DE102016205828A1

DE102016205828A1 - Clamping body locking device

Info

Publication number: DE102016205828A1
Application number: DE102016205828.2A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Krehmer; Harald Hochmuth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12
Also published as: WO2017174057A1

Abstract

Klemmkörper-Sperrvorrichtung (1) zum Sperren einer Linearbewegung, umfassend eine Klemmkörper-Sperreinheit (4) mit zwei Schaltzuständen, eine Stange (2) und ein Gehäuse (3), wobei im offenen Schaltzustand die Stange (2) gegenüber dem Gehäuse (3) linear verschiebbar ist und im geschlossenen Schaltzustand eine relative Linearverschiebung zwischen Stange (2) und Gehäuse (3) gesperrt ist, und wobei die Klemmkörper-Sperreinheit (4) zwei auf der Stange (2) angeordnete Klemmkörperkäfige (6, 7), die axial nebeneinander angeordnet sind und eine Vielzahl an mit Rampenkonturen (15) zusammenwirkenden Klemmkörpern (5) führen, eine axial zwischen den beiden Klemmkörperkäfigen (6, 7) angeordnete Steuergabel (8), die orthogonal zur Längsachse (AL) der Stange (2) bewegbar ist, sowie einen Aktuator (17), der die Steuergabel (8) aktuiert, aufweist, wobei die Sperrwirkung mittels axialer Verschiebung der Klemmkörperkäfige (6, 7) zueinander entsteht.Clamping device (1) for blocking a linear movement, comprising a clamping body locking unit (4) with two switching states, a rod (2) and a housing (3), wherein in the open switching state, the rod (2) relative to the housing (3) is linearly displaceable and in the closed switching state, a relative linear displacement between rod (2) and housing (3) is locked, and wherein the clamping body locking unit (4) two on the rod (2) arranged sprag cages (6, 7) axially adjacent to each other arranged and a plurality of with ramp contours (15) cooperating clamping bodies (5) lead, an axially between the two clamping body cages (6, 7) arranged control fork (8) which is orthogonal to the longitudinal axis (AL) of the rod (2) movable and an actuator (17), which actuates the control fork (8), wherein the blocking effect by means of axial displacement of the clamping body cages (6, 7) to each other arises.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Sperrvorrichtung zum Sperren einer Linearbewegung einer Stange. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen Klemmkörper-Sperrvorrichtung.The invention relates to a clamping body locking device for blocking a linear movement of a rod. Furthermore, the invention relates to the use of such a clamp body locking device.

Lineare Bewegungen sind in vielen Bereichen der Technik wie zum Beispiel in der Gebäudetechnik bei Schiebetüren, im Maschinenbau bei Maschinen, die Zustell- und Vorschubbewegungen ausführen, bei linearen Positionier- und Handhabungssystemen und bei Schienenfahrzeugen mit Linearmotoren, üblich. Bei solchen Systemen ist es beispielsweise aus Sicherheitsaspekten notwendig, die Linearbewegung abzubremsen oder komplett zu sperren.Linear movements are common in many fields of technology, such as building technology in sliding doors, in mechanical engineering in machines that perform feed and feed movements, in linear positioning and handling systems, and in rail vehicles with linear motors. In such systems, it is necessary for safety reasons, for example, to decelerate or completely block the linear movement.

Beispielsweise ist in der DE 1 097 217 eine verstellbare Klemmvorrichtung für Stangen offenbart. Auf der Stange ist ein axial verschiebbares Klemmgehäuse angeordnet, in welchem Rollkörper unter Federbelastung in einen konischen Sitz des Gehäuses eindrückbar und aus ihrem Klemmsitz unter der Wirkung eines Gegendruckkörpers lösbar sind. Auf den Gegendruckkörper wirkt ein Keil, der von einer die Stange von beiden Seiten umfassenden Gabel gebildet wird. Die Schenkel der Gabel legen sich mit ihren Keilflächen gegen die sich diametral beiderseits der Stange erstreckende Schrägfläche des Gegendruckkörpers. Mit Hilfe des gabelförmigen Keiles wird durch eine manuelle Druckeinwirkung quer zur Stangenachse eine rein axiale Verschiebung des auf die Rollkörper einwirkende Druckorgan erreicht.For example, in the DE 1 097 217 discloses an adjustable clamping device for bars. On the rod an axially displaceable clamping housing is arranged, in which rolling bodies under spring load in a conical seat of the housing pressed and releasable from its clamping seat under the action of a counter-pressure body. On the counter-pressure body acts a wedge, which is formed by a bar on both sides of the comprehensive fork. The legs of the fork lie with their wedge surfaces against the diametrically on both sides of the rod extending inclined surface of the counter-pressure body. With the help of the fork-shaped wedge a purely axial displacement of the force acting on the rolling body pressure member is achieved by a manual pressure action transverse to the rod axis.

