JP6871955B2 - オフセットクラッチ連結解除プーリー - Google Patents

Description

本発明は、連結解除プーリーの分野に関する。

この種のプーリーは、例えば欧州特許０９８９４７９号（Ｄ１）という文献に提示されている。

このプーリーを、図１の長手方向断面図に示す。

プーリーＰは、ねじりばねＲＴにより互いに連結可能なリムＪおよびハブＭと、ねじりばねＲＴに連続して取り付けられるワンウェイクラッチＥＵとを備える。

ねじりばねＲＴは、例えばリムに取り付けられて駆動軸に接続されたベルトにより、リムＪ上に発生した回転運動を、ハブＭに送るように製造および配置される。これにより、例えばオルタネータ等の補機の軸に取り付けられるように設計されたハブＭを、リムと同じ方向に駆動できる（連結モード）。

さらに、ワンウェイクラッチＥＵは、特に、例えばモーターの減速により、プーリーが減速した際、リムＪの回転速度よりも高速で、ハブＭ、延いては当該ハブが取り付けられるように設計された軸が回転できるように、製造および配置される（「自由回転」モード）。

したがって、従来「連結」モードでは、モータートルクは、ベルト、リムＪ、リムＪとの摩擦で駆動されるワンウェイクラッチＥＵ、ワンウェイクラッチＥＵに連続して取り付けられたねじりばね、ねじりばねが取り付けられたハブＭ（したがって、ねじりばねはハブＭに固定された部品Ｃに接触する）、そして最後にハブが取り付けられたシャフトに伝達される。

一方、「自由回転」モードでは、ワンウェイクラッチＥＵはリムＪから連結解除され、ワンウェイクラッチに連続して取り付けられたねじりばねＲＴが、ゼロトルクで中立位置に配置される。

文献Ｄ１に開示されたプーリーでは、「連結」モードにおいてねじりばねＲＴが大きく変形する（径方向に広がる）可能性があるという実際に欠点が認められる。実際、この動作モードでは、ねじりばねＲＴによりトルクが送られるが、トルク印加によるねじりばねの径方向の広がりが制限されない。

したがって、ワンウェイクラッチＥＵに接触するまで、ねじりばねＲＴが径方向に広がり得るのである。実際、文献Ｄ１において、ベルトの装着領域ＤＥに配置されたワンウェイクラッチＥＵは、直接ねじりばねＲＴ周りに設けられる。

これにより装置が動作不能に陥る可能性もある。

これは周知の問題であって、ねじりばねの径方向の広がりを制限する手法が既に提案されている。

即ち、この問題を解決するため、米国特許第７，９７５，８２１Ｂ２（Ｄ２）号という文献は、ねじりばねと、ワンウェイクラッチとの間に中間部位（文献Ｄ２の図２における参照符号１１０）を設けることを開示する。

しかし、文献Ｄ２で提案された解決手段は、ベルトの装着領域の段階で、プーリーの直径が、文献Ｄ１に開示されたプーリーの直径よりも大きくなることを伴う。

これは現実的な問題を生じ得る。即ち、機械メーカーまたは、具体的には自動車のような車両メーカーにより設定される、ベルトの装着領域段階におけるプーリーの最大許容直径により、上述のプーリーが 、あらゆる種類の用途に利用不能となってしまうのである。これにより、モーターのクランクシャフトと、オルタネータとの間で得られるギア比が限定される。現実的には、好適な有効径が５０ｍｍとなる歯付き領域は不可能である。したがって、ワンウェイクラッチを形成するばねの寸法設定についても自由度が限定される。

また、リムとハブとの間で伝達されるトルクはワンウェイクラッチも通過することから、ワンウェイクラッチの寸法設定についてもさらに自由度が限定される。

本発明の目的は、前記の欠点の少なくとも１つを呈さない、ワンウェイクラッチを実現する連結解除プーリーを提示することである。

したがって、本発明は、長手方向軸を有する連結解除プーリーであって、前記プーリーは、
リムであって、前記リムを第１動力伝達要素に接続するベルトが装着されるように設計された第１領域と、前記第１領域の軸方向、具体的には前記プーリーの前記長手方向軸により画定される方向の延長線上に配置された第２領域とを有するリムと、
第２動力伝達要素に固定されるように設計されたハブと、
ここで前記動力伝達要素の一方が駆動要素となり、他方が被駆動となり、
リングであって、前記リングが前記リムおよび／または前記ハブに対して、前記長手方向軸中心に回転可能なように、前記リムの前記第２領域の下で、前記ハブの周りに取り付けられるリングと、
前記ハブと、前記リングとの間に取り付けられる弾性変形要素と、
一方の端部が前記リングに固定され、残りの部分が前記リムの前記第２領域の下、前記リングの上の両方に取り付けられるワンウェイクラッチと、を備え、
前記プーリーはさらに、
前記リムの前記第１領域は、内径を有し、
前記リムの前記第２領域は、内径を有し、前記第２領域の前記内径が前記第１領域の前記内径よりも大きくなるように構成されるプーリーを提案する。

