがった形状を表している。好ましくは、少なくとも1つの曲線、円弧または円が、曲率を規定している。特に好ましくは、曲率は、互いに異なる幾何学形状を有する少なくとも2つの曲線および/または互いに異なる半径を有する少なくとも2つの円弧から構成される形状を表している。 Preferably, the curvature represents a shape according to a curve, arc or circle. Preferably, at least one curve, arc or circle defines the curvature. Particularly preferably, the curvature represents a shape composed of at least two curves with different geometrical shapes and / or at least two arcs with different radii.
本発明による一実施の形態では、締結こまは、湾曲した内側面と、湾曲した外側面との間の領域で窄まるように形成されている。 In one embodiment according to the invention, the fasteners are formed to narrow in the area between the curved inner surface and the curved outer surface.
窄みを設けたことで、締結を簡単に行うことができる。 By providing the constriction, the fastening can be easily performed.
好ましくは、締結こまは、両凹の形状を呈している。これにより、フリーホイールの空転からトルク伝達への切り換えが簡単に実施可能である。 Preferably, the fastener has a biconcave shape. In this way, it is possible to easily switch over from freewheeling to torque transmission.
フリーホイールの高い容量密度は、特にスリムな構造形態を可能にする。これにより、新しい製造技術、好ましくは外レースのパンチング加工の使用が生じ、このことは、結果として生産コストを低下させることができる。 The high capacity density of the freewheel enables a particularly slim form of construction. This results in the use of new manufacturing techniques, preferably the punching process of the outer race, which can result in lower production costs.
本発明による別の一実施の形態では、内側部材は、湾曲した内側軌道を有し、外レースは、アーチ状部が設けられた湾曲した外側軌道を有しており、または、内側部材は、アーチ状部が設けられた湾曲した内側軌道を有し、外レースは、湾曲した外側軌道を有している。 In another embodiment according to the invention, the inner member has a curved inner track and the outer race has a curved outer track provided with arches or the inner member The arch has a curved inner track provided, and the outer race has a curved outer track.
好ましくは、内側部材または外レースは、円柱形に形成されている。好ましくは、内側部材または外レースは、円柱形の軌道を規定するアールを有している。 Preferably, the inner member or outer race is cylindrically shaped. Preferably, the inner member or outer race has a radius defining a cylindrical trajectory.
円柱状の内側軌道または円柱状の外側軌道を使用したことで、フリーホイールの締結が、あらゆる位置で空転距離なしに可能である。 By using a cylindrical inner track or a cylindrical outer track, fastening of the freewheel is possible without any slippage at any position.
好ましくは、締結こまおよび外側軌道の輪郭を、フレキシブルに構成可能である。これにより、「通常の」トルクを大きく超過したときに接触点における締結角度が増大するように、設計を調整することができる。締結角度が増大するにつれ、フリーホイールのスリップ傾向は上昇する。これにより、伝達可能なトルクが最大トルクに制限される。このとき、外レースおよび締結こまの頑強な構成は、フリーホイールの損傷を防止する。 Preferably, the contours of the fastener and the outer track can be flexibly configured. This allows the design to be adjusted such that the fastening angle at the contact point increases when the "normal" torque is greatly exceeded. As the fastening angle increases, the freewheel slip tendency increases. This limits the transmittable torque to the maximum torque. At this time, the robust configuration of the outer race and the fastening piece prevents damage to the free wheel.
本発明による別の一実施の形態では、内側軌道の曲率は、内側面の曲率に近似され、外側軌道の曲率は、外側面の曲率に近似されている。 In another embodiment according to the invention, the curvature of the inner trajectory is approximated to the curvature of the inner surface, and the curvature of the outer trajectory is approximated to the curvature of the outer surface.
締結こまの曲率は、内側軌道の曲率および外側軌道の曲率に近い。これにより、荷重がかかったとき、接触箇所において理想的な形で大きな接触面が生じる。これにより、圧力は大幅に減少する。 The curvature of the fastening tip is close to the curvature of the inner orbit and the curvature of the outer orbit. This creates an ideal, large contact surface at the point of contact when loaded. This reduces the pressure significantly.
好ましくは、内側軌道の曲率は、内側面の曲率より小さい。好ましくは、外側軌道の曲率は、外側面の曲率より小さい。 Preferably, the curvature of the inner track is less than the curvature of the inner surface. Preferably, the curvature of the outer track is less than the curvature of the outer surface.
本発明による別の一実施の形態では、内側軌道の曲率は、内側面の曲率に相当し、外側軌道の曲率は、外側面の曲率に相当する。 In another embodiment according to the invention, the curvature of the inner track corresponds to the curvature of the inner surface, and the curvature of the outer track corresponds to the curvature of the outer surface.
これにより、フリーホイールの代替的な構成が可能である。 This allows an alternative configuration of the freewheel.
本発明による別の一実施の形態では、締結こまを締結するために、内側面は、内側軌道とともに第1の接触面を形成し、外側面は、外側軌道とともに第2の接触面を形成する。 In another embodiment according to the invention, the inner surface forms a first contact surface with the inner track and the outer surface forms a second contact surface with the outer track to fasten the fastener. .
これにより、締結を簡単に行うことができる。 Thereby, fastening can be performed easily.
本発明による別の一実施の形態では、戻し力を発生させるばねが設けられており、ばねは、第1の端部でもって外レースのばね保持部に配置され、第2の端部でもって締結こまに配置されている。 In another embodiment according to the invention, a spring is provided which generates a return force, the spring being arranged at the first end in the spring holder of the outer race and at the second end It is arranged at the fastening post.
