Als Freilaufkupplung verwendbare Klauenkupplung. Bei den bekannten und bisher üblichen Freilaufkupplungen haben sich in der Hauptsache zwei Ausführungsformen durch zusetzen vermocht: einmal die sogenannten Klinkengesperre, in denen die Kraftüber tragung durch schwenkbare Klinken erfolgt, die in einer der Kupplungshälften unterge bracht sind und den zu kuppelnden Teil nur in einer Drehrichtung mitzunehmen vermö gen, während in der umgekehrten Drehrich tung ein Eingriff der Klinken durch eine besondere Ausbildung von Rasten verhindert wird.
Die zweite Ausführungsform, die sich ihrer grösseren Einfachheit und Geräusch losigkeit halber insbesondere im Fahrzeug bau, zum Beispiel bei Fahrrädern und Kraftfahrzeugen, durchgesetzt hat, umfasst die sogenannten Klemmgesperre, in denen Klemmstücke, zum Beispiel Kugeln oder Rollen, die Kupplung beziehungsweise Ent- kupplung bewirken.
Den vorerwähnten Ausführungsformen ist zunächst der Nachteil gemeinsam, dass sie für die Übertragung grosser Kräfte un geeignet sind und zu Abmessungen zwingen, die vielfach aus räumlichen Gründen ausge schlossen sind. Bei den Klinkengesperren ist es sodann fast unmöglich, an der Kraft übertragung mehrere am Umfang verteilte Klinken ganz gleichmässig teilnehmen zu lassen, da es ausserordentlich schwierig ist, die erforderliche Genauigkeit der Teilung soweit zu treiben, dass ein gleichmässiger Eingriff mehrerer Sperrklinken gewähr leistet ist. Ein weitere unangenehme Eigen schaft, die diesen Klinkengesperren anhaftet, ist das im Freilauf auftretende ratschende Geräusch, das von den über die erwähnten Rasten gleitenden Sperrklinken leervorge bracht wird.
Aber auch die Klemmgesperre sind für die Übertragung grosser Kräfte ungeeignet, da die Anzahl der bestenfalls unterzubrin genden Klemmstücke immerhin beschränkt ist; jedes Klemmstück muss sich nämlich, um in oder ausser Eingriff zu kommen in der Umfangsrichtung frei bewegen können. Die innern Kräfte, die durch die Keilwir kung der Klemmstücke im eingekuppelten Zustand auf die Kupplungshälften ausgeübt werden, sind sehr gross, so dass für zu über tragende hohe Leistungen die Verwendung derartiger Klemmgesperre schon an der Ma terialfrage scheitert.
Alle die hiervor erwähnten Schwierigkei ten, Nachteile und Unzulänglichkeiten sol len durch die erfindungsgemässe, eine im Frei lauf befindliche Freilaufkupplung als bei Änderungen der Drehverhältnisse der treiben den und getriebenen Kupplungshälfte von selbst in Wirksamkeit tretende Klauenkupp lung verwendbar machende Einrichtung ver mieden werden, durch welche Einrichtung es ermöglicht wird, dass die jeweils anzutrei bende Kupplungshälfte nur in der einen Drehrichtung mitgenommen wird, während bei Umkehr der Drehrichtung die Mitnahme jener Kupplungshälfte von selbst ausgesetzt wird. Bei dieser Einrichtung lässt sich auf einem bestimmten Durchmesser eine verhält nismässig grosse Anzahl von Kraft über tragenden Anlegeflächen unterbringen.
In der beigegebenen Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Fig. 1 ist ein Längs schnitt des einen von ihnen, während Fig. 2 und 3 das andere Ausführungsbeispiel be treffen, wobei Fig. 2 einen Längsschnitt, und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 zeigen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist auf der zunächst im Sinne des Pfeils als angetrieben zu denkenden Welle 1 eine Scheibe 2 starr befestigt, welche in achsialer Richtung geführte, mit Schraubenfedern 3' umwundene Bolzen 3 trägt. Auf den der Scheibe 2 abgekehrten Enden dieser Bolzen ist je ein konischer Reibring 4 angebracht. Der Reibring kann auch allen Bolzen ge meinsam sein.
