DE2164097B2

DE2164097B2 - Roller race type freewheel coupling - has cage with recesses in cross-members accommodating rollers and springs

Info

Publication number: DE2164097B2
Application number: DE19712164097
Authority: DE
Current assignee: Stieber Antriebselemente 6834 Ketsch De GmbH
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE2164097A1

Abstract

The coupling has an outer race with cylindrical internal clamping face, and an integral spider with ram-type clamping faces inclined towards the outer race. There is also a cage with side rings keeping it centred in relation to the spider and preventing movement in the axial or peripheral direction. The cage accommodates rollers spring-loaded against the faces and prevented from falling out by edges on cross-members. The cage (4) consists of a first lateral ring with cross-members in which pockets (9) accommodate the rollers (3), and recesses (10) hold the springs. A second ring is secured to the first. The recesses in the cross-members near each clamping face (14) each accommodating a laminated leaf spring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmrollen-Freilaufkupplung mit einem Außenring mit zylindrischer, innenliegender Klemmfläche und einem Innenstern mit zur Klemmfläche keilförmig verlaufenden Gegenklemmflächen und einem Käfig, der durch entsprechende Ausbildung seiner Seitenscheiben gegenüber dem Innenstern zentriert und gegen Verschieben in axialer und Umfangsrichtung gesichert ist und durch Federkraft an die Klemmflächen angelegte Klemmrollen führt, die wiederum durch an den die Seitenscheiben des Käfigs verbindenden Querteilen angeordneten Kanten gegen Herausfallen gesichert sind.The invention relates to a clamping roller overrunning clutch with an outer ring with a cylindrical, inner clamping surface and an inner star with mating clamping surfaces that run in a wedge shape to the clamping surface and a cage, which by appropriate design of its side windows compared to the Inner star is centered and secured against displacement in the axial and circumferential direction and by spring force leads to the clamping rollers applied to the clamping surfaces, which in turn pass through to the side plates of the cage connecting transverse parts arranged edges are secured against falling out.

Diese bekannten Klemmrollen-Freilaufkupplungen (US-Patentschrift 30 17 002) sind mit einem Innenstern und einem Käfig versehen, dessen Seitenscheiben auf dem Innenstern zentriert sind. An den Seitenscheiben des Käfigs sind besondere Anschläge angebracht, die in Schlitze im Innenstern eingreifen. Die Anschläge und Schlitze sind so ausgebildet, daß der die Klemmrollen haltende und durch Federn betätigte Käfig gegenüber dem Innenstern in vorbestimmten Grenzen bewegbar ist. Von Nachteil ist hier, daß das Einfräsen der Schlitze in den Innenstern arbeitsaufwendig ist und daß für die Schlitze und die darin einfügbaren Anschläge ein erheblicher Platzbedarf vorgegeben wird. Außerdem ist nachteilig, daß die Klemmrollen nicht einzeln angefedert sind.These known clamping roller overrunning clutches (US Pat. No. 30 17 002) have an inner star and a cage, the side plates of which are centered on the inner star. On the side windows The cage has special stops that engage in slots in the inner star. The attacks and Slots are formed so that the cage holding the pinch rollers and actuated by springs is opposite the inner star is movable within predetermined limits. The disadvantage here is that the milling of the slots is laborious in the inner star and that for the slots and the stops that can be inserted therein considerable space is given. It is also disadvantageous that the pinch rollers are not individually spring-loaded are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv und fertigungstechnisch einfache im Gebrauch dennoch sicher und einwandfrei funktionierende Klemmrollen-Freilaufkupplung zu schaffen, die an unterschiedliche Anwendungsfälle angepaßt werden kann.The invention is based on the object of a structurally and technically simple in use nevertheless to create safe and properly functioning pinch roller overrunning clutch that on different applications can be adapted.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einer Freilaufkupplung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß der Käfig aus einer ersten Seitenscheibe mit die Klemmrollen-Aufnahmetaschen sowie die Feder-Aufnahmeräume bildenden Querteilen und einer mit dieser fest verbindbarenThe problem posed is achieved with a one-way clutch of the type mentioned at the beginning according to the invention in that the cage consists of a first side window with the clamping roller receiving pockets as well as the transverse parts forming the spring receiving spaces and one that can be firmly connected to this

zweiten Seitenscheibe besteht, daß in den Querteilen der ersten Seitenscheibe neben jeder Klemmbahn Ausnehmungen vorgesehen sind, die durch ihre Begrenzungsflächen Abschnitte eines Kreisringraumes darstellen und daß die Ausnehmungen Ringräume zursecond side window is that in the transverse parts of the first side window next to each clamping track Recesses are provided, which through their boundary surfaces sections of an annular space represent and that the recesses are annular spaces

