DE2361916C2 - Klemmkörper-Freilaufkupplung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Freüaufkupplung mit fliehkraftabhebenden Klemmkörpern, deren Käfig reibschlüssig mit dem im Leerlauf umlaufenden Ring verbunden ist.

Eine Grundbedingung für Freilaufkupplungen mit fliehkraftabhebenden Klemmkörpern ist, daß der Käfig der Kupplung mit dem im Leerlauf umlaufenden Innenoder Außenring umläuft. Um diese Forderung zu erfüllen, ist der Käfig mit dem entsprechenden Ring form- oder kraftschlüssig zu verbinden. Die formschlüssige Verbindung hat s:ch nicht bewährt, weil beim Einkuppeln an den Klemmkörpern hohe Kräfte entstehen und zwangsweise eine Relativbewegung zwischen Käfig und Ring auftritt. Es sind deshalb kraftschlüssige Ver bindungen durch die Anwendung verschiedener reib 'chiüssiger Elemente zwischen Käfig und Ring Le kanntgeworden. So ist beispielsweise bekannt, den Kä fi* mit U-förmigen Federn zu versehen, die so angeord net sind, daß sie mit ihren Stegen an der Klemmflächi des im Leerlauf umlaufenden Außenringes anliegen unc dadurch den Käfig reibschlüssig mit dem Außenrinj verbinden. Bei einer anderen Lösung, bei der der Käfij mit dem Innenring reibschlüssig verbunden ist. ist zwi sehen einer Stirnseite des drehbar auf dem Innenrinj gelagerten Käfigs und einem auf den Innenring aufge setzten Haltering, z. B. einem Sprengring, eine Tellerfe der mit flach verlaufender Federkennlinie eingefügt Die Tellerfeder bildet den Reibschluß zwischen den Käfig und dem Innenring über den Haltering, bs is aucrTbekannt, am Käfig Flachfederelemente an/ubrm gen, die den Innenring teilweise umspannen, um da durch einen Reibschluß zwischen Käfig und Inneniinj herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aulgabe zugrunde, eim kraftschlüssige Verbindung zwischen Käfig und dem in Leerlauf umlaufenden Ring bei Wahrung der betriebs technischen Vorteile der bisher bekannten Freilauf kupplungen mit möglichst geringem Hcrstellungs- unc Montageaufwand zu schaffen. Die Lösung der gestell ten Aufgabe erfolgt bei einer Klemmkörper-Freilauf kupplung der eingangs genannten Gattung erfindungs gemäß dadurch, daß der Käfig mit wenigstens einen Halterir.g verbunden ist. der in eine Ringnut des in Leerlauf umlaufenden Ringes federnd eingespreizi ist Bei der neuen Kupplung werden somit zusätzliche Reibelemente, wie federnde Bügel, Tellerfcdern u. dgl. vermieden. Der Käfig selbst wird durch diese bekann ten Reibelemente in seiner Konstruktion und Wir kungsweise nicht mehr beeinträchtigt. Der Rcibschluf; erfolgt nicht durch eine Tellerfeder, die zwischen Käfij und Haltering eingefügt ist, sondern durch den Haltering selbst. Solche Halteringe werden in der überwie genden Zahl aller Einbaufälle seit langem verwendet ohne daß diese Halteringe als Reibschlußelcment ir Betracht gezogen worden wären. Es mußte erst er kannt werden, daß der Reibschluß des üblichen Halteringes in der Ringnut für die erforderliche kraftschlüssige Verbindung zwischen Käfig und dem im Leerlaui umlaufenden Ring ausreichend ist.

Die üblichen Halteringe pressen sich elastisch geger den Grund ihrer Haltenut im Innenring oder Außen· ring. Wenn der Haltering in der Nut verdreht wird, ent steht ein Reibmometit, das für die ursprüngliche Funk tion des Halleringes nicht erforderlich ist und bishei auch nicht ausgenutzt wurde. Messungen haben jedoch ergeben, daß das Reibmoment von Halteringen, insbc· sondere solcher nach DlN 471, die richtige Größenord nung hat, um einen funktionsfähigen Reibschluß zwi sehen Käfig und Ring zu erzeugen, wenn der Käfig mn dem Haltering verbunden wird.

Die Verbindung zwischen Käfig und Hallering kanr auf verschiedene Weise erfolgen. So können bcispiels weise der Käfig und der Haltering durch Verschweißen, Vernieten od. dgl. verbunden werden. Die vor al lern für Montagezvecke günstigste Verbindung /wischen Käfig und Haltering wird jedoch durch eine formschlüssige Verbindung erreicht.

