JP5896998B2 - フリーホイール外輪およびフリーホイール外輪を備えたクランクフリーホイール伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、フリーホイール外輪ならびにフリーホイール外輪を備えたクランクフリーホイール伝動装置に関する。

公知先行技術に基づき公知のフリーホイール外輪において、単にモーメントが周方向に加えられた場合には、負荷が均質に分配される。たとえばクランクフリーホイール伝動装置において典型的であるような横方向力の導入時には、引張り方向と反対の側に、引張り方向に面した側よりも強い負荷がかけられる。つまり、この場合には、モーメントが、コネクティングロッド（クランク）にコネクティングロッド端部を介して結合された突出部によってフリーホイール外輪に供給される。

クランクフリーホイール伝動装置は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２４３５３３号明細書に基づき公知である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００９０３１７９１号明細書には、フリーホイールクランク伝動装置に用いられるコネクティングロッドが開示されている。このコネクティングロッドは、偏心体駆動装置に嵌合するための第１のコネクティングロッド端部と、フリーホイールユニットに結合するための第２のコネクティングロッド端部とを有している。

この背景を前にして、本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載のフリーホイール外輪を改良して、均等に負荷がかけられるフリーホイール外輪を提供することである。

この課題の解決手段は、独立請求項の特徴から明らかである。一方、本発明の有利な構成および改良態様は、従属請求項に認めることができる。

前述した課題は、フリーホイール外輪において、このフリーホイール外輪が、このフリーホイール外輪に力作用するクランクに結合可能であるコネクティングロッド小端部を有していることによって解決されている。さらに、フリーホイール外輪はフリーホイール孔を有している。このフリーホイール孔は、クランクの引張り方向と反対の側に、平均的により大きな材料厚さを有している。

コネクティングロッド小端部に結合可能なクランクを介して、フリーホイール外輪を固有の軸線を中心として揺動運動させる引き力もしくは押し力が交互に加えられる。フリーホイール外輪のコネクティングロッド大端部内に配置されたフリーホイールを介して、入力するクランクの揺動によって、１つの軸を回転運動させることができる。有利には、１つの軸を駆動するためには、軸方向で互いに隣り合った複数のフリーホイール外輪が使用される。これらのフリーホイール外輪は、時間的に互いに間隔を置いて軸を駆動する。したがって、多数の駆動されるフリーホイール外輪によって、駆動される軸の、有利には均等な回転運動を達成することができる。

フリーホイール外輪の有利な態様は、フリーホイール孔が、クランクの引張り方向に面した側に、平均的により少ない材料厚さを有していることによって特徴づけられている。有利には、平均的により大きな材料厚さは、フリーホイール外輪の外輪が、引張り方向と反対の側で意図的に肉厚にされていることによって達成される。引張り方向に面した側における平均的により小さな材料厚さは、有利には、横断面減少によって達成される。

フリーホイール外輪の有利な態様は、コネクティングロッド大端部の外周の中点が、コネクティングロッド大端部の内径の中点に対して側方にずらされていることによって特徴づけられている。

フリーホイール外輪の別の有利な態様は、コネクティングロッド大端部の外側輪郭が、コネクティングロッド大端部の内径に対して偏心していることによって特徴づけられている。

さらに、前述した課題は、クランクフリーホイール伝動装置において、このクランクフリーホイール伝動装置が、入力側と出力側とを備えており、この出力側に軸方向で、前述した複数のフリーホイール外輪が配置されていることによって解決されている。入力側は、たとえば車両の原動機に結合されている。これに対して、出力側は、たとえば車両の駆動される軸に結合されている。

クランクフリーホイール伝動装置の有利な態様は、クランクフリーホイール伝動装置が、クランクＣＶＴ伝動装置として形成されていることによって特徴づけられている。この伝動装置では、この伝動装置に対して駆動する軸を成す、原動機により駆動可能な入力軸に、偏心体構成部材を備えた調節可能な偏心体駆動アッセンブリが設けられている。この偏心体駆動アッセンブリは、コネクティングロッドに類似の結合エレメントを介して、伝動装置に対して出力軸を成す駆動される軸に結合されている。この駆動される軸は、結合エレメントのストロークを軸に、この軸と結合エレメントとの間に設けられたフリーホイール装置により伝達することによって駆動される。

前述したフリーホイール外輪とクランクフリーホイール伝動装置とによって、フリーホイール外輪の外輪のフリーホイールにおける可能な限り均質の応力分配が達成される。

本発明の更なる利点、特徴および詳細は、図面に関連して種々異なる実施の形態を詳細に説明した以下の説明から明らかである。

フリーホイール外輪の第１の実施の形態の構造を概略的に示す図である。 コネクティングロッド大端部内に締付け体を備えた本発明に係るフリーホイール外輪を示す図である。 クランクが作用するフリーホイール外輪の別の実施の形態の構造を概略的に示す図である。 コネクティングロッド大端部内にローラフリーホイールを備えた本発明に係るフリーホイール外輪を示す図である。 本発明に係るフリーホイール外輪の断面図である。 図５ａに示した本発明に係るフリーホイール外輪のフリーホイール孔の横断面図である。

