DE19834200A1 - In zwei Richtungen wirkende Freilaufkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer in zwei Richtungen wirkenden Freilaufkupplung, und insbesondere mit einer federbeaufschlagten Käfigzentriereinrichtung. Bei dem Anwendungsgebiet auf eine in zwei Richtungen wirkende Freilaufkupplung wird eine federbelastete Zentriereinrich­ tung eingesetzt, welche eine Kraft zwischen einer inneren Laufbahn und einem äußeren Käfig erzeugt, welche den Käfig in eine neutrale Position bezüglich der inneren Laufbahn zurückdrückt oder zurückführt.

Eine kreisförmige, in zwei Richtungen wirkende Kupplung umfaßt eine innere Laufbahn, eine äußere Laufbahn und einen Käfig, welcher zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn angeordnet ist. Der Käfig, bzw. das käfigförmige Gehäuseteil umfaßt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen, welche Wälzkörper aufnehmen. Die Wälzkörper arbeiten selektiv mit den inneren und äußeren Laufbahnen zusammen. Wenn sich die innere Laufbahn von einer Neutralposition oder einer Ruheposition zu einer Eingriffsposition oder einer Antriebsposition dreht, wer­ den die Wälzkörper gezwungen, daß sie aufzugeordneten ebenen Teilen laufen, welche auf der inneren Laufbahn ausgebildet sind, wenn das Käfigteil feststeht. Jeder Wälzkörper wird dann zwischen den inneren und äußeren Laufbahnen eingeschlossen und ein Drehmoment wird zwischen den inneren und äußeren Laufbahnen übertragen. Wenn die Kupplung ausgerückt wird, versucht die Trägheitskraft der Wälzkörper und des Käfigs eine Kraft aufzubauen, welche erforderlich ist, um den Käfig von der Eingriffsposition zu der Neutralposition derart zu bewegen, daß die Wälzkör­ per nicht mehr mit den inneren und den äußeren Laufflächen zusammenarbeiten. Jedoch ist die Trägheitskraft der Wälz­ körper selbst meist nicht ausreichend. Daher kann die Kupplung nicht ausgerückt werden, und der Käfig kann nicht in seine neutrale Position bezüglich der inneren Laufbahn zurückgebracht werden.

Nach dem Stand der Technik werden verschiedene Methoden eingesetzt, um eine Verdrehung zwischen einem Käfig und einer inneren Laufbahn zu verhindern. Beispielsweise kann ein Anschlag in Form einer Nocke oder eines Stifts sich von einem Hohlraum aus erstrecken, welcher in einem äuße­ ren Umfang der inneren Laufbahn in den Seiten eines ge­ teilten, federnd nachgiebigen Käfigs sich erstrecken. Der federnd nachgiebige Käfig bewirkt einen Reibschlußeingriff mit der äußeren Laufbahn, bevor die Keileinrichtungen, wie die Wälzkörper, in Wirkung treten, um den von den Keil­ einrichtungen aufgebrachten Zentrifugalkräften entgegen­ zuwirken und die Keileinrichtungen in ihrer Position zu halten. Alternativ kann ein federbelasteter Keil einge­ setzt werden, welcher gleichzeitig mit wechselweise ge­ neigten Enden des geteilten Käfigs zusammenarbeitet. Bei einem federbelasteten Keil hingegen wird die starre Struk­ tur des Keils in dem Hohlraum der inneren Laufbahn und zwischen den geteilten Käfigenden aufgenommen. Somit wirkt der federbelastete Keil parallel zu dem Anschlag, welcher eine Verdrehung zwischen dem Käfig und der inneren Lauf­ bahn verhindert, wobei aber gestattet wird, daß der Käfig sich radial ausweiten und verkleinern kann.

Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine Feder zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle an­ zuordnen, um Nockenelemente, welche zwischen denselben angeordnet sind, in einer Neutralposition zu belassen. Eine solche Auslegung läßt sich jedoch bei einer Freilauf­ kupplung nicht anwenden, bei der eine äußere Laufbahn sich relativ zu einer inneren Laufbahn drehen können muß.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Weiterentwicklung einer in zwei Richtungen wirkenden Freilaufkupplung, wel­ che eine innere Laufbahn, eine äußere Laufbahn, einen Käfig, welcher den inneren und äußeren Laufbahnen angeord­ net ist, und eine Mehrzahl von Keileinrichtungen hat, welche selektiv mit den inneren und äußeren Laufbahnen zusammenarbeiten. Eine Federzentriereinrichtungen drückt das Käfigteil in eine neutrale Position bezüglich der inneren Laufbahn ausgehend von einer Eingriffsposition zurück. Die Druckbeaufschlagung wird größer, je stärker der Käfig in Drehrichtung von der inneren Laufbahn ab­ weicht.

In typischer Weise umfaßt die innere Laufbahn eine Mehr­ zahl von in Umfangsrichtung beabstandeten ebenen Teilen, welche jeweils an einem Rand enden. Ein Hohlraum erstreckt sich von einer Stelle zwischen benachbarten Rändern, wel­ che eine Fläche in der Nähe von ebenen Teilen zu der inne­ ren Laufbahn radial nach innen bilden. Der Hohlraum kann sich über die gesamte Laufbahn erstrecken und an einer zweiten Stelle enden, welche der ersten Stelle gegenüber­ liegt.

Eine oder mehrere Taschen werden selektiv zwischen benach­ barten Öffnungen des Käfigs gebildet, und die Öffnungen nehmen Keileinrichtungen auf. Die Taschen sind derart beschaffen und ausgelegt, daß sie zu dem Hohlraum der inneren Laufbahn fluchten, wenn sich die Kupplung in der Neutralposition befindet.

Ein Vorbelastungsteil erstreckt sich von dem Hohlraum der inneren Laufbahn in eine zugeordnete Tasche des Käfigs. Die Vorbelastungseinrichtung kann von einer Blattfeder, einer Spiralfeder oder einer Druckfeder mit einer Kugel gebildet werden, welche zwischen einem freien Ende der Feder und der Käfigtasche angeordnet ist.

Die Taschen des Käfigs können derart beschaffen und ausge­ bildet sein, daß ein spezielles Vorbelastungsteil einge­ setzt werden kann, und sie können eine Ausnehmung umfas­ sen, um ein freies Ende der Vorbelastungseinrichtung auf­ zunehmen, und eine Fläche umfassen, welche derart beschaf­ fen und ausgelegt ist, daß entweder ein Federende aufge­ nommen werden kann oder dieses passend zu einer Kugel ausgebildet ist.

Wenn sich die Kupplung von einer Eingriffsposition zu einer Neutralposition oder einer ausgerückten Position bewegt, versucht die Trägheit der Keileinrichtungen des Käfigs eine Kraft aufzubauen, welche erforderlich ist, um den Käfig von der Eingriffsposition in die neutrale Posi­ tion zu bewegen. Die Trägheitskraft der Keileinrichtungen ist jedoch häufig nicht ausreichend, um dieses Ausrücken zu verwirklichen. Der Einsatz einer federbelasteten Zen­ triereinrichtung liefert die erforderliche, zusätzliche Drehkraft, um in unterstützender Weise das Ausrücken zu bewirken, und diese Einrichtung kann im Bedarfsfall auf die verschiedensten Anwendungsgebiete angepaßt werden. Ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplung ist ein Getriebe eines Schleppers für die Bodenbearbeitung und dergleichen. Wenn ein solcher Schlepper eine Kurve durch­ fährt, ermöglicht die Kupplung, daß das äußere Rad sich schneller drehen kann, wodurch ein unerwünschtes Aufschür­ fen der Grasnarbe verhindert wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevor­ zugten Ausführungsform einer in zwei Richtungen wirkenden Freilaufkupplung mit einer federbela­ steten Zentriereinrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der ersten bevor­ zugten Ausführungsform in auseinandergezogener Darstellung einschließlich der äußeren Laufbahn;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erste bevorzugte Ausfüh­ rungsform in einer Neutralposition oder einer Ruheposition;

