DE10216957A1

DE10216957A1 - Verdrehsicherung für einen Käfig eines Freilaufs

Info

Publication number: DE10216957A1
Application number: DE10216957A
Authority: DE
Inventors: Heinz Pfann; Daniel Wehr
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-11-06
Also published as: AU2003226669A1; US20050050983A1; WO2003087610A1; EP1495237A1; US7137497B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Freilauf mit zwei ineinander angeordneten um eine Achse zueinander drehbaren Maschinenteilen (1, 2), von denen das eine Maschinenteil (1, 2) eine glattzylindrische Klemmbahn (2.1, 1.4) und von denen das andere Maschinenteil (1, 2) an seiner der glattzylindrischen Klemmbahn (2.1, 1.4) zugewandten Umfangsfläche mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Klemmrampen (1.1, 2.2) versehen ist. DOLLAR A Der metallische Käfig zeichnet sich dadurch aus, dass er mit profilierten Stegen (3.1) versehen ist, wobei die formschlüssige Verbindung zur Verdrehsicherung gegenüber diesem anderen Maschinenteil (1, 2) über einen mittleren Stegabschnitt (3.1.1) erfolgt, der eine parallele Lage zur Achse des Freilaufes einnimmt und über zwei schräg verlaufende Stegabschnitte (3.1.2) mit zwei ebenfalls parallel zur Achse verlaufenden Stegabschnitten (3.1.3) verbunden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Freilauf mit zwei ineinander angeordneten und um eine Achse zueinander drehbaren Maschinenteilen, von denen das eine Maschinenteil eine glattzylindrische Klemmbahn und von denen das andere Maschinenteil an seiner der glattzylindrischen Klemmbahn zugewandten Umfangsfläche mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Klemmrampen versehen ist, mit einem zwischen dem Maschinenteilen angeordneten Käfig, der aus Borden und diese Borde miteinander verbindenden Stegen gebildet ist, wobei zwischen umfangsseitig einander benachbarten Stegen Taschen für gegen die glattzylindrische Klemmbahn und die Klemmrampen angefederte Klemmrollen ausgebildet sind, und wobei der Käfig mit dem anderen Maschinenteil eine formschlüssige Verbindung zur Verdrehsicherung gegenüber diesem anderen Maschinenteil bildet.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Klemmrollenfreilauf ist beispielhaft aus DE 44 42 404 C2 vorbekannt. Dieser Freilauf weist einen glattzylindrischen Käfig aus Kunststoff auf, der zwischen einer äußeren und einer inneren Hülse angeordnet ist und in seinen durch Stegen gebildeten Taschen angefederte Klemmrollen hält. Die einander zugewandten Umfangsflächen der beiden Hülsen weisen innere und äußere Laufbahnen auf, wobei die innere Laufbahn mit Klemmrampen versehen ist. Zwischen einander benachbarten Klemmrampen der inneren Laufbahn ist sind Axialnuten vorgesehen, in die einstückig angeformte radiale Vorsprünge des Käfigs formschlüssig derart eingreifen, dass dieser Kunststoffkäfig gegenüber der inneren Hülse drehfest angeordnet ist. Diese Vorsprünge sind als Noppen am inneren Durchmesser des Käfigs angeformt.

Nachteilig dabei ist, dass dieser Kunststoffkäfig eine geringe Stabilität aufweist und sehr wenig Schmiermittelvorratsraum besitzt. So kann es vorkommen, dass die angeformten Kunststoffnoppen am Innendurchmesser abscheren und somit der Käfig nicht richtig positioniert wird. Es ist weiter von Nachteil, dass aufgrund der vielen angeformten und in die Axialnut eingreifenden Vorsprünge der Montagevorgang der Freilaufeinheit erschwert ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Freilauf mit einem Käfig bereitzustellen, der gegenüber dem mit dem Klemmrampen versehenen Maschinenteil in einer anderen Art axial positioniert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass der aus einem metallischen Werkstoff gefertigte Käfig mit profilierten Stegen versehen ist, wobei die formschlüssige Verbindung zur Verdrehsicherung gegenüber diesem anderen Maschinenteil über ein mittleres Stegteil erfolgt, dass eine parallele Lage zur Achse des Freilaufes einnimmt und über zwei schräg verlaufende Stegabschnitte mit zwei ebenfalls parallel zur Achse verlaufenden Stegabschnitten verbunden ist.

Im bekannten Sinne ist dabei unter profilierten Stegen zu verstehen, dass diese parallel zur Klemmrollenachse verlaufende Abschnitte aufweisen, die innerhalb und außerhalb des Klemmrollenteilkreises verlaufen und über schräg zur Klemmrollenachse verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind. Die Verdrehsicherung erfolgt dabei immer über den mittleren Stegabschnitt, der mit einem der Maschinenteile eine formschlüssige Verbindung eingeht, so dass auf diese Weise der Käfig auf diesem Maschinenteil verdrehgesichert angeordnet ist.

