DE1264886B - Kaefig fuer eine Freilaufkupplung - Google Patents

Description

• Käfig für eine Freilaufkupplung Die Erfindung betrifft einen Käfig für eine Freilaufkupplung, die aus einem Ringrillen-Kugellager mit zwei spiegelbildlich gleichen und miteinander verbundenen Käfigringen, die an ihren einander zugekehrten Stirnflächen Taschen für die Lagerkugeln aufweisen, und in dem Käfig kippbar angeordneten unrunden Klemmstücken besteht.
• Derartige Freilaufkupplungen, die mit einem Lager kombiniert sind, haben den Vorteil, daß sie in Maschinen wie die üblichen Kugellager eingebaut werden können, jedoch einer besonderen zusätzlichen Lagerung der beiden miteinander zu kuppelnden Laufringe nicht bedürfen.
• Bei einer bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplung (deutsches Gebrauchsmuster 1924 671), die baulich mit einem Ringrillen-Kugellager vereinigt ist, ist der Käfig in der bei Kugellagern üblichen Weise aus zwei Blechringen zusammengesetzt. Mittels mehrerer in Nähe ihrer Enden mit Einkerbungen versehener Stifte sind die beiden Blechringe durch zwei Nietringe zusammengehalten. Auf den Verlängerungen dieser Stifte sitzen beiderseits unrunde Klemmstücke, deren jedes eine den Einkerbungen des zugehörigen Stiftes entsprechende Nuten aufweist. In den Nuten aller Klemmstücke liegt ein Federstahldraht, der zugleich auch in den Einkerbungen sämtlicher Stifte liegt und der die Anfederung für sämtliche Klemmstücke bewirkt. Der Käfig kann auch genietet sein, wobei dann die Enden der Stifte mittelbar an den Nieten angebracht sind. Diese bekannte, mit einem Ringrillen-Kugellager versehene Freilaufkupplung ist herstellungstechnisch aufwendig. Außerdem ist die Montage der Klemmstücke schwierig und daher teuer. Die Anfederung der Klemmstücke ist nicht funktionssicher und außerdem auch von der Geschicklichkeit des Monteurs abhängig.
• Bei einer anderen bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplung (USA.-Patentschrift 3 006 447), die mit einem Ringrillen-Kugellager vereinigt ist, ist der Käfig ebenfalls senkrecht zur Kupplungsachse mittig geteilt. Die beiden Käfigringe weisen an ihren einander zugekehrten Stirnflächen Taschen für die Lagerkugeln und auch Taschen für die unrunden Klemmstücke auf. Die Klemmstücke sind hier durchgehend, d. h., sie erstrecken sich vom einen Bord des Lagers bis zum anderen. Die Klemmstücke sind also unnötig lang, weil sie auch in dem für die Wirkung des Klemmens ausfallenden Bereich der Kugellagerrille verlaufen, wodurch sich eine gewisse Verschwendung an Klemmkörperlänge ergibt. Eine solche Verschwendung ist mit Rücksicht auf die Notwendigkeit, bei einem Massenartikel unnütze Herstellungskosten zu vermeiden, nicht gerechtfertigt. Auch ergibt der verhältnismäßig lange Klemmkörper Massenkräfte, die größer als unbedingt erforderlich sind. Diese Massenkräfte beeinträchtigen das exakte Ein- und Auskuppeln und beanspruchen die axialen Käfigstege. Ein langer Klemmkörper neigt außerdem zum Verkanten. Die große Klemmkörperlänge führt auch zu entsprechend höheren Fliehkräften, aus denen sich dann starke Reibung im Freilaufzustand ergibt. Schließlich hat dieser zweiteilige Käfig den Nachteil, daß die beiden Borde der Laufringe, wenn sie als Klemmflächen für die Klemmkörper dienen sollen, schlecht ausgenutzt sind, weil die Klenunkörper zu beiden Seiten nur wenig in den Bereich der Borde ragen. Wenn man dies verbessern will, indem man die Taschen für die Klemmkörper entsprechend tiefer macht, bleiben an diesen Stellen nur noch sehr dünne Flanken des Käfigs stehen, so daß die Festigkeit des Käfigs entscheidend vermindert wird. Diese bekannte Ausführung einer Klemmkörper-Freilaufkupplung hat ferner den Nachteil, daß beim Zusammenbau alle Lagerkugeln, Klemmstücke und Federn auf einmal eingelegt werden müssen, was schwierig ist. Fällt bei dem Zusammenbau ein einziger der vielen Bauteile heraus, so entsteht Ausschuß. Für die Rentabilität der Fertigung von Massenartikeln ist aber eine zuverlässige Montage ohne nennenswerten Ausschuß Voraussetzung.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Käfigs für eine Freilaufkupplung der eingangs genannten Art, bei dem die geschilderten Nachteile vermieden, insbesondere die Länge der Klemmstücke voll ausgenutzt und eine einfache Montage möglich ist.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Käfigringe an ihren einander abgewandten Stirnflächen je einen Kranz von Taschen für im Einkupplungssinn allgefederte Klemmstücke aufweisen und mit je einer die Taschen stirnseitig nach außen hin abschließenden dünnen Abschlußscheibe verbunden sind.