Es ist zweckmäßig, den Haltering seitlich am Käfig anzuschließen. Als Haltering kann ein Sicherungsring verwendet werden. Die formschlüssige Verbindung zwischen Käfig und Sicherungsring kann aus einem am

r:_a seitlich vorstehenden Lappen oder Still gebildet

η der in die Lücke des Halteringes eingreift. Diese

Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß von

d Lücke ausgehend in beiden Drehrichtungen der

Kupplung zwischen dem Haltering und dem Leerlauf-

ne der Kupplung das gleiche Reibmoment auftritt. *' Bei einer anderen Ausführungsform kann die formhlüssige Verbindung aus wenigstens einem am Käfig itlich vorstehenden Stift gebildet sein, der in minde- !tens eine Bohrung des Halteringes eingreift. Sicherungsringe sind üblicherweise an ihren Enden mit derartigen Bohrungen versehen. Wenn nur ein Stift am Käfig vorhanden ist. der in eine Bohrung des Sicherungsringe¹-eingefügt wird, so ergibt sich ein unterschiedliches Reibmoment des Sicherungsringes im Leerlaufring, je nachdem, ob die Kupplung in der einen oder anderen Richtung betätigt wird. Ein erhöhtes Reibmoment entsteht infoige der Umschlingungswirkung des Sicherungsringes am Leerlaufring.

Es ist aber auch möglich, in beiden Drehlichtungen d_?r Kupplung gleiche erhöhte bzw. verminderte Reibmomenie zu erreichen, indem der Käfig mit zwei Stiften versehen wird, von denen jeder in eine der an den Enden des Sicherungsringes vorhandenen Bohrungen mit Spiel eingesetzt ist. Das Spiel der Stifte in den Bohrungen ist so zu wählen, daß immer nur einer der Stifte den Sicherungsring mitnehmen kann, während der andere Stift die in gleicher Richtung liegende Anschlagfläche in der Bohrung nicht erreicht.

Die oben bezeichneten Lappen oder Stifte werden an den in vielen Fällen vorhandenen seitlichen Ringen des Käfigs angeordnet.

Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform kann der Haltering ein Drahtsprengring sein und die formschlüssige Verbindung aus einem am Käfig seitlich vorstehenden T-förmigen Ansatz gebildet werden, dessen Mittelstütze zwischen die Enden des Sprengringes greift und dessen seitliche Ausleger radial außen die Enden des Sprengringes überdecken. Die Mittelstütze übt die gleiche Wirkung wie der bereits oben geschilderte, in die Lücke des Seegerings eingefügte Lappen aus. Die seillichen Ausleger des T-förmigen Ansatzes überdecken die Enden des Sprengringes und verhindern dadurch ein ungewolltes Aufspringen des Sprengringes.

Eine andere Möglichkeit bei der Verwendung eines Drahtsprengringes ist dadurch gegeben, daß der Drahtsprengring an einem seiner Enden mit einer Öse versehen ist, die einen seitlich vom Käfig vorstehenden, in die Öse eingreifenden Stift oder Lappen umfaßt. Bei dieser Ausführungsform entsteht, wie bei der bereits oben geschilderten Ausführungsform mit Stift am Käfig und Bohrung im Sicherungsring, ein von der Drehrichtung abhängiges Reibmoment.

An Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sei die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den oberen Teil einer Freilaufkupplung im Querschnitt,

F i g. 2 die Freilaufkupplung nach F i g. 1 in der Seitenansicht,

F i g. 3 ausschnittsweise eine andere formschlüssige Verbindung der Freilaufkupplung nach F i g. L

Fig.4 den oberen Teil einer Freilaufkupplung mit einem Drahtsprengring im Querschnitt,

Fig. 5 · üsschnittsweise die Freilaufkupplung nach F i g. 4 in der Seitenansicht,

F i g. 6 ausschnittsweise eine Freilaufkupplung in der Seitenansicht mit einem Sprengring mit öse.

F i g. 7 den oberen Teil einer Freilaufkupplung mit im Leerlauf umlaufenden Außenring im Querschnitt,