Weitere Klemmvorrichtungen für Linearbewegungen sind beispielsweise in der DE 199 80 346 B4 oder in der DE 82 36 311 U1 offenbart.Other clamping devices for linear movements are for example in the DE 199 80 346 B4 or in the DE 82 36 311 U1 disclosed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Vergleich zum Stand der Technik weiterentwickelte und verbesserte Vorrichtung aufzuzeigen.The object of the present invention is to provide a device that has been developed and improved in comparison with the prior art.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Klemmkörper-Sperrvorrichtung sowie in Anspruch 10 deren Verwendung vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.To achieve the object of the invention specified in claim 1 clamp body locking device and in claim 10 whose use is proposed. Optional advantageous embodiments of the invention arise wholly or partly from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Klemmkörper-Sperrvorrichtung zum Sperren einer Linearbewegung umfasst eine Klemmkörper-Sperreinheit mit zwei Schaltzuständen, eine Stange und ein Gehäuse. Bei den zwei Schaltzuständen handelt es sich um einen offenen und einen geschlossenen oder gesperrten Schaltzustand. Im offenen Schaltzustand ist die Stange gegenüber dem Gehäuse linear, das heißt axial zur Längsachse der Stange, verschiebbar. Im geschlossenen Schaltzustand hingegen ist eine relative Linearverschiebung zwischen Stange und Gehäuse gesperrt. Die Klemmkörper-Sperreinheit weist zwei auf der Stange angeordnete Klemmkörperkäfige, die axial nebeneinander angeordnet sind und eine Vielzahl an mit Rampenkonturen zusammenwirkenden Klemmkörpern führen, eine axial zwischen den beiden Klemmkörperkäfigen angeordnete Steuergabel, die orthogonal zur Längsachse der Stange bewegbar ist, sowie einen Aktuator, der die Steuergabel aktuiert, auf. Die Sperrwirkung entsteht dabei mittels axialer Verschiebung der Klemmkörperkäfige zueinander. Unter Rampenkontur wird eine schräg zur Längsachse verlaufende Schräge verstanden. Die Schräge der Rampenkontur stellt eine Klemmfläche für die Klemmkörper dar. Die Oberfläche der Stange stellt eine weitere Klemmfläche dar, so dass im geschlossenen Schaltzustand der Klemmkörper-Sperrvorrichtung die Klemmkörper zwischen der Stange und der Rampenkontur eingeklemmt sind. Vorzugsweise schließt jede Schräge der Rampenkontur mit der Längsachse der Stange einen Winkel zwischen 1° und 15° ein.The inventive clamping body locking device for blocking a linear movement comprises a clamping body locking unit with two switching states, a rod and a housing. The two switching states are an open and a closed or locked switching state. In the open switching state, the rod relative to the housing is linear, that is axially displaceable to the longitudinal axis of the rod. In the closed switching state, however, a relative linear displacement between rod and housing is locked. The sprag-locking unit has two sprag-type cages disposed on the rod, axially juxtaposed and guiding a plurality of sprags cooperating with ramp contours, a control fork disposed axially between the two sprag-type cages and being orthogonal to the longitudinal axis of the rod, and an actuator the control fork actuates, open. The blocking effect arises by means of axial displacement of the clamping body cages each other. Under ramp contour is understood to be an oblique to the longitudinal axis slope. The slope of the ramp contour represents a clamping surface for the clamping body. The surface of the rod represents a further clamping surface, so that in the closed switching state of the clamping body locking device, the clamping body between the rod and the ramp contour are clamped. Preferably, each slope of the ramp contour encloses an angle between 1 ° and 15 ° with the longitudinal axis of the rod.

Die Klemmkörperkäfige sind vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet. Die beiden identisch ausgebildeten Klemmkörperkäfige sind dabei spiegelbildlich axial nebeneinander angeordnet, so dass eine Achsensymmetrie zwischen den beiden zugewandten Stirnseiten entsteht.The sprag cages are preferably designed as identical parts. The two identically designed sprag cages are arranged mirror-inverted axially next to each other, so that an axis symmetry between the two facing end faces is formed.

