JP5619292B2 - 自動車の調節装置用締め付けローラ型フリーホイール - Google Patents

Description

本発明は、自動車の、特に自動車シートの調整装置用締め付けローラ型フリーホイールであって、軸線を画定する円筒形ジャケット面と、第１及び第２ローラを含む少なくとも１対のローラと、軸線に対して中心に位置する出力軸と、出力軸に回転可能に連結され且つローラ対の円筒形ジャケット面と反対の側に位置する各ローラ用クランプ輪郭を有する締め付け部材と、第１及び第２ローラの間に少なくとも部分的に配置され且つ弾性を有するスペーサ手段とを備える締め付けローラ型フリーホイールに関する。

このような締め付けローラ型フリーホイールは特許文献１から知られている。この事例では、締め付け部材はハウジングの一部である。このような締め付けローラ型フリーホイールは、好ましくは、ステップバイステップのスイッチング機構に、例えば特許文献２及び特許文献３から知られるように使用される。

更なる技術の最先端については、特許文献４も参照される。この文献では、円筒形ジャケット面は円筒形内側面であり、傾斜締め付け面はこの円筒形内側面内に設けられる。円筒形内側面はハウジングの一部である。

このような締め付けローラ型フリーホイールの場合、できるだけ大きいロッキングモーメントが望ましく、それは考慮されるヘルツ圧力で、６０Ｎｍ（ニュートンメートル）よりも大きくなければならない。最小の極限モーメントは、２００Ｎｍ（ニュートンメートル）よりも大きくなくてはならない。回転角の進行に伴って、ロッキングモーメントは、最初は小さい勾配を、その後、特定の回転角を超えると大きな勾配を有することがもう１つの目標である。更なる回転角を超えると、クランプ（締め付け）動作は、永久変形又は破損が始まる前に、できるだけ高く且つ一定のレベルに維持されなければならない。

既知の締め付けローラ型フリーホイールは、ｎ個のローラを含む。それらの半分が一方の回転方向に、他の半分が逆の回転方向に関与する。したがって、一方向のロッキングモーメントは、ローラの半分のｎ／２個によってのみ生じる。ローラの他の半分は、この場合、受動的である。ロッキングモーメントを高めるために、締め付けローラ型フリーホイールにおけるローラの数ｎを増やすことができる。しかし、クランプローラホイールの大型化は望ましくない。締め付けローラ型フリーホイール内のスペースは限られている。

既知の締め付けローラ型フリーホイールには、繰り返し荷重の場合に、それらが前に取った締め付け位置を保持しないという問題がある。締め付けローラ型フリーホイールを搭載した車両シートを配置した車両が道路の凸凹上を移動する場合、又は車両が同様の交番荷重にさらされている場合、第１及び第２ローラは交互に締め付け位置を取る。ｚ方向において車両に上向きに作用する荷重と下方向に作用する荷重とは一般に異なるので、結果として締め付けローラ型フリーホイールの２つの回転方向において異なる荷重となる。この結果、第１及び第２ローラの経路が異なることになり、いずれの場合にも、長い期間をかけて、結果的に締め付けローラ型フリーホイール全体にわたる連続稼動につながるマイクロスリップが生じる。ｚ方向は駆動面に垂直に延びる。

欧州特許出願公開第４９７００７号明細書 欧州特許第１１５２１６８号明細書 独国特許発明第１９５４０６３１号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０２８２１３１号明細書

そこで本発明の登場となる。本発明は、交番荷重の場合であっても一度取った角度位置を保持するように、すなわち、ユーザーからの介入なしにそれ自体を再調整しないように、冒頭で述べた種類の締め付けローラ型フリーホイールを更に発展させるという目的を定めた。

