JP7097881B2 - 連結解除プーリ - Google Patents

Description

本発明は、連結解除プーリの分野に関する。

例えば、特許文献１（Ｄ１）には、連結解除プーリが提案されている。

特許文献１（Ｄ１）のプーリは、第１の伝動要素（例えば、エンジンに接続されるベルト）に強固に接続されるホイールリムと、第２の伝動要素（例えば、オルタネータのシャフト）に、具体的にはハブを介して強固に接続されるベルと、ベルの内部で中心合わせされたねじりばねとを備え、前記伝動要素の一方は、駆動要素であり、もう一方は、被駆動要素である。

ホイールリムは、ホイールリムとベルとの間の第１の相対的回転方向へねじりばねと協働するように設計される駆動停止部を含む。

ベルは、ホイールリムとベルとの間の第１の相対的回転方向におけるホイールリムとベルとの間の回転角（α_１）を制限するための第１のベル停止部を有する。このベルは、ホイールリムとベルとの間の第２の相対的回転方向におけるホイールリムとベルとの間の回転角（α_４）を制限するための第２のベル停止部も含み、この第２の回転方向は、ホイールリムとベルとの間の第１の相対的回転方向とは反対である。

より精密に言えば、ねじりばねは、第１の端部と、第２の端部とを含み、これらは、第１の相対的回転方向において、ねじりばねの第１の端部がベルと協働しかつねじりばねの第２の端部がホイールリムの駆動停止部と協働して、ねじりばねの第２の端部が第１のベル停止部に当接されるまでベル上へばねを閉鎖するように配置される。よって、ベル停止部の角度位置は、ホイールリムとベルとの間のこの第１の相対的回転方向における、ばねの第１の端部からの最大角変位（α_１）を画定する。

この状況は、例えば、駆動側のホイールリムが、例えば始動段階の間にベルトがエンジンに接続されることにより、ねじりばねの閉鎖およびこれに次ぐ当接によって被駆動側のベルを駆動する際に生じる。

図１は、これを示す。

図１は、特許文献１（Ｄ１）に記載されるプーリの動作原理を示している。より精密に言えば、図１は、ホイールリムとベルとの間で伝達されるトルクの発生をホイールリムとベルとの間の角度の発生の関数として表している。角度の原点は、ねじりばね上の応力とねじりばね上の応力の欠如との間の限界位置に対応する。

角度がマイナスである部分において、トルクは、ねじりばねがベル内で閉鎖するにつれて増加し、よって、トルクがホイールリムとベルとの間、延ては２つの伝動要素間を通ることが可能にされる。最大角変位（α_１）に達すると、次には当接が、非常に高いトルク通過を保証する。

減速の間、かつ最大角変位（α_１）である対応する当接位置から、ホイールリムおよびベルは、第２の相対的回転方向へ回転し、ねじりばねは、ベル内で解放されてそのニュートラル位置に至る。このニュートラル位置から、ホイールリムとベルとの間のトルクは、ゼロである（残留摩擦を除く）。その減速レベルに依存して、ホイールリムは、次に、ホイールリムの駆動停止部または場合によりホイールリムの別の停止部が第２のベル停止部と接触するまで、ベルに対して、その過程（フリーホイールモード）を続けることができる。

それから、別の最大角変位（α_４）に達する。

これは、図１の右側の、一定のトルク領域とこの他の最大角変位（α_４）における当接の効果とが観察される部分に示されている。

特許文献１（Ｄ１）で提案されているデバイスは、完全に機能する。

しかしながら、ホイールリムの、ベルに対する加速は、重要であり得る。よって、最大角変位（α_１）での当接は、プーリの寿命に影響を与え得る衝撃を繰り返し発生させる。他の最大角変位（α_４）についても、同様の状況が生じる可能性がある。これは特に、エンジン始動段階の間にエンジン燃焼の最初のサイクルに関連する加速および減速が非常に大きい所定のエンジン車両に当てはまる。

これらの繰り返される衝撃は、伝動要素上の、例えばオルタネータ上のプーリを緩める可能性もある。

ＥＰ２３８３４９０

本発明の目的の１つは、上述の欠点のうちの少なくとも１つが存在しない連結解除プーリを提案することにある。

この目的に沿って、本発明は、長手軸を備える連結解除プーリを提案し、前記プーリは、
－ホイールリムを第１の伝動要素に接続するベルトを受け入れるための第１の部位と、第１の部位の軸伸長方向、すなわちプーリの長手軸により画定される方向、に配置される第２の部位とを備えるホイールリムと、
－第２の伝動要素に強固に接続されるハブであって、前記伝動要素のうちの一方は、駆動側であり、もう一方は、被駆動側である、ハブと、
－ホイールリムの第２の部位の下に配置される第１の部分と、第１の部分から前記長手軸に沿って広がる少なくとも１つの円筒スカートの形状で示される第２の部分とを含むリングギヤであって、前記長手軸を中心としてホイールリムおよびハブに対して回転することができるリングギヤと、
－リングギヤをホイールリムに対して駆動するための手段と、
－弾性変形可能な要素、例えばハブに中心合わせされたねじりばね、であって、その第１の端部がハブに固定され、その第２の端部がリングギヤに固定される、弾性変形可能な要素と、を含み、
前記少なくとも１つの円筒スカートは、さらに、弾性変形可能な要素に対向して配置され、よって、弾性変形可能な要素は、前記少なくとも１つの円筒スカートと接触することができる、

