DE1912295U - Klemmrollenfreilaufkupplung. - Google Patents

Description

RA. 023169*15.1.65 2

DR. ING. H. NBGENDANK

PATENTANWALT HAMBURG 36 · NEUER WAII 411 · FERNRUF 36 74 28 TTND 36 41 10

TEtBGRAMM-AITSOHKIFT; ΪΙβΙΒΛΡϋΒΚΙ

SOGIEIE ANOIXME D.B.A.

58, Avenue de la"Grande Armee,

PARIS 17 eine /Frankreich

14. Januar 1965 Klemmrο11enfrei1aufkupρlung

Das Muster betrifft Klemmrollenfreilaufkupplungen, insbesondere ein Bendixgetriebe für einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Kupplung.

Kupplungen dieser Art sind seit mehr als einem viertel Jahrhundert bekannt und bestehen im wesentlichen aus zwei konzentrischen Ringen, zwischen denen regelmäßig verteilte Rollen angeordnet sind und von denen der eine an jeder Rolle eine exzentrische Schräge enthält, so daß die Relativdrehung beider Ringe in einer Drehrichtung durch Einklemmen der Rollen unmöglich ist. Elastische Vorrichtungen belasten jede Rolle in Richtung auf ihre Einklemmlage. In den bisher vorgeschlagenen Ausführungen werden die Rollen von einem Zwischengehäuse getragen, und die elastischen Vorrichtungen sind zwischen diesem Gehäuse und dem die Klemmschrägen tragenden Ring angebracht. Es kann auch jede Rolle einzeln durch eine Feder belastet werden, die auf diesem selben Ring abgestützt ist.

In diesem letzteren Fall enthält die Innenfläche des Außenringes eine Reihe regelmäßig verteilter Aussparungen,

deren Boden die Klemmschräge "bildet. In jedem so gebildeten Sitz zwischen diesen Aussparungen und dem Innenring ist eine Holle angeordnet, die durch eine auf einem inneren Vorsprung des Außenringes gelagerte ^eder in seine Klemmlage gedrückt wird. Genauer gesagt ist der größte Teil der ^eder in einem Gehäuse enthalten und geführt, das hierzu in dem Vorsprung vorgesehen ist, und auf einer im wesentlichen radialen, dieses Gehäuse begrenzenden Fläche gelagert gelagert ist.

Dieses Kupplungsgetriebe führt zu einem komplizierten Profil des Außenringes, das Schwierigkeiten bei der Fabrikation verursacht. Nun bilden die Kupplungen dieser Art sehr häufig ein Zusatzteil, dessen Kosten so niedrig wie möglich sein sollen· Inebesondere, wenn die Kupplung zu einer in Großserie hergestellten Vorrichtung gehört, wie bei Bendixgetrieben für Kraftfahrzeuge, ist es sehr interessant, den Außenring nicht mehr durch Bearbeitung, sondern durch plastische Verformung herzustellen»

Aus diesem Grunde ist das Vorhandensein von Stützvorsprüngen für ^edern besonders hinderlich, da es einerseits Schwankungen von der einfachen bis zur doppelten radialen Breite des Ringes und andererseits ein Innenprofil voraussetzt, das zahlreiche scharfe Y/inkel enthält. Der erste Faktor, der die Verwendung von Dornen mit kompliziertem Querschnitt und daher leichter Zerbrechlichkeit voraussetzt, kann wegen der verhältnismäßig großen Bedeutung der zur Bildung der Vorsprünge abzunehmenden Metallmenge zu einem Homogenitätfehler bei jedem Stück führen. Der zweite Faktor kann zu Änderungen der Abmessungen der Stücke

der gleichen Serie führen, die aus der schnellen Abnutzung der spitzen Kanten der Dorne resultieren. Schließlieh und vor allem verhindern beide Faktoren zusammen die Metallabnähme, die Zahl der Fabrikationsdurchgänge muß vervielfacht werden, insbesondere da mögliche Eigenschaftsänderungen des benutzten Metalls berücksichtigt werden müssen.

