Freilaufkupplung mit prismatischen Klemmstücken, die im Freilaufzustand
bei einer vorbestimmten Drehzahl selbsttätig von ihrer inneren Laufbahn abgehoben
werden Die Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufkupplung mit zwischen zwei konzentrischen
Laufbahnen angeordneten prismatischen Klemmstücken, die mit den Lauf bahnen zusammenwirkende,
gewölbte Klemmflächen und mit den benachbarten Klemmstücken in Berührung stehende
Seitenflächen aufweisen, von denen die eine dachförmig gestaltet ist. Bei diesen
Kupplungen werden die Klemmstücke, deren Mittellinien gegenüber Radialen zu den
Laufbahnen geneigt sind, mittels einer Feder so aufgerichtet, daß ihre gewölbten
Klemmflächen in Berührung mit den Laulbahnen gehalten werden. Es soll nun der Schwerpunkt
jedes Klemmstückes gegenüber einer Radialen von der Kupplungsachse zur Berührungslinie
zwischen dem Klemmstück und der Außenlaufbahn so verlagert sein, daß die Zentrifugalkraft
die Klemmstücke bei einer vorbestimmten Drehzahl entgegen der die Klemmstücke in
Anlage an den Laufbahnen haltenden Federkraft von der inneren Laufbahn abhebt. Die
die Klemmstücke in Klemmbereitschaft haltende Feder wird gewöhnlich als radial spannender
Schraubenfederring ausgebildet, der in einer in den Klemmstücken vorgesehenen Nut
mit gegen die Umfangsrichtung des Federringes geneigtem Grund angeordnet ist, so
daß die Feder jeweils nur an einer Seite der Klemmstücke am Grund der Nut anliegt
und bestrebt ist, jedes Klemmstück in Klemmstellung zu schwenken.Overrunning clutch with prismatic sprags that are in the freewheeling state
automatically lifted off their inner raceway at a predetermined speed
The invention relates to a one-way clutch with between two concentric
Prismatic clamping pieces arranged in the raceways, which interact with the raceways,
curved clamping surfaces and standing in contact with the adjacent clamping pieces
Have side surfaces, one of which is roof-shaped. With these
Couplings are the clamping pieces whose center lines are opposite to the radial
Raceways are inclined, erected by means of a spring so that their arched
Clamping surfaces are kept in contact with the Laulbahnen. It should now be the focus
each clamping piece opposite a radial from the coupling axis to the line of contact
be shifted between the clamping piece and the outer raceway so that the centrifugal force
the sprags at a predetermined speed against that of the sprags in
System on the raceways holding spring force lifts from the inner raceway. the
The spring holding the clamps in readiness for clamping is usually called the radial tensioner
Helical spring washer formed in a groove provided in the clamping pieces
is arranged with an inclined base against the circumferential direction of the spring ring, so
that the spring rests on only one side of the clamping pieces at the bottom of the groove
and endeavors to pivot each clamping piece into the clamping position.
Die bei Freilaufkupplungen der oben beschriebenen Gattung gewählte
Querschnittsform der Klemmstücke hat den Vorteil, daß die gleichen Klemmstücke bei
Kupplungen unterschiedlicher Größe benutzt werden können, bei denen also die Zahl
der einen lückenlosen Ring ergebenden Klemmstücke verschieden ist. Ein weiterer
Vorteil einer solchen Querschnittsform besteht darin, daß die Klemmstückrohlinge
durch Abschneiden von einer mit dem gewünschten prismatischen Profil gezogenen Stange
hergestellt werden können, so daß es nicht notwendig ist, die den Querschnitt umgrenzenden
Flächen noch einer Bearbeitung zu unterziehen. Für Klemmstücke von Freilaufkupplungen
für niedere Freilaufdrehzahlen ist das Profil der gezogenen Stange so gewählt, daß
der Schwerpunkt jedes Klemmstückes auf einer Radialen von der Kupplungsachse zur
Berührungslinie zwischen dem Klemmstück und der äußeren Laufbahn gelegen ist, so
daß die Zentrifugalkraft im wesentlichen wirkungslos und nicht in der Lage ist,
die Klemmstücke von ihrer durch die Feder gegebenen Klemmbereitschaftsstellung aus
in die eine oder andere Richtung zu kippen. Für Freilaufkupplungen aber, welche
sich bei einer bestimmten Drehzahl von der Innenlaufbahn lösen sollen, wird das
Profil der Klemmstücke so gewählt, daß ihr Schwerpunkt außerhalb der Radialen von
der Kupplungsachse zur Berührungslinie zwischen dem Klemmstück und der äußeren Laufbahn
liegt, so daß die Zentrifugalkraft bei der vorbestimmten Drehzahl gerade ausreicht,
um die Wirkung der Federkraft zu überwinden und die Klemmstücke von der Innenlaufbahn
abzuheben. Bei diesen Freilaufkupplungen ist somit für jede vorbestimmte Abhebedrehzahl