本発明によるプーリは、単独または組み合わせて取り入れられる以下の特徴、すなわち、
－リングギヤの少なくとも１つの円筒スカートは、弾性であること、
－リングギヤの少なくとも１つの円筒スカートは、複数の長手方向スロットを含み、その結果、複数のスロットのうちの１つにより互いから分離される複数の部分を含むこと、
－複数のスロットのうちの少なくとも１つのスロットは、少なくとも１つの円筒スカートの円周で測定した場合に、円筒スカートの少なくとも１つの部分の幅より完全に小さい幅を有すること、
－複数のスロットのうちの少なくとも１つのスロットは、少なくとも１つの円筒スカートの円周で測定した場合に、円筒スカートの少なくとも１つの部分の幅以上の幅を有すること、
－リングギヤは、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドもしくはこれらのアロイ等のプラスチックまたは熱可塑性エラストマから選択される材料で製造されること、
－リングギヤの第２の部分は、２つの同心円筒スカートの形態であり、２つの円筒スカートの間に、弾性変形可能な要素が配置されること、
－ホイールリムとハブとの間の第１の相対方向回転への、ホイールリムによるリングギヤの駆動を保証するための手段は、ホイールリムの内周に配置される少なくとも１つの停止部を第２の部位の位置に、かつリングギヤの外周に配置される少なくとも１つの停止部を第１の部分の位置に含むこと、
－ホイールリムの内周は、少なくとも１つの第２の停止部を含み、リングギヤの外周は、少なくとも１つの第２の停止部を含むこと、
－ホイールリムとハブとの間の第１の相対的回転方向への、ホイールリムによるリングギヤの駆動を保証するための手段は、一方向クラッチ、例えばねじりばね、を含み、その一端部は、リングギヤに固定され、その残りの部分は、ホイールリムの第２の部位の下およびリングギヤの周りの双方に取り付けられること、
－ホイールリムとハブとの間の第１の相対的回転方向への、ホイールリムによるリングギヤの駆動を保証するための手段は、一方ではホイールリムの第２の部位に力によって取り付けられ、もう一方ではリングギヤの第１の部分の周りに取り付けられる一方向フリーホイールを含むこと、
－プーリは、ホイールリムとハブとの間に配置される少なくとも１つのベアリングを含むこと、
－少なくとも１つのベアリングは、ハブと接触している半径方向に延びる面を含むこと、
－少なくとも１つのベアリングは、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）を配合したポリアミド、ポリテトラフルオロエチレンを配合したポリアミドもしくはポリオキシメチレンから選択されるプラスチック材料、またはポリテトラフルオロエチレンを配合した外層で被覆される金属もしくは金属合金の内層の何れかで製造されること、
－プーリは、ホイールリムに固定的に取り付けられる、かつ好ましくはリングギヤと接触するカバーを提供すること、
のうちの少なくとも１つも有し得る。

下記のような添付図面を参照して行なう以下の説明において、本発明は、よりよく理解され、かつ本発明の他の目的、利点および特徴もより明確となるであろう。

本発明による、及び様々な変形例における、連結解除プーリの一実施形態を表す。 本発明による、及び様々な変形例における、連結解除プーリの第２の実施形態を表す。 本発明による連結解除プーリの第３の実施形態を表す。 様々な変形例による、本発明の第１の実施形態の機能図を表す。 様々な変形例による、本発明の第２の実施形態の機能図を表す。

図２～図１０を参照し、本発明の第１の実施形態について説明する。

本発明による連結解除プーリ１００は、第１の伝動要素（不図示、例えば、車両エンジンのシャフトに接続される駆動ベルト）に強固に接続されるホイールリム１を有する。ホイールリム１は、外側に、第１の伝動要素との連結を可能にするベルト、この場合はｐｏｌｙ Ｖ（登録商標）型ベルト、を受けいれるための第１の部位１１と、第１の部位１１の軸伸長方向、すなわち、プーリの長手軸ＡＸにより画定される方向に配置される第２の部位１２とを備えている。

ホイールリム１は、第２の部位１２に、ホイールリム１の内周に配置される少なくとも１つの停止部１３、１４も有する。このような停止部１３、１４は、内側停止部とも呼ばれる。有利には、図２～図１０に示すように、ホイールリムは、常にホイールリム１の第２の部位１２であって、ホイールリム１の内周１１０に配置される少なくとも２つの停止部１３、１４を備えている。

プーリ１００は、第２の伝動要素（例えば、被駆動オルタネータシャフト）に強固に接続されるハブ２も有する。

伝動要素の一方は、駆動側であり、他方は、被駆動側である。

プーリ１００は、リングギヤ３、３０も含む。

リングギヤ３、３０は、ホイールリムの第２の部位１２の下に配置される第１の部分３１と、第１の部分３１から前記長手軸ＡＸに沿って延びる、少なくとも１つの円筒スカート３５、３６の形態の第２の部分３２とを含む。より正確には、図２～図８において、第２の部分３２は、２つの同心円状の円筒スカート３５、３６の形態である。一方で、先の図に示されているプーリ１００の一変形例を表す図９および図１０では、１つの円筒スカート３５のみが設けられている。

リングギヤの第１の部分３１は、このリングギヤの第２の部分３２より剛性が高いことに留意すべきである。これは、添付の図面に示されるように、２つの部分３１、３２の各々の幾何学的形状に関係し、具体的には、第２の部分３２が、第１の部分３１におけるその固定部位とは反対側に位置する自由端を有するという事実に関係する。

リングギヤ３、３０は、第１の部分３１に、リングギヤ３の外周３３０に配置される少なくとも１つの停止部３３、３４も含む。このような停止部３３、３４は、外側停止部とも呼ばれる。有利には、図２～図１０に示すように、リングギヤ３は、常にリングギヤ３の第１の部分３１に、リングギヤの外周３３０に配置される少なくとも２つの停止部３３、３４を備えている。

プーリ１００は、第１の端部４１でハブ２に、第２の端部４２でリングギヤ３に固定される弾性変形可能な要素４、この場合は一例としてねじりばね４、も備えている。

ねじりばね４は、ハブ２の内側で中心合わせ（心出し）されている。この目的のため、ハブ２は、伝統的に連結解除プーリ用と考えられているあらゆるハブのように、ねじりばね４の中心合わせのための環状部位ＺＡを含み、この環状部位ＺＡは、２つの壁によって、すなわちハブ２の半径方向内側の壁Ｐ１と、半径方向外側の壁Ｐ２とによって画定されている。