• Der durch das Zusammensetzen des Käfigs aus vier Ringen gegenüber einer zweiteiligen Ausbildung etwas erhöhte Fertigungsaufwand wird reichlich wettgemacht durch die erleichterte Montage. Bei dem Käfig nach der Erfindung kann man nämlich zunächst die Lagerkugeln in die beiden mittleren Ringe einlegen und diese beiden Ringe zusammenstecken, dann die Klemmkörper und ihre Federn auf der einen Seite einlegen und durch die aufgesteckte Abschlußscheibe sichern, danach auch auf der gegenüberliegenden Seite die Klemmstücke und Federn einlegen und die zugehörige Abschlußscheibe aufsetzen. Die Klemmstücke sind nur so lang wie die Klenunflächen am Innen- und Außenring. Die Klemmstücke tragen auf ihrer gesamten Länge, so daß kein Material und keine Bearbeitung verschwendet wird. Dadurch, daß die Taschen für die Lagerkugeln in den einander zugekehrten Stirnflächen der beiden mittleren Käfigringe angeordnet sind, die Taschen für die Klemmstücke dagegen in den einander abgewandten Stirnflächen dieser beiden Käfigringe, kann man die Borde der Laufringe bis auf einen geringen Rest von etwa 8/io mm, der der üblichen Fase des Innen- und Außenringes entspricht, für die seitlichen Abschlußscheiben ausnutzen, ohne daß hierdurch der Käfig selbst in seiner Steifigkeit geschwächt wird. Durch die zusätzlich aufgebrachten seitlichen Abschlußscheiben wird die Steifigkeit des Käfigs sogar erhöht.
• In den beiden Begrenzungsflächen jeder Tasche für die Klemmstücke können Ausnehmungen zur Aufnahme. einzelner Federn angeordnet sein. Falls die Käfigringe jedoch aus einem elastischen Kunststoff gespritzt sind, können die Herstellung und die Montage noch wesentlich vereinfacht werden dadurch, daß an den beiden Begrenzungsflächen jeder Tasche federartige Teile vorgesehen sind, die mit den beiden inneren Käfigringen aus einem Stück bestehen und vorzugsweise als. gewellte Blattfedern ausgebildet sind.
• Die beiden inneren Käfigringe werden zweckmäßig durch senkrecht von der innenliegenden Stirnfläche des einen Käfigringes ausgehende Zapfen und damit fluchtende Löcher in der innenliegenden Stirnfläche des anderen Käfigringes gegenseitig zentriert und zusätzlich noch an diesen innenliegenden Stirnflächen durch Kleben oder Schweißen. fest miteinander verbunden. Auf die gleiche Weise können auch die äußeren Abschlußscheiben mit den: zugehörigen Käfigringen verbunden werden. Zu diesem Zweck erhalten diese Absehlußscheiben an ihrer Innenseite axial vorstehende Zapfen, die in entsprechende Löcher der zugehörigen äfigrnge einsteckbar sind. Außerdem wird die Abschlußscheibe dann noch am benachbarten, Käfigring ebenfalls. durch Klebcri, oder Schweißen dauerhaft befestigt.
• In: der Zeichnung ist. ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. dargestell=t.
• F i< g...1 zeigt eine Stirnansicht dgs erfindungsgemäßen, Käfigs in der in> F i g. 2 mit I-I bezeichneten Ebene, wobei an einer Stelle die Abschlußscheibe aufgeschnitten ist, um ein Klemmstück mit seiner Allfederung zu zeigen; F i g. 2 ist eine an zwei Stellen geschnitten dargestellte Außenansicht des Käfigs nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt im Schnitt in der in F i g. 2 mit II-lI bezeichneten Teilungsebene zwischen den beiden Käfigringen eine Draufsicht auf die innenliegende Stirnseite des einen Käfigringes; F i g. 4 zeigt in gleicher Darstellung wie. F i g. 1 eine Bauform mit in Taschen untergebrachten Schraubenfedern.
