DE102015209309B4 - Freilauf - Google Patents

Abstract

Freilauf (9), mit einer Außenhülse (2), einer Innenhülse (10) und dazwischen aufgenommenen Klemmkörpern (4) sowie einem Federn (5) aufweisenden Käfig (6), wobei entweder die Außenhülse (2) oder die Innenhülse (10) eine Klemmrampe (11) mit zwei Bereichen (12, 13) mit unterschiedlichen Klemmwinkeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (13) der Klemmrampe (11) einen erhöhten Klemmwinkel aufweist, der so gewählt ist, dass bei einer auftretenden Überlast ein Rutschen eines Klemmkörpers (4) möglich ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Freilauf, mit einer Außenhülse, einer Innenhülse und dazwischen aufgenommenen Klemmkörpern sowie einem Federn aufweisenden Käfig, wobei entweder die Außenhülse oder die Innenhülse eine Klemmrampe mit zwei Bereichen mit unterschiedlichen Klemmwinkeln aufweist.
• Ein Freilauf ist eine richtungsgeschaltete Kupplung und umfasst im Allgemeinen eine Innenhülse, eine Außenhülse sowie von einem Käfig gehaltene Klemmkörper und Federn. Ein Freilauf dient zum Entkoppeln eines Antriebsstrangs von einer Drehbewegung, wenn sich die Lastverhältnisse ändern oder die Drehrichtung umgekehrt wird.
• 1 zeigt einen Ausschnitt eines herkömmlichen Freilaufs 1, mit einer Außenhülse 2, einer Innenhülse 3 und Klemmkörpern 4. Die Klemmkörper 4 werden durch Federn 5 beaufschlagt, die an einem Käfig 6 angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Innenhülse 3 eine Klemmrampe 7 auf. Bei einer Relativdrehung des Freilaufs 1 in Klemmrichtung kann wie bei einem Rollenfreilauf ein Drehmoment von der Außenhülse 2 auf die Innenhülse 3 oder in umgekehrter Richtung übertragen werden. Bei einer Relativdrehung in umgekehrter Richtung, im Überholbetrieb, werden die Klemmkörper 4 gegen die Kraft der Federn 5 in einen Bereich 8 der Klemmrampe 7 bewegt, der einen größeren radialen Abstand zwischen der Außenhülse 2 und der Innenhülse 3 aufweist, so dass kein Drehmoment übertragen werden kann.
• Bei einem Freilauf oder einer Freilaufriemenscheibe kann es durch Alterung eines Schmierfetts oder durch außergewöhnliche Betriebsbedingungen zur Überlastung einzelner Klemmkörper kommen. Dadurch besteht die Gefahr, dass eine Plastifizierung von Bauteilen im Klemmkontakt stattfindet. Dazu zählen die Klemmrampe, die Klemmkörper sowie ein der Klemmrampe gegenüberliegender Bereich des Freilaufs.
• Das Dokument JP 2007 - 162 814 A offenbart einen Freilauf mit einer Klemmrampe, die zwei Bereiche aufweist. Ein Bereich weist dabei einen größeren Klemmwinkel als der andere Bereich auf.
• Aus dem Dokument JP 2000 - 179 589 A ist ein Freilauf bekannt, der eine Klemmrampe aufweist, die einen Bereich mit einem kurvenförmigen Verlauf und einen geraden Bereich umfasst.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Freilauf anzugeben, der in der Lage ist, eine temporäre Überlastung zu ertragen, ohne dass eine Plastifizierung auftritt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Freilauf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Bereich der Klemmrampe einen erhöhten Klemmwinkel aufweist, der so gewählt ist, dass bei einer auftretenden Überlast ein Rutschen eines Klemmkörpers möglich ist.