前記装置は、以下の特徴の少なくとも１つを個別に、または組み合わせで有してもよい。
前記プーリーが、前記リムに固定され、前記リングに接触するように設けられるフードを備える。
前記ワンウェイクラッチは、例えば接触巻線を有するコイルばねである。
前記ワンウェイクラッチの前記端部が前記リングのスロット内に収容され、前記プーリーがさらに前記スロット内で、前記ワンウェイクラッチの前記端部に隣接して配置される爪をさらに備える。
前記弾性変形要素は、前記ハブを中心とするねじりばねである。
前記ワンウェイスプリングの前記端部は、前記ねじりばねの端部と接触するように配置される、
前記ワンウェイクラッチに接触する、前記ねじりばねの前記端部が、前記ねじりばねの略円筒形を画定する前記その他に対して湾曲し、前記ねじりばねの略円筒形を画定し、前記ワンウェイクラッチの前記端部は、前記ねじりばねの前記湾曲端部の側面に接触するように、前記プーリーが構成される。
前記ワンウェイクラッチに接触する前記ねじりばねの前記端部が、前記ねじりばねの略円筒形を画定する前記その他に対して湾曲しておらず、前記ワンウェイクラッチの前記端部と、前記ねじりばねのこの湾曲端部と端部同士がつながるように配置されるように前記プーリーが構成される。
前記ハブが少なくとも１つの突起を備え、前記リングが前記ハブの前記少なくとも１つの突起を収容する少なくとも１つのオリフィスをさらに備え、それによって、前記ねじりばねは、前記リムと、前記ハブとの間の相対回転方向で、前記ハブの前記少なくとも１つの突起が前記リングの前記少なくとも１つのオリフィスの一端部に当接するまで、前記ハブに係合するように構成されるように、前記プーリーが構成される。
前記プーリーは、前記リムと、前記ハブとの間に配置される少なくとも１つの軸受を備え、少なくとも１つの軸受が、径方向に延在し、前記ハブに接触する少なくとも１つの面を備える。
前記少なくとも１つの軸受は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）入りポリアミド（ＰＡ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入りポリアミド（ＰＡ）のいずれかから選択されたプラスチック材料、
またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入り外部層で被膜された、金属または金属合金の内部層により作製される。
前記弾性変形要素が、エラストマー、または熱可塑性エラストマー製の部材である。
前記プーリーに、前記ハブと、前記リムとの間、有利には前記リムの前記第１領域の下に配置される少なくとも１つのローラー軸受が設けられる。

添付の図面を参照に以下の説明を読むことで、本発明がよりよく理解でき、本発明のその他目的、効果、および特徴が明らかになろう。図面は以下のとおりである。
図２は、本発明の第１実施形態を、長手方向断面図で示す。 図３は、図２に示すプーリーの分解図である。 図４は、図２に示すプーリーの断面斜視図である。 図５は、図４に示す断面斜視図とは異なる、図２に示すプーリーの断面斜視図である。 図６は、リングを省略して、図２に示すプーリーの別の斜視図である。 図７は、図２に示すプーリーを、図４と同様であるが、別の動作モードで示す断面図である。 図８は、駆動要素（例えば、リム）と、被駆動要素（この例では、ハブ）との間で、これら要素間の角度増大に基づいて伝送されるトルクの増加を示すグラフである。 図９は、本発明のプーリーの第２実施形態を、長手方向断面斜視図に示す。 図１０は、図９に示すプーリーの分解図である。 図１１は、本発明のプーリーの第３実施形態を、長手方向断面斜視図で示す。 図１２は、図１１に示すプーリーの分解図である。 図１３は、本発明のプーリーの第４実施形態を、リングなしで、長手方向断面斜視図で示す。 図１４は、図１３に示すプーリーの分解図である。 図１５は、本発明のプーリーの第１実施形態による、プーリーの前断面図である。 図１６は、プーリーのワンウェイクラッチと、ワンウェイクラッチと共に使用可能な爪を示す。 図１７は、リングがカウンターリングと協働する、本発明のプーリーの第５実施形態を、長手方向断面図で示す。 図１８は、図１７のリングの前面図を示す。 図１９は、図１８のリングを協働するように設計された、図１７のカウンターリングの後斜視図である。 図２０は、本発明の目的のために使用可能なワンウェイクラッチを、側面図で示す。 図２１は、本発明の目的のために使用可能な別のワンウェイクラッチを、側面図で示す。 図２２は、本発明の目的のために使用可能なさらに別のワンウェイクラッチを、側面図で示す。 図２３は、図１７に示す本発明のプーリーの第５実施形態によるリングと、カウンターリングを、図２２に係わるワンウェイクラッチとともに示す分解図である。 図２４は、図２３に対して反対側から見た斜視図である。

本発明のプーリー１００の第１実施形態を、図２から図７の異なる図で示す。

本発明の連結解除プーリー１００は、第１動力伝達要素（図示せず。例えば、車両の駆動軸に接続されるベルトであって、この場合駆動側となる）に固定されるように設計されたリム１を備える。リム１は、ベルト（ここでは、ポリＶ（登録商標）型ベルトである）を装着するための第１領域１１が設けられる。これにより、リム１と、第１動力伝達要素とが接続可能となる。リム１はさらに、軸方向、即ちプーリー１００の、長手方向軸ＡＸにより定義される方向で第１領域１１から延在する、第２領域１２が設けられる。

リム１の第２領域１２の内径Ｄ_１２が、このリム１の第１領域１１の内径Ｄ_１１よりも大きいことが有利である。

プーリー１００はさらに、第２動力伝達要素（例えば、オルタネータ軸であって、この場合は被駆動側となる）に固定され、この第１実施形態においては少なくとも、軸方向（図２の長手軸ＡＸ）に延在することが有利な、突起２１、２２、２３を備えるハブ２を備える。

動力伝達要素の内の一方は駆動要素となり、他方が被駆動となる。

プーリー１００はさらに、リム１の第２領域１２の下、そしてハブ２の周りに取り付けられるリング３を備える。さらにリング３は、リム１および／またはハブ２に対して、長手方向軸ＡＸ中心に回転できるように、プーリー１００内に取り付けられる。この回転運動は、以下の記載により詳細に説明する。この第１実施形態において、リング３はハブ２の前記少なくとも１つの突起２１、２２、２３を収容する少なくとも１つのオリフィス３１、３２、３３をさらに備える。前記または各オリフィス３１、３２、３３は、２つの端部３１０と３１１、３２０と３２１、３３０と３３１を備える。これらの端部は、プーリー１００の動作モードに応じて、ハブ２の対応する突起２１、２２、２３に対する終止端となるように構成される。