好ましくは、締結こまの幾何学形状および質量、ばねの位置ならびにばね力は、内側軌道からの締結こまの持ち上がりが所定の回転数から実施され得るように互いに調整されている。これによりフリーホイールは、空転動作中、損失なしに動作可能である。 Preferably, the geometry and mass of the fastener, the position of the spring and the spring force are adjusted relative to one another such that lifting of the fastener from the inner track can be carried out from a predetermined number of rotations. The freewheel is thereby operable without loss during idle operation.
さらに、上記課題は、特に、フリーホイールを備える、内燃機関用の始動装置により解決される。 Furthermore, the above problem is solved by a starting device for an internal combustion engine, in particular comprising a freewheel.
このフリーホイールは、内燃機関のスタータドライブ、特に常時噛み合い型のスタータでの使用に好適である。異なる機能領域を有する締結こまを使用したことで、最大で伝達可能なトルクを制限することができる。これにより、フリーホイールは、内燃機関の始動に失敗したとき等に発生することがある想定外に極めて高いトルクに対し、頑強である。 This freewheel is suitable for use in starter drives of internal combustion engines, in particular in constant mesh starters. By using fasteners with different function areas, it is possible to limit the maximum transmittable torque. Thus, the freewheel is robust against unexpectedly high torque that may occur when, for example, the internal combustion engine fails to start.
以下、本発明を図面に例示する。 The invention is illustrated below in the drawings.
図1は、本発明に係るフリーホイール1の概略図を示しており、図2は、このフリーホイール1を概略平面図で示している。 FIG. 1 shows a schematic view of a freewheel 1 according to the invention, and FIG. 2 shows this freewheel 1 in a schematic plan view.
フリーホイール1は、内燃機関用の始動装置用に予定されている。フリーホイール1は、円柱形の内側部材2と、外レース3と、内側部材2と外レース3との間に制限された範囲で変位可能に配置された3つのロック部材とを備えている。3つのロック部材は、締結こま(Klemmstein)4として形成されている。締結こま4は、湾曲した内側面6と、湾曲した外側面9とを有している。
The freewheel 1 is intended for starters for internal combustion engines. The freewheel 1 comprises a cylindrical
内側部材2は、湾曲した内側軌道5を有している。外レース3は、締結こま4の数に応じて3つのアーチ状部7を有している。アーチ状部7は、外レース3の湾曲した外側軌道8を形成している。内側部材2は、円柱状の形状を呈している。円柱状に形成した内側部材2を使用することで、内側部材2のアールにしたがった曲率を有する内側軌道5が得られる。その際、フリーホイールの締結は、あらゆる位置で空転距離なしに行われる。内側軌道5の曲率は、内側面6の曲率に近似されている。さらに、外側軌道8の曲率は、外側面9の曲率に近似されている。
The
締結こま4を締結するために、内側面6は、内側軌道5とともに第1の接触面を形成し、外側面9は、外側軌道8とともに第2の接触面を形成している。
In order to fasten the
フリーホイール1は、3つのばね11を備えている。ばね11は、締結こま4のために戻し力を発生させるように構成されている。3つのばね11は、第1の端部でもって外レース3のばね保持部10に配置され、第2の端部でもって締結こま4に配置されている。
The freewheel 1 comprises three springs 11. The
図3は、フリーホイール1の締結こまの概略図を示している。既に上で言及したように、締結こま4は、湾曲した内側面6と、湾曲した外側面9とを有している。締結こま4の断面は、湾曲した内側面6と、湾曲した外側面9との間の領域で窄まるように形成されている。締結こま4は、両凹の形状を呈している。
FIG. 3 shows a schematic view of the fastening block of the free wheel 1. As already mentioned above, the
図4は、空転(矢印12参照)中のフリーホイール1の概略図を示し、図5には、締結こま4が締結されたときのトルク(矢印13参照)を示した。
FIG. 4 shows a schematic view of the freewheel 1 during idling (see arrow 12), and FIG. 5 shows the torque (see arrow 13) when the
締結角度が増大するにつれ、フリーホイール1のスリップ傾向は上昇する。これにより、伝達可能なトルクが最大トルクに制限される。このとき、外レース3および締結こま4の頑強な構成は、フリーホイール1の損傷を防止する。
As the fastening angle increases, the slip tendency of the free wheel 1 rises. This limits the transmittable torque to the maximum torque. At this time, the robust configuration of the outer race 3 and the
この締結こまを設けたことで、最大で伝達可能なトルクを制限可能である。これにより、フリーホイールは、内燃機関の始動に失敗したとき等に発生することがある想定外に極めて高いトルクに対し、頑強である。 The provision of this fastening piece makes it possible to limit the maximum transmittable torque. Thus, the freewheel is robust against unexpectedly high torque that may occur when, for example, the internal combustion engine fails to start.
1 フリーホイール
2 内側部材
3 外レース
4 締結こま
5 内側軌道
6 内側面
7 アーチ状部
8 外側軌道
9 外側面
10 ばね保持部
11 ばね
12 矢印
13 矢印
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
外レース(3)と、
前記内側部材(2)と前記外レース(3)との間に制限された範囲で変位可能に配置されるロック部材と、
を備える、始動装置用のフリーホイール(1)であって、
前記ロック部材は、湾曲した内側面(6)と、湾曲した外側面(9)とを有する締結こま(4)であることを特徴とするフリーホイール(1)。 The inner member (2),
Outside race (3),
A locking member displaceably arranged within a limited range between the inner member (2) and the outer race (3);
A freewheel (1) for a starter, comprising
A freewheel (1), characterized in that the locking member is a fastener (4) having a curved inner surface (6) and a curved outer surface (9).
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