Eine auf dem linksgängig gedachten Gewinde 5 der zunächst als an treibend gedachten Kupplungshälfte 6 ach- sial verschiebbare Kupplungsmuffe 7 ist mit einer die Reibringe 4 beziehungsweise den allen Bolzen 3 gemeinsamen Reibring auf nehmenden konischen Ringnut und an ihrer der Scheibe 2 zugekehrten Stirnseite mit Klauen 8 versehen, welche mit den an der Scheibe 2 selbst angebrachten Klauen 9 in Eingriff gelangen können. Solche als An lageflächen wirkende Klauen lassen sieh schon auf einem mässig grossen Durchmesser in grosser Anzahl anbringen; ihre Teilung, das heisst der Abstand zwischen je zwei be nachbarten Klauen, lässt sich mit modernen Werkzeugmaschinen unschwer sehr genau einhalten. Die Stirnseiten der Klauen kön nen abgeschrägt sein.
Zur Begrenzung des Hubes der Kupplungsmuffe 7 sind auf der Kupplungshälfte 6 Anschläge 10 und 11 angebracht, so dass über die Scheibe 2 in ge- kuppelter Stellung kein achsialer Schub auf die Welle 1 übertragen werden kann, der Kraftfluss zwischen der Kupplungshälfte 6 und der Kupplungsmuffe 7 mithin gleich sam kurz geschlossen ist.
Das Ein- und Ausrücken der Klauen 8 und 9 beziehungsweise die Bewegung der Kupplungsmuffe 7 in achsialer Richtung ist von der relativen Drehrichtung der beiden Kupplungshälften abhängig. Wenn die als Hohlwelle ausgebildete Kupplungshälfte 6 die Welle 1 mit der Scheibe 2 überholen will, so wird, falls das Gewinde 5, wie vor ausgesetzt, linksgängig ist, die Kupplungs muffe 7 durch die Reibringe 4 an einer Dre hung verhindert, dafür aber auf dem Ge winde 5 von links nach rechts hin bewegt, bis die Klauen 8 mit den Klauen 9 zum Eingriff kommen; die Muffe 7 legt sieh als dann, das heisst in ihrer Endstellung rechts, an den Anschlag 11 der Kupplungshälfte 6 an, kann also keinen achsialen Schub auf die Scheibe 2 und die Welle 1 ausüben.
Wenn dann aber die angetriebene Welle 1 bezie hungsweise die Scheibe 2 die (bisher an treibende) Kupplungshälfte 6 zu überholen sucht, oder, anders .ausgedrückt, wenn eine Umkehr des relativen Drehsinns eintritt, so bewegt sich die Kupplungsmuffe 7 nach links hin bis zum Anschlag 10, und es ge- raten die Klauen 8 und 9 ausser Eingriff miteinander.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 und 3 ist nur unwesentlich von dem hiervor beschriebenen verschieden.. Auf der ange trieben zu denkenden Welle 13 sitzt eine inwendig mit Klauen 24 in gleichmässigen Abständen besetzte Scheibe 14 mit muffen- förmigem, einen Mantel um. einen Teil der antreibenden andern Kupplungshälfte 16 bildenden Ansatz 20.
Eine auf einem zum Beispiel linksgängigen Gewinde 15 dieser Kupplungshälfte 16 achsial verschiebbare Kupplungsmuffe 17 trägt an ihrer der Scheibe 14 zugewandten Stirnseite den er wähnten Klauen 24 genau gegenüberste hende und gleich angeordnete Klauen 27 und an ihrem Umfang einen zweiteiligen oder auch mehrteiligen, aussen mit einem Reibbelag 22 gefütterten Reifen 18, dessen Teile durch radial wirkende Schrauben federn 19 an die Innenfläche des erwähnten Ansatzes 20 angepresst werden. Stifte 21 sollen Verdrehungen der Ringhälften 18 gegenüber der Kupplungsmuffe 17 vorbeu gen.
