DE102013206811A1

DE102013206811A1 - freewheel

Info

Publication number: DE102013206811A1
Application number: DE102013206811.5A
Authority: DE
Inventors: Frieder Altmann; Alexander Reimchen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: WO2014169905A1; DE102013206811B4

Abstract

Freilauf, aufweisend einen Ring (6) und einen zum Ring (6) benachbarten Käfig (7), wobei der Ring (6) mit Klemmrampen (2) versehen ist und in dem Käfig (7) Klemmrollen (9) vorgesehen und Federelemente (8) an dem Käfig (7) angeordnet sind, wobei die Federelemente (8) die Klemmrollen (9) gegen die Klemmrampen (2) anfedern und in einer Lastdrehrichtung ein Lastdrehmoment von den Klemmrollen (9) auf den Ring (6) übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird. Die Klemmrampen (2) sind aus einem Stahlband (1) hergestellt und die Enden (3, 4) des Stahlbandes (1) sind mittels Stoffschluss miteinander verbunden.Freewheel, having a ring (6) and a cage (7) adjacent to the ring (6), the ring (6) being provided with clamping ramps (2) and clamping rollers (9) and spring elements (8) being provided in the cage (7) ) are arranged on the cage (7), the spring elements (8) springing the clamping rollers (9) against the clamping ramps (2) and a load torque can be transmitted from the clamping rollers (9) to the ring (6) in a load direction of rotation, while a freewheel function is enabled in a freewheeling direction of rotation. The clamping ramps (2) are made from a steel band (1) and the ends (3, 4) of the steel band (1) are connected to one another by means of a material bond.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Freilaufkäfig, beispielsweise einen Klemmrollenfreilauf.The invention relates to a freewheel cage, for example a clamping roller freewheel.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Aus der DE 10 2009 037 255 A1 ist ein als Klemmrollenfreilauf ausgebildeter Freilauf bekannt. Der Freilauf umfasst einen Außenring an dessen Innenoberfläche Klemmrampen ausgebildet sind, sowie einen drehfest im Außenring angeordneten Käfig. Der Käfig nimmt mehrere über den Umfang verteilte Klemmrollen auf, welche gegen die Klemmrampen angefedert werden. Zur Anfederung sind Federelemente vorgesehen, die an Käfigstegen des Käfigs befestigt sind.From the DE 10 2009 037 255 A1 is known as a clamping roller freewheel freewheel known. The freewheel comprises an outer ring on the inner surface clamping ramps are formed, and a rotatably arranged in the outer ring cage. The cage receives several circumferentially distributed pinch rollers, which are spring-loaded against the clamping ramps. For springing spring elements are provided which are fixed to cage webs of the cage.

Ein Freilauf, wie er in der DE 10 2009 037 255 A1 beschrieben wird, dient beispielsweise dazu, um ein Drehmoment in einer Lastdrehrichtung zu übertragen. Der Freilauf ist beispielsweise um eine Welle angeordnet. Zur Übertragung des Lastdrehmomentes auf den Außenring verdreht sich die Welle derart, d. h. sie verdreht sich in eine Lastdrehrichtung, dass die Klemmrollen zwischen Außenring und der Welle geklemmt werden. Dadurch kann eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden. Das Lastdrehmoment wird auf den Außenring übertragen.A freewheel, as in the DE 10 2009 037 255 A1 is described, for example, serves to transmit a torque in a load direction of rotation. The freewheel is arranged for example around a shaft. To transmit the load torque to the outer ring, the shaft rotates in such a way, ie it rotates in a load rotation direction that the pinch rollers between the outer ring and the shaft are clamped. As a result, a non-positive connection can be made. The load torque is transmitted to the outer ring.