プーリー１００はさらに、この第１実施形態に特有の場合ではねじりばねとなる、弾性変形要素４が設けられる。

このねじりばね４は、ハブ２と、リング３との間に取り付けられる。より具体的には、ねじりばね４は、ハブ２を中心とする。ハブ２は、ねじりばね４を収容する、外周溝２５が設けられることが有利である。ハブ２と、リング３との間に確実に挿入されるように、ねじりばね４はハブ２と、リング３との両方に固定されることが有利である。ねじりばね４は、圧力ばめまたは、ハブ２およびリング３内に設けられた保持形状により、ハブ２およびリング３に取り付けることができる。例えば、添付の図では、ねじりばね４の端部４１がリング３に圧力ばめされ（図５）、ねじりばね４の他端部４２がハブ２に圧力ばめされ（図２）されているように示される。

プーリー１００は、ここでは例示的に、接触巻線を有するコイルばねの形態をとるワンウェイクラッチ５も備える。

このワンウェイクラッチ５は、リム１内に取り付けられる。より具体的には、ワンウェイクラッチ５は、例えばリング３内に設けられた開口部またはスロット３５内に挿入、あるいは圧力ばめにより、リング３に固定される端部５１を備える。ワンウェイクラッチ５の残りの部分５２は、例えばリム１の第１領域１２の下、そしてリング３の上の両方に取り付けられる。なお、この部分５２は、円筒形の概略形状を有する。

ワンウェイクラッチ５の他端部（添付の図では図示せず）は、自由端として、リング３にもリム１にも固定されないことが有利である。この場合、ワンウェイクラッチ５は通常状態において、リム１よりも大径となるように選択される。これにより、ワンウェイクラッチ５が、リム１の第２領域１２の内孔内に挿入された際に、確実に与圧される。

添付の図１から図７に示すように、ワンウェイクラッチ５の端部５１は、アームの形態をとることが有利である。この端部またはアーム５１は、トルク伝達を向上するように、ねじりばね４の端部４１に接触していることが有利である。より具体的には、ねじりばね４の、ワンウェイクラッチ５に接触する端部４１は、ねじりばねの、略円筒形を画定する他部に対して湾曲している。これにより、ワンウェイクラッチの端部５１は、ねじりばね４の湾曲端部４１の側面４１０に接触する。この設計は、アーム５１の湾曲５３により実現されやすくなる。実際の状況では、この湾曲端部は実質的に径方向に延在可能である。この特定の設計により、「連結」モードにおいて、ねじりばね４の、ハブ２の壁２７に対して閉じる力を向上する。

なお、リング３のスロット３５内で、ワンウェイクラッチ５の端部またはアーム５１に隣接して、爪６０を設けることが可能であることが有利である。この爪６０は、トルク伝達中にアーム５１を定位置に保持しやすくする。この爪６０は、図２、図４、およびワンウェイクラッチ５と、爪６０（図３では図示せず）とを示す部分分解図である図１６に、特に明確に示されている。爪６０により、リング３の、アーム５１を収容するスロット３５内に、アーム５１を保持しやすくする。特に、トルク伝達中に、アーム５１の座屈を防止する。

なお、ワンウェイクラッチ５が、ねじりばね４に対して、これらの接触状態を維持するリング３により、連続して取り付けられることが理解されよう。

添付の図１から図７、特に図２、図３、図４に示すように、プーリーは、例えば円筒形リングの形態をとり、ハブ２とリム１との間に挿入される少なくとも１つの軸受６を備える。そして軸受６は、ハブ２に対するガイドとして作用し、ねじりばね４の形態では特に煩雑な、１または複数のローラーベアリングにとって代わるものである。前記少なくとも１つの軸受６は、径方向に延在し、ハブ２と接触する面６１を備えることが有利である。この面６１は、軸受６を定位置に取り付け、保持しやすくするものである。さらに、軸受６は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）入りポリアミド（ＰＡ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入りポリアミド（ＰＡ）のいずれかから選択されたプラスチック材料で作製できる。別の変形例では、軸受６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入り外部層で被膜された、金属または金属合金の内部層により作成できる。

最後にプーリー１００は、シーリングプラグ９に関連付けられたフード８を備える。フード８は、リム１を、リムの第２領域１２の段階で覆うように構成され、このリム１に固定される。添付の図２から図７に示すように、フード８はリング３に接触するように取り付けられ、特にフード８に対向するリング３の側面３７に接触することが有利である。最後にプーリー１００は、フード８の反対側で、リム１の側方開口部内に位置するガスケット１０を備える。

次に、この本発明の第１実施形態によるプーリー１００の作用を説明する。

スタンバイ状態、即ち例えばねじりばねのような、弾性変形要素４が誘動していないと、プーリー１００は図５に示す構成となる。

プーリー１００、より具体的にはリム１が、例えばモーターに接続されたベルトにより回転駆動されると（典型的には、モーターの加速状態にある場合）、リム１が回転される（一般的には時計回り）。

リム１の回転により、ワンウェイクラッチ５が径方向膨張し、それによりリム１の内孔に対して径方向に負荷がかかる。その結果、リム１は摩擦によりワンウェイクラッチ５を回転駆動する。ワンウェイクラッチ５は、リング３にも接続されているため、リング３も回転駆動される。ワンウェイクラッチ５は、リング３によりねじりばね４に連続して取り付けられているため、ねじりばね４も閉じて、ハブ２のリム１の回転方向での駆動を生じる。

