DD297493A5 - ONE-WAY CLUTCH - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung 1, bei der Auszenteil 2 und Innenteil 4 einandergegenueber durch Sperrklinken 7 in eine Drehmomentuebertragungsposition oder eine Freilaufposition ueberfuehrbar sind. Die Sperrklinken 7 sind ueber Steuerringe 31 und eine daran angreifende Reibringanordnung 28 synchron in die ausgerueckte oder eingerueckte Position gegenueber dem Auszenteil 2 ueberfuehrbar. Die Sperrklinken 7 sind ueber ein Schneidenlager 14, 17 in Ausnehmungen 16 des Innenteiles 4 gelagert. Auszenteil 2 und Innenteil 4 sind einandergegenueber durch Lager 9 gehalten. Fig. 1The invention relates to an overrunning clutch 1, wherein the Auszenteil 2 and inner part 4 gegenueberber by pawls 7 in a Drehmomentuebertragungsposition or a freewheeling position are ueberfuehrbar. The pawls 7 are ueberfuehrbar over control rings 31 and an attacking friction ring assembly 28 synchronously in the extended or indented position against the Auszenteil 2. The pawls 7 are mounted via a cutting edge bearing 14, 17 in recesses 16 of the inner part 4. Auszenteil 2 and inner part 4 are gegengegenberber held by bearings 9. Fig. 1
Description
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit einem Außenteil, einem Innenteil und einer Sperrklinke, welche in einer Ausnehmung des Innenteiles um eine die Schwenkachse der Sperrklinke darstellende Innenkante der Ausnehmung, die von zwei aneinanderstoßenden Flächen der Ausnehmung gebildet wird, schwenkbar mit einer Kante aufgenommen ist und die Sperrklinke endseitig eine Abstützfläche und eine an die Kante anschließende Stützfläche aufweist, die sich in Einrückposition an einer Stützfläche der Stützausnehmungen des Außenteiles beziehungsweise einer Anlagefläche der Ausnehmung abstützt, wobei die Sperrklinke über eine Steueranordnung in eine Einrück- oder Ausrückstellung zum Außen- und InnenteilThe invention relates to an overrunning clutch having an outer part, an inner part and a pawl, which is received in a recess of the inner part about a pivot axis of the pawl representing inner edge of the recess, which is formed by two abutting surfaces of the recess, pivotally connected to an edge and the Pawl end has a support surface and a subsequent to the edge support surface which is supported in engagement position on a support surface of the support recesses of the outer part or a contact surface of the recess, wherein the pawl via a control arrangement in an engagement or disengagement position to the outer and inner part
verschwenkbar ist und die Steueranordnung einen durch einen gummielastiechen Reibring beaufschlagten Steuerring umfaßt, der seitlich des Eingriffs der Sperrklinken angeordnet ist und eine oteuerausnehmung aufweist, in welche ein eitlich an deris pivotable and the control arrangement comprises an acted upon by a rubber-elastic friction ring control ring, which is arranged laterally of the engagement of the pawls and has a oteuerausnehmung, in which an egg on the
über einen Reibring am ortsfesten Gehäuse, in dem die Antriebswelle gelagert ist, abgestützt. Der Schwenkweg der Sperrklinke wird durch die Formgebung von Ausnehmung und Hebel begrenzt.via a friction ring on the stationary housing in which the drive shaft is mounted, supported. The pivoting of the pawl is limited by the shape of recess and lever.
