DE102008047687A1

DE102008047687A1 - Bürstenfreilauf

Info

Publication number: DE102008047687A1
Application number: DE102008047687A
Authority: DE
Inventors: Kai Ilsemann; Erich Lunz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-03-25

Abstract

Ein Bürstenfreilauf umfasst einen ersten Rotationskörper (2) und einen zweiten Rotationskörper (3), wobei beide Rotationskörper (2, 3) dieselbe Rotationsachse (R) aufweisen und eine Drehung des ersten Rotationskörpers (2) relativ zum zweiten Rotationskörper (3) mittels eines bürstenartigen Belags (4) in einer ersten Drehrichtung (F) freigeben und in der entgegengesetzten Drehrichtung (B) blockieren. Der bürstenartige Belag (4) ist in einer zur Rotationsachse (R) normalen Ebene angeordnet und bildet zugleich eine Axiallagerung.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Freilauf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Freilauf wird allgemein als Bürstenfreilauf bezeichnet.
Hintergrund der Erfindung
Ein Bürstenfreilauf ist beispielsweise aus der DE 44 27 636 A1 bekannt. Dieser Bürstenfreilauf weist radial nach außen gerichtete Bürsten auf, welche Klemmelemente bilden. Die Bürsten sind aus verschiedenen Werkstoffen, wie zum Beispiel Thermoplaste, Grauguss oder Sintermetall, herstellbar und unter leichter elastischer Verformung in eine hohlzylindrische Innenklemmfläche eingesetzt, wobei eine einstückige Ausbildung einer Bürste mit einem Innenring möglich ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rationell herstellbaren Bürstenfreilauf anzugeben, welcher gegenüber dem Stand der Technik einen Zusatznutzen aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Bürstenfreilauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser Bürstenfreilauf umfasst einen ersten Rotationskörper und einen zweiten Rotationskörper, wobei beide Rotationskörper dieselbe Rotationsachse aufweisen und eine Drehung des ersten Rotationskörpers relativ zum zweiten Rotationskörper mittels eines bürstenartigen Belags in einer ersten Drehrichtung freigegeben und in der entgegengesetzten Drehrichtung blockiert ist. Der bürstenartige Belag ist in einer zur Rotationsachse normalen Ebene angeordnet und bildet zugleich eine Axiallagerung ziwschen den Rotationskörpern. Der Bürstenfreilauf ist somit eine Kombination aus Freilauf und Axialgleitlager, wobei die Freilauf- und Gleitlagerfunktion durch ein und dieselben Bauteile bereitgestellt werden.
Gemäß verschiedener Bauformen weist entweder jeder Rotationskörper oder nur einer der Rotationskörper einen bürstenartigen Belag auf. Im letztgenannten Fall weist der zweite Rotationskörper eine mit dem bürstenartigen Belag zusammenwirkende feste, strukturierte, insbesondere schuppenartige oder sägezahnartige, Oberfläche auf. In beiden Fällen kann der bürstenartige Belag Kunststofffasern und/oder Metalldrähte aufweisen. Unter Metalldrähten werden in diesem Zusammenhang auch feine Metallfasern verstanden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist mindestens einer der Rotationskörper eine mit dem zweiten Rotationskörper zusammenwirkende Beschich tung, insbesondere eine PTFE-Beschichtung, auf, welche die Gleiteigenschaften günstig beeinflusst.
Im Vergleich zu Freilaufkupplungen mit metallischen Klemmkörpern hat der erfindungsgemäße Axial-Gleitlager-Freilauf neben seiner Mehrfachfunktionalität den Vorteil, dass die Sperrwirkung gedämpft einsetzt, das heißt Drehmomentspitzen beim Blockieren des Freilaufs vermieden werden.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ausschnittsweise ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bürstenfreilaufs in einer Schnittdarstellung,
2 einen Rotationskörper des Bürstenfreilaufs nach 1 in einer Schnittdarstellung,
3 ausschnittsweise den Rotationskörper des Bürstenfreilaufs nach 1 in Draufsicht, und
4 ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bürstenfreilaufs in einer Darstellung analog 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein in den 1 bis 3 dargestellter Bürstenfreilauf 1 umfasst zwei scheibenförmige Rotationskörper 2, 3, wobei die Richtung, in welcher der Rotationskörper 2 relativ zum Rotationskörper 3 bewegbar ist, als Freigaberichtung F und die Gegenrichtung, das heißt die Richtung, in welcher der Bürstenfreilauf 1 sperrt, als Blockierrichtung B bezeichnet wird.
Jeder Rotationskörper 2, 3 weist einen bürstenartigen Belag 4 auf, welcher aus einzelnen Fasern 5 aufgebaut ist, die im vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar mit dem Rotationskörper 2, 3 verbunden sind. Bei den Fasern 5 handelt es sich beispielsweise um Haare oder Borsten, welche aus Kunststoff gefertigt sind. Auch Metallfäden oder -drähte sind als Fasern 5 geeignet. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften des Belags 4 können die Fasern 5 mit einer geeigneten Beschichtung, zum Beispiel aus Polytetrafluorethylen, beschichtet sein.
Der bürsten- oder fellartige Belag 4 bedeckt jeweils eine stirnseitige Oberfläche des Rotationskörpers 2, 3, welcher auch als Axialscheibe bezeichnet wird. Die mit der Symmetrieachse der Axialscheiben 2, 3 identische Rotationsachse des Bürstenfreilaufs 1 ist mit R bezeichnet. Die bürstenartigen Beläge 4 sind kreisförmig derart um die Rotationsachse R angeordnet, dass der erste Rotationskörper 2 in Freigaberichtung F auf dem zweiten Rotationskörper 3 gleitet, das heißt eine Axial-Gleitlagerung gegeben ist. In der Blockierrichtung B wird dagegen durch Verhaken der Fasern 5 die gewünschte Sperrwirkung erzeugt, wobei ebenso wie im Freilaufbetrieb eine Axialkraft, das heißt eine parallel zur Rotationsachse R wirkende Kraft, zwischen den Rotationskörpern 2, 3 übertragbar ist. Somit ist keine zusätzliche axiale Lagerung der Rotationskörper 2, 3 erforderlich.
Die kreisförmige Anordnung der Fasern 5 auf den Rotationskörpern 2, 3 ist beispielsweise durch Rundweben, durch Aufteilung der Gesamtfläche in einzelne Segmente oder durch spiralförmiges Aufbringen eines dünnen Streifens aus bürstenartigem Belag 4 realisierbar. In nicht dargestellter Weise können die Fasern 5 mittelbar, nämlich über eine Zwischenschicht, beispielsweise aus einem Gewebe, auf dem Rotationskörper 2, 3 befestigt sein.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 dadurch, dass lediglich der erste Rotationskörper 2 mit einem bürstenartigen Belag 4 versehen ist, während der zweite Rotationskörper 3 vollständig aus einem festen Material, beispielsweise Kunststoff oder Metall, gefertigt ist, welches eine strukturierte Oberfläche 6 aufweist. Die strukturierte Oberfläche 6 ist derart konturiert, dass sich die Fasern 5 des ersten Rotationskörpers 2 in Blockierrichtung B verhaken, während sie in Freigaberichtung F auf dem Rotationskörper 3 gleiten. Auch in diesem Fall ist somit eine Axial-Gleitlagerfunktion mit einer Freilauffunktion kombiniert.