Die Aufgabe des Musters besteht in der Schaffung einer Kupplung, deren Herstellung von den genannten Schwierigkeiten frei ist.

Mustergemäß enthält die Kupplung zwei konzentrische Ringe, zwischen denen regelmäßig verteilte Rollen angeordnet sind und von denen einer an jeder Solle eine Aussparung mit exzentrisch verlaufendem Boden enthält, so daß die Relativdrehung der Ringe in einer Drehrichtung durch Einklemmen der Rollen unterbrochen wird, wobei jede Rolle für sich allein durch eine ^eder in die Klemmstellung gedruckt wird«

Mustergemäß sind die federn auf einem Stück gelagert, das zwischen den zwei Ringen angeordnet und gegenüber dem Ring mit den Schrägen unbeweglich ist. In einer bevorzugten mustergemäßen Ausführungsform ist dieses Stück eine dünne runde Scheibe, die mit radialen, in die Aussparungen des Ringes eingepaßten Vorsprüngen und mit zwischen die zwei Ringe axial umgebogene laschen versehen ist, auf denen die Federn abgestützt sind.

Andere Eigenschaften und Vorteile des Musters ergeben sich beim lesen der ins einzelne gehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, nämlich eines Bendixgetriebes für den Anlasser eines Verbrennungsmotors. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegende Zeichnung, auf der

1 und 2 das Bendixgetriebe im Radial- bzw. Axialschnitt darstellt,

Mg. 3 ein Radialschnitt ist, der die relative Anordnung des Außenringes und der Stutζscheibe für die Federn angibt, und

Jig. 4 eine perspektivische Ansicht der Stützscheibe für die feder ist.

Das in den figuren 1 und 2 dargestellte Bendixgetriebe wird nachstehend anhand eines Beispieles einer mustergemäßen Ausführungsform beschrieben. Es dient zur Übertragung des Antriebs* momentes eines Elektromotors, genannt Anlasser, auf einen zu startenden Verbrennungsmotor.

Das Bendixgetriebe enthält einen Antriebsanker 10, der im wesentlichen aus einem durch die nicht dargestellte Anlasserwelle angetriebenen Stutzen 12 und einen Abtriebsanker 14 besteht. Der Abtriebsanker enthält im wesentlichen ein Antriebsrad 16, das mit einem nicht dargestellten Zahnrad in Eingriff steht, das mit der Welle des zu startenden Motors kraftschlüssig verbunden ist. Zwischen Antriebs- und Abtriebsanker ist eine mustergemäße Klemmrollenfreilaufkupplung angebracht, die insgesamt durch die Bezugszahl 18 bezeichnet ist. Der Antriebsanker 10 wird durch den oben erwähnten Stutzen 12 gebildet, der auf seiner Innenfläche mit schraubenförmigen Nuten 20 versehen ist, die mit den auf der Anlasserwelle entsprechend eingeschnittenen Hüten in Eingriff stehen. Das rechte Ende des Stutzens 12 trägt einen Plansch 22 mit einem Ring 24,

der den Außenring der Kupplung 18 darstellt. Das linke Ende des Stutzens 12 trägt eine Futrolle zur Aufnahme der Arme einer nicht dargestellten Steuergabel. Diese Nutrolle wird durch zwei unabhängige Flanschen gebildet, von denen der eine Plansch 26 auf dem Stutzen 12 gleitend befestigt ist und gewöhnlich durch eine auf dem Plansch 22 abgestützte Feder 28 in Anschlag an dem anderen Plansch 30 gehalten wird, der auf einer verjüngten, am Ende des Stutzens 12 ausgebildeten Lagerfläche angebracht und durch einen Sprengring 34 festgelegt ist.

Der Abtriebsanker 14 wird durch eine Hülse 36 gebildet, die drehbeweglich auf der Anlasserwelle befestigt ist, wobei vorzugsweise ein Antifriktionslager 38 zwischengeschaltet wird. Am rechten Ende der Hülse 36 ist das schon erwähnte Treibrad 16 eingeschnitten, und am linken Ende ist der Innenring 40 der Kupplung 18 ausgebildet.