Die in den Klemmkörperkäfigen geführten Klemmkörper sind vorzugsweise als Kugeln oder Rollen ausgebildet. Die Rollen können beispielsweise eine zylindrische Form oder eine knochenartige Form, das heißt eine zylindrische Form mit einer mittigen Einschnürung, aufweisen.The guided in the sprag cage cages are preferably designed as balls or rollers. For example, the rollers may have a cylindrical shape or a bone-like shape, that is, a cylindrical shape with a central constriction.

Es ist vorteilhaft, wenn die gesamte Klemmkörper-Sperreinheit im Gehäuse angeordnet ist. Das heißt, dass das Gehäuse die Klemmkörperkäfige, die Steuergabel und den Aktuator umschließt. Dabei kann das Gehäuse einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.It is advantageous if the entire sprag blocking unit is arranged in the housing. That is, the housing encloses the sprag cages, the control fork and the actuator. In this case, the housing may be formed integrally or in several parts.

Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn der Aktuator der Klemmkörper-Sperrvorrichtung als elektromechnischer Aktuator, insbesondere als ein Elektromagnet, ausgebildet ist. Ein elektromechanischer Aktuator ist beispielsweise in der DE 10 2011 077 733 A1 beschrieben. Vorzugsweise ist der elektromechanische Aktuator als linear wirkender Hub-Magnet ausgebildet. Das heißt, der Elektromagnet ermöglicht eine orthogonale Bewegung zur Längsachse der Stange. Die Bewegung der Steuergabel mittels des Elektromagneten wird auch als Stellbewegung der Steuergabel bezeichnet. Die Klemmkörperkäfige weisen vorzugsweise jeweils zwei Steuerkonturen auf, die mit der Steuergabel korrespondieren. Die Steuerkonturen an jeweils einem Klemmkörperkäfig sind diametral gegenüberliegend angeordnet. Alle Steuerkonturen sind vorzugsweise identisch ausgebildet. Es ist vorteilhaft, wenn die mit der Steuergabel korrespondierende Steuerkontur der Klemmkörperkäfige eine progressive Kurve aufweist, auf der die Steuergabel geführt wird. Unter progressive Kurve wird eine Steuerkontur verstanden, bei der die axiale Verschiebung der beiden Klemmkörperkäfige nicht linear, sondern fortschreitend gesteigert wird. Das bedeutet, dass bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Steuergabel deren Bewegung in eine in axialer Richtung zunehmende Geschwindigkeit der Klemmkörperkäfige umgesetzt wird. Das heißt wiederum, dass sich die Übersetzung im Verlauf der Stellbewegung ändert. Die Steuergabel sowie die Klemmkörperkäfige stellen somit Teile eines progressiven Stellgetriebes dar.It is furthermore advantageous if the actuator of the clamping body blocking device is designed as an electromechanical actuator, in particular as an electromagnet. An electromechanical actuator is for example in the DE 10 2011 077 733 A1 described. Preferably, the electromechanical actuator is designed as a linearly acting lifting magnet. That is, the solenoid allows orthogonal movement to the longitudinal axis of the rod. The movement of the control fork by means of the electromagnet is also referred to as adjusting movement of the control fork. The sprag cages preferably each have two control contours, with the control fork correspond. The control contours on a respective clamping body cage are arranged diametrically opposite one another. All control contours are preferably identical. It is advantageous if the control contour of the clamping body cages corresponding to the control fork has a progressive curve on which the control fork is guided. A progressive curve is understood to mean a control contour in which the axial displacement of the two clamping body cages is increased not linearly but progressively. This means that at constant speed of the control fork whose movement is converted into an increasing speed in the axial direction of the clamping body cages. This in turn means that the translation changes during the course of the positioning movement. The control fork and the sprag cages thus represent parts of a progressive actuating gear.

Vorzugsweise liegt jeweils an den voneinander abgewandten Stirnseiten der Klemmkörperkäfige mindestens eine Feder an. Die Federn sind beispielsweise als Druckfedern ausgebildet und unterstützen das Lösen des geschlossenen Schaltzustands, indem sie die axial gegenüberliegenden Federn die Klemmkörperkäfige aufeinander zu bewegen.Preferably, at least one spring bears against the end faces of the clamping body cages which are remote from one another. The springs are for example designed as compression springs and support the release of the closed switching state, by moving the axially opposing springs, the sprag cages each other.