daß erhöhter Verschleiß auftritt. Solche Freilaufkupplungen sind nur für solche Geräte einsetzbar, die jeweils nur kurzethat increased wear occurs. Such one-way clutches are only used for such devices, each only short
deren erster Schenkel endseitig die Abstützfläche zur Abstützung an einer Stützfläche der Stützausnahmungen des Außenteilss und deren zweiter Schenkel einen dreieckigen Querschnitt mit einer Schneidenspitze am Schenkelende aufweist, wobei eine derThe first leg has the support surface for supporting on a support surface of the support exceptions of the Außenteilss and the second leg has a triangular cross section with a cutting tip at the leg end, wherein one of the
dreieckförmigen Ausnehmungen mit radial innen bezüglich der Drehachse liegender S pi tze aufweist, wobei die Schneidenspitze der Sperrklinke in der Ausnohmungsspitze ruht und eine der Seiten der Ausnehmungen die Anlagefläche für die Stützfläche derTriangular recesses with radially inwardly lying with respect to the axis of rotation S pi cts, wherein the cutting tip of the pawl rests in the Ausnohmungsspitze and one of the sides of the recesses, the contact surface for the support surface of the
welche in Steuerausnehmungen von zwei seitlich dor Sperrklinken angeordneten Steuerringen eingreifen, wobei die Reibringe jeweils an Reibflächen des zugehörigen Steuerringes und/oder des Außenteils abgestützt sind.which engage in control recesses of two laterally dor pawls arranged control rings, wherein the friction rings are respectively supported on friction surfaces of the associated control ring and / or the outer part.
heraus oder in diese hineinbeweyt werden. Es sind nicht mehr die Reibverhältnisse der Reibringe einer Sperrklinke gegenüber maßgebend, um die Verstellung dieser Sperrklinke zu bewirken, sondern das Reibverhalten zwischen den Reibringen und dem zugehöligen Steuerring.out or into it. It is no longer the frictional conditions of the friction rings of a pawl relative to prevail in order to effect the adjustment of this pawl, but the friction between the friction rings and the zugehöligen control ring.
geringer Verschleiß und damit eine hohe Lebensdauer.low wear and therefore a long service life.
konzentrisch zur Drehachse sich erstreckenden Zylinderabschnitt die Steuerausnehmungen befinden.concentric with the axis of rotation extending cylinder portion are the control recesses.
dem Lager angeordnet.arranged the camp.
zu ermöglichen, ist vorgeschlagen, daß das Innenteil beidseitig der Ausnehmungen mit Abflachungen versehen ist. Dieto allow, it is proposed that the inner part is provided on both sides of the recesses with flats. The
nach Zuordnung der Sperrklinken zu den Ausnehmungen kann in der einen oder anderen Drehrichtung eineafter assignment of the pawls to the recesses can in one or the other direction of rotation a
anzuschließen.to join.
der Einschaltposition vorgeschlagen, daß das Außenteil in seiner Bohrung mit einer Vielzahl von sägezahnförmigenthe switch-on suggested that the outer part in its bore with a variety of sawtooth
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Freilaufkupplung 1 besitzt ein Außenteil 2, ein Innenteil 4 sowie die gesteuerten Sperrklinken 7, die zur Drehmomentübertragung zwischen dem Innenteil 4 und dem Außenteil 2 dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Innenteil 4 das treibende Teil. Die Antriebsdrehrichtung ist in Figur 2 mit η bezeichnet. Für den Fall, daß das Außenteil 2 c* js treibende Teil darstellen sollte, ist die Antriebsrichtung der Richtung η entgegengerichtet. Wenn die Antriebsrichtung so, wie in Figur 2 dargestellt durch das Innenteil 4 bestimmt ist, ist die Freiiaufrichtung dann gegeben, wenn das Außenteil 2 das Innenteil 4 in Richtung η überholt oder das Innenteil 4 im Verhältnis zum Außenteil 2 mit umgekehrter Drehrichtung, d.h. entgegen der Richtung η sich bewegt. Zum Anschluß an ein anzutreibendes Bauteil ist das Außenteil 2 mit einem