この目的は、請求項１の特徴を有する締め付けローラ型フリーホイールによって達成される。

少なくとも、ローラの一部は、もはや直接的ではなく、間接的にバネ固定される。スペーサは、好ましくは硬質プラスチック材料又は金属から作られる。それは、その材料に起因する弾性を有するが、しかしながら、この弾性は、例えば、ゴムボール、つる巻バネ等として構成された従来技術に係るスペーサ手段の弾性の多くとも１％であり、好ましくはより少ない。ローラは、ここでは、ローラ対の２つのローラ間の隙間にスペーサを押し込むバネによって、バネ固定されている。スペーサは、少なくとも１つの傾斜面を含み、通常はこの傾斜面でローラに当接し、好ましくは、少なくとも２つのこのような傾斜面を有し、これらの傾斜面でローラ対のローラにそれぞれ当接する。径方向の断面を考えると、これは結果として、Ｖ字形又はＸ字形の断面形状となる。この場合、Ｖ字の先端は、クランプ輪郭の方向を指し示す。この場合、先端が特異的に形成される必要はなく、間隔もテーパ部分の後に再び広がることができる。しかしながら、重要なことは、テーパ部分が少なくとも１つの傾斜面により設けられることである。動作中、バネがスペーサを押し、後者の傾斜面が隣接するローラを周方向に締め付け位置に押し込む。逆に、ローラが傾斜面を押すと、スペーサは、実質的にバネの作用に反して移動させられ、例えば、径方向外側に押されるか又は旋回させられる。

したがって、従来技術とは対照的に、ローラはバネとスペーサを介してバネ固定される。バネがスペーサを押し、スペーサが少なくとも１つのローラを押圧する。詳細には、ローラ対の２つのローラを押し離す。この場合、バネは、２つのローラ間の接続線にはないが、これに対して横方向に、例えば軸方向に延びるバネ行程を有する。スペーサは移動可能である。バネ力は実質的に固定された空間によって偏向させられるので、ローラ対の２つのローラ間に必要なバネ取り付け接続が最終的に達成される。

好ましくは、ローラ対の両方のローラに当接することになる一体成形のスペーサが、ローラ対の間に設けられる。しかしながら、代替案において、ローラ対の各ローラに、それぞれのスペーサと、また任意でそれぞれのバネとを設けることも可能である。

スペーサをローラ対の２つのローラ間に設けた場合、結果として以下の利点がある。ローラの一方が傾斜面を押し且つこの場合に作用する力がバネにより導入される力に打ち勝つほど大きい場合、ローラはスペーサを後退位置に押し出す。したがって、考慮したローラはローラ対の他方のローラに直接影響を与えず、他方のローラは動かされないか、又は可能であれば、いかなる場合にも動かされない。これは、従来技術とは対照的である。従来技術では、一方のローラが他方のローラに向かって移動すると、スペーサ手段は、力が他方のローラに伝達されるように圧縮される。各ローラに別個のスペーサを設けた場合、上記の意味で一方のローラへの他方のローラによる影響も防止される。

バネは好ましくは金属から作られる。特に良好なバネ特性を有する材料、例えばバネ青銅を選択することができる。好ましくは、バネは、より大きなバネ部材の構成要素であり、例えば、この部材の径方向延伸フィンガーとして構成される。

本発明の他の利点及び特徴は、他の請求項からだけでなく本発明の例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるが、この例示的な実施形態は、限定的なものではないと理解されるべきであり、ここで図面を参照して説明する。

締め付けローラ型フリーホイールの要部の斜視組み立て図を示す。 図１の３つの部材グループ、すなわち、支持部、ローラ、及びバネ部材の、図１とは異なる視方向で見た斜視組み立て図を示す。 図２の３つの部材グループの、図２とは異なる視方向で見た斜視組み立て図を示す。 図３の拡大表示詳細ＩＶを示す。 図３の拡大表示詳細Ｖを示す。 別の視方向で見た、図５に係る詳細を示す。 可動スペーサ要素、ローラ対、及びバネの斜視図を示す。