Die mit den Klemmkörpern zusammenwirkenden Rampenkonturen können an unterschiedlichen Elementen ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Variante kann die Klemmkörper-Sperrvorrichtung zwei Zusatzelemente aufweisen, an denen jeweils eine Rampenkontur ausgebildet ist, wobei die Zusatzelemente fest mit dem Gehäuse verbunden sind. Die Zusatzelemente sind dabei jeweils axial neben den Klemmkörperkäfigen von der zur Steuergabel abgewandten Stirnseite angeordnet. Beispielsweise sind die Zusatzelemente in das Gehäuse eingepresst oder mit dem Gehäuse verklebt oder verschweißt. Die im Maschinenbau üblichen kraft- und formschlüssigen Verbindungstechniken, wie zum Beispiel Schraubverbindungen, sind ebenfalls denkbar. Bei einer weiteren Variante sind die Rampenkonturen an der Innenwandung des Gehäuses ausgebildet. Das bedeutet, dass die Rampenkontur direkt in dem Gehäuse integriert ist und die Innenwandung des Gehäuses als Rampenkontur geformt ist.The ramp contours cooperating with the clamping bodies can be formed on different elements. In a preferred variant, the sprag locking device may comprise two additional elements, on each of which a ramp contour is formed, wherein the additional elements are fixedly connected to the housing. The additional elements are each arranged axially adjacent to the clamping body cages of the end facing away from the control fork. For example, the additional elements are pressed into the housing or glued or welded to the housing. The usual in mechanical engineering positive and positive connection techniques, such as screw, are also conceivable. In a further variant, the ramp contours are formed on the inner wall of the housing. This means that the ramp contour is integrated directly in the housing and the inner wall of the housing is shaped as a ramp contour.

Die Stange der Klemmkörper-Sperrvorrichtung weist vorzugsweise sich in Längsrichtung erstreckende rillenförmige Laufbahnen auf. In diesen rillenförmigen Laufbahnen rollen die Klemmkörper ab. Die Anzahl der rillenförmigen Laufbahnen auf der Stange entspricht der Anzahl der in einem Klemmkörperkäfig angeordneten Klemmkörper. Bei dieser Ausführungsform der Stange weisen die Schrägen der Rampenkonturen auch Längsnuten auf, in die ebenfalls die Klemmkörper eingreifen. Die rillenförmigen Laufbahnen verringern die im geschlossenen Schaltzustand der Klemmkörper-Sperrvorrichtung entstehende Flächenpressung. Anstelle des kreisrunden Querschnitts mit rillenförmigen Laufbahnen kann die Stange auch einen kreisrunden Querschnitt oder einen Polygonquerschnitt, insbesondere Sechskant- oder Achtkantquerschnitt, aufweisen. Bei Verwendung einer Stange mit einem Polygonquerschnitt sind Zylinderrollen als Klemmkörper geeignet. Außerdem ragt die Stange vorzugsweise auf einer Seite des Gehäuses heraus. Das bedeutet, dass ein Ende der Stange in dem Gehäuse endet.The rod of the sprag locking device preferably has longitudinally extending groove-shaped raceways. In these groove-shaped raceways roll off the clamp body. The number of groove-shaped raceways on the rod corresponds to the number of clamp bodies arranged in a sprag cage. In this embodiment of the rod, the slopes of the ramp contours also have longitudinal grooves in which also engage the clamping body. The groove-shaped raceways reduce the resulting surface pressure in the closed switching state of the clamp body locking device. Instead of the circular cross section with groove-shaped raceways, the rod may also have a circular cross section or a polygonal cross section, in particular hexagonal or octagonal cross section. When using a rod with a polygon cross-section cylindrical rollers are suitable as a clamping body. In addition, the rod preferably protrudes on one side of the housing. This means that one end of the rod ends in the housing.

Die Klemmkörper-Sperrvorrichtung wird beispielsweise als zuschaltbare Motorstütze verwendet. Das bedeutet, dass die Klemmkörper-Sperrvorrichtung als schaltbare Abstützung zwischen Verbrennungsmotor und Fahrzeugkarosserie oder Hilfsrahmen verwendet wird. Hierfür ist die Stange mit dem Verbrennungsmotor oder mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Das nicht mit der Stange verbundene Teil ist mit dem Gehäuse der Klemmkörper-Sperrvorrichtung verbunden.The clamp body locking device is used for example as a switchable motor support. This means that the clamp body locking device is used as a switchable support between the engine and vehicle body or subframe. For this purpose, the rod is connected to the internal combustion engine or to the vehicle body. The part not connected to the rod is connected to the housing of the clamp-locking device.