図１には、本発明に係るフリーホイール外輪１の第１の実施の形態が概略的に示してある。このフリーホイール外輪１はコネクティングロッド小端部２とフリーホイール切欠きもしくはフリーホイール孔３とを有している。コネクティングロッド小端部２には、図３および図４に示したように、別のクランクが作用している。このクランクはコネクティングロッド小端部２に、図３および図４に示したように、有利にはピンを介して結合されている。フリーホイール孔３は、コネクティングロッド大端部３の外周ｃの中点７に対して側方にずらされた中点８を有する内径ｄを備えた開口を有している。外周ｃの中点７は、コネクティングロッド大端部３の内径ｄの中点８に対してオフセット量ｘだけずらされている。

フリーホイール外輪１の図示の実施の形態では、内径ｄの中点８が外周ｃの中点７に対して、作用力の、コネクティングロッド小端部２に面した側６の方向にずらされている。外周ｃの中点７は内径ｄの中点８に対して、作用力と反対の側５の方向にずらされている。フリーホイール外輪１の図示の実施の形態では、コネクティングロッド大端部３の外周ｃがコネクティングロッド大端部３の内径ｄに対して完全に偏心している。

図２には、本発明に係るフリーホイール外輪１が示してある。このフリーホイール外輪１は、そのコネクティングロッド大端部３内に締付け体１０を備えている。

図３には、本発明に係るフリーホイール外輪１の別の実施の形態が示してある。この実施の形態では、コネクティングロッド大端部３の外側輪郭の一部だけが、コネクティングロッド大端部３の内径に対して偏心している。図示の実施の形態では、コネクティングロッド小端部２が、フリーホイール外輪１に力を加えるクランク４にピン１２を介して結合されている。コネクティングロッド大端部３の外側輪郭の一部は、クランク４の作用力に面した側６でコネクティングロッド大端部３の内径に対して偏心している。これに対して、クランク４の作用力と反対の側５では、コネクティングロッド大端部３の外側輪郭が、コネクティングロッド大端部３の内径に対して完全に偏心している。コネクティングロッド大端部３の外側輪郭は、図５ｂに詳細に示してある。

図４には、本発明に係るフリーホイール外輪１が示してある。このフリーホイール外輪１は、そのコネクティングロッド大端部３内にローラフリーホイール１１を備えている。フリーホイール外輪１のコネクティングロッド小端部２には、このコネクティングロッド小端部２にピン１２を介して結合されたクランク４が作用している。有利には、ピン１２は、たとえば軸受けを介して可動にガイドされており、これによって、クランク４をフリーホイール外輪１のコネクティングロッド小端部２に対してピン１２を中心として部分的に回転させることができる。

図５ａには、図３に示したフリーホイール外輪１の構造に対応する本発明に係るフリーホイール外輪１が示してある。ただし、図５ａに示したフリーホイール外輪１は、図示の実施の形態では、コネクティングロッド小端部２でクランクに結合されていない。

図５ｂには、図５ａに示したフリーホイール外輪１の切断軸線Ａ−Ａ’に沿ったフリーホイール孔３の横断面図が示してある。力作用に面した側６における外側輪郭９は、力作用と反対の側５における外側輪郭９よりも少ない材料厚さｂを中間範囲に有している。図示の実施の形態では、フリーホイール孔３が、力作用に面した側６にほぼＵ字形の断面形状を有している。これに対して、力作用と反対の側５におけるコネクティングロッド大端部３の断面形状は、ほぼ等しい材料厚さａを有している。

１ フリーホイール外輪
２ コネクティングロッド小端部
３ フリーホイール孔
４ クランク
５ 反対の側
６ 面した側
７ 外周の中点
８ 内径の中点
９，９’ 外側輪郭
１０ 締付け体
１１ ローラフリーホイール
１２ ピン
ａ 材料厚さ
ｂ 材料厚さ
ｃ 外周
ｄ 内径
ｘ オフセット量
Ａ−Ａ’ 切断線

Claims (3)

1. フリーホイール外輪（１）において、該フリーホイール外輪（１）が、該フリーホイール外輪（１）に力作用するクランク（４）に結合可能であるコネクティングロッド小端部（２）と、フリーホイール孔（３）とを有しており、
   該フリーホイール孔（３）が、クランク（４）の引張り方向と反対の側（５）に、クランク（４）の引張り方向に面した側（６）よりも平均的に大きな材料厚さ（ａ）を有しており、
   コネクティングロッド大端部（３）の外側輪郭（９）が、コネクティングロッド大端部（３）の内径（ｄ）に対して偏心しており、
   コネクティングロッド大端部（３）の外周（ｃ）の中点（７）が、コネクティングロッド大端部（３）の内径（ｄ）の中点（８）に対して側方にずらされていることを特徴とする、フリーホイール外輪。
2. クランクフリーホイール伝動装置において、該クランクフリーホイール伝動装置が、入力側と出力側とを有しており、該出力側に軸方向で請求項１記載の複数のフリーホイール外輪（１）が配置されていることを特徴とする、クランクフリーホイール伝動装置。
3. クランクフリーホイール伝動装置が、クランクＣＶＴ伝動装置として形成されている、請求項２記載のクランクフリーホイール伝動装置。

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