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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit mit Klemmkörpern, Klemmrampen und einem Freilaufring, wobei die Klemmkörper in Umfangsrichtung um die Rotationsachse angeordnet und wenigstens jeweils ein Klemmkörper einer der Klemmrampen zugeordnet ist, wobei der zu einer axial verlaufenden Rotationsachse konzentrische Freilaufring aus axial zueinander benachbarten Scheiben gebildet ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Derartige Klemmkörperfreiläufe sind in
DE 19 057 97 U offenbart. Die Klemmkörperfreiläufe weisen jeweils drei umfangsseitig einer Rotationsachse angeordnete Klemmkörper auf, die als Klemmrollen ausgeführt sind. Die Klemmrampen dieser Klemmkörperfreiläufe sind in Taschen ausgebildet, in denen die Klemmkörper aufgenommen sind. Die Taschen sind in einem Freilaufring ausgebildet, welcher aus mehreren zueinander benachbarten Zwischenscheiben und zwei Seitenscheiben besteht. Die Scheiben sind axial direkt aneinander liegend miteinander fest verbunden. Die Zwischenscheiben weisen Ausschnitte mit Abflachungen und tangentialen Begrenzungen auf. Wenn die Scheiben aneinander befestigt sind, Fluchten die Aussparungen so miteinander, dass die Taschen in radialer Richtung durch die Abflachungen der Zwischenscheiben, tangential durch die tangentialen Begrenzungen der Ausschnitte und in beide axiale Richtungen seitlich durch die Seitenscheiben begrenzt sind. Die axial nebeneinanderliegenden Abflachungen der Zwischenscheiben bilden aneinandergefügt am Boden der Taschen gemeinsam eine tangential zum Umfang verlaufende Fläche, welche eine Klemmrampe ist. In der jeweiligen Tasche ist außer einer Klemmrolle noch eine Feder aufgenommen, welche tangential gegen den jeweiligen Klemmkörper vorgespannt ist. In der
DE 19 057 97 U sind zwei Typen von Klemmkörperfreiläufen offenbart. Der eine Typ weist einen als Innenring ausgebildeten Freilaufring auf, der radial außen mit den Taschen und somit mit dem Klemmrampen versehen ist. Der andere Typ weist einen Außenring als Freilaufring auf, an dem die Taschen und somit die Klemmrampen radial innen ausgebildet sind. In der jeweiligen Freilaufeinheit liegt jedem der Freilaufringe radial eine zylindrische Laufbahn an einem Laufring gegenüber. Im freigeschalteten Zustand der Freilaufeinheit laufen die Klemmkörper an der zylindrischen Laufbahn vorbei und sind im geschalteten Zustand der Freilaufeinheit zwischen den Klemmrampen und der zylindrischen Laufbahn eingeklemmt.
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Ein weiterer Freilauf dieser Gattung ist in
DE 10 2011 005 049 A1 offenbart. An dieser Freilaufeinheit sind sowohl der Freilaufring als auch der Laufring aus axial aneinander befestigten Scheiben gebildet.
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Ein weiterer Freilauf der Gattung geht aus der
DE 10 2014 209 430 A1 hervor. Dieser Freilauf bildet eine Baugruppe aus einem Freilaufring, einem Laufring, einem Axiallager und sog. Supportringen. Der Freilaufring mit den Rampen bildet eine Einheit mit einem Flansch des Axiallager und ist ein hülsenförmiges Bauteil aus Blech. Das Axiallager ist durch einen aus Käfig und Nadelrollen bestehenden Nadelkranz gebildet. An dem Flansch ist eine Laufscheibe des Axiallagers abgestützt und geführt. Ein nach innen gerichteter Abschnitt der Laufscheibe ist zugleich ein Axialanlauf für die Klemmkörper. Die Einheit ist mithilfe eines Randes des Flansches in sich selbst haltend gehalten, welcher die Laufscheibe und den Käfig des Nadelkranzes hintergreift. Außerdem sitzt der hülsenförmige Freilaufring fest in den zwei massiven scheibenförmig ausgebildeten Supportringen, über welche eine formschlüssig greifende Verbindung und Abstützung des Freilaufs zur Umgebungskonstruktion geschaffen ist.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freilaufeinheit der Gattung zu schaffen, die trotz kleinster Bauweise höchsten Belastungen gewachsen ist, wie diese aus verhältnismäßig hohen Antriebsmomenten moderner Zweiradfahrzeuge und anderer Fahrzeuge resultieren.