Vorzugsweise ist dabei im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs der offene Schaltzustand der Klemmkörper-Sperrvorrichtung geschaltet. Das heißt, dass eine Verlagerung des Verbrennungsmotors relativ zur Fahrzeugkarosserie zugelassen wird. Dieser dadurch entstehende Freiheitsgrad kann unerwünschte Schwingungen und Vibrationen, die beispielsweise bei automatischen Start-/Stopp-Vorgängen hervorgerufen werden, in den Innenraum des Fahrzeugs leiten. Um eine eventuell dadurch entstehende Komfortverschlechterung zu umgehen, wird die Klemmkörper-Sperrvorrichtung beim Startvorgang in den geschlossenen Schaltzustand geschaltet. Hierdurch wird die Verlagerung des Verbrennungsmotors relativ zur Fahrzeugkarosserie unterbunden.Preferably, in the normal driving operation of the vehicle, the open switching state of the clamp body locking device is connected. That is, a displacement of the engine relative to the vehicle body is allowed. This resulting degree of freedom can lead unwanted vibrations and vibrations, which are caused for example in automatic start / stop operations, in the interior of the vehicle. In order to avoid any resulting deterioration in comfort, the sprag-locking device is switched to the closed switching state during the starting process. As a result, the displacement of the internal combustion engine is prevented relative to the vehicle body.

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:Further details, features, combinations of features and effects on the basis of the invention will become apparent from the following description of a preferred, exemplary embodiment of the invention and from the drawings. These show in:

1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Klemmkörper-Sperrvorrichtung in perspektivischer Ansicht, 1 an embodiment according to the invention of the clamp body locking device in a perspective view,

2 die Klemmkörper-Sperrvorrichtung in Schnittansicht, 2 the clamp body locking device in sectional view,

3 einen Ausschnitt beider zueinander ausgerichteter Klemmkörperkäfige mit Steuerkonturen in perspektivischer Ansicht, 3 a detail of both aligned sprag cages with control contours in perspective view,

4 eine mit den Steuerkonturen korrespondierende Steuergabel im offenen Schaltzustand, 4 a control fork corresponding to the control contours in the open switching state,

5 eine mit den Steuerkonturen korrespondierende Steuergabel im geschlossenen Schaltzustand, 5 a control fork corresponding to the control contours in the closed switching state,

6 ein Zusatzelement der Klemmkörper-Sperrvorrichtung in perspektivischer Ansicht, 6 an additional element of the clamp body locking device in perspective view,

7 eine Stange der Klemmkörper-Sperrvorrichtung mit rillenförmigen Laufbahnen. 7 a rod of the clamp body locking device with groove-shaped raceways.

In den 1 bis 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Die Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1 weist eine Stange 2 mit einer Längsachse A_L, ein Gehäuse 3 sowie eine Klemmkörper-Sperreinheit 4 auf, wobei die Klemmkörper-Sperreinheit 4 zwei axial nebeneinander angeordnete Klemmkörperkäfige 6, 7, die eine Vielzahl an Klemmkörpern 5 führen, eine Steuergabel 8 und zwei axial außerhalb der Klemmkörperkäfige 6, 7 angeordnete Zusatzelemente 9 aufweist. Das Gehäuse 2 umschließt die gesamte Klemmkörper-Sperreinheit 4. Die Klemmkörperkäfige 6, 7 sind auf der linear verschiebbaren Stange 2 gegenüber dem Gehäuse 3 linear verschiebbar angeordnet. Gemäß 1 ist die Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1 über das Gehäuse 3 karosserieseitig und über die Stange 2 motorseitig angebunden und weist eine T-Grundform auf.In the 1 to 7 is a preferred embodiment of the clamp body locking device according to the invention 1 shown in different views. The clamp body locking device 1 has a pole 2 with a longitudinal axis A _L , a housing 3 and a sprag locking unit 4 on, with the sprag locking unit 4 two axially juxtaposed sprag cages 6 . 7 containing a variety of clamp bodies 5 lead, a control fork 8th and two axially outside the sprag cages 6 . 7 arranged additional elements 9 having. The housing 2 encloses the entire sprag locking unit 4 , The sprag cages 6 . 7 are on the linearly displaceable rod 2 opposite the housing 3 arranged linearly displaceable. According to 1 is the clamp body locking device 1 over the housing 3 body side and over the bar 2 connected on the motor side and has a T-basic shape.