und für jede Kupplungsgröße ein ganz bestimmtes Profil erforderlich. Man war daher
gezwungen, für jede Kupplung mit veränderten Betriebsbedingungen besondere Klemmstücke
zu fertigen, so daß deren Herstellung verhältnismäßig teuer wurde.The one chosen for one-way clutches of the type described above
Cross-sectional shape of the clamping pieces has the advantage that the same clamping pieces at
Couplings of different sizes can be used, so where the number
the clamping pieces resulting in a gapless ring is different. Another
The advantage of such a cross-sectional shape is that the clamping piece blanks
by cutting off a rod drawn with the desired prismatic profile
can be made so that it is not necessary to delimit the cross-section
Surfaces to be subjected to processing. For sprags of overrunning clutches
for low freewheeling speeds, the profile of the drawn rod is chosen so that
the center of gravity of each clamping piece on a radial from the coupling axis to
Line of contact between the clamping piece and the outer raceway is located so
that the centrifugal force is essentially ineffective and incapable of
the clamping pieces from their clamping readiness position given by the spring
to tilt in one direction or the other. For one-way clutches, however, which one
should detach themselves from the inner raceway at a certain speed, that will
Profile of the clamping pieces chosen so that their center of gravity is outside the radial of
the coupling axis to the line of contact between the clamping piece and the outer raceway
so that the centrifugal force is just sufficient at the predetermined speed,
to overcome the effect of the spring force and remove the sprags from the inner raceway
take off. In these overrunning clutches, there is thus for each predetermined lift-off speed
and a very specific profile is required for each coupling size. One was therefore
forced to use special clamping pieces for each coupling with changed operating conditions
to manufacture, so that their production was relatively expensive.
Es ist Ziel der Erfindung, in bekannter Weise von prismatischen Stangen
abgeschnittene Klemmstücke durch eine einfache Maßnahme für Kupplungen mit unterschiedlicher
Abhebedrehzahl und unterschiedlicher Größe anzupassen.It is the aim of the invention to use prismatic rods in a known manner
cut clamping pieces by a simple measure for clutches with different
To adapt lift-off speed and different size.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß als Maßnahme
zum Verlagern des Schwerpunktes der Klemmstücke aus der radialen Linie in Richtung
auf die ebene Seitenfläche der Klemmstücke
hin die dachförmigen
Seiten der Klemmstücke mit einer Ausnehmung versehen werden. Die Größe der Ausnehmung
richtet sich dabei nach dem Maß der Schwerpunktsverlagerung, die für das Abheben
der Klemmstücke bei der gewünschten Drehzahl erforderlich ist.This object is achieved according to the invention in that, as a measure
to shift the center of gravity of the clamping pieces from the radial line in the direction
on the flat side surface of the clamping pieces
towards the roof-shaped
Sides of the clamping pieces are provided with a recess. The size of the recess
depends on the extent of the shift in the center of gravity, which is necessary for the take-off
the clamping piece is required at the desired speed.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Fig. 1 ist eine Teilansicht einer Freilaufkupplung üblicher Bauart,
bei der die Lage der Klemmstücke zu den Laufbahnen und der auf die Klemmstücke eine
aufrichtende Kraft ausübende Schraubenfederring gezeigt sind; Fig. 2 ist eine perspektivische
Ansicht eines prismatischen Klemmstückrohlings; Fig. 3 ist eine perspektivische
Ansicht eines Klemmstückes, aus dem zwecks Verlagerns des Schwerpunktes erfindungsgemäß
ein Teil weggeschnitten ist; Fig.4 zeigt die Lage eines Klemmstückes nach Fig. 3
in der Stellung, in der es von der inneren Laufbahn abgehoben ist.The invention is illustrated by means of schematic drawings of an exemplary embodiment
explained in more detail. Fig. 1 is a partial view of a conventional type one-way clutch,
in which the position of the clamping pieces to the raceways and the one on the clamping pieces
righting force exerting coil spring washers are shown; Fig. 2 is a perspective
View of a prismatic clamping piece blank; Fig. 3 is a perspective
View of a clamping piece from which according to the invention for the purpose of shifting the center of gravity
part is cut away; FIG. 4 shows the position of a clamping piece according to FIG. 3
in the position in which it is lifted from the inner raceway.