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Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmrampen an einem separat zu dem Freilaufring ausgeführten und an dem an dem Freilaufring befestigten Rampenträger ausgebildet sind und dabei die Freilaufeinheit mit zwei sich radial, d. h. quer zur Rotationsachse gerichteten, erstreckenden Borden versehen ist. Die Borde bilden Axialanschläge für die Klemmkörper. Erfindungsgemäß ist einer der Borde einteilig-einmaterialig mit dem Rampenträger und der andere Bord an der zweiten Scheibe ausgebildet.
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Generell sind nach dem vorher geschilderten Gestaltung- und Herstellungsprinzipien folgende Typen von Freiläufen vorgesehen. Der eine Typ weist einen als Innenring ausgebildeten Freilaufring auf, auf dem radial außen der Rampenträger sitzt. Die Rampenflächen der Klemmrampen sind dabei radial nach außen gerichtet und die Klemmkörper sind radial zwischen den radial nach außen gewandten Klemmrampen und dem radial außen liegenden Laufring bzw. einer radial außen liegenden aber nach innen gerichteten Lauffläche angeordnet. Der andere bevorzugte Typ sieht radial innen den Laufring bzw. die radial nach außen gewandte Lauffläche mit Wellensitz vor, dem radial nach innen gewandte Klemmrampen gegenüberliegen. Der Freilaufring umgibt den Rampenträger in diesem Fall außen nach Art eines Außenrings.
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Am im Kapitel „Hintergrund der Erfindung“ beschriebenen Stand der Technik sind die Klemmrampen durch die Oberflächen der axial eng aneinander liegenden Abflachungen der axial miteinander verbundenen Scheiben gebildet. Diese Oberfläche der Rampen wird zwar feinbearbeitet, jedoch kann durch die aneinandergefügt Abflachungen an der Klemmrampe eine lamellenartig strukturierte unregelmäßige Oberfläche verbleiben. Diese kann sich im Klemm- bzw. teilweisen Wälzkontakt der Klemmrollen nachteilig auswirken. Vorzeitiger Verschleiß kann entstehen. Darüber hinaus können sich die Scheiben bei hohen Lasten gegeneinander geringfügig verschieben und weitere Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche der Klemmrampen erzeugen. Außerdem müssen der Freilaufring, die Klemmkörper und auch der Laufring in den Kontaktzonen des Klemmkontakts verschleißfest gehärtet sein. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Klemmrampen an einem Rampenträger ausgebildet sind, welcher zu dem Freilaufring separat ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft durch entsprechende Auswahl an geeignetem Material und Werkzeugen zur Herstellung des Rampenträgers eine gleichmäßige und glatte Oberfläche an den Rampen sichergestellt werden. Dies insbesondere dann, wenn wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, der Rampenträger ein durch Spanlosfertigung wie Fließpressen, Rollieren oder Ziehen und Stanzen hergestelltes Kaltumformteil ist.
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Unter Klemmrampen sind Klemmflächen zu verstehen, die wahlweise an offensichtlich als Rampen zu identifizierenden Rampen ausgebildet sind, die aber alternativ auch an kurvenförmig gekrümmt verlaufenden Flächen ausgebildet sind.
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Klemmkörper sind vorzugsweise zylindrische Klemmrollen oder beliebig anders ausgeführte Klemmkörper, wie z.B. die bekannten knochenförmig ausgebildeten Klemmkörper.