Die Stange 2 der Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1 weist eine Vielzahl sich in Längsrichtung der Stange 2 erstreckender rillenförmiger Laufbahnen 10 auf, die als Längsnuten ausgebildet sind. Die rillenförmigen Laufbahnen 10 sind am Umfang der Stange 2 gleichmäßig verteilt. Die Anzahl der rillenförmigen Laufbahnen 10 auf der Stange 2 entspricht der Anzahl der Klemmkörper 5 eines Klemmkörperkäfigs 6, 7. Die rillenförmigen Laufbahnen 10 der Stange 2 sind in der 1, 2 und 7 dargestellt. Des Weiteren endet die Stange 2 gemäß 1 in der Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1. Beide Klemmkörperkäfige 6, 7 sind identisch ausgebildet. Des Weiteren bestehen beide Klemmkörperkäfige 6, 7 aus Kunststoff. Die Klemmkörper 5, die hier als Kugeln ausgebildet sind, werden von den Klemmkörperkäfigen 6, 7 geführt. An den voneinander abgewandten Stirnseiten 11 der Klemmkörperkäfige 6, 7 liegt jeweils eine Druckfeder 12 an, die sich ebenfalls an einem Zusatzelement 9 abstützt. Beide Klemmkörperkäfige 6, 7 weisen des Weiteren jeweils eine Wurmfeder 13 auf, die sicherstellt, dass die Klemmkörper 5 nicht radial herausfallen. Die Wurmfedern 13 sind so ausgebildet, dass sie ständig gegen die Klemmkörper 5 drücken, so dass die Klemmkörper 5 in radialer Richtung fixiert sind. Des Weiteren dient die Wurmfeder 13 zur sogenannten Grund-Anfederung aller Klemmkörper 5. Das heißt, dass durch diese Anfederung mit der Wurmfeder 13 die Klemmkörper 5 in Kontakt mit der Stange 2 gehalten werden, wodurch eine ständige Klemmbereitschaft der Klemmkörper 5 erreicht wird. Alternativ zur Wurmfeder könnte jeder Klemmkörper 5 von einer einzelnen Feder gehalten werden. Ferner weisen die Klemmkörperkäfige 6, 7 jeweils zwei diametral gegenüberliegende Steuerkonturen 14 auf, die in 3 dargestellt sind. In der 3 sind die beiden Klemmkörperkäfige 6, 7 nur teilweise dargestellt. Die Steuerkonturen 14 der Klemmkörperkäfige 6, 7 sind als progressive Kurve ausgebildet.The pole 2 the clamp body locking device 1 has a plurality in the longitudinal direction of the rod 2 extending groove-shaped raceways 10 on, which are formed as longitudinal grooves. The groove-shaped raceways 10 are on the perimeter of the pole 2 equally distributed. The number of groove-shaped raceways 10 on the pole 2 corresponds to the number of clamp bodies 5 a sprag cage 6 . 7 , The groove-shaped raceways 10 the pole 2 are in the 1 . 2 and 7 shown. Furthermore, the pole ends 2 according to 1 in the clamp body locking device 1 , Both sprag cages 6 . 7 are identical. Furthermore, there are both sprag cage cages 6 . 7 made of plastic. The clamp body 5 , which are designed here as balls, are from the sprag cages 6 . 7 guided. At the opposite end faces 11 the sprag cages 6 . 7 each is a compression spring 12 which is also attached to an additional element 9 supported. Both sprag cages 6 . 7 each have a worm feather 13 on, which ensures that the clamp body 5 do not fall out radially. The worm feathers 13 are designed so that they are constantly against the clamp body 5 Press so that the clamp body 5 are fixed in the radial direction. Furthermore, the worm feather serves 13 to the so-called basic springing of all sprags 5 , That means that by this springing with the worm feather 13 the clamp body 5 in contact with the rod 2 be kept, creating a constant clamping readiness of the clamping body 5 is reached. As an alternative to the worm spring, any clamp body could 5 held by a single spring. Furthermore, the sprag cages 6 . 7 two diametrically opposed control contours 14 on that in 3 are shown. In the 3 are the two sprag cages 6 . 7 only partially shown. The control contours 14 the sprag cages 6 . 7 are designed as a progressive curve.