さらに、リングギヤ３の円筒スカート３５、３６は、ねじりばね４とハブ２との間に挿入される。具体的には、２つの円筒スカート３５、３６が設けられる場合、ねじりばね４は、有利には、２つの円筒スカート３５、３６の間に配置され、２つの円筒スカート３５、３６自体は、ハブ２の２つの壁Ｐ１とＰ２との間に配置される。

２つの円筒スカート３５、３６が設けられる場合、ねじりばね４のハブ２およびリングギヤ３、３０への固定は、埋込みによって、または、ハブ２およびリングギヤ３、３０内に設けられる保持形態部によって行われてもよい。図２～図８において、ねじりばね４の端部４２は、曲がった形の端部４２、すなわち半径方向に延びる端部４２を収容するという目的に合わせて設けられたリングギヤのハウジング３３１内へ埋め込むことによって取り付けられる。図９および図１０では、ねじりばねの端部４２が曲がっておらず、よってリングギヤ３の保持形状部（図９および１０では不可視）に接触する。

２つの円筒スカート３５、３６が設けられる場合、ねじりばね４は、２つの円筒スカート３５、３６間に配置される。

円筒スカート３５、３６は、弾性変形可能な要素４に対向して配置される。

リングギヤ３は、ハブ２に中心合わせされる。リングギヤ３、３０は、ハブ２に対し、プーリ１００の長手軸ＡＸを中心にして回転することもできる。ねじりばね４は、ハブ２とリングギヤ３との間の弾性的連結を提供する。

また、リングギヤ３は、リングギヤ３がホイールリム１に対し、プーリ１００の長手軸ＡＸを中心にして回転できるように、ホイールリム１の下に取り付けられ、より詳細には、リングギヤ３、３０の第１の部分３１が、ホイールリムの第２の部位１２の下に配置される。これは、リングギヤ３、３０の外周３３０とホイールリム１の内周１１０との間に隙間を設けることにより、容易に達成することができる。

しかしながら、ホイールリム１によるリングギヤ３、３０の駆動は、ホイールリム１の少なくとも１つの内側停止部１３、１４およびリングギヤ３、３０の少なくとも１つの外側停止部３３、３４により形成される機械的リンクである手段を設けることによって保証される。ホイールリム１によるリングギヤ３、３０の駆動は、実際に、これらの停止部によって保証することができる。動作の間、この駆動は、駆動要素に加わる応力に依存して、必ずしも使用されない。これについては、具体的には図７および図８を参照して、後により詳細に説明する。

プーリ１００は、ホイールリム１とハブ２との間に配置される少なくとも１つのベアリング６も含む。

ベアリング６は、ハブ２に対するホイールリム１の相対回転を保証する。この目的のため、ベアリング６は、有利には、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（ＭｏＳ２）を配合したポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を配合したポリアミド（ＰＡ）またはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）から選択されるプラスチック材料で製造される。あるいは、ベアリング６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）配合層で被覆される金属または金属合金層によって作製される。これらの材料は、低い摩擦係数を可能にする。

ベアリング６は、（ＡＸ軸に沿って）長手方向に延びかつハブ２と接触する半径方向の内面６２と、長手方向に延びかつホイールリム１と接触する半径方向の外面６３とを含む。効果的には、ベアリング６は、半径方向に延びる、すなわち面６２および６３に対し略垂直である、かつハブ２と接触する面６１も含む。この面６１は、ベアリング６を所定位置に取り付けて保持することをより容易にする。

プーリ１００は、カバー８を含む。カバー８は、ベルト受領部位１１とは反対側でホイールリム１を覆うためのものである。有利には、カバー８は、リングギヤ３、３０に接触して、より正確には、カバー８に面するリングギヤ３、３０の側面３７に接触して取り付けられる。

カバー８には、封止プラグ９が取り付けられる。

最後に、プーリ１００は、密封を保証するために、封止プラグ９とは反対側でホイールリム１の側方開口ＯＬに入る封止ジョイント１０を含む。

リングギヤに関して、いくつかの変形例を考えることができる。

したがって、図４に、リングギヤ３のその少なくとも１つの円筒スカート３５、３６が弾性であるリングギヤ３を示している。この場合、２つの同心スカート３５、３６は、弾性である。したがって、第２の部分３２（円筒スカート）が弾性変形可能に製造されるという理由で、リングギヤの第１の部分３１は、このリングギヤの第２の部分３２よりはるかに剛性が高いことは理解される。

この弾力性を得るために、幾つかの可能性が実現可能である。図４において、リングギヤ３の前記少なくとも１つの円筒スカート３５、３６、この場合の各円筒スカート３５、３６は、各々複数の長手方向スロットＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ’１、Ｆ’２、Ｆ’３と、スロットの１つにより必然的に互いから分離される複数の部分Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ’１、Ｐ’２、Ｐ’３とを含む。スロットＦ１は、ねじりばね４の端部４２がハウジング３３１まで通過することを可能にするために必要とされる。しかしながら、このスロットＦ１は、他のスロットとの組合せにより、各円筒スカート３５、３６に所望される弾性を提供することも可能にする。図４のリングギヤ３は、図２、図３、および図６～図８に示すものでもある。

しかしながら、少なくとも１つの弾性円筒スカート３５、３６の存在は、本発明の態様において必須ではない。

したがって、弾力性のない、リングギヤ３０の少なくとも１つの円筒スカート３５、３６を設けることは、可能である。これは図５に示される。この図５において、ねじりばね４の曲がった端部４２がハウジング３３１まで通過することを可能にするスロットＦ１を除き、スロットは存在しない。