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Der Vorteil der Erfindung besteht weiterhin darin, dass ein wesentlicher Bestandteil des Freilaufs, nämlich der Freilaufring selbst, nach wie vor auf einfachste Weise aus einzelnen in der Massenfertigung sehr kostengünstig herzustellenden Scheiben gebildet ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die ersten Scheiben, mit Ausnahme einer einzigen, oder wahlweise auch mehr als eine einzige, als axiale Begrenzungsscheibe wirkenden zweiten Scheibe, gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung hinsichtlich ihrer Geometrie Gleichteile sind, also die gleichen Abmessungen aufweisen. Das wirkt sich positiv auf große Losgrößen und damit kostengünstige Fertigung dieser Scheiben aus. Die zweite Scheibe kann dabei im Wesentlichen auch die Abmessungen der ersten Scheiben aufweisen, jedoch innen mit einem kleineren Durchmesser versehen sein. Der radiale Überstand der zweiten Scheibe innen gegenüber der ersten Scheiben dient als zweiter Bord und damit als ein Axialanschlag für die Klemmkörper. Ein derartiger Axialanschlag ist ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand und Kosten in der Herstellung der zweiten Scheiben integriert.
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Scheiben sind alle plattenförmig ausgebildeten Elemente, die innen und außen kreisrund bzw. zylindrisch ausgebildet sein können, aber alternativ auch innen und außen von der Kreis- bzw. Zylinderform abweichende Strukturen bzw. Geometrien aufweisen können - die beispielsweise durch Aussparungen, Abflachungen, Vorsprünge, Polyeder oder andere geometrische Strukturen geprägt sein können.
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Die Scheiben müssen vorteilhaft gegenüber denen des Standes der Technik nicht gehärtet werden. Statt derer muss lediglich der Rampenträger gehärtet werden. Das verringert das Materialvolumen des Rampenträgers gegenüber dem wesentlich massiveren Freilaufring und ermöglicht den sparsameren Einsatz von Prozessmedien und geringere Durchlaufzeiten beim Härten. Darüber hinaus müssen in der Fertigung pro Freilaufeinheit lediglich ein einstückig ausgebildeter Rampenträger aber nicht ein aus mehreren Scheiben zusammengesetzter Rampenträger gehandhabt werden. Das wiederum führt auch zur Einsparung von Fertigungskapazitäten und Fertigungszeiten, weil der wesentlich kleinere Rampenträger einen vergleichsweise geringen Materialanteil an der Freilaufeinheit aufweist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Axialanschläge einfach herzustellen sind. Einer ist, wie zuvor schon beschrieben, an einer der Scheiben und der andere an dem Rampenträger ausgebildet und wird bei dessen Formgebung mit eingebracht (siehe dazu auch weitere Ausführungen im nachfolgenden Text). Die Dicke des Axialanschlages und dessen Festigkeit der zweiten Scheibe kann durch die Dicke der Scheibe oder durch den Einsatz von mehr als einer zweiten Scheibe beeinflusst werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die axiale Breite der Hülse des Rampenträgers von ihrem Ende des einteilig ausgebildeten ersten Bords aus vollständig für einen gehärteten tragenden Anteil der Klemmrampen ausgelegt und genutzt werden kann, was in der Gesamtheit zu hohen Tragfähigkeiten der Freilaufeinheit führt. Alternativ kann auch die axiale Tragfähigkeit des Klemmkörperfreilaufs der Freilaufeinheit gewahrt werden, dabei aber die axiale Breite zum Nutzen von Bauraumeinsparungen reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Stabilität der Borde, insbesondere die des Bordes an der zweiten Scheibe durch gezielte Bestimmung der Scheibendicke oder Scheibenanzahl beliebig positiv beeinflusst werden kann, so dass Bordbrüche vermieden werden können.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Scheiben aneinander befestigt sind. Die Scheiben können formschlüssig mit oder ohne Zuhilfenahme von Verbindungselementen bzw. Befestigungselementen miteinander verbunden sein oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Formschlüssige Verbindungen bzw. Verbindungstechniken sind Ineinanderhaken und/oder Verstemmen, Durchstellen, Vergie-ßen, Verschnappen usw.. Verbindungstechniken mit Verbindungselementen sind beispielsweise Vernieten oder Verschrauben mittels Nieten bzw. Schrauben. Stoffschlüssige Verbindungen sind Kleb- oder Schweißverbindungen oder stoffschlüssige Metall-Kunststoff-Haft- bzw. Formschlussverbindungen. Da die Scheiben nicht gehärtet werden müssen, können vorteilhaft Stähle zu deren Herstellung ausgewählt werden, die sich besonders gut schweißen lassen. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass die Scheiben aus Eisenwerkstoffen gebildet und vorzugsweise aus Stahlblech gefertigt sind. Es ist aber auch die Verwendung anderer Materialien für die Scheiben denkbar - beispielsweise die anderer Metalle, Kunststoffe oder von Kombinationen aus verschiedenen Werkstoffen bzw. Scheiben aus verschiedenen Werkstoffen.