Einen weiteren Freilauf beschreibt die DE 10 2008 049 799 A1 . Der Freilauf umfasst einen Innenring, welcher die Klemmrampen aufweist. Zudem ist der Freilaufkäfig einstückig mit dem Innenring ausgebildet. An beiden Seiten des Innenrings sind Käfigringe angeformt. Zusätzlich sind an dem einen Käfigring Käfigstege angeformt, welche über den Umfang des Innenrings verteilt angeordnet sind.Another freewheel describes the DE 10 2008 049 799 A1 , The freewheel comprises an inner ring which has the clamping ramps. In addition, the freewheel cage is formed integrally with the inner ring. Cage rings are molded on both sides of the inner ring. In addition, cage bars are integrally formed on the one cage ring, which are arranged distributed over the circumference of the inner ring.

In der DE 10 2007 006 517 A1 wird ein Rollenfreilauf beschrieben, welcher eine Hülse aufweist, die an ihrem Innenumfang Klemmrampen vorsieht. Zudem ist ein drehfest mit der Hülse angeordneter Freilaufkäfig vorgesehen, welcher Klemmrollen und Federelemente aufweist.In the DE 10 2007 006 517 A1 a roller freewheel is described, which has a sleeve which provides clamping ramps on its inner circumference. In addition, a rotatably arranged with the sleeve freewheel cage is provided which has pinch rollers and spring elements.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Freilauf bereitzustellen, welcher kostengünstig herstellbar ist.Object of the present invention is to provide a freewheel, which is inexpensive to produce.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Freilauf, aufweisend einen Ring und einem zum Ring benachbart angeordneten Käfig, wobei der Ring mit Klemmrampen versehen ist, wobei in dem Käfig Klemmrollen vorgesehen und Federelemente an dem Käfig angeordnet sind, wobei die Federelemente die Klemmrollen gegen die Klemmrampen anfedern, wobei in einer Lastdrehrichtung ein Lastdrehmoment von den Klemmrollen auf den Ring übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird, wobei die Klemmrampen aus einem Stahlband hergestellt sind und wobei die Enden des Stahlbandes mittels Stoffschluss miteinander verbunden sind.According to the invention this object is achieved by a freewheel having a ring and a ring adjacent to the cage, wherein the ring is provided with clamping ramps, wherein provided in the cage pinch rollers and spring elements are arranged on the cage, wherein the spring elements, the pinch rollers against the clamping ramps sprung, wherein in a load rotational direction, a load torque from the pinch rollers is transferable to the ring, while in a freewheeling direction a freewheeling function is made possible, wherein the clamping ramps are made of a steel strip and wherein the ends of the steel strip are interconnected by means of material connection.

Um eine Klemmwirkung bei einem Freilauf mit Klemmrollen zu erreichen, muss der Freilauf mit Klemmrampen versehen sein. Der Verlauf der Klemmrampen hängt dabei von der Anzahl der Klemmrollen und dem Durchmesser des Freilaufs ab.To achieve a clamping effect in a freewheel with pinch rollers, the freewheel must be provided with clamping ramps. The course of the clamping ramps depends on the number of pinch rollers and the diameter of the freewheel.

Bei dem erfindungsgemäßen Freilauf werden die Klemmrampen aus einem Stahlband hergestellt. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Durchmesser auf einfache und kostengünstige Weise zu realisieren. Das Stahlband wird bei der für den benötigten Durchmesser entsprechenden Länge getrennt und in einem nachfolgendem Schritt entsprechend gebogen. Die Enden des Stahlbandes werden durch eine nicht lösbare Verbindung miteinander verbunden. Die Enden des Stahlbandes werden mittels eines Stoffschlusses, wie bspw. schweißen, kleben oder löten, miteinander verbunden. Zur Verbindung der Enden des Stahlbandes sind auch andere Verbindungsarten bzw. -techniken möglich. Dies hat den Vorteil, dass bei Übertragung großer Lastdrehmomente im Betrieb des Freilaufes, sich die Enden des Stahlbandes nicht lösen können, wodurch Beschädigungen und Fehlfunktionen des Freilaufes vermieden werden.In the freewheel according to the invention, the clamping ramps are made of a steel strip. This makes it possible to realize different diameters in a simple and cost-effective manner. The steel strip is separated at the appropriate length for the required diameter and bent in a subsequent step accordingly. The ends of the steel strip are connected together by a non-detachable connection. The ends of the steel strip are connected to each other by means of a material bond, such as welding, gluing or soldering. For connecting the ends of the steel strip, other types of connection or techniques are possible. This has the advantage that when transmitting large load torques during operation of the freewheel, the ends of the steel strip can not be solved, whereby damage and malfunction of the freewheel are avoided.