当然ながら、ねじりばねの端部４２が曲がっていなければ、非弾性のリングギヤ３０を考慮する際にこのようなスロットＦ１は不要である。これは、図９および図１０において観察することができる。しかしながら、図９および図１０の変形例の場合に、円筒スカートが図４に示すリングギヤ３の円筒スカート３５に一致するリングギヤを提供することは可能であり、その場合、各スロットＦ１、Ｆ２、Ｆ３は、関係するスカートに弾性挙動を提供するためだけに使用される。別の変形例では、図４のリングギヤ３と同一に設けることもできる。

次に、弾性変形可能な要素４が縮小するように動作する場合の（図２～図８、弾性変形可能な要素４に曲がった端部が存在する場合）プーリ１００の動作を、一方で、リングギヤ３に関し、図２１の非弾性支持円筒スカートである場合と、他方で、リングギヤ３に関し、非弾性円筒スカートである場合について説明する。

説明のために、ホイールリム１が駆動側であり、ハブ２が被駆動側である事例について述べる。

図２１（非弾性円筒スカートの場合）は、ホイールリム１とハブ２との間で伝達されるトルクの発生を、ホイールリム１とハブ２との間に形成される角度の関数として示す。角度の原点（ゼロ角度）は、弾性変形可能な要素４上の応力と、弾性変形可能な要素４上の応力の不存在との間の限界位置（後述するように、少なくともある範囲の値に渡る）に対応する。

ゼロ角度位置から、ホイールリム１は、時計回りに回転される（図７における任意の慣例、連結モード）。これは、例えばエンジン始動時の加速状況に対応し得る。

ホイールリム１の内側停止部１３、１４は、次に、その面１３、１４ａで、リングギヤ３、３０の外側停止部３３、３４と接触状態にされる。ホイールリム１は、次に、リングギヤ３、３０を時計回りに回転させる。この場合はねじりばねである弾性変形可能な要素４は、リングギヤ３、３０およびハブ２の双方へ固定されていることから、リングギヤ３は、次に、弾性変形可能な要素４を介してハブ２を同じく時計回りの方向へ駆動する。これは、図２１に示すように、ゼロ角度とＲ１角度との間の負の角度の領域で、トルクの上昇をもたらす。次に、トルクは、（ゼロ角度において）ゼロからＣ_０へ変化するが、これは、ハブ２とベアリング６との間の摩擦トルクに対応する。次に、これは、弾性変形可能な要素４が応力を受けるにつれて直線的に増加する。

弾性変形可能な要素４の変形が十分に大きければ、これは、円筒スカート３５、３６の一方、この場合は最小直径を有する円筒スカート、すなわち円筒スカート３６と接触する（この例では、弾性変形可能な要素４が、曲がった端部４２が存在する図２～８に示す縮小モードで動作することに起因する）。この接触は、図２１の角度Ｒ１によって規定される。

角度Ｒ１より上では、弾性変形可能な要素４と円筒スカート３６との接触により追加のトルクが生じることから、トルクは、角度Ｒ１の下より急速に増加する。

この動作は、点Ｒ２まで続く。点Ｒ１から点Ｒ２までは、弾性変形可能な要素と円筒スカート３６との接触面積が単に増加する。例えば、弾性変形可能な要素４がねじりばねである場合がこれに当てはまるが、その理由は、この場合、角度（絶対値）が増加するにつれて円筒スカート３６に接触するねじりばね４のコイル数が増すためである。

点Ｒ２において、弾性変形可能な要素４は、それ以上変形することができず、円筒スカート３６によって完全にブロックされる。例えば、弾性変形可能な要素４がねじりばねである場合、これは、ばねコイルの全ての内面４４が円筒スカート３６に接触している状況に対応する。点Ｒ２から、ホイールリム１からハブ２へ向かうトルクは、リングギヤ３の第１の部分３１を通過し、かつ弾性変形可能な要素４および円筒スカート３６の双方により形成されるその時点で剛性であるアセンブリを通過する。この点Ｒ２は、図７に示すプーリ１００の構成に対応する。

先行技術（文献Ｄ１）のプーリとは異なり、明確な当接は存在しない。

さらに、文献Ｄ２（ＤＥ１０２０１５２０５６１２）と比較すると、弾性変形可能な要素４と円筒スカートとの接触は、リングギヤのホイールリムに対する駆動を保証するための手段に対する如何なる応力も伴うものではない。これは、リングギヤの第１の部分３１がその第２の部分３２より剛性であるという事実に起因する。

したがって、プーリ１００の寿命は、向上する。

プーリ１００が減速されると（例えば、エンジン始動中のエンジン停止または減速段階）、図２１の曲線は、反対方向へ斜行してゼロ角度に達する。このゼロ角度へ戻る間、内側停止部１３、１４および外側停止部３３、３４は、ハブ２と、自然とその平衡位置へ戻ろうとする弾性変形可能な要素４との抵抗トルクの作用下で接触状態のままである。

減速が十分な強さであれば、正の角度領域となる。

より正確には、ゼロ角度から、内側停止部１３、１４および外側停止部３３、３４は、もはや接触せず、ホイールリム１は、リングギヤ３と比較して、反時計回り（図８の矢印Ｆ２）である相対回転運動を行なう。

ゼロ角度と角度Ｒ３との間、トルクは、弾性変形可能な要素４上に応力が存在しないことから一定である。しかしながら、このトルクはゼロではなく、ベアリング６に対するホイールリム１の摩擦に、（ホイールリム１に固定される）カバー８とリングギヤ３の面３７との摩擦を加えたものから成る。ゼロ角度を通過すると、トルクは、値Ｃ_０からＣ_１へ変化する（カバー／リングギヤの摩擦がベアリングと関連する摩擦に加わることから、│Ｃ_１│＞Ｃ_０）。リングギヤ３とカバー８との接触力は、弾性変形可能な要素４の軸方向の予圧によって発生する。この予圧は、所望されるＣ_１レベルに従って調整することができる。次に、カバー８とリングギヤ３の面３７との摩擦が、ゼロ角度と角度Ｒ３０との間でベアリング／ハブの摩擦のみをプレスする場合より迅速なハブ２の減速を可能にすることは、留意されるべきである。これは、ホイールリム１に対するハブ２の速度超過により生じるノイズをこうして制限できるという理由で、特に興味深い。