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Die Löcher in den ersten Scheiben sind vorzugsweise innenzylindrisch und werden bei der Paketierung der Scheiben zu einer Baugruppe miteinander fluchtend koaxial zur Zentralachse ausgerichtet, so dass sich ein Durchgangsloch ergibt. Der Außendurchmesser des hülsenförmigen Bauteils entspricht im Nennmaß dem Nennmaß des Innendurchmessers des Durchgangslochs im Freilaufring, so dass beim Einsetzen des der Baueinheit oder Rampenträgers in den Freilaufring zwischen dem Rampenträger und dem Freilaufring wahlweise eine Spiel-, Übergangs- oder vorzugsweise eine Presspassung ausgeführt werden kann. Im Falle einer Übergangs- bzw. Spielpassung sind Formschlusselemente an/zwischen dem Rampenträger und den ersten und/oder zweiten Scheiben vorgesehen, die ein Verdrehen um die Zentralachse des Rampenträgers gegenüber dem Scheibenpaket verhindern.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nach dem Gleichteileprinzip zum Beispiel ein für eine bestimmte Anwendung/Einbaubedingung der Freilaufeinheit ausgeführter Rampenträger bei Beibehaltung des gleichen Freilaufrings gegen einen für eine andere Anwendung/Einbaubedingungen ausgeführten Rampenträger austauschbar ist, ohne dass jedoch der Freilaufring geändert werden muss. In anderen Fällen kann der Rampenträger gleich bleiben und beispielsweise der Freilaufring gegen einen anderen Freilaufring mit einem anderen Bohrungsdurchmesser oder Wellendurchmesser, einer anderen Breite usw. ausgetauscht werden.
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Der Freilaufring dient der Überbrückung von Durchmesserdifferenzen zwischen dem Außendurchmesser bzw. Innendurchmesser des Rampenträgers und gibt dem Rampenträger ein- oder aufgepresst die für die Funktion des Freilaufs notwendige Stabilität und Rundheit (Zylindrizität). Dies gilt insbesondere, wenn der Rampenträger als eine dünnwandige Hülse ausgeführt ist.
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Aus den vorhergehend Ausführungen zur Verwirklichung des Gleichteileprinzips resultiert vorteilhaft, dass der Werkzeugaufwand, der Aufwand zur Lagerung der Einzelteile und der Aufwand für die inneren Fertigungs- und Transport-Abläufe bei der Herstellung verschiedener Freiläufe und der Aufwand zur Lagerung dieser bzw. von deren Einzelteilen ebenfalls durch eine geringere Anzahl an Teilen reduziert werden kann. Die Gleichteile jedoch können in diesem Fall vorteilhaft in größeren Stückzahlen und damit kostengünstiger hergestellt werden. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Scheiben geometrisch gleich, also nach dem Gleichteileprinzip ausgeführt, sind.
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Aus der erfindungsgemäßen Freilaufeinheit ergeben sich verschieden Szenarien für die Vormontage der Freilaufeinrichtung:
- a. Der Klemmkörperfreilauf wird vollständig mit Rampenträger, Klemmkörpern und Federn und ggf. weiteren Freilaufelementen montiert.