Fig. 4 eine Draufsicht der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform in einem Zustand, wenn eine Vorbela­ stung in eine erste Drehrichtung in eine Ein­ griffsposition oder Antriebsposition erfolgt;

Fig. 5 eine Draufsicht der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, wenn eine Vorbelastung in eine zweite Drehrichtung in eine Eingriffsposition oder An­ triebsposition erfolgt;

Fig. 6 eine Teilschnittansicht einer zweiten bevorzug­ ten Ausführungsform nach der Erfindung sowohl in der Ruheposition als auch in der vorbelasteten Position bzw. vorbelastet in eine Eingriffs- oder Antriebsposition, und

Fig. 7 eine Schnittansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung in Ruheposi­ tion.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer in zwei Rich­ tungen wirkenden Kupplung 20 wird anhand den Fig. 1 bis 5 erläutert, welche eine federbeaufschlagte Käfigzentrier­ einrichtung 22 hat. Die Kupplung 20 umfaßt eine Eingangs­ welle 24, welche durch eine innere Laufbahn 26 geht und starr an dieser festgelegt ist. Die Laufbahn 26 umfaßt eine axial verlaufende Bohrung 28, welche die Welle 24 aufnimmt, welche bezüglich eines äußeren Umfangs 30 zen­ triert ist. Der äußere Umfang 30 umfaßt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, ebenen Abschnitten 32, welche jeweils an einem Rand 34 einer Fläche 36 enden, welche zwischen benachbarten ebenen Abschnitten gebildet wird. Die Flächen 36 haben die größte axiale Erstreckung der inneren Laufbahn 26, während der Mittelpunkt jedes ebenen Abschnittes 32 die kleinste radiale Erstreckung der inneren Laufbahn hat.

Ein Hohlraum 38 geht von einer ersten Fläche 36 aus und durch den Mittelpunkt der Welle 24 und die innere Laufbahn 26 und endet an einer gegenüberliegenden, zweiten Fläche 36. Der Hohlraum 38 liegt in der Nähe einer oberen, axia­ len Fläche 40 der inneren Laufbahn 26 und in einem Abstand von einer unteren, axialen Fläche 42.

Ein starrer, nicht geteilter, kreisförmiger Käfig 44 um­ faßt einen inneren Umfang 46 und einen äußeren Umfang 48. Der innere Umfang 46 liegt in der Nähe des äußeren Umfangs 30 der inneren Laufbahn 26 berührt diesen aber nicht. Der Käfig 44 umfaßt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung be­ abstandeten Öffnungen 50, welche derart beschaffen und ausgelegt sind, daß sie Keileinrichtungen, wie Wälzkörper 52, aufnehmen.

Eine oder mehrere Taschen 54 werden selektiv zwischen benachbarten Öffnungen 50 gebildet. Die Taschen 54 er­ strecken sich von dem inneren Umfang 46 radial nach außen, enden aber kurz vor dem äußeren Umfang 48. Ferner verlau­ fen die Taschen 54 in axialer Richtung ausgehend von einer oberen, axialen Fläche 56, enden aber kurz vor einer unte­ ren axialen Fläche 58. Wie am deutlichsten aus den Fig. 3 bis 5 zu ersehen ist, umfassen die Taschen 54 Seiten­ wände 60 und 62, eine Bodenwand 64 und eine axial verlau­ fende Ausnehmung 66, welche sich von einem Mittelpunkt der Bodenwand 64 radial nach außen erstreckt aber kurz vor dem äußeren Umfang 48 des Käfigs 44 endet.

Eine starre, nicht geteilte, kreisförmige, äußere Laufbahn 68 umfaßt einen inneren Umfang 70, welcher in der Nähe des äußeren Umfanges 48 des Käfigs 44 angeordnet ist, diesen aber nicht berührt. Obgleich nicht gezeigt, kann eine Abtriebseinrichtung, wie eine Abtriebswelle, mit der äuße­ ren Laufbahn 68 verbunden sein.

Die innere Laufbahn 26, der Käfig 44 und die äußere Lauf­ bahn 68 sind vorzugsweise aus Metall hergestellt. Ferner sind sie jeweils starr ausgelegt und zueinander ausgerich­ tet. Sie haben alle in etwa dieselbe axiale Erstreckung.