Neben der Verwendung eines Stahlbandes können auch andere Werkstoffe mit gleichen Eigenschaften verwendet werden.In addition to the use of a steel strip, other materials with the same properties can be used.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist eine Klemmkontur der Klemmrampen mittels eines Umformverfahrens herstellbar. Die Klemmkontur kann mittels walzen, einprägen oder jeglichem anderen Umformverfahren gefertigt werden.In a preferred embodiment of the invention, a clamping contour of the clamping ramps can be produced by means of a forming process. The clamping contour can be produced by means of rolling, embossing or any other forming process.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmkontur der Klemmrampen mittels eines Trennverfahrens herstellbar. Die Klemmkontur kann beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung des Stahlbandes hergestellt werden.According to one embodiment of the invention, the clamping contour of the clamping ramps can be produced by means of a separation process. The clamping contour can be produced for example by a machining of the steel strip.

Bevorzugterweise ist das die Klemmrampen aufweisende Stahlband drehfest mit dem Ring verbunden. Das Stahlband kann beispielsweise durch einpressen mit dem Ring drehfest verbunden werden. Neben einem Ring kann das Stahlband mit einer Hülse, einer Welle oder ähnlichen Bauteilen verbunden werden. Durch die drehfeste Verbindung des Stahlbandes mit dem Ring, bzw. einem anderen Bauteil, wird verhindert, dass sich die Klemmrampen, sowohl bei der Übertragung des Lastdrehmomentes als auch in der Freilauffunktion, relativ zu dem Ring drehen können. Demzufolge können Fehlfunktionen des Freilaufs reduziert bzw. verhindert werden.Preferably, the clamping ramps having steel strip is rotatably connected to the ring. The steel strip can be rotatably connected, for example, by pressing with the ring. In addition to a ring, the steel strip can be connected to a sleeve, a shaft or similar components. The non-rotatable connection of the steel strip with the ring, or another component, prevents the clamping ramps, both in the transmission of the load torque and in the freewheeling function, can rotate relative to the ring. As a result, malfunctions of the freewheel can be reduced or prevented.

Je nach Anwendung kann der Ring des Freilaufs als Außenring oder Innenring ausgebildet sein. Die Wirkungsweise ist sowohl bei einem Freilauf mit Außenring als auch bei einem Freilauf mit Innenring gleich.Depending on the application, the ring of the freewheel can be designed as an outer ring or inner ring. The mode of action is the same for both a freewheel with outer ring and a freewheel with inner ring.

Freiläufe können in verschiedenen Industrie- und Automotivgebieten Anwendung finden, wie beispielsweise in Startereinheiten oder Getrieben der KFZ-Industrie.Freewheels can be used in various industrial and automotive areas, such as in starter units or transmissions of the automotive industry.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zwei Figuren dargestellt. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be illustrated with reference to two figures. Show it:

1 eine Perspektivansicht eines Stahlbandes eines erfindungsgemäßen Freilaufkäfigs, und 1 a perspective view of a steel strip of a freewheel cage according to the invention, and

2 eine Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Freilauf. 2 a longitudinal section through the freewheel according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt ein die Stahlband 1, welches die Klemmrampen 2 aufweist. Enden 3, 4 des Stahlbandes werden mittels Stoffschluss miteinander verbunden. Die ringförmige Form des Stahlbandes 1 wird mittels biegen hergestellt. Wie aus der 1 ersichtlich ist, sind die Klemmrampen 2 an der Innenoberfläche des Stahlbandes 1 ausgebildet. 1 shows a steel band 1 which the clamping ramps 2 having. end up 3 . 4 of the steel strip are connected by means of material connection. The annular shape of the steel band 1 is made by bending. Like from the 1 it can be seen, are the clamping ramps 2 on the inner surface of the steel strip 1 educated.