Der Antriebsanker 10 und der Abtriebsanker 14 werden in einer zueinander unveränderlichen axialen lage gehalten, in der die Hinge 24 und 40 konzentrisch zueinander sind. Das geschieht einerseits durch axialen Anschlag des Endes der Hülse 36 auf dem Plansch 22 und andererseits durch eine Scheibe 42, die durch einen aufgesetzten Klemmring 44 an dem Ende des Außenringes 24 gehalten wird und mit einer Schulter der Hülse 36 in Eingriff steht, die den Innenring 40 abschließt· Um die Anbringung zu ermöglichen, besteht die Scheibe 42 aus zwei !eilen oder ist mit einer sternförmigen Öffnung versehen, so daß die Zähne des Treibrades

hindurantreten können. Im ersten Fall kann es Tort eilhaft sein, eine zweite Scheibe von größerem Innendurchmesser als der gesamte Außendurchmesser des Treibrades 16 zwischen die Scheibe 42 und den Außenring 24 zu legen.

Wie sich aus Fig. 1 deutlich ergibt, sind auf der Innenfläche des Außenringes 24 Tier Aussparungen geringerer Tiefe kreissymmetrisch ausgebildet. Im Uhrzeigersinn enthält jede Aussparung ein Vorderteil, das durch eine schwache Stufe 46 begrenzt ist und einen exzentrisch geformten Boden aufweist, und ein Hinterteil geringerer Tiefe, das durch eine zweite Stufe 50 begrenzt ist.

In jedem zwischen der zylindrischen Außenfläche des ringes 40 und jeder exzentrischen Fläche 48 des Außenringes gebildeten Sitz ist eine Rolle 52 angeordnet, deren Durchmesser zwischen den radialen Abständen liegt, die den Ring 24 von dem vorderen und hinteren Ende der exzentrischen Fläche 48 trennen. Dadurch sind die Ringe 24 und 40 und infolgedessen der Antriebsanker 10 und der Abtriebsanker 14 drehschlüssig verbunden oder gegenseitig drehbar, je nach dem sich die Rollen 52 in dem vorderen bzw· hinteren Teil ihrer Lager befinden und daher zwischen den zwei Ringen eingeklemmt oder wenigstens von einem Ring getrennt sind.

Jede Rolle 52 wird einzeln durch eine Feder 54, welche die Rolle in Klemmstellung drückt, mit den zwei Ringen in ständiger Berührung gehalten. Die Kraft der ^edern 54 wird so gewählt, daß die so entstandene Reibungsverbindung zwischen den Rollen und den Ringen die Relativdrehung der Ringe in einer Drehrichtung nicht wesentlich behindert, aber ausreicht,

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die sofortige Einklemmung der Rollen in der anderen Drehrichtung sieherzustellen.

Mustergemäß sind die federn 54 nicht direkt auf dem Außenring 50, sondern auf einem besonderen Stück 56 abgestützt, das gegenüber dem Außenring 40 drehfest ist. In der bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Musters ist dieses Stück allein in Pig· 4 dargestellt. Es wird durch eine Scheibe 58 gebildet, die axial zwischen dem Flansch 22 und dem Innenring 40 gehalten wird und mit radialen Vorsprüngen 60 versehen ist, von denen jeder in eine der Aussparungen des Außenringes 40 gemäß Pig. 3 hineinpaßt. Die hintere radiale Stoßkante jedes Vorsprunges 60 trägt eine Lasche 62, die axial zwischen die zwei Ringe umgebogen sind, wobei die entsprechende Feder 54 auf diesen Ringen abgestützt ist. Aus den vorstehenden Gründen wird das Stück 56 vorzugsweise aus hartem Stahl, beispielsweise Federstahl, hergestellt und nach der Formgebung gehärtet.