Die federbelastete Käfigzentriereinrichtung 22 umfaßt den Hohlraum 38, gegenüberliegende Taschen 54 und ein Vorbela­ stungsteil 72 mit freien Enden 74 und 76. Das Vorbe­ lastungsteil 72 wird vorzugsweise von einer Blattfeder gebildet. Fig. 3 zeigt die Kupplung 20 mit dem Käfig 44 in einer Neutralposition oder einer Ruheposition bezüglich der inneren Laufbahn 26. In einer solchen Position ist der Hohlraum 38 zu den gegenüberliegenden Taschen 54 derart ausgerichtet, daß die freien Enden 74 und 76 in den gegen­ überliegenden Ausnehmungen 66 aufgenommen sind. Die äußere Laufbahn 68 kann sich frei bezüglich der inneren Laufbahn 26 drehen, und die Keileinrichtungen 52 arbeiten nicht mit der äußeren Laufbahn 68 zusammen. Vielmehr kontaktieren die Keileinrichtungen 52 die innere Laufbahn 26 und zwar etwa am Mittelpunkt der ebenen Abschnitte 32.

Fig. 4 verdeutlicht eine erste Eingriffsstelle der feder­ belasteten Käfigzentriereinrichtung 22 sowohl mit der inneren Laufbahn 26 als auch mit der äußeren Laufbahn 68, welche sich in Gegenuhrzeigerrichtung bewegt, wie dies mit einem Pfeil angedeutet ist. Die Wälzkörper 52 haben sich von dem Mittelpunkt der ebenen Abschnitte 32 zu den Flä­ chen 36 bewegt. Aufgrund des größeren radialen Durchmes­ sers wurden die Wälzkörper 52 radial nach außen in Ein­ griff mit dem inneren Umfang 70 der äußeren Laufbahn 68 gedrückt. Jeder Wälzkörper wurde in den Eingriffszustand mit der zugeordneten Seitenwand 78 wie auch der zugeord­ neten Aufnahmeöffnung 50 und von einer gegenüberliegenden Seitenwand 80 weggedrückt. Das Vorbelastungsteil 72 wurde vom entspannten Zustand derart verformt, daß der Hohlraum 38 nicht mehr zu den gegenüberliegenden Taschen 54 fluch­ tet, sondern die freien Enden 74 und 76 nach wie vor mit der zugeordneten Ausnehmung 66 zusammenarbeiten. Je stär­ ker der Hohlraum 38 bezüglich den Ausnehmungen 66 verdreht wird, desto größer wird die Vorbelastung, welche durch das Vorbelastungsteil 72 bereitgestellt wird, um den Käfig 44 in die Neutralposition bezüglich der inneren Laufbahn 26 zurückzudrücken oder zurückzuführen.

Fig. 5 verdeutlicht eine zweite Eingriffstelle der feder­ belasteten Käfigzentriereinrichtung 22 zusammen mit der inneren Laufbahn 26 und der äußeren Laufbahn 68, welche sich in Uhrzeigerrichtung bewegt, wie dies mit einem Pfeil angedeutet ist. Die Wälzkörper 72 haben sich von dem Mit­ telpunkt der ebenen Abschnitte 32 in Richtung zu einer anderen Fläche 36 in Vergleich zu Fig. 4 bewegt. Jeder Wälzkörper 52 ist in einen Eingriffszustand mit der Sei­ tenwand 80 und von der Seitenwand 78 weg gedrückt. Wieder­ um hat sich das Vorbelastungsteil 72 im entspannten Zu­ stand derart verformt, daß der Hohlraum 38 nicht mehr zu den gegenüberliegenden Taschen 54 fluchtet, sondern das freie Ende 74 nach wie vor mit der Ausnehmung 66 zusammen­ arbeitet.