2 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Freilauf 5. 2 shows a longitudinal section through a freewheel according to the invention 5 ,

Wie zu erkennen ist, weist der Freilauf 5 einen Außenring 6 auf, welcher als ein zylindrisches Teil ausgebildet ist. An der Innenoberfläche des Außenrings 6 wird das Stahlband 1 eingepresst. Die Klemmrampen 2 bilden mit einer zylindrischen Bahn eines nicht dargestellten Bauteils, beispielsweise einer Welle, einen Klemmspalt aus. Der Klemmspalt bildet auf der einen Seite eine Engstelle aus.As can be seen, the freewheel has 5 an outer ring 6 which is formed as a cylindrical part. On the inner surface of the outer ring 6 becomes the steel band 1 pressed. The clamping ramps 2 Form with a cylindrical path of a component, not shown, for example, a shaft, a nip. The nip forms on the one hand, a bottleneck.

Ferner ist ersichtlich, dass der Freilauf 5 einen Käfig 7 aufweist, in dem Federelemente 8 und Klemmrollen 9 angeordnet sind. Die Federelemente 8 sind als mehrfach gefaltete Blattfedern ausgebildet. Die Federelemente 8 federn die Klemmrollen 9 gegen die Klemmrampen 2 an, d. h. die Klemmrollen 9 werden in dem Klemmspalt verklemmt.It can also be seen that the freewheel 5 a cage 7 having, in the spring elements 8th and pinch rollers 9 are arranged. The spring elements 8th are designed as multiply folded leaf springs. The spring elements 8th spring the pinch rollers 9 against the clamping ramps 2 on, ie the pinch rollers 9 are jammed in the nip.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stahlbandsteel strip
22: Klemmrampenclamping ramps
33: EndeThe End
44: EndeThe End
55: Freilauffreewheel
66: Außenringouter ring
77: KäfigCage
88th: Federelementspring element
99: Klemmrollepinch roller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009037255 A1 [0002, 0003]
DE 102008049799 A1 [0004]
DE 102007006517 A1 [0005]

Claims

Freewheel, having a ring ( 6 ) and one to the ring ( 6 ) adjacent cage ( 7 ), the ring ( 6 ) with clamping ramps ( 2 ), wherein in the cage ( 7 ) Pinch rollers ( 9 ) and spring elements ( 8th ) on the cage ( 7 ) are arranged, wherein the spring elements ( 8th ) the pinch rollers ( 9 ) against the clamping ramps ( 2 ), wherein in a load rotation direction a load torque from the pinch rollers ( 9 ) on the ring ( 6 ) is transferable, while in a freewheeling direction of a freewheeling function is enabled, characterized in that the clamping ramps ( 2 ) from a steel strip ( 1 ) and the ends ( 3 . 4 ) of the steel strip ( 1 ) are interconnected by means of material connection.

Freewheel according to claim 1, wherein a clamping contour of the clamping ramps ( 2 ) can be produced by means of a forming process.

Freewheel according to claim 1, wherein the clamping contour of the clamping ramps ( 2 ) can be produced by means of a separation process.

Freewheel according to one of the preceding claims, wherein the clamping ramps ( 2 ) having steel strip ( 1 ) rotatably with the ring ( 6 ) connected is.

Freewheel according to one of the preceding claims, wherein the ring ( 6 ) is formed as an outer ring.

Freewheel according to one of the preceding claims, wherein the ring ( 6 ) is formed as an inner ring.