Der Vorteil eines derartigen freilauffixierten Käfig liegt darin, dass dieser aufgrund seiner profiliert ausgebildeten Stege einen relativ großen Schmiermittelvorratsraum aufweist. Weiter ist von Vorteil, dass die Montage der Freilaufeinheit vereinfacht ist, da der mittlere Stegteil in einfacher Weise eine formschlüssige Verbindung mit dem zugehörigen Maschinenteil eingehen kann. Darüberhinaus wird durch den metallischen Werkstoff dem Käfig auch bei kleinen Abmessungen eine hohe Stabilität verliehen.

Die Art der formschlüssigen Verbindung zwischen Käfig und zugehörigem Maschinenteil geht aus den Ansprüchen 2 und 3 hervor. So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass das mittlere Stegteil in eine Axialnut des anderen Maschinenteils eingreift. In Umkehrung der Verfahrensweise erfolgt dies nach Anspruch 3 derart, dass das mittlere Stegteil eine Ausnehmung aufweist, in die ein zugehöriger Vorsprung des anderen Maschinenteils eingreift.

Wie aus den Ansprüchen 4 und 5 ersichtlich, kann der Käfig des Freilaufes entweder am inneren Maschinenteil oder am äußeren Maschinenteil fixiert sein. Im ersten Fall ist die glattzylindrische Klemmbahn am äußeren Maschinenteil gebildet und der Käfig als ein M- oder als ein V-Käfig ausgebildet. Im zweiten Fall ist die glattzylindrische Klemmbahn am inneren Maschinenteil ausgebildet und der Käfig als ein W- oder als ein A-Käfig ausgebildet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist vorgesehen, dass beide Maschinenteile als dünnwandige, insbesondere im Tiefziehverfahren hergestellte Hülsen ausgebildet sind. Ein derartiger Freilauf ist wegen dieser spanlosen Herstellung in besonderes wirtschaftlicher Weise fertigbar.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Fig. 1 und 11 einen Ausschnitt auf eine perspektivische Darstellung eines - Freilaufes, teilweise geschnitten,
Fig. 2, 6 und 12 eine Seitenansicht auf einen Freilauf,
Fig. 3, 7 und 13 einen Querschnitt durch einen Freilauf,
Fig. 4 und 8 einen Ausschnitt auf eine perspektivische Darstellung eines Käfigs,
Fig. 5 und 9 einen Ausschnitt auf eine Seitenansicht eines Käfigs,
Fig. 10a, 10b, 10c und 10d verschiedene Käfigvarianten im Längsschnitt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Freilauf weist ein inneres Maschinenteil 1 und ein äußeres Maschinenteil 2 auf, zwischen denen ein Käfig 3 angeordnet ist, in dem in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Klemmrollen 4 gehalten sind. Das äußere Maschinenteil 2 hat eine glattzylindrische Klemmbahn 2.1, während das innere Maschinenteil 1 mit Klemmrampen 1.1 ausgestattet ist. Die Klemmrollen 4 sind im Käfig 3 durch ein Federelement 5 in Klemmstellung gebracht. Wie die Figuren weiter zeigen, greift der Käfig 3 in eine Axialnut 1.2 des inneren Maschinenteils 1 ein, so dass dieser auf diesem inneren Maschinenteil 1 verdrehfest angeordnet ist.
Wie insbesondere die Fig. 2, 3, 4, 5 und 10b zeigen, ist in diesem Beispiel der Käfig 3 als ein V-förmiger Käfig ausgebildet, dessen Borde 3.2 über durchgekröpfte Stege 3.1 miteinander verbunden sind. Die Stege 3.1 weisen Abschnitte 3.1.1, 3.1.3 auf, die innerhalb und außerhalb des Klemmrollenteilkreises R_m liegen, wobei der innerhalb des Teilkreises liegende mittlere Stegabschnitt 3.1.1 über zwei schräg zur Achse verlaufende Stegabschnitte 3.1.2 mit dem ebenfalls parallel zur Achse verlaufenden Stegabschnitten 3.1.3 verbunden ist. Die Stegabschnitte 3.1.3 liegen außerhalb des Klemmrollenteilkreises R_m. Der Steg 3.1 greift mit seinem mittleren Stegabschnitt 3.1.1 in die Axialnut 1.2 des inneren Maschinenteils 1 ein, so dass der Käfig 3 auf diesem verdrehsicher gehalten ist. Der in Fig. 10a gezeigte M-Käfig ist ebenfalls für die Fixierung auf dem inneren Maschinenteil 1 vorgesehen und unterscheidet sich von dem in Fig. 10b gezeigten V-Käfig lediglich dadurch, dass die beiden Stirnringe 3.2 mit radial nach innen gerichteten Flanschen 3.2.1 versehen sind.
Eine andere Art der formschlüssigen Verbindung zwischen Käfig 3 und dem inneren Maschinenteil 1 geht aus den Fig. 6, 7, 8 und 9 hervor. Wie erkennbar, ist der mittlere Stegabschnitt 3.1.1 mit einer Axialnut 3.1.1.1 versehen, in die ein Vorsprung 1.3 des inneren Maschinenteils 1 eingreift.
In den Fig. 11, 12 und 13 ist in umgekehrter Weise zur Anordnung gemäß den Fig. 1, 2 und 3 die Fixierung des Käfigs 3 im äußeren Maschinenteil 2 dargestellt. In diesem Fall ist das innere Maschinenteil 1 mit einer glattzylindrischen Klemmbahn 1.4 versehen, während das äußere Maschinenteil 2 Klemmrampen 2.2 aufweist. Das äußere Maschinenteil 2 ist mit einer Axialnut 2.3 versehen, in die der Käfig 3 mit seinem mittleren Stegabschnitt 3.1.1 eingreift und somit formschlüssig gehalten ist. Zu dieser Erfindungsvariante gehören die in den Fig. 10c und 10d gezeigten Käfige 3, die W- und A-förmig ausgebildet sind. Sie weisen einen mittleren Stegabschnitt 3.1.1 auf, der außerhalb des Klemmrollenteilkreises R_m angeordnet ist. Dieser mittlere Stegabschnitt 3.1.1 bildet dann mit dem zugehörigen äußeren Maschinenteil 2 die formschlüssige Verbindung. Der in Fig. 10c gezeigte W-förmige Käfig unterscheidet sich von dem in Fig. 10d gezeigten A-förmigen Käfig dadurch, dass die beiden Stirnringe 3.2 mit je einem in radialer Richtung nach außen weisenden Flansch 3.2.1 versehen sind. Bezugszeichen 1 inneres Maschninenteil
1.1 Klemmrampe
1.2 Axialnut
1.3 Vorsprung
1.4 glattzylindrische Klemmbahn
2 äußeres Maschinenteil
2.1 glattzylindrische Klemmbahn
2.2 Klemmrampe
2.3 Axialnut
3 Käfig
3.1 Steg
3.1.1 mittlerer Stegabschnitt
3.1.1.1 Axialnut
3.1.2 schräg verlaufender Abschnitt
3.1.3 Stegabschnitt
3.2 Bord
3.2.1 Flansch
4 Klemmrolle
5 Federelement
R_m Klemmrollenteilkreis