当然ながら、カバー８がリングギヤ３に接触していなければ、このトルクＣ_１は、Ｃ_０に等しくなる。カバー／リングギヤの摩擦による寄与は、全くなくなる。

角度Ｒ３からは、内側停止部１３、１４と外側停止部３３、３４とが、ホイールリム１の内側停止部の面１３ｂ、１４ｂを介して再び接触する。

この接触は、弾性変形可能な要素４の応力下に置かれることに助けられて、ホイールリム１の反時計回りの動きを減速させる。図２１では、これは、角度Ｒ３とＲ４との間のトルク減少をもたらす。実際に、この応力の影響下で、弾性変形可能な要素４は、拡大するよう変形して、より大きい直径の円筒スカート、すなわち円筒スカート３５と接触するに至る。弾性変形可能な要素４間の接触面積は、角度Ｒ３とＲ４との間で増加し、よってトルクがますます増加する（制動効果）。

角度Ｒ４は、弾性変形可能な要素４が円筒スカート３５によりブロックされている状況に対応する。これは、特に、弾性変形可能な要素４がねじりばねである場合に当てはまり、角度Ｒ４は、ばねコイルの全ての外面４３が円筒スカート３５と接触している状況に対応する。角度Ｒ４において、弾性変形可能な要素４および円筒スカート３５は、トルクが通る剛性アッセンブリを形成する。

図２２（弾性円筒スカートの場合）は、ホイールリム１とハブ２との間で伝達されるトルクの発生を、ホイールリム１とハブ２との間に形成される角度の関数として示す。角度の原点（ゼロ角度）は、弾性変形可能な要素４上の応力と、弾性変形可能な要素４上の応力の不存在との間の限界位置（後述するように、少なくともある範囲の値に渡る）に対応する。

この場合、上述の動作を部分的に転用することができる。

具体的には、図２２を図２１と比較すると、
－角度Ｒ１０は、角度Ｒ１に対応し、
－角度Ｒ３０は、角度Ｒ３に対応し、
－角度Ｒ２０は、弾性変形可能な要素がそれ以上変形され得ない位置である限り、角度Ｒ２に対応し、かつ、
－角度Ｒ４０は、弾性変形可能な要素がそれ以上変形され得ない位置である限り、角度Ｒ４に対応する。

しかしながら、円筒スカート３５、３６が弾性であるという事実は、弾性変形可能な要素４がこれらの円筒スカート３５、３６の一方と接触しているときに円筒スカート３５、３６を変形させることを可能にする。

したがって、角度Ｒ５０は、弾性変形可能な要素４と円筒スカート３６との接触に対応し、かつ角度Ｒ５０と角度Ｒ２０との間の領域は、円筒スカート３６の変形領域に対応する。よって、角度Ｒ２０は、円筒スカート３６が、弾性変形可能な要素４の作用により押しつけられるその変形に起因して、ハブ２に、より具体的にはハブ２の壁Ｐ１に接触している位置に対応する。円筒スカート３６がハブ２に接触すると、円筒スカート３６、あるいは実際には弾性変形可能な要素は、それ以上変形し得ない。

したがって、角度Ｒ６０も、弾性変形可能な要素４と円筒スカート３５との接触に対応し、かつ角度Ｒ６０と角度Ｒ４０との間の領域は、円筒スカート３５の変形領域に対応する。よって、角度Ｒ４０は、円筒スカート３５が、弾性変形可能な要素の作用により押しつけられるその変形に起因して、ハブ２に、より具体的にはハブ２の壁Ｐ２に接触している位置に対応する。円筒スカート３５がハブ２に接触すると、円筒スカート３５、あるいは実際には弾性変形可能な要素４は、それ以上変形し得ない。

しかしながら、図９および図１０の変形例によれば、プーリ１００が、連結モードにおいて拡大形態で動作できることは、想起されるべきである。

この場合、プーリ１００の動作は、負の角度領域において、図２１および図２２を参照して先に述べたものと同様である。しかしながら、拡大するよう動作する弾性変形可能な要素４は、直径が大きい方の円筒スカート、すなわち円筒スカート３５に接触する。

正のコーナ領域では、直径が小さい方の円筒スカート、すなわち円筒スカート３６が、非弾性挙動（図２１）または弾性挙動（図２２、例えばスロットの存在）で設けられる場合、図２１および図２２に類似する動作が生じることも予想され得る。そして、この可能性が考慮される場合には、弾性変形可能な要素４の端部をハブ２およびリングギヤ３に埋め込むことが必要である。

円筒スカート３５、３６が弾性であれば、これらは、先に説明したように変形する。

先に説明した動作（縮小中に連結モードが実行される図２１または図２２、または拡大中に連結モードが実行される等価のもの）では、２つの円筒スカート３５、３６が使用される。

第１の実施形態に対応するプーリ１００のための２つの円筒スカート３５、３６の存在は、具体的には、これが図１の従来技術とは異なり、この従来技術の２つの明確な停止部を回避できるという理由で、特に効果的である。

しかしながら、文献Ｄ１に開示されている先行技術の機能を単に部分的に改良しようとする場合には、ただ１つの円筒スカート３５、３６だけが設けられ得る。例えば、負の角度側でのみ制動または減衰効果を得るために、円筒スカート３６と共働する、連結モードにおいて縮小するよう動作する弾性変形可能な要素４と共に作動することは、可能である。

図１１～図１８を参照し、本発明の第２の実施形態について説明する。

第１の実施形態と比較した変更は、駆動がホイールリム１とリングギヤ３’、３０’、３００’との間で行われる点である。したがって、この第２の実施形態において、プーリ１００’は、ホイールリム１が内側停止部を有しておらず、リングギヤ３’、３０’、３００’が外側停止部を有していない形態である。