Jedes der beiden Zusatzelemente 9 ist mit dem Gehäuse 3 fest verbunden und weist neben dem Anschlag für die Druckfeder 12 auch eine Rampenkontur 15 sowie eine Vielzahl an Laufbahnen 10 auf, wobei die Anzahl der Laufbahnen 10 im Bereich der Rampenkontur 15 der Anzahl an Klemmkörpern 5 in einem Klemmkorperkafig 6, 7 entspricht. Die Rampenkontur 15 besteht aus einer Schräge 16, die mit der Längsachse A_L einen Winkel zwischen 6° und 14° einschließt. Die Schräge 16 dient als eine Klemmfläche für die Klemmkörper 5 der Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1. Die Laufbahnen 10 in den Zusatzelementen 9 sowie auf der Stange 2 sind dazu eingebracht, um die Flächenpressung zu verringern und bei gleicher Klemmkraft kleinere Abmessungen erreichen zu können.Each of the two additional elements 9 is with the case 3 firmly connected and points next to the stop for the compression spring 12 also a ramp contour 15 and a variety of careers 10 on, with the number of raceways 10 in the area of the ramp contour 15 the number of sprags 5 in a Klemmkorperkafig 6 . 7 equivalent. The ramp contour 15 consists of a slope 16 which encloses an angle between 6 ° and 14 ° with the longitudinal axis A _L. The slope 16 serves as a clamping surface for the clamp body 5 the clamp body locking device 1 , The raceways 10 in the additional elements 9 as well as on the pole 2 are introduced to reduce the surface pressure and to achieve smaller dimensions with the same clamping force.

Mittig zwischen den beiden axial nebeneinander angeordneten Klemmkörperkäfigen 6, 7 ist die Steuergabel 8 angeordnet. Die Steuergabel 8 steht gemäß den 4 und 5 in Verbindung mit den Steuerkonturen 14 der Klemmkörperkäfige 6, 7. Die Steuergabel 8 wird über einen Aktuator 17, der hier als Elektromagnet ausgebildet ist, aktuiert. Der Aktuator 17 ist als linear wirkender Hubmagnet ausgebildet, der im bestromten Zustand eine ziehende Bewegung ausführt. Die ziehende Bewegung ist in der 4 mit einem Pfeil dargestellt. Durch die erzeugte ziehende Bewegung der Steuergabel 8 mittels des Elektromagneten 17 werden die beiden Klemmkörperkäfige 6, 7 axial voneinander wegbewegt. Das heißt, dass eine orthogonal zur Längsachse A_L eingebrachte Bewegung eine axiale Verschiebung der Klemmkörperkäfige 6, 7 hervorruft. Die Bewegung erfolgt dabei progressiv, das heißt, dass bei gleichbleibender Stellbewegung die Axialgeschwindigkeit der beiden Klemmkörperkäfige 6, 7 ansteigt. Im Laufe der Stellbewegung der Steuergabel 8 wird somit die axiale Bewegung der Klemmkörperkäfige 6, 7 schneller und deren Kräfte geringer. Durch die progressiv ausgebildeten Steuerkonturen 14 ändert sich die Übersetzung im Verlauf der Stellbewegung. Die Klemmkörperkäfige 6, 7 werden dabei soweit axial voneinander weggeschoben, dass die Klemmkörper 5 der Klemmkörperkäfige 6, 7 gegen die Rampenkonturen 15 der Zusatzelemente 9 gedrückt werden. Dadurch entsteht eine Klemmwirkung zwischen Stange 2 und Zusatzelemente 9, so dass sich die Klemmkörper-Sperrvorrichtung 1 im geschlossenen Schaltzustand befindet und keine Linearbewegung der Stange 2 mehr zulässt. Der geschlossene Schaltzustand kann gelöst werden, indem der Elektromagnet 17 nicht mehr bestromt wird. Dadurch ist die Kraft der Druckfedern 12 größer als die Kraft des Elektromagneten 17 und die Klemmkörperkäfige 6, 7 sowie die Steuergabel 8 werden in den Ausgangszustand, das heißt in diesem Fall in den offenen Schaltzustand, zurückbewegt. Gegebenenfalls kann die Löse-Bewegung des Sperrmechanismus mittels einer Zusatzfeder, die zwischen Gehäuse 3 und Steuergabel 8 angeordnet ist, unterstützt werden.Centered between the two axially adjacent sprag cage cages 6 . 7 is the control fork 8th arranged. The control fork 8th is in accordance with the 4 and 5 in conjunction with the control contours 14 the sprag cages 6 . 7 , The control fork 8th is via an actuator 17 , which is designed here as an electromagnet, actuated. The actuator 17 is designed as a linearly acting solenoid, which executes a pulling movement in the energized state. The pulling movement is in the 4 shown with an arrow. Through the generated pulling movement of the control fork 8th by means of the electromagnet 17 become the two sprag cages 6 . 7 axially moved away from each other. This means that a movement introduced orthogonally to the longitudinal axis A _L causes an axial displacement of the clamping body cages 6 . 7 causes. The movement takes place progressively, that is, with constant adjusting movement, the axial velocity of the two clamping body cages 6 . 7 increases. In the course of the adjusting movement of the control fork 8th Thus, the axial movement of the clamping body cages 6 . 7 faster and their powers less. Due to the progressively formed control contours 14 the translation changes in the course of the adjusting movement. The sprag cages 6 . 7 are so far axially pushed away from each other that the clamp body 5 the sprag cages 6 . 7 against the ramp contours 15 the additional elements 9 be pressed. This creates a clamping action between the rod 2 and additional elements 9 , so that the clamp body locking device 1 in the closed Switching state is and no linear movement of the rod 2 allows more. The closed switching state can be solved by the electromagnet 17 is no longer energized. This is the force of the springs 12 greater than the force of the electromagnet 17 and the sprag cages 6 . 7 as well as the control fork 8th are moved back to the initial state, that is, in this case in the open switching state. Optionally, the release movement of the locking mechanism by means of an additional spring between the housing 3 and control fork 8th is arranged to be supported.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Klemmkörper-SperrvorrichtungClamping body locking device
22: Stangepole
33: Gehäusecasing
44: Klemmkörper-SperreinheitClamping body locking unit
55: Klemmkörperclamping bodies
66: erster Klemmkörperkäfigfirst sprag cage
77: zweiter Klemmkörperkäfigsecond clamping body cage
88th: Steuergabelcontrol fork
99: Zusatzelementadditional element
1010: rillenförmige Laufbahngrooved raceway
1111: abgewandte Stirnseite des Klemmkörperkäfigsfacing away from the terminal body cage
1212: Druckfedercompression spring
1313: Wurmfedergarter spring
1414: Steuerkonturcontrol contour
1515: Rampenkonturramp contour
1616: Schrägeslope
1717: Aktuatoractuator
A_L A _L: Längsachse der StangeLongitudinal axis of the rod