1: Bürstenfreilauf
2: Rotationskörper
3: Rotationskörper
4: bürstenartiger Belag
5: Faser
6: strukturierte Oberfläche
B: Blockierrichtung
F: Freigaberichtung
R: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4427636 A1 [0002]

Claims

Bürstenfreilauf, mit einem ersten Rotationskörper (2) und einem zweiten Rotationskörper (3), wobei beide Rotationskörper (2, 3) dieselbe Rotationsachse (R) aufweisen und eine Drehung des ersten Rotationskörpers (2) relativ zum zweiten Rotationskörper (3) mittels eines bürstenartigen Belags (4) in einer ersten Drehrichtung (F) freigegeben und in der entgegengesetzten Drehrichtung (B) blockiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der bürstenartige Belag (4) in einer zur Rotationsachse (R) normalen Ebene angeordnet ist und zugleich eine Axiallagerung bildet.
Bürstenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotationskörper (2, 3) einen bürstenartigen Belag (4) aufweist.
Bürstenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationskörper (2) einen bürstenartigen Belag (4) aufweist, während der zweite Rotationskörper (3) eine mit dem bürstenartigen Belag (4) zusammenwirkende feste, strukturierte Oberfläche (6) aufweist.
Bürstenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bürstenartige Belag (4) Kunststofffasern als Fasern (5) umfasst.
Bürstenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bürstenartige Belag (4) Metalldrähte als Fasern (5) umfasst.
Bürstenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Rotationskörper (2, 3) eine mit dem zweiten Rotationskörper (3, 2) zusammenwirkende PTFE-Beschichtung aufweist.