Flansch 3 und das Innenteil 4 zum Anschluß an den Antrieb mit einer mit einem Keilprofil 6 versehenen Bohrung 5 ausgerüstet. Dio Sperrklinke 7 ist, wie insbesondere aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, als Winkelhebel ausgebildet. Dessen erster Schenkel ist mit 11 und dessen zweiter Schenkel mit 12 bezeichnet. Der erste Schenkel 11 weist endseitig eine Abstützflache 13 auf, mit der er sich an einer Stützfläche 21 einer Stützausnehmung 20 des Außenteiles 2 abstützt. Wie aus Figur 2 erkenntlich, sind die Stützausnehmungen 20 als eine Art sägezahnförmige Ausnehmungen gestaltet. Über den Umfang der Bohrung des Außenteiles 2 ist in dem Bereich, in dem die Sperrklinken 7 angeordnet sind, eine Vielzahl von solchen Stützausnehmungen 20 vorgesehen. Der andere Schenkel 12 der Sperrklinken 7 ist dreieckförmig ausgestaltet und besitzt eine Innenfläche 25 sowie eine Stützfläche 15. Die beiden Flächen 15,25 des zweiten Schenkels 12 bilden eine Schneidenspitze 14, die sich über die Länge 1 der Sperrklinke 7 erstreckt. Der erste Schenkel 11 besitzt eine Außenfläche 26 und eine Innenfläche 27. Der Winkel, den die beiden Flächen 15,25 des zweiten Schenkels 12 ausgehend von der Schneidenspitze 14 zueinander einnehmen, liegt beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der G rößenordnung von 45°. Jede Sperrklinke 7 ist in einer dreieckförmigen Ausnehmung 16 im Innenteil 4 gelagert. Die Spitze 17 1er dreieckförmigen Ausnehmung 16 ist der Drehachse x-x der Freilaufkupplung 1 benachbart. Die Ausnehmung 16 öffnet sich zur Außenfläche des Innenteiles4. Je nach Drehrichtung und Einbau der Sperrklinken 7 in den Ausnehmungen 16 dient eine der seitlichen Flächen als Anlagefläche. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stützfläche 15 des zweiten Schenkels 12 der Sperrklinke 7 der Anlagefläche 18 zugeordnet. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß für den eingerückten Zustand die Sperrklinke 7 mit der Stützfläche 15 an der Anlagefiäche 18 abgestützt ist. Seitlich der Ausnehmungen 16 sind Abflachungen 19 vorgesehen, an welche die Sperrklinke 7 mit der Innenfläche 27 ihres ersten Schenkels 11 im ausgerückten Zustand der Freilaufkupplung 1 zur Anlage kommt. Diese Position ist aus Figur 2, obere Hälfte, für eine Sperrklinke 7 erkenntlich. Die Schneidenspitze 14 und die Spitze 17 der Ausnehmung 16 bilden ein Schneidenlager für die Sperrklinke 7. Der von den seitlichen Flächen der Ausnehmungen 16 eingeschlossene Winkel ist entsprechend dem erforderlichen Schwenkwinkel, den die Sperrklinke 7 von der eingerückten Position zur ausgerückten Position bzw. umgekehrt zurückzulegen hat, größer bemessen als der zwischen den beiden Flächen 15,25 des zweiten Schenkels 12 eingeschlossene Winkel. Die Ausnehmungen 16 erstrecken sich über die gleiche Länge 1 wie die Sperrklinken 7. Das Innenteil 4 ist seitlich des die Ausnehmungen 16 aufweisenden Bereiches mit einer zylindrischen Lagerfläche 8 versehen. Das Außenteil 2 weist seitlich der Stützausnehmungen 20 ebenfalls Lagersitzflächen in Form einer Lagerbohrung 10 auf. In die Lagerbohrung 10 ist bei der Ausführungsform nach Figur 1 ein Gleitlagerring bzw. Lagerträger mit einem Gleitlager eingesetzt. Das Lager ist insgesamt mit 9 bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Figur 3 ist das Lager 9 ein Wälzlager. Es ist erkennbar, das bei dieser Ausführung eine größere axiale Länge erforderlich ist. Die Lager 9 halten das Innenteil 4 gegenüber dem Außenteil 2 auch in Richtung der Drehachse x-x. Hierzu stützt sich das Lager 9 an einer Schulter 38, die sich seitlich der Ausnehmungen 16 ergibt, einerseits und an einem Sicherungsring 37, der in die Bohrung 10 des Außenteiles 2 eingesetzt ist, andererseits ab.The one-way clutch 1 shown in Figures 1 to 3 has an outer part 2, an inner part 4 and the controlled pawls 7, which serve for torque transmission between the inner part 4 and the outer part 2. In the illustrated embodiment, the