• Die Funktion des erfindungsgemäßen Freilaufs beruht darauf, dass bei Erreichen eines kritischen zu übertragenden Drehmoments der Klemmkörper eine Position auf der Klemmrampe erreicht, ab der der Klemmwinkel sprunghaft ansteigt. Ab dem Erreichen dieser Position besitzt der Klemmkörper zwei Berührpunkte mit der Klemmrampe. Bei weiterer Steigerung des Drehmoments wird über den Berührpunkt, der sich auf dem Bereich der Klemmrampe mit dem erhöhten Klemmwinkel befindet, ein zunehmender Teil der Klemmkraft übertragen, wodurch sich der effektive Klemmwinkel ändert, bis es zum Rutschen des Klemmkörpers gegenüber der Außenhülse kommt.
• Durch diese Rutschbewegung wird eine weitere Erhöhung der Klemmkraft vermieden, so dass keine plastische Verformung der Bauteile im Klemmkontakt auftritt.
• Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Freilaufs sieht vor, dass die beiden Bereiche mit unterschiedlichen Klemmwinkeln jeweils einen konstanten Klemmwinkel aufweisen. Demnach besteht die Klemmrampe vorzugsweise aus zwei geraden Abschnitten.
• Bei dem erfindungsgemäßen Freilauf wird es bevorzugt, dass die Klemmrampe an der Innenhülse ausgebildet ist. Alternativ sind auch Ausführungen des Freilaufs möglich, bei denen die Klemmrampe an der Außenhülse ausgebildet ist.
• Bei dem erfindungsgemäßen Freilauf wird es bevorzugt, dass die Klemmkörper als Zylinder oder Nadeln ausgebildet sind.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
• 1 ein Detail eines herkömmlichen Freilaufs in einer Seitenansicht; und
• 2 ein Detail eines erfindungsgemäßen Freilaufs in einer Seitenansicht.
• Der in 2 gezeigte Freilauf 9 umfasst in Übereinstimmung mit dem in 1 gezeigten Freilauf die Außenhülse 2, Klemmkörper 4, Federn 5 und den Käfig 6.
• Eine Innenhülse 10 umfasst eine Klemmrampe 11 mit zwei Bereichen 12, 13, die unterschiedliche Klemmwinkel aufweisen. Der Bereich 13 weist einen erhöhten Klemmwinkel im Vergleich zu dem Bereich 12 auf, wobei der Klemmwinkel des Bereichs 13 so gewählt ist, dass bei einer auftretenden Überlast ein Rutschen des als Klemmnadel ausgebildeten Klemmkörpers 4 möglich ist. Zwischen den Bereichen 12, 13 mit unterschiedlichem Durchmesser ist eine Kante gebildet, so dass der Klemmwinkel in dem Bereich 13 stark zunimmt. Der Klemmwinkel und damit die Neigung des Bereichs 13 der Klemmrampe 11 ist so festgelegt, dass der Klemmkörper 4 den Bereich 13 nur dann erreicht, wenn das auftretende Drehmoment einen festgelegten Grenzwert überschreitet, wobei gleichzeitig noch keine Plastifizierung auftritt. Dadurch ist sichergestellt, dass dieser Punkt der Klemmrampe 11 des Bereichs 13 nur von einzelnen, aufgrund ungleicher Lasten höher belasteten Klemmnadeln erreicht wird.
• Bezugszeichenliste

1

Freilauf

2

Außenhülse

3

Innenhülse

4

Klemmkörper

5

Feder

6

Käfig

7

Klemmrampe

8

Bereich

9

Freilauf

10

Innenhülse

11

Klemmrampe

12

Bereich

13

Bereich

Claims (4)

1. Freilauf (9), mit einer Außenhülse (2), einer Innenhülse (10) und dazwischen aufgenommenen Klemmkörpern (4) sowie einem Federn (5) aufweisenden Käfig (6), wobei entweder die Außenhülse (2) oder die Innenhülse (10) eine Klemmrampe (11) mit zwei Bereichen (12, 13) mit unterschiedlichen Klemmwinkeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (13) der Klemmrampe (11) einen erhöhten Klemmwinkel aufweist, der so gewählt ist, dass bei einer auftretenden Überlast ein Rutschen eines Klemmkörpers (4) möglich ist.
2. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche (12, 13) mit unterschiedlichen Klemmwinkeln jeweils einen konstanten Klemmwinkel aufweisen.
3. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmrampe (11) an der Innenhülse (10) ausgebildet ist.
4. Freilauf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) als Zylinder ausgebildet sind.

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