このプーリ１００’の場合、ホイールリム１とリングギヤ３’、３０’、３００’との間の駆動は、一方向クラッチ５によって行われる。

一方向クラッチ５は、例えばリングギヤ３’、３０’、３００’内に作製されるハウジング３３２内への挿入または埋込みによって、リングギヤ３’、３０’、３００’に固定される端部５１を含む。したがって、プーリ１００’のリングギヤ３’、３０’、３００’は、一方向クラッチ５の存在に適応できるように、プーリ１００のリングギヤ３、３０と比較して僅かに変更されている（図１３～１５）。それでもなお、リングギヤ３’、３０’、３００’の第１の部分３１は、このリングギヤの第２の部分３２より剛性が高い。一方向クラッチ５の残りの部分５２は、ホイールリム１の第２の部位１２の下およびリングギヤ３’、３０’、３００’の周囲の双方に、すなわち、ホイールリム１の第２の部位１２の内周１１０とリングギヤ３’、３０’、３００’の第１の部分３１の外周３３０との間に取り付けられる。この部分５２の全体形状が円筒であることは、留意されるべきである。

効果的には、一方向クラッチ５の他端部５３は、自由端にされ、よってリングギヤ３’、３０’、３００’またはホイールリム１の何れにも取り付けられない。この場合、一方向クラッチ５は、その自然状態において、この一方向クラッチ５の直径がホイールリム１の内径より大きいように選択され、これにより、一方向クラッチ５がホイールリム１とリングギヤ３’、３０’、３００’との間に挿入されるとき一方向クラッチ５の予圧が保証される。

上記は、ねじりばね４の端部４２が曲がっている図１１～図１５および図１７および図１８（第１の実施形態の図２～図８に類似）に当てはまるが、ねじりばねの端部４２が曲がっていない図１６の変形例（第１の実施形態の図９および図１０の変形例に類似）にも当てはまる。

ねじりばね４の端部４２が曲がっている場合（例えば、図１１～図１５参照）、一方向クラッチ５の端部５１は、効果的には、かつ添付の図面に示されるように、アームによって示される。この端部またはアーム５１は、効果的には、より良いトルク伝達を提供するためにねじりばね４の端部４２に接触する。より正確には、一方向クラッチの端部５１は、ねじりばね４の曲がった端部４２の側面４２０に接触する（これは、例えば図１１および図１３に例示され得る）。

これに対して、この端４２が曲がっていない場合（図１６）、必然的に一方向クラッチ５の端部５１との接触はない。

効果的には、一方向クラッチ５の端部５１の、軸伸長方向に配置される、すなわちプーリ１００’の長手軸ＡＸにより画定される方向に配置されるコーナ６０が設けられ得ることは、留意されるべきである。このコーナ６０は、トルクの伝達に際してアーム５１を所定位置に保持することをより容易にする。コーナ６０は、アーム５１が、このアーム５１を受け入れるためにリングギヤ３’、３０’、３００’’内に設けられるハウジング３３２内により良好に保持されることを可能にする。具体的には、コーナ６０は、トルクが加えられた際にアーム５１が曲がることを防止する。

コーナ６０により実行される機能が他の方法でも達成され得ることは、留意されるべきである。実際に、図１７および図１８に表されているように、カウンタリングギヤ３’ｂと、リングギヤ３’ａ自体の、カウンタリングギヤ３’ｂと協働することになる相補形状３４０との実装を考慮してもよい。プーリの取り付けに関して、この設計は、コーナ６０を含むものに比べて容易である。

一方向クラッチ５がねじりばね４と直列に、これらを接触状態に保つリングギヤ３’、３０’、３００’を介して連結されることは、理解される。

第１の実施形態と同様に、リングギヤ３’、３０’、３００’についても幾つかの設計が可能である。

図１３のリングギヤ３’を、図４のリングギヤ３と比較してみる。これらの２つのリングギヤの唯一の違いは、図１３では、一方向クラッチ５のアーム５１用のハウジング３３２の存在および円筒スカート３５の不存在である。実際に、図２１において後述するように、一方向クラッチが使用されることから、円筒スカート３５は不要である。

図１４のリングギヤ３０’は、円筒スカート２６の幾何学的形状が図１３のリングギヤ３’と異なる。実際に、図１３では、図４のように、複数のスロットＦ１、Ｆ２、Ｆ３は、少なくとも１つの円筒スカート３６の円周で測定される場合、円筒スカート３６の少なくとも１つの部分Ｐ’１、Ｐ’２、Ｐ’３の幅より完全に小さい幅を有する。これに対して、図１４における複数のスロットは、円筒スカート３６の円周で測定される場合、円筒スカート３６の少なくとも１つの部分Ｐ’１、Ｐ’２、Ｐ’３の幅以上の幅を有する。この図１４において、スロットの幅は、図１４の円筒スカート３６が図１３の円筒スカートを反転させたもののように見えるものである。

図１４に提案されているような円筒スカートは、第１の実施形態のプーリ１００において、円筒スカート３６、円筒スカート３５、または円筒スカート３５、３６双方の何れかを形成するために使用される可能性もあることは、留意されるべきである。

第２の実施形態によるプーリ１００’の他の構成要素は、第１の実施形態の構成要素と同一であり、詳述を省く。これは、具体的には、カバー８およびベアリング６、並びに、前記または場合により各円筒スカート３５、３６が弾性変形可能な要素４に対向して配置されるという事実に該当する。

リングギヤ３’、３０’は、共に弾性の円筒スカート３６を有するリングギヤである。

最後に、図１５に表されている変形例において、リングギヤ３００’は、その円筒スカート３６が弾性でないリングギヤである。この設計は、図５のものに類似するが、一方向クラッチ５のアーム５１用のハウジング３３２が存在し、直径が大きい方の円筒スカート、すなわち円筒スカート３５がない。