inner part 4 is the driving part. The driving direction of rotation is designated in FIG. 2 by η. In the event that the outer part should represent 2 c * js driving part, the drive direction of the direction η is opposite. If the drive direction is determined by the inner part 4 as shown in FIG. 2, the free erection is given when the outer part 2 overtakes the inner part 4 in the direction η or the inner part 4 moves in relation to the outer part 2 in the opposite direction of rotation, i. against the direction η moves. For connection to a component to be driven, the outer part 2 is equipped with a flange 3 and the inner part 4 for connection to the drive with a bore 5 provided with a spline profile 6. Dio pawl 7 is, as can be seen in particular from Figures 4 and 5, designed as an angle lever. Whose first leg is denoted by 11 and the second leg with 12. The first leg 11 has at its end a Abstützflache 13, with which it is supported on a support surface 21 of a support recess 20 of the outer part 2. As can be seen from Figure 2, the support recesses 20 are designed as a kind of sawtooth-shaped recesses. Over the circumference of the bore of the outer part 2, a plurality of such support recesses 20 is provided in the region in which the pawls 7 are arranged. The other leg 12 of the pawls 7 is triangular in shape and has an inner surface 25 and a support surface 15. The two surfaces 15,25 of the second leg 12 form a cutting tip 14 which extends over the length 1 of the pawl 7. The first leg 11 has an outer surface 26 and an inner surface 27. The angle which the two surfaces 15,25 of the second leg 12 assume starting from the cutting tip 14 to each other, in the illustrated embodiment in the order of magnitude of 45 °. Each pawl 7 is mounted in a triangular recess 16 in the inner part 4. The tip 17 1er triangular recess 16 is the axis of rotation x-x of the overrunning clutch 1 adjacent. The recess 16 opens to the outer surface of the Innenteiles4. Depending on the direction of rotation and installation of the pawls 7 in the recesses 16 serves one of the lateral surfaces as a contact surface. In the illustrated embodiment, the support surface 15 of the second leg 12 of the pawl 7 of the contact surface 18 is assigned. From Figure 2 it can be seen that the pawl 7 is supported with the support surface 15 on the Anlagefiäche 18 for the engaged state. Side of the recesses 16 flats 19 are provided, to which the pawl 7 comes to rest with the inner surface 27 of its first leg 11 in the disengaged state of the overrunning clutch 1. This position is recognizable from FIG. 2, upper half, for a pawl 7. The cutting tip 14 and the tip 17 of the recess 16 form a cutting edge bearing for the pawl 7. The angle enclosed by the lateral surfaces of the recesses 16 is corresponding to the required pivot angle, the pawl 7 has to cover from the engaged position to the disengaged position or vice versa , Larger than the angle between the two surfaces 15,25 of the second leg 12 included. The recesses 16 extend over the same length 1 as the pawls 7. The inner part 4 is laterally of the recesses 16 having region provided with a cylindrical bearing surface 8. The outer part 2 has laterally of the support recesses 20 also bearing seating surfaces in the form of a bearing bore 10. In the bearing bore 10, a sliding bearing ring or bearing carrier is used with a plain bearing in the embodiment of Figure 1. The bearing is designated overall by 9. In the embodiment of Figure 3, the bearing 9 is a rolling bearing. It can be seen that in this embodiment a greater axial length is required. The bearings 9 hold the inner part 4 relative to the outer part 2 also in the direction of the axis of rotation x-x. For this purpose, the bearing 9 is supported on a shoulder 38, which results laterally of the recesses 16, on the one hand, and on a securing ring 37, which is inserted into the bore 10 of the outer part 2, on the other hand from.