- b. Die ersten Scheiben werden zu einem selbsthaltenden Paket/Baugruppe gefügt/montiert.
- c. Der Klemmkörperfreilauf nach a. wird in eine Baugruppe nach b. eingesetzt. Anschließend wird die zweite Scheibe befestigt. - Vorzugsvariante -
- d. Auf den Klemmkörperfreilauf nach a. werden die ersten Scheiben und wird/werden die zweite(n) Scheibe(n) montiert und ggf. die Scheiben miteinander verbunden.
- e. Der Rampenträger wird in eine Baugruppe nach b. eingesetzt. Die zweite(n) Scheibe(n) werden aufgesetzt und befestigt. Anschließend wird a. umgesetzt.
- f. Auf den Rampenträger werden die ersten Scheiben und wird/werden die zweite(n) Scheibe(n) montiert und ggf. die Scheiben miteinander verbunden. Anschließend wird a. umgesetzt.
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Rampenträger sind vorzugsweise um die Klemmkörper radial außen umlaufende Außenringe von Klemmkörperfreiläufen können aber alternativ auch von den Klemmkörpern umgebene Innenringe sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Interesse hohe Fertigungsqualität und kostengünstige Herstellung auf einen Rampenträger gerichtet, der zum Beispiel als ein Ziehteil in Form einer dünnwandigen hohlzylindrischen Hülse ausgebildet ist. Bei der Herstellung dieser Hülse wird zunächst aus einer Platine eines flachen Blechstreifens ein Napf mit einem Boden an einem axialen Ende und einem Rand am axialen Ende gezogen. Der Boden wird so gelocht, dass ein radial nach innen weisender der Rand, vorzugsweise mit Elementen der Halter verbleibt. Dieser Rand bildet später einen (den ersten) Bord und damit einen Axialanschlag für die Klemmkörper des Klemmkörperfreilaufs der Freilaufeinheit. Alternativ kann der Rampenträger auch als Fließpressteil, Schmiedeteil, spanabhebend hergestelltes Teil oder als ein aus einem Blechstreifen zylindrisch gebogenes Bauteil ausgeführt sein.
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Als „axial“ ist in Sinne der Beschreibung der Erfindung mit der Rotationsachse gleichgerichtet zu verstehen, und zwar unabhängig davon, wie die Rotationsachse im Raum orientiert ist. Radial ist quer zur Rotationsachse.
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An einem dem Boden gegenüberliegenden Ende des Rampenträgers (der Hülse) wird ein radial von der Hülse nach außenstehende Rand abgeschnitten. Die Hülse weist zunächst an diesem Ende eine Kontur auf, über die Klemmkörper axial in die Taschen geschoben werden können. Ein Axialanschlag für die Klemmkörper an diesem Ende des Rampenträgers ist dann gebildet, wenn die zweite Scheibe stirnseitig an die Freilaufeinheit montiert wird. Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass der Rampenträger zusammen mit den Klemmkörpern, Federn und anderen in dem Freilauf integrierten Elementen als Baueinheit vormontiert und in den Freilaufring eingesetzt oder auf dem Freilaufring aufgesetzt werden kann. Auch in diesem Fall ist eine Austauschbarkeit nach dem zuvor geschilderten Gleichteileprinzip möglich.
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Die Hülse weist, je nach Anwendung radial innen oder radial außen, wesentliche Strukturelemente der Taschen und Klemmrampen auf, welche in den Fertigungsprozess beim Ziehen, Prägen, Rollieren oder Fließpressen der Hülse integriert sind. Durch die Integration der Formgebung der Rampen bzw. Taschen in einen Rampenträger kann eine sehr hohe Genauigkeit der Rampen- und Taschengeometrie vorteilhaft umgesetzt werden. Darüber hinaus ist die Oberflächenqualität der Kontaktflächen der Klemmrampen für den Klemmkontakt bzw. Wälzkontakt durch Kaltformen mit gegebenenfalls in den Herstellungsprozess integriertem Kalibrieren sehr gut und bedarf keiner spanabhebende Nacharbeit.