Die Reibung zwischen den Reib belägen 22 und der Innenwandung des An satzes 20 soll etwas grösser sein, als die im Gewinde 15 auftretende Reibung, damit beim Umschalten eine Drehung der Kupp lungsmuffe 17 verhindert, dagegen eine Verschiebung in achsialer Richtung mög lich ist. Die Umschaltung beim Wechsel des relativen Drehsinnes erfolgt ganz in derselben Weise wie beim zuerst beschrie benen Ausführungsbeispiel.
Selbstverständlich können in beiden Bei spielen der Antriebsteil und der angetrie bene Teil der Freilaufkupplung unter. sich vertauscht sein, wobei also die hiervor als angetrieben bezeichnete Scheibe 2 bezw. 7.4 zum antreibenden Teil, aber mit umge kehrtem Drehsinn, wird, während die Kupp lungshälfte 6 bezw. 16, die in den beschrie benen Beispielen den treibenden Teil bil dete, die Rolle des angetriebenen Teils über nimmt.
Die beschriebenen als Freilaufkupplung verwendbaren Klauenkupplungen, bei denen eine grosse Anzahl von Kraft zu übertragen befähigten Organen zur Verfügung stehen, sind für die Übertragung grosser, ja sogar grösster Kräfte in besonders hohem Masse geeignet. Zusätzliche innere Spannungen, wie solche bei Klemmgesperren auftreten und deren Anwendungsgebiete erheblich be einträchtigen, können sich bei dieser Ein richtung niemals schädlich auswirken; stö rende Geräusche sind in jedem Betriebszu stand dieser Kupplung völlig ausgeschlos sen. UNTERANSPRÜCHE 1.. Klauenkupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der
Claw clutch that can be used as a one-way clutch. In the case of the known and hitherto customary overrunning clutches, two main designs have been able to get through: once the so-called ratchet ratchet, in which the power is transmitted through pivoting pawls that are accommodated in one of the coupling halves and the part to be coupled only in one direction of rotation to take along vermö conditions, while in the reverse direction of rotation an engagement of the pawls is prevented by a special design of notches.
The second embodiment, which has become particularly popular in vehicle construction for its greater simplicity and silence, for example in bicycles and motor vehicles, includes the so-called locking mechanism in which clamping pieces, for example balls or rollers, effect the coupling or decoupling .
The aforementioned embodiments have the disadvantage in common that they are unsuitable for the transmission of large forces and force dimensions that are often excluded for spatial reasons. In the case of ratchet ratchets, it is almost impossible to have several ratchets distributed around the circumference participate in the power transmission evenly, as it is extremely difficult to achieve the required accuracy of the division so that an even engagement of several ratchets is guaranteed. Another unpleasant property that adheres to these ratchet ratchets is the ratcheting noise occurring in freewheeling, which is brought by the pawls sliding over the mentioned notches empty vorge.
But the clamping locks are unsuitable for the transmission of large forces, since the number of sprags that can be accommodated is at least limited; Each clamping piece must be able to move freely in the circumferential direction in order to come into or out of engagement. The internal forces that are exerted by the Keilwir effect of the clamping pieces in the coupled state on the coupling halves are very large, so that the use of such a locking mechanism fails because of the material question for high performance to be transmitted.
All of the above-mentioned difficulties, disadvantages and inadequacies should be avoided by the inventive, a freewheeling clutch than when changing the rotational ratios of the driving and driven clutch halves of themselves coming into effect Klauenkupp development usable device by which device it is made possible that the coupling half to be driven is only taken along in one direction of rotation, while when the direction of rotation is reversed, that coupling half is automatically suspended. With this device, a relatively large number of force can be accommodated on bearing contact surfaces on a certain diameter.
In the accompanying drawing, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. Fig. 1 is a longitudinal section of one of them, while Figs. 2 and 3 meet the other embodiment be, wherein Fig. 2 is a longitudinal section, and Fig. 3 shows a cross section along the line A-B of FIG.