より大きい直径を有する円筒スカート３５の存在がプーリ１００’において必須でない場合であっても、これは、プーリ１００’の動作における直接関係しないけれども、設けられ得ることは、留意されるべきである。とはいえ、これにより、リングギヤ３のハブ２における中心合わせを保証することができる。

図２３（非弾性円筒スカート２６、すなわち具体的には図１５によるもの、の場合）は、ホイールリム１とハブ２との間で伝達されるトルクの発生を、ホイールリム１とハブ２との間に形成される角度の関数として示す。角度の原点（ゼロ角度）は、弾性変形可能な要素４上の応力と、弾性変形可能な要素４上の応力の不存在との間の限界位置に対応する。

引き続き、ホイールリム１が駆動側、ハブ２が被駆動側である事例について考察する。ホイールリムが（慣例により、例えば加速に連動して時計回りに）回転されると、一方向クラッチ５に応力がかかり、次に、リングギヤ３００’がホイールリム１により、次に弾性変形可能な要素４を介してハブ２により駆動されることが可能になる。すると、前記手段に伝達されるトルクが増加する。これは、図２３における、ゼロ角度と角度Ｒ’１との間の負の角度に対応する。

角度Ｒ’１において、弾性変形可能な要素４は、円筒スカート３６と接触している。

角度Ｒ’１を超えると、弾性変形可能な要素４がそれ以上変形され得ない角度Ｒ’２に到達するまで、この接触の結果として追加のトルクが加わる。

ホイールリム１が減速すると、図２３の曲線は、角度Ｒ’２からゼロ角度まで移動し、一方向クラッチ５は、それ以降作動されない。

減速が十分に大きければ、図２３は、トルクが一定である正の角度範囲において示される。実際に、この領域では、一方向クラッチにもはや応力が印加されず、よって、リングギヤ３００’とホイールリム１との間に相対運動が存在する（フリーホイールモード）。先に説明したように、この定トルクは、ベアリング／ハブ摩擦成分と、カバー８とリングギヤとの摩擦に関連する成分とを含み、合計でトルクＣ_１が提供される。

図２４（弾性円筒スカート２６、すなわち具体的には図１３または図１４によるもの、の場合）は、ホイールリム１とハブ２との間で伝達されるトルクの発生を、ホイールリム１とハブ２との間に形成される角度の関数として示す。この場合もやはり、角度の原点（ゼロ角度）は、弾性変形可能な要素４上の応力と、弾性変形可能な要素４上の応力の不存在との間の限界位置に対応する。

図２４を図２２と比較すると、
－角度Ｒ’１０は、角度Ｒ’１に対応し、
－角度Ｒ’２０は、弾性変形可能な要素がそれ以上変形され得ない位置である限り、角度Ｒ’２に対応することが分かる。

一方で、図２４は、弾性変形可能な要素４と円筒スカート３６との接触に対応する角度Ｒ’３０の存在を示している。角度Ｒ’３０からＲ’２０までの間は、円筒スカート３６とハブ２との、この場合はハブ２の壁Ｐ１との接触に対応する角度Ｒ’２０に至るまでの円筒スカート３６の弾性変形に関連する動作に対応する。

上述の動作説明は、弾性変形可能な要素がホイールリム１とハブ２との間のトルクの通過を保証するために縮小モードで動作する事例に関するものであった。

当然ながら、より大きな直径の円筒スカート、すなわち円筒スカート３５が用いられ、弾性変形可能な要素４が拡大するよう作動される場合でも（図１６参照）、動作は同様のものとなる。

図１９および図２０を参照し、本発明の第３の実施形態について説明する。

第１の実施形態と比較して、変更点は、駆動がホイールリム１とリングギヤ３との間で行われることである。したがって、この第３の実施形態において、プーリ１００’’は、ホイールリム１が内側停止部を有しておらず、リングギヤ３’、３０’、３００’が外側停止部を有していないものである。

このプーリ１００’の場合、ホイールリム１とリングギヤとの間の駆動は、一方向フリーホイール５０によって行われる。

第２の実施形態と比較すると、一方向フリーホイール５０は、一方向クラッチ５の代わりに、ホイールリム１によるリングギヤ３の駆動を保証する。

より正確には、一方向フリーホイール５０は、ホイールリム１の第２の部位１２内に、ホイールリム１の内周１１０に当接し、かつ一方で、リングギヤ３の第１の部分３１の周りに、強固に取り付けられる。一方向フリーホイール５０の内壁５１０は、複数のローラ５２０を含み、これらのローラ５２０により、ホイールリム１とリングギヤ３との間の第１の相対的回転方向への、ホイールリム１によるリングギヤ３の駆動を保証し（連結モード）、かつ第１の相対的回転方向とは反対の、ホイールリム１とハブ２との間の第２の相対的回転方向へ、リングギヤ３をホイールリム１に対して自由にさせること（フリーホイールモード）が可能である。この場合もやはり、リングギヤの第１の部分３１は、このリングギヤの第２の部分３２より剛性が高い。

したがって、結果は、第２の実施形態のプーリ１００’の一方向クラッチに関して説明したことと同じである。

また、図２３および図２４の動作曲線は、一方向フリーホイール５０を備えたプーリ１００’のこの事例にも転用可能である。

最後に、プーリの寿命を向上させるのであれば、連結モードにおいて縮小（疲労）するよう作動する弾性変形可能な要素４を使用することが好ましい点は、留意されるべきである。一方で、この場合、製造は、より複雑になる。

また、連結モードにおいて拡大するよう作動する弾性変形可能な要素４を使用するように選択することもできる。疲労に関する効果は劣るものの、費用が下がる。

この作動方法に関してどのような選択がなされるにせよ、ここで提案する発明が何れの場合もプーリの寿命を向上させるという事実に変わりはない。

最後に、考慮される実施形態が何であれ、リングギヤは、例えば、以下の材料、すなわち、
－ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはこれらのアロイ等のプラスチック（前記プラスチック材料は、配合型であっても、配合型でなくてもよい）、
－熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）、
－アルミニウム、青銅、真鍮、鋼等の金属、およびその合金、
から選択される材料で製造されてもよい。