Wenn die Kupplung 20 ausgerückt wird, versuchen die Träg­ heit der Wälzkörper 52 und des Käfigs 44 eine Kraft auf­ zubauen, welche erforderlich ist, den Käfig 44 von seiner Eingriffsposition in die Neutralposition bezüglich der inneren Laufbahn 26 zu bewegen, wie dies in Fig. 3 ver­ deutlicht ist. Häufig reicht jedoch die Trägheitskraft der Wälzkörper und des Käfigs nicht aus, um dieses Ausrücken zu bewerkstelligen. Die federbelastete Käfigzentrierein­ richtung 22 stellt die erforderliche, zusätzliche Dreh­ kraft bereit, um in unterstützender Weise das Ausrücken zu bewerkstelligen. Das Teil 72 muß sorgfältig gewählt und abgestimmt werden, um eine zweckmäßige Unterstützung be­ reitzustellen, wenn die Kupplung 20 ausgerückt wird. Es muß aber nach wie vor noch sichergestellt werden, daß ein Eingriffszustand der Kupplung bei speziellen Anwendungs­ gebieten vorhanden ist.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt, in welcher eine in zwei Richtungen wirkende Kupplung 20' gezeigt ist, welche eine federbela­ stete Käfigzentriereinrichtung 22' hat. Der wesentliche Unterschied zwischen der Kupplung 20' und der Kupplung 20 ist in der Auslegung der Einrichtung 22' zu sehen. Ins­ besondere erstreckt sich ein Hohlraum 38' nicht durch die innere Laufbahn 26' und die Welle 24'. Anstelle hiervon kann ein oder es können mehrere Hohlräume 38' in Umfangs­ richtung beabstandet um die Kupplung angeordnet sein, wobei jeder Hohlraum sich von einem Mittelpunkt einer Fläche 36' zu dem inneren Umfang der inneren Laufbahn 26' erstreckt.

Auch die Taschen 54' sind abweichend ausgestaltet. Jede Tasche umfaßt Seitenwände 60' und 62' sowie eine Bodenwand 64'. Es ist jedoch keine Auslegung 66 vorgesehen. Anstelle hiervon hat jede Tasche 54' eine etwa trapezförmige Ge­ stalt, wobei die Seitenwände 60' und 62' unter einem Win­ kel bezüglich der Bodenwand 64' nach außen verlaufen. Die Tasche 54' kann auch rechteckförmig ausgebildet sein oder Radien besitzen.

Das Vorbelastungsteil 72' ist im Hohlraum 38' aufgenommen und endet an einem freien Ende 76' in der Nähe des inneren Umfangs der inneren Laufbahn 26. Ein gegenüberliegendes, freies Ende 74' arbeitet mit einer der Seitenwände der Tasche 54' zusammen, wenn die Kupplung 20' eingerückt ist. Wenn beispielsweise entsprechend den gebrochenen Linien in Fig. 6 sowohl die innere Laufbahn 26' als auch die äußere Laufbahn 68 derart in Eingriff sind, daß sie sich zusammen in Uhrzeigerrichtung drehen, arbeitet das freie Ende 74' des Vorbelastungsteils 72' mit der Seitenwand 60' zusam­ men. Das Vorbelastungsteil 72' wird vorzugsweise von einer Spiralfeder gebildet.

Ein Vorteil dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform ist darin zu sehen, daß die Drehvorbelastung des Vorbe­ lastungsteils 72' genauer derart gesteuert werden kann, daß kein Eingriff zwischen diesem Teil und der Wand der Tasche 54' vorhanden ist, bis eine gewisse Auslenkung stattgefunden hat. Wenn der Eingriffszustand erreicht ist, wirkt das Vorbelastungsteil 72 gegen die Seitenwand der Tasche 54', um den Käfig 44' in die Neutralposition be­ züglich der inneren Laufbahn 26' zurückzuführen bzw. zu­ rückzudrücken.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer in zwei Rich­ tungen wirkende Kupplung 20'' mit einer federbelasteten Käfigzentriereinrichtung 22' ist in Fig. 7 gezeigt. Die Kupplung 20'' umfaßt eine gesonderte innere Laufbahn und eine gesonderte Welle. Vielmehr ist eine einzige, innere Laufbahn 26'' vorgesehen. Der Hohlraum 38'' erstreckt sich von einer ersten Fläche 36'' durch den Mittelpunkt der inneren Laufbahn 26'' und endet an einer gegenüberliegen­ den, zweiten Fläche 36'' ähnlich wie bei der Kupplung 20.