Wie schon angegeben, besteht die Aufgabe des Musters darin» den Außenring 24 und infolgedessen den Antriebsanker 10 durch plastische Verformung und nicht mehr durch Bearbeitung herzustellen. Es wurde auch schon angegeben, daß diese Wahl zu einem einfachen Innenprofil des Ringes 24 führt. Das heißt insbesondere, daß die Tiefe der Aussparungen, in denen die Vorsprünge 60 des Stückes 56 eingepaßt sind, gering ist und daß infolgedessen - unter Berücksichtigung des unvermeidbaren Einbauspielraums - die Festlegung des Stückes 56 gegenüber dem Ring 24 nicht in sicherer Weise gewährleistet ist, wenn

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nicht zu diesem Zweck besondere Anordnungen getroffen worden.

In der bevorzugten mustergemäßen Ausführungsform wird die Festlegung des Stückes 56 in Bezug auf den Ring 24 in schlüssiger Weise durch elastische Einpassung jedes Vorsprunges 60 zwischen die vorderen Stufen 46 und die hinteren, die entsprechende Aussparung begrenzenden Stufen 50 gewährleistet.

Hierzu ist der Winkel zwischen der Ebene jeder lasche 62 und der Ebene der Scheibe 58 gegenüber der Ruhelage (Pig.4) etwas stumpf, so daß der Zentriwinkel zwischen zwei Ebenen, die durch die Vorderkante 64 des Torsprunges 60 bzw. das Ende der Lasche 62 gehen, etwas größer als der Zentriwinkel ist, der durch die Stufen 46 und 50 begrenzt wird. Beim Einbau des Stückes 56 in den Ring 24 werden die Laschen 62 alle in eine Ebene gebracht, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Scheibe 58 liegt. Durch ihre Elastizität gewährleisten sie die Unbeweglichkeit des Stückes 56 in der Lage, in der die Vorderkante 64 wenigstens eines Vorsprunges 60 in Eingriff mit der die entsprechende Aussparung begrenzenden Stufe 46 steht.

In dieser lage des ,Stückes 56 liegen alle Laschen 62 aufgrund ihrer Elastizität an den entsprechenden Stufen. Die winklige Lage jeder Stützfläche der federn 54 ist so vollständig gegenüber dem Ring 24 bestimmt.

Claims (2)

RA. 023169*15.1_ 65 DR. ING. H. NEGENDANK PATENTANWALT HAMBURG 36 · NBTTBH WALL 411 ■ FERNRUF 38 74 28 UND 36 41 15 TKX1EQBAMM-AZTSCKKIFt : NEGEDAPATEITT SOOIETE AUOIYME D.B.A. 58,-Avenue de la Grande Armee, PARIS 17 eme /Prankreich 14. Januar 1965 SCHüUAISniJCHE

1. Klemmrollenfreilauflnipplung, bestehend aus zwei konzentrischen Ringen, zwischen denen regelmäßig verteilte Rollen angeordnet sind und von denen wenigstens einer eine Aussparung enthält, die eine exzentrische Schräge an jeder Rolle bildet, so daß die Relativdrehung der zwei Ringe in einer Drehrichtung durch Einklemmen der Rollen gesperrt wird, von denen jede einzeln durch eine Jeder in Klemmlage gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rollen (52) belastenden Federn (54) auf einem Stück (56) abgestützt sind, das zwischen den zwei Ringen (24,40) in Bezug auf den die Klemmschrägen (48) enthaltenden Ring (24) drehfest angebracht ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stück (56) eine mit radialen Vorsprüngen (60) und Laschen (62) versehene Scheibe ist und daß die radialen Vorsprünge in die Aussparungen (48) eingepaßt sind und die Laschen (62) axial zwischen die zwei Ringe (24,40) umgebogen und als Stützflächen für die Federn (54) ausgebildet sind.

3» Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laschen (62) auf einem radialen Rand der V®rsprünge (60) ausgebildet sind.

4· Kupplung nach Anspruch 2 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Seheibe (58) aus elastischem Werkstoff besteht und die Laschen (62) im Ruhezustand einen stumpfen Winkel mit der Körperebene der Scheibe (58) bilden.