Claims

1. Freilauf mit zwei ineinander angeordneten und um eine Achse zueinander drehbaren Maschinenteilen (1, 2), von denen das eine Maschinenteil (2, 1) eine glattzylindrische Klemmbahn (2.1, 1.4) und von denen das andere Maschinenteil (1, 2) an seiner der glattzylindrischen Klemmbahn (2.1, 1.4) zugewandten Umfangsfläche mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Klemmrampen (1.1, 2.2) versehen ist, mit einem zwischen den Maschinenteilen (1, 2) angeordneten Käfig (3), der aus Borden (3.2) und diese Borde (3.2) miteinander verbindenden Stegen (3.1) gebildet ist, wobei zwischen umfangsseitig einander benachbarten Stegen (3.1) Taschen für gegen die glattzylindrische Klemmbahn (2.1, 1.4) und die Klemmrampen (1.1, 2.2) angefederte Klemmrollen (4) ausgebildet sind, und wobei der Käfig (3) mit dem anderen Maschinenteil (1, 2) eine formschlüssige Verbindung zur Verdrehsicherung gegenüber diesem anderen Maschinenteil (1, 2) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem metallischen Werkstoff gefertigte Käfig (3) mit profilierten Stegen (3.1) versehen ist, wobei die formschlüssige Verbindung zur Verdrehsicherung gegenüber diesem anderen Maschinenteil (1, 2) über einen mittleren Stegabschnitt (3.1.1) erfolgt, der eine parallele Lage zur Achse des Freilaufs einnimmt und über zwei schräg verlaufende Stegabschnitte (3.1.2) mit zwei ebenfalls parallel zur Achse verlaufenden Stegabschnitten (3.1.3) verbunden ist.

2. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Stegabschnitt (3.1.1) des Käfigs (3) in eine Axialnut (1.2, 2.3) des anderen Maschinenteils (1, 2) eingreift.

3. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Stegabschnitt (3.1.1) eine Axialnut (3.1.1.1) aufweist, in die ein zugehöriger Vorsprung (1.3) des anderen Maschinenteils (1) eingreift.

4. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glattzylindrische Klemmbahn (2.1) am äußeren Maschinenteil (2) gebildet ist und der Käfig (3) als ein M- oder als ein V-Käfig ausgebildet ist.

5. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glattzylindrische Klemmbahn (1.4) am inneren Maschinenteil (1) ausgebildet ist und der Käfig (3) als ein W- oder als ein A-Käfig ausgebildet ist.

6. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Maschinenteile (1, 2) als dünnwandige, insbesondere im Tiefziehverfahren hergestellte Hülsen ausgebildet sind.