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Je nach Ausführung der Klemmkörperfreiläufe und Drehsinn der Laufringe bzw. Rampenträger sind die Klemmkörper in die eine oder andere Richtung zumeist tangential mittels Federn vorgespannt. Je nach Baugröße der Klemmkörperfreiläufe können die Federn sehr filigran ausgeführt sein. Die filigrane Ausführung derartiger Federn stellt hohe Anforderungen an deren Montage bzw. Halterung in den bzw. im Klemmkörperfreilauf. Die Federn selbst sind in der Regel Massenware, die sich einfach und kostengünstig herstellen lassen. Die Herstellung von deren Halterungen kann jedoch relativ aufwendig sein. Darüber hinaus ist es bei herkömmlichen Klemmkörperfreiläufen häufig auch kompliziert, diese Halter in dem Klemmkörperfreilauf zu integrieren. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb eine Integration derartiger Halter in den Rampenträger vor. Halter dienen der Halterung der Klemmkörper bzw. der Federn, mit denen die Klemmkörper vorgespannt werden.
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Die vorhergehende Ausgestaltung der Erfindung zur Verwendung einer Hülse als Rampenträger aufgreifend, ist insbesondere dann, wenn die Hülse aus einem tiefgezogenen Napf hergestellt wird, die Herstellung von derartigen Haltern in den Herstellungsprozess der Hülse einbezogen. Am Ende des Fertigungsprozesses sind dann in vorteilhafter Weise die Halter einteilig-einmaterialig an dem einem an der Hülse ausgebildeten und als Axialanschlag dienenden Borde (am ersten Bord) ausgebildet. So verbleibt zum Beispiel nach dem Lochen des Bodens der Hülse die Struktur der Halter an dem Rand. Diese werden dann in einem nächsten Bearbeitungsschritt axial abgebogen, sodass diese am fertig montierten Klemmkörperfreilauf zwischen die umfangsseitig aufeinanderfolgenden Klemmkörper gerichtet sind. Auf diese Halter kann dann jeweils eine oder können mehrere Federn aufgesetzt bzw. an diesen befestigt werden. Der Halter kann alternativ auch in einem Klemmkörperfreilauf ohne derartige Federn z.B. zur Halterung der Klemmkörper in Position vorgesehen sein.
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Generell sind nach den vorher geschilderten Gestaltung- und Herstellungsprinzipien folgende Typen von Freiläufen vorgesehen. Der eine Typ weist einen als Innenring ausgebildeten Freilaufring auf, auf dem radial außen der Rampenträger sitzt. Die Rampenflächen der Klemmrampen sind dabei radial nach außen gerichtet und die Klemmkörper sind radial zwischen den radial nach außen gewandten Klemmrampen und dem radial außen liegenden Laufring bzw. einer radial außen liegenden aber nach innen gerichteten Lauffläche angeordnet. Der andere Typ sieht radial innen den Laufring bzw. die radial nach außen gewandte Lauffläche mit Wellensitz vor, dem radial nach innen gewandte Klemmrampen gegenüberliegen. Der Freilaufring umgibt den Rampenträger in diesem Fall außen nach Art eines Außenrings.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 - ein Ausführungsbeispiel einer Freilaufeinheit 1 in einer Gesamtansicht schräg von einer Seite betrachtet,
- 2 - den Freilaufring 2 und eine als Klemmkörperfreilauf ausgeführte Baueinheit 19 als separate Baugruppen der mit den 1 und 2 dargestellten Freilaufeinheit 1, von einer anderen Seite aus betrachtet,
- 2a - ein Detail eines Segments mit eines Rampenträgers 13 mit einer Tasche 16 in einer Schnittebene dargestellt, welche quer zur Rotationsachse 5 verläuft, wobei die Darstellung stark vereinfacht und nicht maßstäblich ist,
- 3 - den Freilaufring 2 und eine als Klemmkörperfreilauf ausgeführte Baueinheit 19 als separate Baugruppen wie in 2, jedoch von einer anderen Seite aus betrachtet,
- 4 - einen Längsschnitt durch eine Vormontagegruppe 20 der Freilaufeinheit 1 ohne Klemmkörper und ohne Federn.