ίο Aufnahme von an sich bekannten gefalteten Blattfedern bilden. Ein solcher Käfig kann beispielsweise in an sich bekannter Weise aus Kunststoff gespritzt sein, der zur Zentrierung und Sicherung der Seitenscheiben auf dem Innenstern mit Vorsprüngen und/oder Nuten versehenίο inclusion of known folded leaf springs form. Such a cage can, for example, be injection-molded from plastic in a manner known per se, which is used for Centering and securing the side windows on the inner star with projections and / or grooves

Ein besonderer Vorteil der Kiemmrollen-Freilaufkupplung nach der Erfindung ist ihre leichte Herstellbarkeit. Bei der Verwendung gefalteter Biegefedern kann auf besondere Federbolzen verzichtet werden; ebenso entfällt die Notwendigkeit von Bohrungen im Käfig oder Innenstern, die häufig schwer herstellbar sind. An die Stelle dieser Bohrungen treten Kreisringräume, deren Form sich aus den zwischen den Gegenklemmflächen am Innenstern verbliebenen kreis-A particular advantage of the pinch roller overrunning clutch according to the invention is that it is easy to manufacture. When using folded spiral springs can be dispensed with special spring pins; there is also no need for holes in the cage or inner star, which are often difficult to manufacture. These bores are replaced by circular ring spaces, the shape of which is derived from the circular spaces remaining between the mating clamping surfaces on the inner star.

zylindrischen R»stflächen und den gegenüberliegenden Innenflächen des Käfigs ergibt, die infolge der Käfigform und der spritztechnisch günstigen konstanten Wandstärken des Käfigs ebenfalls Kreiszylinderform haben. Die Form dieser Federaufnahme-Hohlräume ist nicht nur in jedem Falle besonders einfach herstellbar, sondern ergibt eine gute Führung und Schwingungsdämpfung für die Biegefedern.cylindrical rests and the opposite The inner surfaces of the cage result in the constant due to the cage shape and the favorable injection molding technology Wall thicknesses of the cage also have a circular cylinder shape. The shape of these spring receiving cavities is not only particularly easy to manufacture in each case, but also results in good guidance and Vibration damping for the spiral springs.

Außerdem hat die Klemmrollen-Freilaufkupplung nach der Erfindung den Vorteil, daß die Klemmroüen durch die an Querteilen des Käfigs bei den Aufnahmetaschen vorgesehenen Schultern kraftschlüssig in den Rollen-Aufnahmetaschen gehalten werden. Das erleichtert einerseits die Montage der Freilaufkupplung und ermöglicht andererseits, die Klemmrollen-Freilaufkupp-In addition, the clamping roller overrunning clutch according to the invention has the advantage that the Klemmroüen due to the shoulders provided on the cross parts of the cage at the receiving pockets frictionally in the Roll receiving pockets are held. On the one hand, this facilitates the assembly of the overrunning clutch and allows, on the other hand, the clamping roller freewheel clutch

lung als Einbauelement ohne Außenring zu vertreiben. Derartige Anwendungsfälle sind verhältnismäßig häufig; das Einbauelement wird dann in als Außenring dienende Zahnräder, Riemenscheiben oder dergl. eingebaut. Trotzdem kann jede Klemmrolle von der Außenseite des Käfigs und des Innensterns eingebaut werden, während bei bekannten Lösungen der Einbau der Klemmrollen durch axiales Einschieben und anschließende Anbringung von die axiale Halterung übernehmenden Zackenringen oder dergl. erfolgt. Beidevelopment as a built-in element without an outer ring. Such applications are relatively common; the installation element is then used as an outer ring in gears, pulleys or the like. built-in. Nevertheless, each pinch roller can be installed from the outside of the cage and the inner star are, while in known solutions, the installation of the pinch rollers by axial insertion and Subsequent attachment of serrated rings or the like taking over the axial mounting takes place. at

jo der Lösung nach der Erfindung kann dagegen die axialejo the solution according to the invention, however, can be the axial

Sicherung am Käfig selbst vorgesehen sein, da die Einbringung der Klemmrollen, wie schon erwähnt, radial von außen nach innen durchgeführt werden kann.Securing on the cage itself must be provided, since the introduction of the pinch rollers, as already mentioned, can be carried out radially from the outside to the inside.