締め付けローラ型フリーホイールはピニオン２０を有し、ピニオン２０は出力軸２１上に配置され且つ軸線２２を中心に回転可能である。締め付けローラ型フリーホイールの組み立て状態において、このピニオン２０は一方の側で自由に突出する。ピニオン２０は、円筒形カラー部分を介してスプラインプロファイル２４に接続される。隣接する端部に、それはネジ付きスタブを有し、ネジ付きスタブには、締め付けローラ型フリーホイールを１つにまとめてそれを閉じる固定手段（図示せず）を取り付けることができる。ハウジング２６が、カラー部分と接触し、軸受部分と共にカラー部分を中心に回転することができる。

ハウジング２６は円筒形ジャケット面を有し、円筒形ジャケット面は、この場合は円筒形内側面２８として構成されており、軸線２２に対して中心に位置する。ハウジング２６は、カップ形状であり、ピニオン２０とは反対方向に開いている。締め付け部材３０は、ハウジング２６の開いた空間に挿入される。締め付け部材３０は、締め付け部材３０がピニオン２０ひいては出力軸２１に回転不可能に接続されるように、スプラインプロファイル２４に適合する孔を有する。締め付け部材３０は、その径方向外側面に合計ｎ個のＶ字状配置を有する。Ｖ字状配置のそれぞれは、左右の傾斜締め付け面３２を有する。ローラ対の２つのＶ字型配置は径方向に対して対称的に配置される。締め付け部材３０の径方向外側面は内側面２８と向かい合って配置される。第１ローラ３３と第２ローラ３４を有するローラ対は、各々それらの間に配置される。

締め付けローラ型フリーホイールは、計ｎ個のローラ３３、３４を有する。それは、ｎ／２個の第１ローラ３３と、ｎ／２個の第２ローラ３４とを有する。それは、ｎ／２個のローラ対を有する。ローラ３３又は３４は、各Ｖ字状配置３２に割り当てられる。通常又は初期状態では、ローラ対のローラ３３，３４は、そのＶ字状配置の離間する傾斜締め付け面３２上に配置される。これらの傾斜締め付け面３２は、以下、外側傾斜締め付け面３２と称する。初期状態では、ローラ３３，３４は、したがって、ローラ対のＶ字型配置の隣接する傾斜締め付け面３２と全く接触していない。これらの傾斜締め付け面３２は、以下、内側傾斜締め付け面３２と称する。

好ましい実施形態では、２つのＶ字型配置は、それぞれ、１つの外側傾斜締め付け面と１つの内側傾斜締め付け面３２を有して、Ｗ字の形状に延びる。詳細については、独国特許出願公開第１０２０１０００２３１４号明細書を参照する。我々は、この明細書の開示内容全体を本願の開示内容に組み込むものとする。

締め付け部材３０と同様にスプラインプロファイル２４と相互作用する支持部３６が、軸方向の順番で、ハウジング２６及び締め付け部材３０の後ろに位置する。締め付け部材３０は、実質的にスリップがないようにスプラインプロファイル２４に接続されるが、支持部３６は、１つの回転方向から始まって、回転方向を変更した後、反対の回転方向でスプラインプロファイル２４に再び支えられるまで、支持部３６が約５〜２５°の自由な回転角で回転することができるように、スプラインプロファイル２４と相互作用する内側切り欠きを有する。支持部３６は、実質的にディスク形状であり、実質的にカップ形状のハウジング２６の開いた側を覆う。ディスク表面から、構造的に同一である計ｎ／２個の突出部３８が、ハウジング２６に向かって突出する。組み立て状態では、それらはそれぞれローラ対３３，３４の間に位置する。また、ｎ／４個の可動スペーサ要素４０及びｎ／４個の固定スペーサ要素４２が同じ方向に突出する。１つのスペーサ要素４０又は４２は、それぞれローラ対の２つのローラ３３，３４の間に位置する。可動スペーサ要素４０と固定スペーサ要素４２は、周方向に交互に配置される。可動スペーサ要素４０はスペーサ４４を含み、スペーサ４４は直接ローラ対の２つのローラ３３、３４の間に位置し且つ通常はそれらと接触している。このスペーサ４４は、２つの側面を備え、１つの側面がそれぞれ１つのローラ３３又は３４に対向し且つ通常はそれと接触している。少なくとも１つの側面は、好ましくは、少なくとも１つの、特に２つ傾斜面４６を備える。少なくとも１つの傾斜面４６によって、スペーサ４４はくさび形であり、締め付け部材３０に向かって又は円筒形内側面２８に向かって先細になっている。代替案では、それは別の方向において先細になることも、この方向が周方向に対して横方向に延びるのであれば、可能である。