ねじりばね４がハブ２、より具体的にはハブ２の壁２７上に閉じると、リング３（またはリム１でも同じ）と、ハブ２との間の相対位置が、図５に示す位置から、図７に示す位置に移動する。言い換えると、リング３の前記または各オリフィス３１、３２、３３が、ハブ２の前記または各対応する突起２１、２２、２３に対して移動する。実際の状況では、リング３と、ハブ２との間の相対位置は、伝達トルクの値に依存する。したがって、前記または各オリフィス３１、３２、３３は、対応する突起２１、２２、２３に対して、対応するオリフィス３１、３２、３３の２つの両端３１０、３１１、３２０、３２１、３３０、３３１間に画定された（突起の幅に対する公差あり）、最大角度アルファ１（α１）未満の角度で移動可能である。前記または各オリフィス３１、３２、３３はさらに、図７に示すように、突起２１、２２、２３と、前記または各オリフィス３１、３２、３３の反対側端部３１１、３２１，３３１とが当接するまで、即ちこの最大角度アルファ１（α１）いっぱいまで移動できる。この当接は、ハブ２の前記または各終止端２１、２２、２３と、リング３の対応するオリフィス３１、３２、３３との存在により実現されるもので、ねじりばね４の径方向変形を限定する。実際、この当接に至ると、前記または各終止端により、過剰なトルクがリング３からハブ２に伝達される。この設計により、特に伝達されるトルクが大きな用途において、ねじりばね４、延いてはプーリー１００の寿命を長くすることが可能となる。

なお、角度アルファ１は、第１実施形態によるプーリー１００の、図５に対応する位置での正面図である図１５に示す。

図８は、プーリー１００のリム１とハブ２との間で伝達されるトルクを示す。トルクはこれら要素の角度増大に基づく。基準（角度０）は、プーリーのスタンバイ位置に対応する（図５）。

この図８（実寸ではない）を参照して説明する作用は、負またはゼロ角度に対応する。初期トルク（ゼロ角度）は、ハブ２に対して若干の摩擦を生じる軸受６の存在に関連付けられた値Ｃ_０（ゼロではない）を有する。そこから、トルクは直線的に増加する。これはねじりばね４がハブ２に係合した実際を反映している。そして、値アルファ１（α１）により定義された角度となって、前記または各終止端部２１、２２、２３が対応するオリフィス３１、３２、３３の反対側端部３１１，３２１，３３１に接触すると（図７）、リム１とハブ２との間で伝達される過剰なトルクが、リング３を通過する。

本発明の第１実施形態によるプーリー１００の作用に関する全ての上述の記載は、「連結」モードについてのものである。

リム１が減速すると（例えば、それを駆動するモーターが減速すると）、ワンウェイクラッチ５が径方向に収縮する。これにより、リム１と、ワンウェイクラッチ５との間、即ちハブ２へのトルク伝達が止まる。したがって、ハブ２がリム１に対して、さらにリング３に対して過速度となることで、ねじりばね４が径方向膨張して、平衡点に戻り（図５、誘動なし）、同時にハブ２の前記または各突起２１，２２，２３も図５の位置へと戻っていく。

図５の位置に到達すると、ゼロ角度となる（図７）。その結果、上述の理由から、トルクは値Ｃ_０となる。

ただし、ハブ２の過速度が十分に大きいと、ハブ２はリム１、延いてはリム１に固定されて、リング３の面３７に接触しているフード８に対して過速度となるようにリング３を駆動する。バネ４の軸方向与圧により、リング３と、フード８との間に接触力が生じる。この与圧は、必要なＣ_１レベルに応じて調整可能である。この接触により、フード８と、リング３との間に、トルクを値Ｃ_０から値Ｃ_１に変化させる摩擦が生じる（フード／リング摩擦がハブ／軸受摩擦に加わるため、｜Ｃ１｜＞Ｃ０となる）。なお、その後ねじりばね４を介することなく、前記または各突起２１、２２、２３と、対応するオリフィス３１、３２、３３の端部３１０、３２０、３３０との接触により、駆動が実現される。そして、フード８とリング３との間の摩擦により、ハブ２をより迅速に減速可能となる。これは、ハブ２のリム１に対する過速度により生じるノイズ現象を制限できるという点で、特に注目に値する。

したがって、リム１の減速についての上述の全ての記載は、「自由回転」モードに関するものである。

上記全てに鑑み、フード８とリング３との間の摩擦が、「自由回転」モードでのみ生じることが理解されよう。実際、「連結」モードにおいては、リング３はリム１により駆動されるため、フード８とリング３との間に相対的速度が存在しない。したがって、上述の摩擦は、有用な場合、即ち「自由回転」モードでのみ利用される。具体的には、ハブ２の過速度がノイズ現象を生じるため、それを抑制するために、ハブ２をより迅速に減速するのである。さらに、「連結」モードにおいて、フード８と、リング３との間に相対移動が存在しないことで、摩擦による機械的損失が避けられる。

一方、プーリーの機能モードにかかわらず、即ち「連結」モードでも、「自由回転」モードでも、ハブ２と軸受６との間の摩擦は生じる。

なお、本発明の目的のために、リング３の側面３７と、フード８との間の接触は必須ではないことが理解されよう。

次に、本発明の第２実施形態によるプーリー１００’を、図９および図１０を参照して説明する（ガスケット１０は存在しているが、これら図では省略する。これはさらに図１０にのみ該当する。即ち、図９では爪６０が示されるが、図１０では示されていない。この爪６０は、有利に設けられる場合、図１６に示すような形態となる）。

この第２実施形態では、第１実施形態と同じ参照符号は、同じ要素を示す。

第２実施形態は、ハブとリングの設計が異なるという点で、第１実施形態と異なる。

実際、この第２実施形態において、プーリー１００’は、突起を要さないハブ２’と、したがって対応するオリフィスを要さないリング３’とを備える。図９および図１０は、突起のないハブ２’と、オリフィスのないリング３’を示す。