In the embodiment according to FIG. 1, a disk 2 is rigidly attached to the shaft 1, which is initially to be thought of as driven in the direction of the arrow, and carries bolts 3 guided in the axial direction and wound with helical springs 3 '. A conical friction ring 4 is attached to each end of these bolts facing away from the disk 2. The friction ring can also be common to all bolts.
A coupling sleeve 7, which is axially displaceable on the left-hand thread 5 of the coupling half 6, which is initially intended to be driving, is provided with a conical ring groove that accommodates the friction rings 4 or the friction ring common to all bolts 3 and with claws 8 on its end face facing the disk 2 which can come into engagement with the claws 9 attached to the disc 2 itself. Such claws acting as contact surfaces can be attached to a moderately large diameter in large numbers; their pitch, i.e. the distance between two adjacent claws, can easily be maintained very precisely with modern machine tools. The end faces of the claws can be bevelled.
To limit the stroke of the coupling sleeve 7, stops 10 and 11 are attached to the coupling half 6 so that no axial thrust can be transmitted to the shaft 1 via the disk 2 in the coupled position, the flow of force between the coupling half 6 and the coupling sleeve 7 is therefore also briefly closed.
The engagement and disengagement of the claws 8 and 9 or the movement of the coupling sleeve 7 in the axial direction is dependent on the relative direction of rotation of the two coupling halves. If the hollow shaft designed as a coupling half 6 wants to overtake the shaft 1 with the disc 2, if the thread 5, as exposed before, is left-handed, the coupling sleeve 7 prevented by the friction rings 4 from a Dre hung, but on the Ge thread 5 moved from left to right until the claws 8 come into engagement with the claws 9; the sleeve 7 then rests against the stop 11 of the coupling half 6, that is to say in its end position on the right, so it cannot exert any axial thrust on the disk 2 and the shaft 1.
But when the driven shaft 1 or the disk 2 tries to overtake the (previously driving) coupling half 6, or, in other words, if a reversal of the relative direction of rotation occurs, the coupling sleeve 7 moves to the left until it stops 10, and the claws 8 and 9 get out of engagement with one another.
The embodiment according to FIGS. 2 and 3 differs only marginally from the one described above. On the shaft 13 to be driven is seated on the inside with claws 24 at regular intervals with a sleeve-shaped cover 14. approach 20 forming part of the driving other coupling half 16.
A coupling sleeve 17, axially displaceable on a left-hand thread 15 of this coupling half 16, for example, carries on its end face facing the disk 14 the claws 24 that are exactly opposite and equally arranged claws 27 and on its circumference a two-part or multi-part, outside with a friction lining 22 lined tire 18, the parts of which are pressed against the inner surface of the mentioned projection 20 by springs 19 acting radially. Pins 21 are intended to prevent twisting of the ring halves 18 relative to the coupling sleeve 17.
The friction between the friction linings 22 and the inner wall of the set 20 should be slightly greater than the friction occurring in the thread 15, so that when switching a rotation of the coupling sleeve 17 prevents, however, a shift in the axial direction is possible, please include. The changeover when changing the relative direction of rotation takes place in exactly the same way as in the first described embodiment enclosed.
Of course, the drive part and the driven part of the overrunning clutch can play in both cases. be interchanged, so the disk 2 or 2 referred to above as driven. 7.4 to the driving part, but with the opposite direction of rotation, while the coupling half 6 respectively. 16, which forms the driving part in the examples described, takes on the role of the driven part.
The described claw clutches which can be used as overrunning clutches and in which a large number of organs capable of transmitting force are available are particularly suitable for the transmission of large, even very large, forces. Additional internal stresses, such as those occurring with locking mechanisms and impairing their areas of application considerably, can never have a harmful effect on this device; Disturbing noises are completely ruled out in any operating condition of this clutch. SUBClaims 1 .. Claw coupling according to claim, characterized in that on the