Im Bereich zwischen dem Lager 9 und der Schulter 38, die durch die Ausnehmung 16 des Innenteils 4 seitlich begrenzt ist, sind jeweils Steuermittel für das synchrone Bewegen der Sperrklinken 7 angeordnet. Die beiden Steuereinrichtungen, die seitlich der Sperrklinken 7 angeordnet sind, umfassen jeweils eine Reibring 28 und einen Steuerring 31 und in die Seitenflächen 22 der Sperrklinken 7 in Bohrungen 23 eingesetzte, als Zylinderbolzen 24 ausgebildete, Vorsprünge. Diese Zylinderbolzen 24 sind mit einem Abstand zur Schneidenspitze 14 angeordnet und befinden sich im montierten Zustand auf einem größeren radialen Abstand zur Drehachse x-x als die Schneidenspitzen 14. Der Steuerring 31 ist, wie insbesondere aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich, als Winkelring ausgebildet, der einen zylindrischen Abschnitt 32 aufweist, an dem ein sich rechtwinklig dazu erutreckender Flansch 34 angeschlossen ist. Die Innenfläche des Flansches ist mit 36 bezeichnet. In dem zylindrischen Abschnitt 32 sind von einer Stirnfläche ausgehend Steuerausnehmungen 33 angebracht. Es sind insgesamt, wie aus Figur 7 erkennbar, drei solcher Steunrausnehmungen 33 vorgesehen, die umfangsverteilt angeordnet sind und jeweils einen Winkel von 120' miteinande r bezüglich der Drehachse x-x einschließen. Die Umfangsanordnung entspricht der Anordnung der Sperrklinken 7 bezüglich des Innenteiles 4. Die Außenfläche des Zylinderabschnittes ist mit 35 bezeichnet. Der titeuerring 31 ist gegenüber den Sperrklinken 7 so montiert, daß die Zylinderbolzen 24, die die Seitenflächen 22 der Sperrklinken 7 überragen, in den Ausnehmungen 33 aufgenommen sind. Dabei weist der Flansch 34 des Steuerringes 31 zur Seitenfläche 22 der Klinken 7 hin. Zwischen dor Außenfläche 35 des Z/Iinderabschnittes 32 des Steuerringes 31 und dem Außenteil 2, insbesondere dessen Bohrung 10, ist ein Reibring 28 eingesetzt. Der Reibring 28 ist mit der Außenfläche 35 des Steuerringes verklebt und liegt mit Vorspannung an der Lagerbohrung 10 des Außenteiles 2 an. Er stützt sich dabei mit seiner Außenfläche 29 an der Wandung der Bohrung 10 des Außenteils 32 ab und ist mit seiner Innenfläche 30 mit der Außenfläche 35 des Zylinderabschnittes 32 des Steuerringes 31 verklebt. Ferner ist ein Reibschluß zwischen der Seitenfläche des Reibringes 28 und dem Lager 9 vorhanden. Der Steuerring 31, der die Sperrklinken 7 in und entgegen der Drehrichtungd der Freilaufkupplung 1 führt, ist gegenüber dem Außenteil 2 abgebremst. Für den Fall, daß beispielsweise die Freilaufkupplung 1 sich im ausgerückten Zustand befindet- das entspricht der Stellung der Sperrklinken 7 im eingeschwenkten Zustand, bei dem diese mit ihrem ersten Schenkel 11 in Anlage zu der zugehörigen Abflachung 19, wie dies aus Figur 2 oben für eine Sperrklinke 7 erkennbar ist - wird dann, wenn beispielsweise das Außenteil 2 stillsteht und das Innenteil 4 in Drehrichtung η bewegt wird, der Steuerring 31 über den Reibring 28 gegenüber dem sich bewegenden Innenteil 4 in Drehrichtung zurückgehaltor.. Der Steuerring 31, der formschlüssig mit den Zylinderbolzen 24 der Sperrklinken 7 verbunden ist, veranlaßt, daß die Sperrkliriken 7 um das aus der Schneidenspitze 14 und der Spitze 17 der Ausnehmung 16 gebildete Schwenklager in die eingerückte 'osition, wie sie sich beispielsweise in Figur 2 unten darstellt, verschwenkt werden. Die Sperrklinken 7 rücken mit der an den. winde des ersten Schenkels 11 angebrachten Abstützfläche 13 in eine Stützausnehmung 20 hinein und stützen sich an der entsprechenden Stützfläche 21 zwecks Drehmomentübertragung ab. Dadurch, daß sämtliche Sperrklinken 7 in Wirkverbindung mit den Steuerringen 31 stehen, werden diese gleichzeitig