Claims (14)

1. 長手軸（ＡＸ）を備える連結解除プーリ（１００、１００'、１００''）であって、前記プーリは、
   －ホイールリムを第１の伝動要素に接続するベルトを受け入れるための第１の部位（１１）と、前記第１の部位（１１）の軸伸長方向、すなわち前記プーリの前記長手軸（ＡＸ）により画定される方向、に配置される第２の部位（１２）とを備えるホイールリム（１）と、
   －第２の伝動要素に強固に接続されるハブ（２）であって、前記伝動要素のうちの一方は駆動側であり、他方は被駆動側である、ハブ（２）と、
   －前記ホイールリムの前記第２の部位（１２）の内周（１１０）の下に配置される第１の部分（３１）と、前記第１の部分（３１）から前記長手軸（ＡＸ）に沿って広がり、弾性であり、複数の長手方向スロット（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、複数の前記スロットのうちの１つによって互いから分離される複数の部分（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）とを含む少なくとも１つの円筒スカート（３５、３６）の形状で示される第２の部分（３２）とを含むリングギヤ（３、３'）であって、前記長手軸（ＡＸ）を中心として前記ホイールリム（１）および前記ハブ（２）に対して回転することができる、リングギヤ（３、３'）と、
   －前記リングギヤ（３）を前記ホイールリム（１）に対して駆動するための手段（５、５０、１３、１４、３３、３４）と、
   －弾性変形可能な要素（４）、例えば前記ハブ（２）に中心合わせされたねじりばねであって、その第１の端部（４１）が前記ハブ（２）に固定され、その第２の端部（４２）が前記リングギヤ（３）に固定される、弾性変形可能な要素（４）と、を含み、
   前記少なくとも１つの円筒スカート（３５、３６）は、さらに、前記弾性変形可能な要素（４）に対向して配置され、よって、前記弾性変形可能な要素（４）は、前記少なくとも１つの円筒スカート（３５、３６）と接触することができる、
   連結解除プーリ（１００、１００'、１００''）。
2. 前記複数のスロットのうちの少なくとも１つのスロット（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）は、前記少なくとも１つの円筒スカート（３５、３６）の円周で測定された場合に、前記円筒スカート（３５、３６）の少なくとも１つの部分（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の幅より完全に小さい幅を有する、請求項１に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
3. 前記複数のスロットのうちの少なくとも１つのスロット（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）は、前記少なくとも１つの円筒スカート（３５、３６）の円周で測定された場合に、前記円筒スカート（３５、３６）の少なくとも１つの部分（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の幅以上の幅を有する、請求項１に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
4. 前記リングギヤ（３、３'）は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）もしくはこれらのアロイ等のプラスチックまたは熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）から選択される材料で製造される、請求項１から３のいずれか１項に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
5. 前記リングギヤ（３、３'）の前記第２の部分（３２）は、２つの同心円筒スカート（３５、３６）の形態であり、前記弾性変形可能な要素（４）は、前記２つの円筒スカートの間に配置される、請求項１から４のいずれか１項に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
6. 前記ホイールリム（１）と前記ハブ（２）との間の第１の相対的回転方向への、前記ホイールリム（１）による前記リングギヤ（３）の駆動を保証するための前記手段（１３、１４、３３、３４）は、
   －前記第２の部位（１２）の位置で、前記ホイールリム（１）の内周（１１０）に配置される少なくとも１つの停止部（１３、１４）と、
   －前記第１の部分（３１）の位置で、前記リングギヤ（３、３'）の外周（３３０）に配置される少なくとも１つの停止部（３３、３４）と、を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のプーリ（１００）。
7. －前記ホイールリム（１）の内周は、少なくとも１つの第２の停止部（１４）を含み、
   －前記リングギヤ（３）の外周は、少なくとも１つの第２の停止部（３４）を含む、請求項６に記載のプーリ（１００）。
8. 前記ホイールリム（１）と前記ハブ（２）との間の第１の相対的回転方向への、前記ホイールリム（１）による前記リングギヤ（３）の駆動を保証するための手段（５）は、一方向クラッチ（５）、例えばねじりばね、を含み、その一端部（５１）は、前記リングギヤ（３）に固定され、その残りの部分（５２）は、前記ホイールリム（１）の前記第２の部位（１２）の内周（１１０）と前記リングギヤ（３’）の前記第１の部分（３１）の外周（３３０）との間に取り付けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載のプーリ（１００'）。
9. 前記ホイールリム（１）と前記ハブ（２）との間の第１の相対的回転方向への、前記ホイールリム（１）による前記リングギヤ（３）の駆動を保証するための手段（５）は、一方では前記ホイールリム（１）の前記第２の部位（１２）に力によって取り付けられ、他方では前記リングギヤ（３）の前記第１の部分（３１）の周りに取り付けられる一方向フリーホイール（５０）を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のプーリ（１００'）。
10. 前記ホイールリム（１）と前記ハブ（２）との間に配置される少なくとも１つのベアリング（６）を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
11. 前記少なくとも１つのベアリング（６）は、前記ハブ（２）と接触する半径方向に延びる面（６１）を含む、請求項１０に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
12. 前記少なくとも１つのベアリング（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（ＭｏＳ₂）を配合したポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を配合したポリアミド（ＰＡ）もしくはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）から選択されるプラスチック材料、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を配合した外層で被覆される金属もしくは金属合金の内層の何れかで製造される、請求項１０または１１に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。
13. 前記ホイールリム（１）に固定的に取り付けられる、かつ好ましくは前記リングギヤ（３、３'）と接触する、カバー（８）が設けられる、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプーリ（１００、１００'、１００'、１００''）。
14. 前記リングギヤの前記第１の部分（３１）は、前記リングギヤの前記第２の部分（３２）より剛性が高い、請求項１から１３のいずれか１項に記載のプーリ（１００、１００'、１００''）。

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