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1 - Der Klemmkörperfreilauf besteht aus Klemmkörpern 3, einem Freilaufring 2 und aus einem Rampenträger 13. Die Klemmkörper 3 sind im Wesentlichen zylindrisch geformt, also Klemmrollen, und umfangsseitig um die Rotationsachse 5 benachbart zueinander angeordnet. Außen ist der Freilaufring 2 mit Aussparungen 4 versehen. Die Freilaufeinheit 1 weist zwei radial in Richtung der Rotationsachse 5 gerichtete Borde 7 und 8 auf. Ein erster Bord 8 ist in der Darstellung sichtbar und als Rand einer Scheibe 21 ausgebildet. Der zweite Bord 8, welcher an dem Rampenträger 13 ausgebildet ist, ist in der Ansicht größtenteils verdeckt und im Wesentlichen nur durch die einteilig mit dem Bord 8 ausgebildeten Halter 9 sichtbar. Von dem in der Darstellung im Wesentlichen verdeckt liegenden Bord 8 aus gehen die einteilig-einmaterialig mit dem Bord 8 ausgebildete Halter 9 ab, welche in den Rampenträger 13 in axiale Richtung jeweils umfangsseitig in eine Lücke zwischen zwei benachbarten Klemmkörpern 3 hineinragen. An jedem Halter 9 ist eine Feder 11 formschlüssig festgehalten, die jeweils gegen einen der Klemmkörper 3 vorgespannt ist.
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Der Freilaufring 2 besteht aus mehreren identischen und axial aneinander liegenden Scheiben 6, welche mit einzelnen Ausklinkungen versehen sind. Der Freilaufring 2 weist außerdem noch eine weitere Scheibe 21 auf, welche auch mit einer Ausklinkung versehen ist und welche an einer Seite der Freilaufeinheit und des Rampenträgers 13 axial anliegt und entweder an diesem und/oder an dem Rampenträger 13 befestigt ist. Die Ausklinkungen sind am fertigen Freilaufring 2 fluchtend zueinander ausgerichtet und ergeben gemeinsam jeweils eine Aussparung 4. Die Aussparungen 4 sind für Montage- und Sicherungszwecke vorgesehen, können zum Greifen, Ausrichten, Positionieren und oder zusammen mit z.B. einem Passfederelement o.ä. zur Lagesicherung in einem nicht dargestellten Gehäuse oder Fahrzeugrahmen dienen.
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2 - den Freilaufring 2 und eine als Klemmkörperfreilauf ausgeführte Baueinheit 19 als separate Baugruppen der mit 1 dargestellten Freilaufeinheit 1, von einer anderen Seite mit Blick auf den Bord 8. Die Klemmkörper 3 sitzen in Taschen 16 des Rampenträgers 13 und sind dort mit den Federn 11 vorgespannt und bilden gemeinsam mit dem Rampenträger 13 die zu dem Freilaufring 2 separate und vormontierte Baueinheit 19, die in das Durchgangsloch 14 eingesetzt werden kann.
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2a - In 2a ist ein Segment des Rampenträges 13 dargestellt, das aus der Klemmrampe 12 und dem Halter 9 gebildet ist. Es ist dargestellt, wie ein Klemmkörper 3 in einer Tasche des Rampenträgers 13 mittels einer Feder 11 gegen eine Klemmrampe 12 vorgespannt ist. Die Anzahl der Segmente in dem Klemmkörperfreilauf entspricht der Anzahl der Klemmkörper 3. In diesem Fall sind das insgesamt zehn Stück am Umfang verteilt (siehe dazu 1). Die Feder 11 ist an dem Halter 9 formschlüssig gehalten. Der Rampenträger 13 weist eine dünne Wand 17 auf, welche außenseitig des Rampenträgers 13 durch die Außenmantelfläche 18 des Rampenträgers 13 begrenzt ist. Innenseitig erhebt sich in jedem Segment radial aus der Wand 17 heraus eine der Klemmrampen 12, welche die Tasche 16 zur einen Seite hin begrenzt und mit deren Rampenfläche 12a der Klemmkörper 3 im Kontakt stehend und zugleich an einer Lauffläche 23 beispielsweise einer nicht dargestellten Welle anliegend dargestellt ist.