Die besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung, bei der der Käfig aus einem eine Seitenscheibe und den die Klemmrollen-Aufnahmetaschen umfassenden Teil und einer damit fest verbundenen Seitenscheibe zusammengesetzt ist, hat noch den besonderen Vorteil, daß hierdurch in herstellungstechnisch sehr einfacher Weise verschiedene Käfigbreiten verwirklicht werden können. Der komplizierte innere Stirnteil bleibt dabei unverändert, und es wird lediglich die axiale Länge des Käfigs verändert, was durch eine geteilte Form in sehr einfacher und herstellungstechnisch nicht aufwendiger Weise verwirklicht werden kann.The particularly useful embodiment of the invention, in which the cage consists of a side window and the part comprising the clamping roller receiving pockets and a part firmly connected therewith Side window is composed, still has the particular advantage that this results in manufacturing technology very simple way different cage widths can be realized. The complicated inner one The front part remains unchanged, and only the axial length of the cage is changed, which is achieved by a split form can be realized in a very simple and technically not expensive manner in terms of production can.

Es sind zwar bereits Käfige mit Blattfedern bekannt geworden (französische Patentschrift 14 80 172), jedochThere are already cages with leaf springs known (French patent 14 80 172), however

warden die Seitenscheiben des Käfigs nicht auf den Stern der Kupplung aufgeschoben, sondern vielmehr in Nuten eingefügt, die im Laufring eingearbeitet werden müssen. Diese Nuten verlaufen in Umfangsrichtung zum Laufring, sind in ihrer Herstellung außergewöhnlich teuer und müssen darüberhinaus neben den ohnehin vorhandenen Gegenklemmflächen gesondert hergestellt werden. Eine solche gesonderte Herstellung entfällt bei der vorliegenden Erfindung, da hier die Gegenklemmflächen als Nuten für die Seitenscheiben benutzt werden. Darüberhinaus sind bei der bekannten Kupplung die FaltCedern völlig ohne Schutz und Beschädigungen sind nicht auszuschließen.the side plates of the cage are not pushed onto the star of the clutch, but rather in Grooves inserted that have to be worked into the raceway. These grooves run in the circumferential direction to Race rings are extremely expensive to manufacture and must also be in addition to the anyway existing mating clamping surfaces are produced separately. Such a separate manufacture does not apply to the present invention, since here the counter-clamping surfaces act as grooves for the side windows to be used. In addition, the folding cedars in the known coupling are completely without protection and Damage cannot be ruled out.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows:

F i g. 1 die an einer Rollen-Aufnahmetasche geschnittene Stirnansicht einer kompletten Freilaufkupplung mit Außenring,F i g. 1 the front view of a complete overrunning clutch cut at a roller receiving pocket with outer ring,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Klemmrollen-Freilaufkupplung nach Fi g. 1,F i g. 2 shows a section through the clamping roller overrunning clutch according to Fi g. 1,

F i g. 3 eine Stirnansicht der Käfigteils der Klemmrollen-Freilaufkupplung, der eine Seitenscheibe und die Klemmrollen-Aufnahmetaschen umfaßt,F i g. 3 is an end view of the cage part of the pinch roller overrunning clutch, which includes a side window and the pinch roller receiving pockets,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der in F i g. 3 eingetragenen Schnittlinie IV-IV, F i g. 5 die Stirnansicht undF i g. 4 shows a section along the line in FIG. 3 section line IV-IV, F i g. 5 the front view and

Fig. 6 den Querschnitt der mit dem Käfigteil nach den F i g. 3 und 4 zu verbindenden Seitenscheibe,6 shows the cross section of the cage part according to FIGS. 3 and 4 side window to be connected,

Fig. 7 einen Schnitt durch eine Rollen-Aufnahmetasche mit Klemmrolle und Anfederung in einer gegenüber den vorangehenden Figuren vergrößerten Darstellung.7 shows a section through a roller receiving pocket with pinch roller and spring suspension in an enlarged compared to the previous figures Depiction.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Klemmrollen-Freilaufkupplung dargestellt, bei der die Klemmrollen 3 zwischen dem lhnenstern 1 und dem Außenring 2 in einem Käfig 4 geführt sind. In dem Käfig 4 befinden sich außerdem gefaltete Biegefedern 6, die der Anfederung der Klemmrollen 3 in Einkupplungsrichtung, d. h. in Klemmrichtung dienen.In Figs. 1 and 2 there is a pinch roller one-way clutch shown, in which the pinch rollers 3 between the star hub 1 and the outer ring 2 in a cage 4 are performed. In the cage 4 there are also folded spiral springs 6, the spring suspension the pinch rollers 3 in the coupling direction, d. H. serve in the clamping direction.