• Der Innen- und der Außenring der Freilaufkupplung sind nur in F i g. 2 (strichpunktiert) dargestellt und mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Die in den Ringrillen des Innenringes 1 und des Außenringes 2 liegenden Kugeln haben die Bezugsziffer 3. Der Käfig besteht aus vier aus Kunststoff gespritzten Teilen, und zwar den Käfigringen 4 und 5, deren Verbindungsebene (in F i g. 2 mit 11-II bezeichnet), in der die inneren Stirnflächen 4 a bzw. 5 a der Käfigringe 4 und 5 liegen, durch die Mittelpunkte der Kugeln 3 geht; und den beiden Abschlußscheiben 6 und 7. Diese vier Teile sind in der folgenden Weise fest miteinander verbunden: An der innenliegenden Stirnfläche 5 a des einen Käfigringes 5 sind zu dieser Fläche senkrechte Zapfen 8 angebracht, die in entsprechende Löcher 9 in der innenliegenden Stirnfläche des anderen Käfigringes 4 eingesteckt sind. Hierdurch sind die beiden Käfigringe 4, 5 gegeneinander zentriert. Außerdem sind sie an ihren Stirnflächen 4 a, 5 a durch Kleben oder bei Verwendung von thermoplastischem Kunststoff für die beiden Käfigringe 4, 5 durch Schweißen fest miteinander verbunden. Ebenso sind die beiden Abschlußscheiben 6 und 7 an ihren zugehörigen Käfigringen 4 und 5 befestigt. Die Abschlußsche bell 6; 7 haben von ihren innenliegenden Stirnflächen senkrecht vorstehende Zapfen 10, die in entsprechenden Löchern 11 der außenliegenden Stirnseiten der beiden Käfigringe 4, 5 sitzen. Außerdem sind die Abachlußscheiben mit ihren zugehörigen Käfigringen durch Kleben oder Schweißen fest verbunden.
• Die Klemmstücke 12 sind in Taschen 13 angeordnet, die in den außenliegenden Stirnflächen der beiden Käfigringe 4 und 5 vorgesehen sind. Diese Taschen sind nach Einsetzen der Klemmstücke 12 durch die Abschlußscheiben 6: und 7 verschlossen. Die Klemmstücke 12 sind einzeln artgefedert, und zwar, wie insbesondere F i g. 1 erkennen läßt, durch an den beiden Begrenzungsflächen 14, der Taschen 13 angebrachte; mit dem jeweiligen Käfigring 4 bzw., 5 einstückige, gewellte Federn 15.
• Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind an Stelle der federartigen Teile 15 je zwei in Ausnehmungen 16 a der Käfigringe 4,. 5 untergebrachte Schraubenfedern 16 für jedes Klemmstück 12 vozgesehen. Diese Federn haben die gleiche Wirkuuig wie die federartigen Teile 15 nach den F i g. 1 und 2.

Claims (5)

1. Patentansprüche: ringen, die an ihren einander zugekehrtem StirriifCächen Taschen für die Lagerkugeln aufweisen; und in: dem Käfig, kippbar angeordneten urrunden: Klemmstücken besteht, d: a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Käfigringe (4, 5) an ihren einander abgewandten Stirnflächen je einen Kranz von Taschen (13) für im Einkuppelsinn angefederte Klemmstücke (12) aufweisen und mit je einer die Taschen stirnseitig nach außen hin abschließenden dünnen Abschlußscheibe (6, 7) verbunden sind.
2. 2. Käfig nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausnehmungen (16a) in beiden Begrenzungsflächen (14) jeder Tasche (13) zur Aufnahme von Federn (16).
3. 3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Begrenzungsflächen (14) jeder Tasche (13) federartige Teile (15) vorgesehen sind, die mit den beiden inneren Käfigringen (4, 5) aus einem Stück bestehen und vorzugsweise als gewellte Blattfedern ausgebildet sind.
4. 4. Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren Käfigringe (4, 5) durch senkrecht von der innenliegenden Stirnfläche (5a) des einen Käfigringes (5) ausgehende Zapfen (8) und damit fluchtende Löcher (9) in der innenliegenden Stirnfläche (4a) des anderen Käfigringes (4) gegenseitig zentriert und an diesen innenliegenden Stirnflächen durch Kleben oder Schweißen verbunden sind.
5. 5. Käfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abschlußscheibe (6, 7) gegenüber dem zugehörigen Käfigring (4, 5) mittels axial vorstehender Zapfen (10), die in entsprechende Löcher (11) der Käfigringe (4, 5) einsteckbar sind, zentriert und am benachbarten Käfigring durch Kleben oder Schweißen befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr.1924 671; schweizerische Patentschrift Nr. 303 012; USA: Patentschriften Nr. 2 744 598, 2 892 522, 3006447.