Insbesondere umfaßt das Vorbelastungsteil 72'' eine Spi­ raldruckfeder 90, welche freie Enden 74'' und 76'' hat. Der Hohlraum 38'' hat somit einen größeren Durchmesser im Vergleich zu dem Hohlraum 38', bei dem eine Blattfeder eingesetzt wird. Eine aus Metall bestehende und vorzugs­ weise aus Stahl bestehende Kugel 92 ist zwischen jedem freien Ende und einer zugeordneten Tasche 54'' angeordnet, und sie wird in Eingriff mit der Tasche 54'' mittels einer Feder 90 gehalten. Die Taschen 54'' werden selektiv zwi­ schen benachbarten Öffnungen 50'' gebildet und erstrecken sich nur um einen kurzen Weg von dem inneren Umfang 46'' radial nach außen. Die Taschen 54'' sind bogenförmig ge­ staltet und haben keine gesonderten Seitenwände und keine Bodenwand. Der Durchmesser der Taschen 54', ist wesentlich größer als jener der Kugeln 92, welche in den Taschen 54'' aufgenommen sind. Ebene Auflaufflächen oder ineinander­ übergehende Radienabschnitte können ebenfalls vorgesehen sein.

Die Kupplung 20'' arbeitet auf ähnliche Weise wie die ersten beiden bevorzugten Ausführungsformen. Das Vorbela­ stungsteil 72'' belastet in Drehrichtung den Käfig 44'' bezüglich der inneren Laufbahn 26'' in eine Neutralposi­ tion vor, wenn der Hohlraum 38'' mit dem Mittelpunkt der gegenüberliegenden Taschen 54'' fluchtet. Das Federteil 72'' ermöglicht auch das Zusammenarbeiten der Wälzkörper 52 mit dem inneren Umfang 70 der äußeren Laufbahn 68, um einen Eingriffszustand entweder in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung zwischen der inneren Laufbahn 26'' und der äußeren Laufbahn 68 bereitzustellen. Bei einer größeren Verdrehung zwischen dem Käfig 44'' und der inneren Laufbahn 26'' wird die Federkraft der Feder 90 größer, wenn die Kugel 92 auf den Auflaufschrägen oder den Radiusteilen der Tasche 54'' laufen, wodurch man eine entsprechende größere Beaufschlagung des Käfigs 44'' zu­ rück in seine neutrale Position erhält. Die erforderliche Federkraft kann häufig auf empfindliche Weise bei der jeweiligen Kupplung 20'' abgestimmt werden, und das ist im Vergleich zu der Kupplung 20 einfacher möglich, da man die Gestalt der Form der Taschen 54'' in entsprechender Weise wählen kann. Es besteht immer ein Flächenkontakt zwischen der Fläche der Tasche und dem Vorbelastungselement. Daher erhält man auch einen verringerten Verschleiß durch den Einsatz der Kugeln 92.

Das Vorsehen eines einzigen Hohlraums, welcher sich durch den Mittelpunkt einer inneren Laufbahn erstreckt, in Kom­ bination mit einem einzigen Vorbelastungsteil bringt eine Reihe von Vorteilen gegenüber den ersten und dritten be­ vorzugten Ausführungsformen mit sich. Herstellungstoleran­ zen in Verbindung mit einer Mehrzahl von Hohlräumen lassen sich minimieren. Da nur ein einziges Vorbelastungselement vorgesehen wird, so erhält man eine vereinfachte Bauweise im Vergleich zu einer Kupplung, bei der mehrere, unter­ schiedliche Vorbelastungselement vorgesehen sind. Jedes Element muß sehr ähnlich ausgelegt sein, um in etwa einen gleichgroßen Drehwiderstand bereitzustellen. Wenn dies nicht der Fall ist, können die Kupplung, die Feder und die Tasche verstärkt verschleißen.

Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen erläu­ tert worden sind, ist die Erfindung natürlich hierauf und auf die dort beschriebenen Einzelheiten nicht beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (22)

1. Freilaufkupplung, welche folgendes aufweist:
eine innere Laufbahn (26, 26', 26'');
einen starren, nicht geteilten Käfig (44, 44', 44''), wobei ein Innenumfang des Käfigs in der Nähe der inneren Laufbahn (26, 26', 26'') liegt, und der Käfig (44, 44', 44'') eine Mehrzahl von in Umfangs­ richtung beabstandeten Öffnungen (50) und wenigstens eine Tasche (54, 54', 54'') umfaßt, welche radial von dem inneren Umfang nach außen verläuft; und
ein Vorbelastungsteil (72, 72', 72''), welches zwischen der inneren Laufbahn (26) und dem Käfig (44) angeordnet ist, wobei das Vorbelastungsteil eine Drehbewegung zwischen der inneren Laufbahn (26) und dem Käfig (44) zuläßt, aber den Käfig (44) bezüglich der inneren Laufbahn (26) in Richtung einer Neutral­ position in Drehrichtung vorbelastet.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Laufbahn (26) einen äußeren Umfang mit einem Hohlraum (38) umfaßt, welcher sich radial von dem äußeren Umfang nach innen erstreckt und ein Teil des Vorbelastungsteils (72) aufnimmt.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (38) sich durch die innere Laufbahn (26) zur Bildung von ersten und zweiten Öffnungen in dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn (26) erstreckt.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72) durch den Hohlraum (38) und radial von den ersten und zweiten Öffnungen nach außen verläuft und mit dem Käfig (44) an zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zusammenarbei­ tet.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72) eine Blattfeder ist.

6. Kupplung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vorbelastungsteil (72') eine Spiralfeder ist.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72'') eine Kugel (92) umfaßt, welche zwischen einem freien Ende der Feder und des Käfigs (44) angeordnet ist.

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (54) dem Hohlraum (38) gegenüberliegt, wenn sich die Kupplung in der Neu­ tralposition befindet.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (54) zwischen benach­ barten Öffnungen des Käfigs (44) angeordnet ist.

10. Freilaufkupplung, welche folgendes aufweist:
eine innere Laufbahn (26, 26', 26''), welche einen äußeren Umfang mit einem Hohlraum (38) hat, welcher von dem äußeren Umfang radial nach innen verläuft;
eine äußere Laufbahn (68), welche einen inneren Umfang hat;
einen Käfig (44, 44', 44''), welcher zwischen den inneren und äußeren Laufbahnen (26, 68) angeord­ net ist, wobei der äußere Umfang in der Nähe des Innenumfangs der äußeren Laufbahn (68) und ein inne­ rer Umfang in der Nähe des äußeren Umfangs der inne­ ren Laufbahn (26) angeordnet ist und der Käfig (44, 44', 44'') eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung be­ abstandeten Öffnungen (50) und wenigstens eine Tasche (54) umfaßt, welche von dem inneren Umfang radial nach außen verläuft;
eine Mehrzahl von Keileinrichtungen, welche in den Öffnungen (50) des Käfigs (44) angeordnet sind und selektiv jeweils mit den inneren und äußeren Laufbahnen (26, 68) zusammenarbeiten; und
ein Vorbelastungsteil (72, 72', 72''), welches zwischen dem Hohlraum (38) der inneren Laufbahn (26) und der Tasche (54) der äußeren Laufbahn (68) ange­ ordnet ist, wobei das Vorbelastungsteil eine Drehbe­ wegung zwischen der inneren Laufbahn und dem Käfig (44) zuläßt, aber den Käfig (44) bezüglich der inne­ ren Laufbahn (26) in Richtung einer Neutralposition in Drehrichtung vorbelastet.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72'') eine mit der Tasche (54'') zusammenarbeitende Kugel (92) umfaßt.

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (54) von dem äußeren Umfang des Käfigs (44) radial nach innen beabstandet und bogenförmig ausgebildet ist und ferner einen Umfang hat, welcher größer als der zugeordnete Umfang der Kugel (92) ist.

13. Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72'') eine Feder umfaßt, welche zwischen der Kugel (90) und der inneren Laufbahn (26) angeordnet ist.

14. Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Spiralfeder oder eine Blattfeder ist.

15. Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (38) durch die inne­ re Laufbahn (26) verläuft um erste und zweite Öff­ nungen in dem äußeren Umfang zu bilden.

16. Kupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (38) durch den Mittelpunkt der inne­ ren Laufbahn (26) derart verläuft, daß die Öffnungen (50) in gegenüberliegenden Flächen des äußeren Um­ fangs der inneren Laufbahn (25) vorgesehen sind.

17. Kupplung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorbelastungsteil (72) durch den Hohlraum (38) verläuft und sich von den ersten und zweiten Öffnungen radial nach außen erstreckt und mit dem Käfig (44) an seinen in Umfangsrichtung beabstan­ deten Stellen zusammenarbeitet.

18. Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (52) sich von einer neutralen Position zu einer Eingriffsposition bezüglich der jeweiligen inneren und äußeren Laufbah­ nen (26, 68) mittels der Eingriffsverbindung mit einem ebenen Teil (32) der inneren Laufbahn (26) bewegen, wobei der Hohlraum (38) etwa in der Mitte zwischen zwei benachbarten ebenen Abschnitten (32) in einer zugeordneten Fläche der inneren Laufbahn (26) liegt.

19. Freilaufkupplung, welche folgendes aufweist:
eine innere Laufbahn (26, 26', 26''), welche einen äußeren Umfang mit einem Hohlraum (38) hat, welcher sich radial von dem äußeren Umfang nach innen erstreckt, wobei der Hohlraum (38) durch den Mittel­ punkt der inneren Laufbahn (26) geht, um erste und zweite Öffnungen (50) im äußeren Umfang durch den Mittelpunkt der inneren Laufbahn derart zu bilden, daß die Öffnungen aufgegenüberliegenden Flächen des äußeren Umfangs der inneren Laufbahn (26) liegen;
eine äußere Laufbahn (68), welche einen inneren Umfang hat;
einen Käfig (44, 44', 44''), welcher zwischen der inneren und der äußeren Laufbahn (26, 68) ange­ ordnet ist, wobei ein äußerer Umfang in der Nähe des inneren Umfangs der äußeren Laufbahn (68) liegt, und ein innerer Umfang in der Nähe des äußeren Umfangs der inneren Laufbahn (26) liegt, und wobei der Käfig (44) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstande­ ten Öffnungen (50) und wenigstens zwei Taschen (54) umfaßt, welche von dem inneren Umfang radial nach außen verlaufen und die jeweils direkt einander ge­ genüberliegen;
Keileinrichtungen (52), welche in den Öffnungen (50) des Käfigs (44) angeordnet sind und selektiv jeweils mit der inneren und der äußeren Laufbahn (26, 68) zusammenarbeiten; und
ein Vorbelastungsteil (72), welches zwischen dem Hohlraum (38) der inneren Laufbahn (26) und der Ta­ sche (54) der äußeren Laufbahn (68) angeordnet ist, wobei das Vorbelastungsteil (72, 72', 72'') den Käfig (44, 44', 44'') bezüglich der inneren Laufbahn (26) in Richtung einer Neutralposition in Drehrichtung vorbelastet und ein Federteil umfaßt.

20. Kupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder radial äußere freie Enden umfaßt, die freien Enden jeweils mit einer Kugel (90) zusammen­ arbeiten, welche zwischen der Feder der Tasche (54) des Käfigs (44) angeordnet ist, und daß jede Tasche (54) eine im allgemeinen bogenförmige Gestalt mit einem Durchmesser hat, welcher größer als ein zuge­ ordneter Durchmesser der Kugel (90) ist.

21. Kupplung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder radial äußere Enden umfaßt, welche jeweils mit einer Wand der Taschen (54'') zusammenarbeiten.

22. Kupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand eine Ausnehmung (66) umfaßt, und die freien Enden der Feder in der Ausnehmung (66) ange­ ordnet sind.