可動スペーサ要素４０は、狭い材料ブリッジ４８を介して支持部３６の残りの部分に連結されている。内側に向かって、この材料ブリッジ４８は長孔によって区切られている。

ブリッジ４８はヒンジ材料として作用し、可動スペーサ要素４０は、材料ブリッジ４８を動かすことによって支持部３６の残りの部分に対して相対的に動かすことができる。この動きは、１つの移動方向７０において行われる。例示的な実施形態では、動きは旋回運動であるが、他の動きがそれによって除外されない。可動スペーサ要素４０は、この可動性により固定スペーサ要素４２と異なる。

３つのドッグ５０が、支持部３６のディスクの反対側に軸方向に平行に突出する。

再び軸線２２に沿って考えた順序で見ると、バネ部材５２が、支持部３６の外側に配置される。それは環状体を備え、環状体から、軸方向に弾性であるｎ／４個のバネ５４が径方向外側に突出する。それらは、可動スペーサ要素４０の上部（ヘッド）５６と接触する。これらの上部５６は、正確に画定された接触点をバネ５４に提供する。この目的のために、それらは軸方向において可動スペーサ要素４４の残りの部分より上にわずかに、例えば０．５〜２ｍｍ、軸方向に突出する。

バネ部材５２は、ドッグ５０と相互に作用する３つの凹部５８を備える。最後に、それは、ハウジング２６から軸方向に突出する３つのフィンガー６０を備える。

示された順序の最後の部品は、リリースギヤ６２である。それは外側ギアリングを有する。それは３つの窓６４を備え、この窓６４内にドッグ５０が角度遊びを有して係合する。この点については、上記独国特許出願公開第１０２０１０００２３１４号明細書を参照する。最後に、それは３つのジョー６６を有し、ジョー６６は、スプラインプロファイル２４の突起の間に達し、且つ回転遊びを有してスプラインプロファイル２４との回転接続を確立する。

フィンガー６０は、スプラインプロファイル２４及び／又はジョー６６と相互に作用する。バネ５４は、好ましくは、バネ部材５２の環の平面から、２〜１５°の角度で曲がっている。軸方向の組み立ての際、それらはまず、その自由端部で上部（ヘッド）５６と接触する。

図４は、固定スペーサ要素４２及びその周りの領域をより大きな縮尺で示す。図５〜７は、可動スペーサ要素４０及びその周辺をより大きな縮尺で且つ異なる視方向で示す。

例示的な実施形態において、ｎ＝１２である。ローラ３３，３４の総数ｎの他の値が可能であり、例えば１０、１４及び１６である。好ましくは、ｎは４で割り切れる数である。好ましくは、ｎは偶数である。

小さいこぶ状の軸受突起６８が支持部３６のディスク体に設けられており、それらは０．５〜２ｍｍのおおよその直径、及び０．２〜０．８ｍｍの高さを有する。これらは、ローラ３３，３４の中心線が通常位置する場所に配置され、このローラの好ましい回転軸を画定する。