Der in den Fig.3 und 4 dargestellte Käfigteil 5 setzt sich aus einer Seitenscheibe 7 und einer der Anzahl der Klemmrollen-Aufnahmetaschen 9 entsprechenden Anzahl von Querteilen 8 zusammen. Dieser Käfigteil 5 bildet — gemeinsam mit dem Innenstern 1 — die Aufnahmetaschen 9 für die Klemmrollen 3 und die die Form eines Kreisringraumes aufweisenden Hohlräume 10 zur Aufnahme der Federn 6 für die Klemmrollen 3. Einzelheiten dieser Hohlräume 10 und der Klemmrollen-Aufnahmetaschen 9 sind in Fig. 7 dargestellt. Der Käfigteil 5 hat außerdem mehrere axialvei laufende Zapfen 11, die der Verbindung mit dem in den Fig.5 und 6 dargestellten weiteren Käfigteil 5' dienen. Dieser Käfigteil 5' stellt in etwa die andere Seitenscheibe T dar. Durch Veränderung der Länge der Querteile 8 des Käfigteils 5 und Anwendung von Klemmrollen 3 mit entsprechenden Längen können verschiedene Käfigbreiten verwirklicht werden, wodurch das maximale Drehmoment, das die Klemmrollen-Freilaufkupplung aufnehmen kann, beeinflußt wird.The cage part 5 shown in FIGS. 3 and 4 is composed of a side panel 7 and a number of transverse parts 8 corresponding to the number of clamping roller receiving pockets 9. This cage part 5 forms - together with the inner star 1 - the receiving pockets 9 for the pinch rollers 3 and the cavities 10, which are in the shape of an annular space, for receiving the springs 6 for the pinch rollers 3. Details of these cavities 10 and the pinch roller receiving pockets 9 are shown in FIG 7 shown. The cage part 5 also has several axially running pins 11 which are used to connect to the further cage part 5 'shown in FIGS. This cage part 5 'roughly represents the other side plate T. By changing the length of the cross members 8 of the cage part 5 and using pinch rollers 3 with corresponding lengths, different cage widths can be realized, whereby the maximum torque that the pinch roller overrunning clutch can absorb, being affected.

In den F i g. 5 und 6 ist der Käfigteil 5' dargestellt, der als Seitenscheibe oder Deckel für den käfigteil 5 nach den F i g. 3 und 4 dient. Dieser Käfigteil weist, wie auch der Käfigteil 5, zumindest an einigen Stellen seiner Innenseite genau das Profil des Innensterns 1 auf, so daß diese Käfigteile auf den Innenstern aufgeschoben werden und dadurch mit dem Innenstern 1 drehfest verbunden werden können. Der Deckelteil 5' des Käfigs 4 weist eine nach außen geschlossene Ringnut 12 auf, die zur Aufnahme der vorstehenden Zapfen 11 des Käfigteils 5 und zur Verbindung der Teile 5 und 5' auf jede beliebige Art und Weise, beispielsweise durch Preßsitz, durch Verkleben, durch thermische Verschweißung oder auf jede andere geeignete Art und Weise dient.In the F i g. 5 and 6, the cage part 5 'is shown as a side panel or cover for the cage part 5 according to the F i g. 3 and 4 is used. This cage part has, like the cage part 5, at least in some places Inside exactly the profile of the inner star 1, so that these cage parts are pushed onto the inner star and thus can be connected to the inner star 1 in a rotationally fixed manner. The cover part 5 'of the cage 4 has an outwardly closed annular groove 12 which for receiving the protruding pins 11 of the cage part 5 and for connecting the parts 5 and 5 ' any desired manner, for example by a press fit, by gluing, by thermal welding or in any other suitable manner.