そのため、第２実施形態においては、第１実施形態ではアルファ１と称する最大角度での当接が生じない。したがって、「連結」モードにおいて、リング３’とハブ２’との間で、ねじりばね４を通過することなくトルクが直接伝達されることが保証される。

実際、この当接は、リム１とハブ２’との間で伝達されるトルクが限定的な特定な用途では、必須ではないのである。

この第２実施形態では、「自由回転」モードにおいて、フード８とリング３との間の摩擦トルクが、直接ねじりばね４に伝達される。これはばねの開きに直結する。

これ以外、プーリー１００’の設計は、第１実施形態のプーリー１００と同一である。これは特に、ワンウェイクラッチ５と、任意で図１６に示す爪６０について該当する。また、有利であるが必須ではない、リング３’とフード８との接触による設計や、例えば軸受６に対して使用される異なる様々な材料の選択についても該当する。したがって、プーリー１００’のブロック図は、図８に示すものに対応する。ただし、第２実施形態では、角度アルファ１でのトルク上昇（垂直線）が存在しない。

次に、図１１および図１２を参照にして、本発明のプーリー１００’’の第３実施形態を説明する（ガスケット１０は存在しているが、これら図では省略する）。

この第３実施形態では、弾性変形要素がねじりばね４ではなくなっている。

実際、ねじりばねの代わりに、エラストマーまたは熱可塑性エラストマー製の部材４’’が使用される。

この設計のため、ハブ２’’はこのエラストマーまたは熱可塑性エラストマー製の部材４’’を接着またはオーバーモールドにより装着するための形状を呈する。さらに、エラストマーまたは熱可塑性エラストマー製の部材４’’は、接着またはオーバーモールドによりリング３’’に固定できる。ワンウェイクラッチ５は、第１実施形態および第２実施形態のものと同様であってもよい。特に、例えばアーム５１形状で、リング３に挿入される端部の存在と、有利なことに図１６で示す爪６０の存在について顕著である（ただし、図１１および図１２に対しては、アーム５１と、爪６０が見えないような切り取り面が選択されている）。ただしここでは、アームの端部はエラストマー、または熱可塑性エラストマー製の部材４’’と接触する必要はないので、リング３内に単純に収容される。さらに、ハブ２’’と、リム１との間にハブ２を回転誘導するように、ローラー軸受６’’が設けられている。ここで、有利にはローラー軸受６’’は、リム１の第１領域１１の下に配置される。ねじりばね４が存在しないため、空間が空いているためである。ローラー軸受６’’が存在するため、軸受６も存在する必要がなくなる。なお、第２実施形態と同様、ハブ２’’は突起を一切有さず、したがってリング３’’は当該突起を収容するようなオリフィスを一切有さない。

作用的態様としては、第３実施形態には「連結」モードにおける最大移動角度α１が存在しない。トルクＣ_０の値は、若干のベアリング／ハブ摩擦ではなく、ローラー軸受６’’内の残留摩擦に紐付けられる。それ以外は、プーリー１００’’はプーリー１００と同じように作用する。具体的には、部材４’’は、図８の負の角度範囲で作用、即ち弾性変形せず、正の角度範囲では誘起されない。さらに、リング３の側面３７が、フード８に接触するように取り付けられると、トルクＣ_１−Ｃ_０がフード８とリング３との間の摩擦の寄与に対応する。

次に、図１３および図１４を参照に、本発明のプーリーの第４実施形態を説明する。

これら図において、第４実施形態は、第１実施形態の変形例として示されている。

この第４実施形態において、ねじりばねは「連結」モードにおいて、閉じるのではなく開くことで作用する。

ここで、ハブ２は外周溝２５を有し、これにより、ねじりばね４’が開いて作動すると、外周溝２５の内壁２６に押し付けられる。内壁２６は、ハブ２の外周溝２５内での径方向で最外壁である。

ここで、このことはまた、ねじりばねのその他に対して湾曲した端部４１の不在に直結する。したがって、ねじりばね４’は円筒形の概略形状を有する。言い換えると、ワンウェイクラッチ５に接触するねじりばね４’の端部４１’はその他に対して湾曲していないため、該ねじりばね４’が略円筒形に画定される。ワンウェイクラッチのアーム５１の端部と、ねじりばね４’の端部４１’との接触は、図５に示すようなアーム５１の端部を、ねじりばね４の端部４１の側面４１０に押し付ける（第１実施形態）のではなく、ワンウェイクラッチの端部５１を、ねじりばね４’の非湾曲端部４１’に対して端部同士がつながるように配置することで実現される。この設計により、「連結」モードにおいて、ハブ２の壁２６に対して、ねじりばね４’が開きやすくなる。この設計であれば、ねじりばね４’の製造が簡略化される。即ち、ワンウェイクラッチ５は、第１実施形態と同じにでき、したがって爪６０は同様の実施条件で提供できる。

より大きくみると、その他は同一である。

なお、この第４実施形態は、第２実施形態の変形例としても適用できる。

図１７に、本発明の第５実施形態の長手方向断面を示す。この図１７は、図４において、リング３０と協働するカウンターリング３００を適用したものである。

カウンターリング３００は、爪６０と目的が同じである。したがって、カウンターリング３００は爪６０に取って代わるものである。その他は図４と同一であるため、図１７では参照符号を振っていない。

このカウンターリング３００は、用途によっては、爪６０を使用するよりも有利となる。実際、カウンターリング３００による形態の方がワンウェイクラッチの端部５１をより容易に取り付けられる。さらにこの形態では、ワンウェイクラッチの端部５１をリング３０内に取り付ける際に、リング３０の変形が制限される。これは、爪６０の場合と異なり、リング内へ圧力ばめする必要がないためである。