Der Rohling A ist vorzugsweise von einer gezogenen Stange abgeschnitten
und besitzt eine sich im wesentlichen radial erstreckende Seitenfläche A1 und an
der gegenüberliegenden Seite eine etwa dachförmig gestaltete Seitenfläche A2 sowie
einander gegegenüberliegende gewölbte Klemmflächen A2 und A4 mit den Krümmungsmittelpunkten
B3 bzw. B4. Der Schwerpunkt des Querschnittes liege bei C. Fig. 1 zeigt die Lage
der Klemmstücke in einer Freilaufkupplung üblicher Bauart mit der Drehachse D und
den mit den bogenförmigen Klemmflächen A3 bzw. A4 in Berührung stehenden konzentrischen
Laufbahnen E3 und E4. Bei dieser Kupplung liegt der Schwerpunkt C auf einer radialen
Linie von der Kupplungsachse D zum Berührungspunkt F der Klemmfläche A3 mit der
Laufbahn E3 Infolgedessen erzeugt die Zentrifugalkraft, deren Angriffspunkt im Schwerpunkt
C anzunehmen ist, kein das Klemmstück in der einen oder anderen Richtung kippendes
Moment.The blank A is preferably cut from a drawn rod
and has a substantially radially extending side surface A1 and an
the opposite side has an approximately roof-shaped side surface A2 and
opposing arched clamping surfaces A2 and A4 with the centers of curvature
B3 or B4. The focus of the cross-section is at C. Fig. 1 shows the situation
the clamping pieces in a one-way clutch of conventional design with the axis of rotation D and
the concentric ones in contact with the arcuate clamping surfaces A3 or A4
Career paths E3 and E4. In this coupling, the center of gravity C is on a radial one
Line from the coupling axis D to the point of contact F of the clamping surface A3 with the
Career path E3 As a result, the centrifugal force generates its point of application in the center of gravity
C is to be assumed, no the clamping piece tilting in one direction or the other
Moment.
Um die Klemmstücke im Freilaufzustand in Klemmbereitschaft zu halten,
erstreckt sich ein radial spannender Schraubenfederring G durch in den Klemmstücken
vorgesehene Nuten bzw. Bohrungen H, wobei die Feder in der Zeichnung links bei I
aufliegt, so daß das Klemmstück unter der Wirkung einer Kraft steht, die das Bestreben
hat, das Klemmstück entgegen dem Uhrzeigersinn zu kippen. Hierdurch werden die beiden
Klemmflächen A3 und A4 in Reibungsschluß mit den Laufbahnen E3 und E4 gehalten,
um ein sofortiges Kuppeln zu bewirken, wenn die innere Fläche E4 im Uhrzeigersinn
voreilt.To keep the clamping pieces ready for clamping in the freewheeling state,
extends a radially tensioning helical spring ring G through in the clamping pieces
provided grooves or bores H, the tongue in the drawing on the left at I
rests, so that the clamping piece is under the action of a force that the endeavor
has to tilt the clamp counterclockwise. This will make the two
Clamping surfaces A3 and A4 held in frictional engagement with raceways E3 and E4,
to cause immediate coupling when the inner surface E4 is clockwise
rushes.
Eine Freilaufkupplung, bei der die Klemmstücke bei einer vorbestimmten
Drehzahl entgegen der die Klemmstücke in Klemmbereitschaft haltenden Feder von der
inneren Laufbahn abgehoben werden, wird bei der soeben beschriebenen Kupplungsausführung
erfindungsgemäß wie folgt erhalten: Ein Teil des dreieckigen, dachförmigen Vorsprungs
A2 wird, wie bei K gezeigt ist, weggeschnitten. Hierdurch wird, wie durch C1 in
Fig.4 angedeutet sei, der Schwerpunkt nach links verlege. Die Masse rechts der radialen
Linie D-F ist zufolge der Ausnehmung K kleiner als die links dieser Linie. Dadurch
wird bei sich drehender Kupplung ein Kippmoment wirksam, das proportional dem Abstand
J zwischen den Punkten C und Cl ist. Durch Wegnehmen eines größeren oder
geringeren Teiles des dreieckigen Abschnitts A° wird die Größe der Schwerpunktsverlagerung
J und der Betrag der bei einer vorbestimmten Drehzahl auftretenden Zentrifugalkraft
geändert. Um das Klemmstück außer Reibungsschluß mit dem inneren Laufglied zu bringen,
muß die Zentrifugalkraft größer sein als die Kraft der Feder G. Dabei kippt das
Klemmstück im Uhrzeigersinn um einen kleinen Winkelbetrag. Beim Herstellen der Ausnehmung
in dem dreieckigen Vorsprung A2 der Klemmstücke wird die normale Funktion dieser
dachförmigen Seitenfläche nicht geändert, da die stehengelassenen Teile K1 und K2
ausreichen, um an der Seitenfläche A1 des benachbarten Klemmstückes anzuliegen.An overrunning clutch, in which the clamping pieces are lifted off the inner raceway at a predetermined speed against the spring holding the clamping pieces in readiness for clamping, is obtained according to the invention in the clutch design just described as follows: Part of the triangular, roof-shaped projection A2 becomes, as in K shown, cut away. As a result, as indicated by C1 in FIG. 4, the center of gravity is shifted to the left. The mass to the right of the radial line DF is smaller than that to the left of this line as a result of the recess K. As a result, when the clutch rotates, a tilting moment is effective which is proportional to the distance J between points C and Cl . By removing a larger or smaller part of the triangular section A °, the size of the center of gravity shift J and the amount of the centrifugal force occurring at a predetermined speed are changed. In order to bring the clamping piece out of frictional engagement with the inner running member, the centrifugal force must be greater than the force of the spring G. The clamping piece tilts clockwise by a small angular amount. When the recess is made in the triangular projection A2 of the clamping pieces, the normal function of this roof-shaped side surface is not changed, since the parts K1 and K2 left standing are sufficient to rest against the side surface A1 of the adjacent clamping piece.