Wie F i g. 7 zeigt, befinden sich in den die Form eines Kreisringraumes aufweisenden Hohlräumen 10 gefaltete Biegeblattfedern 6 für die Anfederung der Klemmrollen 3, die in den Klemmrollen-Aufnahmetaschen 9 des Käfigteils 4 sitzen. Die Zentrierung des Käfigs gegenüber dem Innenstern 1 erfolgt durch die Seitenscheiben 7, T an den zylindrischen Teilflächen 13, die Verdrehsicherung an den Gegenklemmflächen 14 und an deren Schultern 15. Die Sicherung der Seitenscheiben 7, T in axialer Richtung erfolgt durch die ringförmigen Absätze 18,18' an den Seitenscheiben. Die Querteile 8 haben auf ihren den Biegefedern 6 gegenüberliegenden Seiten am radial außen liegenden Ende zu den Klemmrollen 3 hin verlaufende Schultern 16, die verhindern, daß die Klemmrollen 3 bei Fehlen eines Außenringes 2 aus den Klemmrollen-Aufnahmetaschen 9 nach außen herausgedrückt werden können. Die zylindrische Innenklemmfläche des Außenringes 2 ist in den Fig. 1 und 2 mit 17 bezeichnet. In Fig. 7 ist die Freilaufkupplung ohne Außenring gezeigt, wobei sich die Klemmrolle 3 gegen die Schulter 16 anlegt. Jeder Hohlraum 10 zur Aufnahme einer gefalteten Biegefeder 6 hat die Form eines Kreisringraumes, d. h. seine innere und äußere Begrenzungsflächen 13, 13' verlaufen konzentrisch zur Mittelinie 19 des Käfigs 4 und damit der Mittellinie des Innensterns 1.Like F i g. 7 shows, in the cavities 10 having the shape of an annulus, there are folded leaf springs 6 for the springing of the pinch rollers 3, which are seated in the pinch roller receiving pockets 9 of the cage part 4. The centering of the cage with respect to the inner star 1 is carried out by the side disks 7, T on the cylindrical partial surfaces 13, the anti-twist device on the counter-clamping surfaces 14 and on their shoulders 15. The side disks 7, T are secured in the axial direction by the annular shoulders 18, 18 'on the side windows. The cross members 8 have on their sides opposite the spiral springs 6 at the radially outer end to the pinch rollers 3 shoulders 16 which prevent the pinch rollers 3 from being pushed out of the pinch roller receiving pockets 9 in the absence of an outer ring 2. The cylindrical inner clamping surface of the outer ring 2 is denoted by 17 in FIGS. In FIG. 7, the overrunning clutch is shown without an outer ring, with the pinch roller 3 resting against the shoulder 16. Each cavity 10 for receiving a folded spiral spring 6 has the shape of an annulus, ie its inner and outer boundary surfaces 13, 13 ′ run concentrically to the center line 19 of the cage 4 and thus the center line of the inner star 1.

Bei der in Fig.7 dargestellten Ausführungsform verlaufen die Faltebenen der gefalteten Biegefedern 6 etwa radial zur Kupplungsmittellinie, jedoch ist genausogut auch eine Ausführungsform möglich, bei der diese Faltebenen etwa axial zur Kupplungsmittellinie verlaufen. Diese Ausführungsform ist in F i g. 1 dargestellt. In the embodiment shown in FIG. 7, the folding planes of the folded spiral springs 6 run approximately radially to the coupling center line, but an embodiment is just as possible in which these folding planes run approximately axially to the coupling center line. This embodiment is shown in FIG. 1 shown.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claim:

Pinch roller overrunning clutch with an outer ring with a cylindrical, inner clamping surface and an inner star with mating clamping surfaces that run in a wedge shape to the clamping surface and one Cage that is centered with respect to the inner star due to the appropriate design of its side windows and is secured against displacement in the axial and circumferential directions and by spring force to the Clamping surfaces applied pinch rollers, which in turn run through to the side windows of the Cage connecting Qiiertteile arranged edges are secured against falling out, marked through the following features:

a) the cage (4) consists of a first side panel (7) with the clamping roller receiving pockets (9) and the spring-receiving spaces (10) forming transverse parts (8) and one with this firmly connectable second side window (7 '),

b) in the transverse parts (8) of the first side window (7) are recesses next to each clamping track (14) (10) provided, which by their boundary surfaces (13, 13 ') sections of a Represent the annulus,

c) the recesses (10) form annular spaces for receiving folded ones known per se Leaf springs (6).