図１８は、リング３０の正面図を示し、図１９は、カウンターリング３００の斜視後面図を示す。ここで、リング３０は、カウンターリング３００の対応する突起Ｅ１、Ｅ２を収容するように構成された２つのオリフィスＬ１、Ｌ２を有する。カウンターリング３００がリング３０内に設置されると、それ以上の相対移動がそれらの間で起こり得なくなる。このような取り付けは、例えば、特にリング３０とカウンターリングとがプラスチック材料製の場合に、超音波手法により実現できる。当然、その他取り付け手段も考えられる（留め具、接着等々）。図１８では、ワンウェイクラッチの端部５１を収容するように構成されたハウジング３５０と、ねじりばね４を収容するように構成された別のハウジング３６０が存在することも見て取れよう。概して、カウンターリング３００は、リング３０の形状に嵌るような形状を有する。

なお、ワンウェイクラッチ５はいくつかの異なる設計が可能であることが理解されよう。

一般的に、ワンウェイクラッチ５はコイルばねの形態をとるが、好ましくは、接触巻線を有することが好ましい。

従来どおり、このコイルスプリングは円筒形であってもよい。実際に従来、端部５１以外では、全ての巻線の直径は一定である。これは、例えば本発明のプーリーの最終取り付け前（即ち、クラッチばねがプーリーのその他構成により拘束される前）の、図３，１０，１２，１４，または１６に示される。

ただし、このコイルばねの円筒形よりも有利なその他形態も想定される。

実際、ワンウェイクラッチ５は摩擦により作動される。したがって、クラッチを介してトルクを伝達する目的の場合、滑りを防止することが必要となる。

円筒形は多くの場合において適切である。

しかし、伝達されるトルクが大きい特定の用途では、円筒形のクラッチばねだと、トルクが伝達不能となる滑り限界に達してしまう可能性もある。

出願人は、円筒形以外の形状により、滑り限界を高め、巻線数を増やさずに、高トルクを伝達可能なプーリーを提供できることを発見した。これは空間利用制御という点で注目に値する。

したがって、図２０は、円筒形ではなく（ここでも端部５１’については例外とする）、接触巻線を有するコイルばねの形態をとるワンウェイクラッチ５’の第１の例を示す。実際、この例では、巻線ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は全て直径が同じである。しかし、巻線ＳＰ４は、巻線ＳＰ１からＳＰ３よりも大径で、巻線ＳＰ５は巻線ＳＰ４よりも大径で、巻線ＳＰ６は巻線ＳＰ５よりも大径である。図２０に示すように、巻線ＳＰ４、ＳＰ５、ＳＰ６は、直径の増加が一定であることが有利である。言い換えると、各巻線ＳＰ４、ＳＰ５、ＳＰ６それぞれの頂部Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６上を通る直線Ｄが描けるのである。この構成は、線Ｄと、巻線ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の頂部を通る線ｄとの間の角度αによっても定義できる（線ｄは、ワンウェイクラッチ５’の長手方向軸に平行である）。角度αは、具体的には５°から１０°の範囲であってもよく、例えば７．５°である。

概して、このクラッチばね（点線を参照）の形状は、端部５１’から延びる円筒形（ここでは巻線ＳＰ１からＳＰ３により形成される）でリングに固定されるように構成された第１部位と、第１部位から延びる円錐台形（ここでは巻線ＳＰ４からＳＰ６により形成される）の第２部位とにより画定される。

この設計により、クラッチ５’のばねを、巻線ＳＰ１からＳＰ３に対する従来の締め付けにより取り付け可能で、巻線ＳＰ４からＳＰ６に対する締め付けを強めることができる。さらに、巻線毎の直径に応じて締め付けを強めることもできる。巻線ＳＰ４からＳＰ６の締め付けを強めることで、滑り限界を上げて、より大きなトルクが伝送可能となる。さらに、この設計は、円筒形ばねと比較して、プーリーが自由回転モードで動作する際の特定の問題を呈さない。ただし、この設計だと、クラッチばねの自由端部（端部５１’の反対側にあるもので、図２０では図示せず）の取り付けの複雑性が多少増す。

これを踏まえ、図２１にさらに、円筒形ではなく（ここでも端部５１’’については例外とする）、接触巻線を有するコイルばねの形態をとるワンウェイクラッチ５’’の第２の例を示す。実際、この例では、概略形状が樽型である。したがって、端部巻線ＳＰ１０、ＳＰ１５が小径となり、中央巻線ＳＰ１２、ＳＰ１３が大径となる。中間巻線ＳＰ１１，ＳＰ１４は、端部巻線ＳＰ１０、ＳＰ１５よりも大径で、中央巻線ＳＰ１２、ＳＰ１３よりも小径となる。

図２０に示す設計と同様に、円筒形クラッチばねの場合よりも、最大径の巻線ＳＰ１２、ＳＰ１３がより締め付けられる。この場合にも、滑り限界が高くなり、より大きなトルクを伝達可能となる。さらに、クラッチばねの自由端は、図２０の設計よりも誘動されにくい。これにより、取り付けの容易さに関しては不利な効果を呈する。しかし、図２１の設計では、自由回転モードでの動作中に、プーリーにおいて無視できないほど大きい残留摩擦が生じる。

図２２は、円筒形ではなく（ここでも端部５１’’’については例外とする）、接触巻線を有するコイルばねの形態をとるワンウェイクラッチ５’’’の第３の例を示す。この例では、巻線ＳＰ１１０は第１径を有し、巻線ＳＰ１３０、ＳＰ１４０、ＳＰ１５０、ＳＰ１６０は共通第２径を有し、巻線ＳＰ１２０は中間巻線であって、巻線ＳＰ１１０と、巻線ＳＰ１３０との間で増加する直径を有する。第２径は第１径よりも大きい。