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1097217 [0003]
DE 19980346 B4 [0004]
DE 8236311 U1 [0004]
DE 102011077733 A1 [0011]

Claims

Clamping device ( 1 ) for inhibiting a linear movement, comprising a clamp body locking unit ( 4 ) with two switching states, one rod ( 2 ) and a housing ( 3 ), wherein in the open switching state, the rod ( 2 ) opposite the housing ( 3 ) is linearly displaceable and in the closed switching state, a relative linear displacement between rod ( 2 ) and housing ( 3 ) is locked, and wherein the clamping body locking unit ( 4 ) two on the pole ( 2 ) arranged sprag cages ( 6 . 7 ), which are arranged axially next to each other and a plurality of ramp contours ( 15 ) cooperating clamping bodies ( 5 ), an axial between the two clamping body cages ( 6 . 7 ) arranged control fork ( 8th ) orthogonal to the longitudinal axis (A _L ) of the rod ( 2 ) is movable, and an actuator ( 17 ), the control fork ( 8th ) actuated, wherein the blocking effect by means of axial displacement of the clamping body cages ( 6 . 7 ) arises to each other.

Clamping device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the entire sprag blocking unit ( 4 ) in the housing ( 3 ) is arranged.

Clamping device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping body cages ( 6 . 7 ) two control contours ( 14 ) provided with the control fork ( 8th ) correspond.

Clamping device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the control contours ( 14 ) are formed as a progressive curve.

Clamping device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by two additional elements ( 9 ), on each of which a ramp contour ( 15 ) is formed, wherein the additional elements ( 9 ) fixed to the housing ( 3 ) are connected.

Clamping device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ramp contours ( 15 ) on the inner wall of the housing ( 3 ) are formed.

Clamping device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rod ( 2 ) longitudinally extending groove-shaped raceways ( 10 ) having.

Clamping device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rod ( 2 ) exactly on one side of the housing ( 3 ) stands out.

Clamping device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by an electromechanical actuator ( 17 )

Use of a clamp body locking device ( 1 ) according to claim 1 as a switchable engine support of a motor vehicle.