in die eingerückte oder ausgerückte Position überführt.In the area between the bearing 9 and the shoulder 38, which is bounded laterally by the recess 16 of the inner part 4, respectively control means for the synchronous movement of the pawls 7 are arranged. The two control devices, which are arranged laterally of the pawls 7, each comprise a friction ring 28 and a control ring 31 and in the side surfaces 22 of the pawls 7 inserted into holes 23, designed as a cylinder pin 24, projections. These cylinder bolts 24 are arranged at a distance from the cutting tip 14 and are in the assembled state at a greater radial distance from the axis of rotation xx than the cutting tips 14. The control ring 31 is, as shown in particular in FIGS. 6 and 7, formed as an angle ring which a cylindrical portion 32 to which a perpendicular to erutreckender flange 34 is connected. The inner surface of the flange is designated 36. In the cylindrical portion 32 control recesses 33 are mounted from an end face. As can be seen in FIG. 7, there are a total of three such groove recesses 33, which are arranged circumferentially distributed and each enclose an angle of 120 'with each other with respect to the axis of rotation x-x. The circumferential arrangement corresponds to the arrangement of the pawls 7 with respect to the inner part 4. The outer surface of the cylinder portion is designated 35. The titer ring 31 is mounted opposite the pawls 7 so that the cylinder pins 24, which project beyond the side surfaces 22 of the pawls 7, are received in the recesses 33. In this case, the flange 34 of the control ring 31 to the side surface 22 of the pawls 7 out. Between the outer surface 35 of the Z / Iinderabschnittes 32 of the control ring 31 and the outer part 2, in particular its bore 10, a friction ring 28 is inserted. The friction ring 28 is glued to the outer surface 35 of the control ring and is biased against the bearing bore 10 of the outer part 2. He relies with its outer surface 29 on the wall of the bore 10 of the outer part 32 and is glued with its inner surface 30 with the outer surface 35 of the cylinder portion 32 of the control ring 31. Further, a frictional engagement between the side surface of the friction ring 28 and the bearing 9 is present. The control ring 31, which guides the pawls 7 in and counter to the direction of rotation d of the one-way clutch 1, is braked relative to the outer part 2. In the event that, for example, the one-way clutch 1 is in the disengaged state that corresponds to the position of the pawls 7 in the pivoted state, in which this with its first leg 11 in abutment with the associated flattening 19, as shown in Figure 2 above for a Locking pawl 7 can be seen - is then, for example, when the outer part 2 is stationary and the inner part 4 is moved in the direction of rotation η, the control ring 31 zurückbeschor on the friction ring 28 against the moving inner part 4 in the direction of rotation zurückgehöror .. The control ring 31, the form-fitting with the Cylinder pin 24 of the pawls 7 is connected, causes the Sperrkliriken 7 about the pivot point formed from the cutting tip 14 and the tip 17 of the recess 16 in the engaged 'position, as shown for example in Figure 2 below, are pivoted. The pawls 7 move with the s.den. winch of the first leg 11 mounted support surface 13 in a support recess 20 into and are based on the corresponding support surface 21 for the purpose of torque transmission. Characterized in that all pawls 7 are in operative connection with the control rings 31, these are simultaneously transferred to the engaged or disengaged position.
Claims (9)
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