概して、このクラッチばね（点線を参照）の形状は、端部５１’から延びる円錐台形（ここでは巻線ＳＰ１１０からＳＰ１２０により形成される）でリングに固定されるように構成された第１部位と、第１部位から延びる円筒形（ここでは巻線ＳＰ１３０からＳＰ１６０により形成される）の第２部位とにより画定される。

円筒形ばねと比較して、図２２の設計は滑り限界が高くなる。それでいて、円筒形の設計同様、取り付けに関する問題は生じず、プーリーが「自由回転」モードで動作する際に特定の欠点を呈さない。

したがって、この最後の設計は特に有利である。

例示的に、直径Ｄ１２＝５８ｍｍとして、本発明のプーリー内に配置されるように構成された円筒形を呈する、接触巻線を有するコイルばねの形態をとる、ワンウェイクラッチ５も考えられる。１．６ｍｍの均一な締め付けが実施される。なお、これは取り付け前のクラッチばねの直径が５９．６ｍｍであることを意味する。さらに、この場合のワンウェイクラッチ５は、ＥＮ１０２７０−１ＳＨ規格に応じた鋼鉄製である。リム１は、ＡＩＳＩ１０１８型の鋼鉄製で、ワンウェイクラッチとの接触面は窒化処理されて、硬度が３００ＨＶ０．１を超える。

同様に、図２２によるワンウェイクラッチ５’’’と、同じく直径Ｄ１２＝５８ｍｍとしたプーリーとに対して、１ｍｍの締め付けを巻線ＳＰ１１０に実施し、２ｍｍの締め付けを巻線ＳＰ１３０からＳＰ１６０に実施する。なお、これら締め付け値が、移行巻線ＳＰ１２０の締め付けを定義する。さらに、この場合のワンウェイクラッチは、ＥＮ１０２７０−１ＳＨ規格に応じた鋼鉄製である。リム１は、ＡＩＳＩ１０１８型の鋼鉄製で、ワンウェイクラッチとの接触面は窒化処理されて、硬度が３００ＨＶ０．１を超える。

図２３および図２４は、取り付け前の、図２２に示す設計に応じたリング３０、カウンターリング３００およびワンウェイクラッチ５’’’を示す。

想定される実施形態に関わらず、本発明のプーリーは従来技術を超える利点をいくつか有する。

実際、ワンウェイクラッチ５、５’、５’’、５’’’を、リム１の第１領域１１に対して軸方向でずらし、このずらしを同じく軸方向でずらした、ワンウェイクラッチを機械的に支持するリング３、３０により実現するようにすれば、所定の自由度により有利となる設計となる。

これは、ワンウェイクラッチが完全にリム１の第２領域１２下に位置し（したがって、リム１の第１領域１１の下には全く、即ち部分的にも存在しない）、さらに／あるいはリング３、３０、３０’も完全にリム１の第２領域１２下に位置し（したがって、リム１の第１領域１１の下には全く、即ち部分的にも存在しない）、そして直径Ｄ１１とＤ１２が等しい、または直径Ｄ１２が直径Ｄ１１よりも（断然）大きい場合に特に顕著である。

したがって、ねじりばね４が本発明の文脈で使用される場合、ハブ２とリム１との間の空間を空けることができ、軸受６が挿入可能となる。したがって、ねじりばねとクラッチとの間に径方向間隙がないために側部に装着される１つまたは複数のローラーベアリングの使用（文献Ｄ１）を避けることができる。これにより、より軽量で、軸方向の使用空間が低減されたプーリーを実現できる。

また、本発明の目的のために弾性変形部材４’’を使用すると、リム１の第１領域１１（ベルト装着領域）下を中心とするローラー軸受を、空間の全てが空いているため、リムのこの領域１１の段階でプーリーの半径を増やすことなく、軸方向空間を大きく占有することなく実現できる。

概して、リング３、３０は、ワンウェイクラッチ５、５’、５’’、５’’’に機械的支持を提供する。これは有利でしかない。

リング３、３０は、当該リング内のオリフィスの存在により、ねじりばね４の変形を制限するために、ハブの突起との直接相互作用も可能とする。

さらに、リム１、さらに／あるいは動作モードによってはハブ２に対して回転可能なリングを実現することは特に注目に値する。実際、リング３、３０がフード８と接触すると、「自由回転」モードでブレーキがかかる。ブレーキは「自由回転」モードでのみかかることから、必要な時（例えば、リム１に対して過速度となったハブ２と、リング３との回転による騒音を抑えたい場合）にのみ実現される。「連結」モードではこのような摩擦が生じないことから、リング３、３０またはフード８の不要な摩耗を生じることなく、トルク伝達を向上できる。

さらに、リムの第１領域１１の内径Ｄ_１１よりも大きい内径Ｄ_１２を有する、リム１の第２領域１２の場合、文献Ｄ１に開示の直径よりも大きい直径のワンウェイクラッチ５を実現可能となる。これは、ワンウェイクラッチ５、５’、５’’、５’’’により伝送される傾向のあるトルクは当該直径により限定される点で注目に値する。したがって、本発明の文脈において、より大きなトルクを伝達可能なワンウェイクラッチを実現できる。なお、印加されるあらゆる所与のトルクに対して、ワンウェイクラッチにかかる接線応力（リム１との摩擦）は、文献Ｄ１におけるものよりも小さくなる。

したがって、ワンウェイクラッチ５、５’、５’’、５’’’の寿命が延長されるのみである。

Claims (16)