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3 - 3 zeigt eine Ansicht auf die vormontierte Baueinheit 19, aus der zu erkennen ist, dass der Rampenträger 13 an der einen Seite offen, d.h. ohne Bord, ausgebildet ist. Den Klemmkörpern 3 fehlt zunächst in der Baueinheit 19 ein Axialanschlag. Dieser Axialanschlag ist erst durch den Rand der Scheibe 21 geboten und bildet einen Bord 7, wenn die Baueinheit 19 in dem Freilaufring 2 sitzt. Alternativ wird die Scheibe 21 als Axialsicherung der Klemmkörper 3 erst aufgesetzt, wenn die Baueinheit 19 in den Freilaufring 2 eingesetzt ist.
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4 - Eine Vormontagegruppe 20 ist aus dem Freilaufring 2 und dem Rampenträger 13 gebildet. Der Rampenträger 13 sitzt in dem Durchgangsloch 14 des Freilaufrings 2. Der in der Darstellung nach 1 im Wesentlichen verdeckt liegende Bord 8 ist in 4 in einer Draufsicht sichtbar. Von dem Bord 8 aus gehen einteilig-einmaterialig mit dem Bord 8 ausgebildete und axial ausgerichtete Halter 9 ab, welche axial in den Rampenträger 13 und dabei umfangsseitig in eine Lücke zwischen zwei benachbarte Klemmrampen 12 hineinragen. Zueinander benachbarte Klemmrampen 12 sind an der Innenfläche einer Wand 17 des Rampenträgers 13 ausgebildet, zueinander gleich ausgeführt oder unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Gestaltung. Der Rampenträger 13 ist ein hülsenförmiges Bauteil 10, dessen Wand 17 außen außenzylindrisch ausgebildet ist und der innen die Klemmrampen 12 aufweist. Der Außendurchmesser des hülsenförmigen Bauteils entspricht im Nennmaß DN dem Nennmaß des Innendurchmessers 15 des Durchgangslochs 14 im Freilaufring 2, so dass beim Einsetzen der Baueinheit 19 bzw. eines Rampenträgers 13 in den Freilaufring 2 zwischen dem Rampenträger 13 und dem Freilaufring 2 wahlweise eine Spiel-, Übergangs- oder Presspassung ausgeführt werden kann.
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Der innen liegende Rand der Scheibe 21 stellt an der Seite, an der der Rampenträger 13 ohne Bord ausgebildet ist, also an der Seite, die dem Bord 8 axial gegenüberliegt, einen Bord 7 bereit. Der Bord 7 dient an der fertigen Freilaufeinheit 1 als Axialanschlag für die in den Rampenträger 13 montierten Klemmkörper 3. Der Bord 7 ist durch eine Durchmesserdifferenz gebildet, welche sich aus dem Innendurchmesser 15 des Durchgangslochs 14 und dem Innendurchmesser 23 des Durchgangslochs 22 der Scheibe 21 ergibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Freilaufeinheit
- 2
- Freilaufring
- 3
- Klemmkörper
- 4
- Aussparungen
- 5
- Rotationsachse
- 6
- Scheibe
- 7
- zweiter Bord
- 8
- erster Bord
- 9
- Halter
- 10
- hülsenförmiges Bauteil
- 11
- Feder
- 12
- Klemmrampen
- 13
- Rampenträger
- 14
- erstes Durchgangsloch
- 15
- erster Innendurchmesser
- 16
- Tasche
- 17
- Wand des Rampenträgers
- 18
- Außenmantelfläche
- 19
- Baueinheit
- 20
- Vormontagegruppe
- 21
- zweite Scheibe
- 22
- zweites Durchgangsloch
- 23
- zweiter Innendurchmesser