作用は以下のとおりである。それぞれのバネ固定された可動スペーサ要素４０は、バネ５４によって下方に押され、したがって変位した位置に到達する。これは図５に破線で示され、更に図７に示される。これを通常位置と称する。スペーサ４４に周方向に圧力をかけると、可動スペーサ要素４０は、移動方向７０に沿って次第に後退位置に移動する。これは図５に実線で示され、図７には全く示されていない。バネ力が完全に圧力によって相殺されたとき、可動スペーサ要素４０は後退位置にある。これはまた、可動スペーサ要素４０が支持部３６の製造中に且つ組み立て前に有する位置である。

通常位置では、スペーサ４４は、図７から明らかなように、軸線２２に対して若干斜めに配置される。ローラ３３，３４は、軸線２２に平行に延びるローラ軸を有する。ローラ３３又は３４の１つがこのとき、図７に矢印７２で示されるように、スペーサ４４を押すと、スペーサ４４は移動方向７０に、すなわち、ほぼ後退位置に外側に移動させられる。したがって、２つのローラ３３、３４の間に位置するスペーサ４４の有効厚さは、このとき減少している。後退位置が徐々に取られるにつれて、有効厚さは徐々に減少する。言い換えれば、ローラ３３，３４は、以前よりも互いに近づくことができる。

移動方向７０におけるスペーサ４４の外側への上記移動は、ローラが当接する少なくとも１つの傾斜面４６によって達成される。ローラからの圧力を受けて、傾斜面４６は外側に動く。周方向におけるスペーサ４４の動きは、周方向に延びる軸回りの可動スペーサ要素の旋回のみを実質的に可能にする材料ブリッジ４８によって防止される。

これは、矢印７２の方向にローラ３３への圧力が与えられたとすると、可動スペーサ要素４０が移動方向７０において外側に移動し、したがって２つのローラ３３，３４の間におけるスペーサ４４の材料厚が減少することを意味する。このプロセスの間、最初は、他方のローラ３４に圧力が全くかからない。従来技術とは対照的に、スペーサ４４はこのように「邪魔にならない所に」移動し、薄くなり、それにより、ローラ３３の矢印７２の方向への移動は、他方のローラ３４に影響を及ぼさない。

傾斜面４６が移動方向７０に含む角度は、９０度より小さく、且つローラに使用される材料とスペーサ４４との間のセルフロック作用の角度よりも大きい。

ローラ３３，３４の代わりに、例えば、ドラム状転動要素、ボール等のような他の転動要素を用いることができる。スペーサ４４、特にその少なくとも１つの傾斜面４６は、転動要素のそれぞれの形状に適合しなければならない。

支持部３６全体もまた、バネ部材５２によってハウジング２６に押し付けられる。幾何学形状は、この力がローラ３３，３４を軸方向に締め付けるのにも使用されるように選択されており、ローラ３３，３４はハウジング２６の底部に押し付けられる。これは軸受突起６８を介して行われる。

間に固定スペーサ要素４２が配置されているローラ対は、バネ５４又は別の部品で、クランプギャップに向かって、すなわち外側の傾斜締め付け面３２に向かってバネ固定されていない。これらのｎ／４個のローラ対、例示的な実施形態では３個のローラ対のローラは、通常は、Ｖ字状に配置されたそれらの２つの傾斜締め付け面３２の中央に位置する。ピニオン２０とハウジング２６との間のある回転角度の後に、例えば、１．４度の後に、これらのローラは締め付けられる。従来技術では、少なくともこれらのローラの半分にはこれは当てはまらず、少なくともこれらのローラの半分について、クランプ動作を行うのにかなり大きい角度、例えば３．３度が必要とされる。

可動スペーサ要素４０に割り当てられたローラ対のうち、ローラ対の１つのローラは、直接且つ速やかに本発明に係る締め付けローラ型フリーホイールに固定される。１．４°の回転角度の後に、ｎ／２個のローラがそれに追加され、最後のｎ／４個のローラは３．３°の回転角度の後に追加される。