1. 長手方向軸（ＡＸ）を有する連結解除プーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）であって、前記プーリーは、
   リム（１）であって、前記リムを第１動力伝達要素に接続するベルトが装着されるように設計された第１領域（１１）と、前記第１領域（１１）の軸方向、具体的には前記プーリーの前記長手軸（ＡＸ）により画定される方向の延長線上に配置された第２領域（１２）とを有するリム（１）と、
   第２動力伝達要素に固定されるように設計されたハブ（２、２’、２’’）と、
   ここで前記動力伝達要素の一方が駆動要素となり、他方が被駆動となり、
   リング（３）であって、前記リング（３）が前記リム（１）および／または前記ハブ（２、２’、２’’）に対して、前記長手方向軸中心に回転可能なように、前記リム（１）の前記第２領域（１２）の下で、前記ハブ（２、２’、２’’）の周りに取り付けられるリング（３）と、
   前記ハブ（２、２’、２’’）と、前記リング（３）との間に取り付けられる弾性変形要素（４、４’、４’’）と、
   一方の端部（５１）が前記リング（３）に固定され、残りの部分（５２）が前記リム（１）の前記第２領域（１２）の下、前記リング（３）の上の両方に取り付けられるワンウェイクラッチ（５）と、を備え、
   前記プーリーはさらに、
   前記リム（１）の前記第１領域（１１）は、内径（Ｄ_１１）を有し、
   前記リム（１）の前記第２領域（１２）は、内径（Ｄ_１２）を有し、前記第２領域（１２）の前記内径（Ｄ_１２）が前記第１領域（１１）の前記内径（Ｄ_１１）よりも大きくなるように構成される、プーリー。
2. フード（８）が、前記リム（１）に固定され、前記リング（３）に接触するように設けられる、請求項１に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。
3. 前記弾性変形要素は、前記ハブ（２）を中心としたねじりばね（４、４’）である、請求項１または２に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。
4. 前記ワンウェイクラッチ（５）の前記端部（５１）は、前記ねじりばね（４、４’）の一端部（４１、４１’）と接触するように配置される、請求項３に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。
5. 前記ワンウェイクラッチ（５）に接触する、前記ねじりばね（４）の前記端部（４１）が、その他に対して湾曲しているため、前記ねじりばね（４）が略円筒形に画定され、
   前記ワンウェイクラッチ（５）の前記端部（５１）は、前記ねじりばね（４）の前記湾曲端部（４１）の側面（４１０）に接触する、
   請求項４に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。
6. 前記ワンウェイクラッチ（５）に接触する前記ねじりばね（４）の前記端部（４１）が、その他に対して湾曲していないため、前記ねじりばね（４）が略円筒形に画定され、
   前記ワンウェイクラッチ（５）の前記端部（５１）と、前記ねじりばね（４’）のこの非湾曲端部（４１’）と端部同士がつながるように接触するように配置される、
   請求項４に記載のプーリー（１００’’’）。
7. 前記ハブ（２）は少なくとも１つの突起（２１、２２、２３）を備え、
   前記リング（３）は前記ハブ（２）の前記少なくとも１つの突起（２１、２２、２３）を収容する少なくとも１つのオリフィス（３１、３２、３３）をさらに備え、
   それによって、前記ねじりばね（４、４’’）は、前記リム（１）と前記ハブ（２）との間の相対回転方向で、前記ハブ（２）の前記少なくとも１つの突起（２１、２２、２３）が前記リング（３）の前記少なくとも１つのオリフィス（３１、３２、３３）の一端部（３１１、３２１、３３１）に当接するまで、前記ハブ（２）に係合する、
   請求項４から６のいずれか１項に記載のプーリー（１００、１００’’’）。
8. 前記リム（１）と前記ハブ（２）との間に位置決めされた少なくとも１つの軸受（６）を備える、請求項４から７のいずれか１項に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’）。
9. 前記少なくとも１つの軸受（６）は、径方向に延在し、前記ハブ（２、２’）に接触する少なくとも１つの面（６１）を備える、請求項８に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’）。
10. 前記少なくとも１つの軸受（６）は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）入りポリアミド（ＰＡ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入りポリアミド（ＰＡ）のいずれかから選択されたプラスチック材料、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）入り外部層で被膜された、金属または金属合金の内部層により作製される、請求項８または９に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’）。
11. 前記弾性変形要素内に、エラストマー、または熱可塑性エラストマー製の部材（４’’）が存在する、請求項１または２に記載のプーリー（１００’’）。
12. 前記ハブ（２’’）と前記リム（１）との間であって前記リム（１）の前記第１領域（１１）の下に配置される少なくとも１つのローラー軸受（６’’）が設けられる、請求項１１に記載のプーリー（１００’’）。
13. 前記ワンウェイクラッチ（５）の前記端部（５１）が前記リング（３）のスロット（３５）内に収容され、前記プーリーがさらに前記スロット（３５）内で、前記ワンウェイクラッチ（５）の前記端部（５１）に隣接して配置される爪（６０）をさらに備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’’）。
14. カウンターリング（３００、３００’）であって、前記リング内に設けられた前記オリフィス（Ｌ１、Ｌ２）と、前記カウンターリング内に設けられた突起（Ｅ１、Ｅ２）とにより、前記リング（３０、３０’）と協働するカウンターリング（３００、３００’）を備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプーリー（１００’’’’）。
15. 前記ワンウェイクラッチ（５）は、接触巻線を有するコイルばねである、請求項１から１４のいずれか１項に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。
16. 前記接触巻線を有するコイルばねは、
    円筒形と、
    前記リングに固定されるその端部（５１）から延長する円筒形第１部位と、前記第１部位から延長する円錐形第２部位とを有する形状と、
    樽型と、
    前記リングに固定されるその端部（５１）から延長する円錐形第１部位と、前記第１部位から延長する円筒形第２部位とを有する形状と、
    から選択された形状を有する、請求項１５に記載のプーリー（１００、１００’、１００’’、１００’’’、１００’’’’）。

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