可動スペーサ要素の構成にかかわらず、出願人は、請求項１の教示と無関係に、いくつかのローラ対のみをスペーサ手段によって締め付け位置にバネ固定し、且つその他の点では上述したように固定スペーサ要素４２を備える締め付けローラ型フリーホイールを、発明として請求する権利を有する。

出願人は、個々の請求項及び／又は明細書の個々の文に記載の特徴及び下位の特徴をいかなる形にでも組み合わせる権利を、たとえそのような組み合わせが文脈から直ちに明らかでない場合であっても有している。

Claims (10)

1. 自動車シートの調整装置用締め付けローラ型フリーホイールであって、
   軸線（２２）を画定する円筒形ジャケット面と、
   第１ローラ（３３）及び第２ローラ（３４）を含む少なくとも１対のローラと、
   前記軸線（２２）に対して中心に位置する出力軸と、
   前記出力軸に回転可能に連結され且つ前記ローラ対の前記円筒形ジャケット面と反対の側に位置する少なくとも１つの傾斜締め付け面（３２）を有する締め付け部材（３０）と、
   前記第１及び第２ローラの間に少なくとも部分的に配置され且つ弾性を有するスペーサ手段と
   を備え、
   前記スペーサ手段はスペーサ（４４）とバネ（５４）とを備え、
   前記スペーサ（４４）は、前記第１及び第２ローラー（３３，３４）の間に配置され、周方向に対して横方向に延びる移動方向（７０）において通常位置と後退位置との間で移動させることができ、且つ少なくとも１つの傾斜面（４６）を備え、
   前記スペーサ（４４）の前記通常位置において、前記傾斜面（４６）はローラに当接し、
   前記通常位置から前記後退位置への移行時に、前記傾斜面（４６）は前記ローラから引き離され、
   前記バネ（５４）は前記スペーサ（４４）を前記通常位置に付勢し、前記通常位置において、前記スペーサ（４４）は少なくとも１つのローラに周方向に力をかける、締め付けローラ型フリーホイール。
2. 前記傾斜面（４６）は、前記移動方向（７０）との９０°より小さい角度を含み、この角度の頂点は、前記締め付け部材（３０）の方向に向いている、請求項１に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
3. 前記バネ（５４）は、前記第１及び第２ローラー（３３，３４）の間の中間領域の外側に配置される、請求項１又は２に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
4. 数個のローラ対が設けられ、スペーサ（４４）とバネ（５４）とからなるスペーサ手段が、これら数個のローラ対の一部のみに割り当てられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
5. 支持部（３６）が設けられ、前記スペーサ（４４）がこの支持部（３６）によって形成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
6. 前記バネ（５４）が軸方向に延びる力成分で前記スペーサ（４４）を押す、請求項１〜５のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
7. 左右の傾斜締め付け面（３２）を有する二重クランプ輪郭が前記２つのローラの少なくとも１つに割り当てられ、前記ローラと、回転方向に応じて前記左右傾斜締め付け面（３２）のいずれか及び前記円筒形ジャケット面（２８）との協同によりクランプ作用が生じる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
8. 少なくとも１つの可動スペーサ要素（４０）が設けられ、前記可動スペーサ要素（４０）は前記スペーサ（４４）を形成し且つ周方向に平行に延びる軸の周りで旋回可能なように前記支持部（３６）の残りの部分に連結される、請求項５〜７のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
9. 前記スペーサ手段と前記バネ（５４）とが別個の部品である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。
10. 前記スペーサ（４４）は、前記バネ（５４）の作用により、隣接するローラが周方向に対して斜めに負荷をかけられ、且つ前記傾斜締め付け面（３２）に向かう方向により強く且つ前記円筒形ジャケット面（２８）に向かう方向により弱く押されるように、前記隣接するローラを押す、請求項１〜９のいずれか１項に記載の締め付けローラ型フリーホイール。

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