F i g. 8 einen Teil der Freilaufkupplung nach F i g. 7 in der Seitenansicht.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Freilaufkupplung 1 ist mit einem Käfig 2 versehen, in den fliehkraftabhebende Klemmkörper 3 über den Umfang verteilt eingefügt sind. Die Kupplung 1 hai einen Außenring 4 und einen Innenring 5. Der Käiig 2 ist auf den Innennng 5 ίο aufgesetzt. In die Ringnuten 6 und 26 im Innennng 5 sind Sicherungsringe 7 und 25 reibschlüssig eingefügt. Die Sicherungsringe 7 und 25 sine⁴ bekannter Bauart. Sie sind nicht geschlossen. Zwischen den Enden R und 9 des Sicherungsringes 7 befindet sich die Lücke 10. Der Käfig 2 ist mit einem Stift 11 versehen, der bei der Montage der Kupplung 1 in die Lücke 10 zwischen den Enden 8 und 9 des Sicherungsringes 7 eingefügt wiro. Der Stift 11 bildet dit formschlüssige Verbindung zwischen Käfig 2 und Sicherungsring 7 und stellt sicher, ίο daß bei Relativbewegungen zwischen dem Käfig 2 und dem Innenring 5 der Sicherungsring 7 durch den Käfig 2 mitgenommen wird. Der Sicherungsring 7 selbst liegt seilüch am Käfig 2 an. Zwischenteile, wie Telierfedern u. dgl., zwischen Sicherungsring 7 und Käfig 2 sind nicht a₅ erforderlich. Der Sicherungsring 7 wird durch die eigene Spannkraft gegen den Boden der Nut 6 gedrückt. In F i g. 2 ist der Grund der Nut 6 durch die gestrichelte Linie 14 angezeigt. Die zwischen Sicherungsring 7 und Nuibuden entstehenden Kräfte ergeben ein so großes ,o Reibungsmoment, daß ein funktionsfähiger Reibschluß zwischen Käfig 2 und Ring 7 entsteht.

Bei besonderen Ausführungsformen kann, wie in F i g. 3 gezeigt, der Stift 11 in die eine oder andere Bohrung 12 oder 13 an den Enden 8 und 9 des Sicherungsringes 7 eingefügt werden. Bei Einfügung des Stiftes 11 in eine Bohrung, z. B. 12, entsteht je nach Drehrichtung ein unterschiedliches Reibmoment. Bei der in F ι g. 3 gezeigten Ausführungsforn: entsteht dann ein erhöhtes Reibmoment zwischen Sicherungsring 7 und Innennng 5. wenn der Käfig 2 gegenüber dem Innenring 5 im Uhrzeigersinne verdreht wird und den Sicherungsring 7 in der gleichen Richtung mitnimmt.

Die F ig. 4 und 5 zeigen eine Freilaufkupplung, bei der an Stelle des in den voranstehenden Figuren geschilderten Sicherungsringes 7 ein Drahtsprengring verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform ist es angebracht, eine zusätzliche Sicherung gegen Aufspringen des Sprengringes 15 vorzusehen. Dieses kann in einfacher Weise durch den T-förmigen Ansatz 16 am Käfig 2 erreicht werden. Die Mittelstütze 17 des Ansatzes 16 greift zwischen die Enden 18 und 19 des Sprengringes 15, und die seitlichen Ausleger 20 und 21 des Ansatzes 16 überdecken die Enden 18 und 19 des Sprengringes 15. so daß ein Aufspringen des Sprengrmges 15 mit Sicherheit verhindert wird.

In F i g. 6 ist der Drahisprengring 22 an einem seiner Enden zu einer Öse 23 umgebogen. In diese Öse wird ein Stift 11 od. dgl. des Käfigs 2 eingefügt. Es entsteht eine Verbindung zwischen Käfig 2 und einem Ende des Sprengringes 22, was ein unterschiedliches Reibmoment je nach Drehrichtung des Käfigs 2 gegenüber dem Innenring 5 zur Folge hat. Bei einer Drehung des Käfigs 2 im Uhrzeigersinne gegenüber dem Innenring 5 entsteht ein erhöhtes Reibmoment infolge der 6₅ Umschlingungswirkung des Sprengringes 22 am Innenrint' 5.

In den F i g. 7 und 8 ist eine Ausführungsform einer Freilaufkupplung 1 gezeigt, bei der der Käfig 2' in den

\uBenring 4' eingefügt ist. Der Außenring 4' stellt also ien im Leerlauf umlaufenden Ring dar. Hier ist die Ringnut 6' im Außenring 4' angebracht und der Sicherungsring T darin eingefügt. Das Zusammenwirken von Käfig 2', formschlüssiger Verbindung aus Stift 11' und Bohrung 13', Sicherungsring T und Ringnut 6' erfolgt in gleicher Weise wie bei den vorangegangenen Figuren. Es wird jedoch bemerkt, daß bei einem im Leerlauf umlaufenden Außenring 4' eine vorzugsweise unsymmetrische Ausführungsform gewählt wird, d.h., der Stift 1Γ des Käfigs 2 wird vorzugsweise in ein Auge 12' oder 13' oder Öse des Sprengringes 7' eingefügt.

Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Käfige 2, 2' haben die seitlichen Ringe 27, 27', die in bekannter Weise durch nicht näher gezeigte Verbindungsmittel zusammengehalten werden können.

In den Figuren ist jeweils nur ein Sicherungsring 7, 15, 22 oder T mit dem Käfig 2 oder 2' formsschlüssig und lösbar verbunden worden. Wenn das zwischen einem Sicherungsring und dem im Leerlauf umlaufenden Kupplungsring 5 oder 4' erforderliche Reibmoment jedoch nicht ausreichend ist. so kann, abgesehen von dem Beispiel nach den F i g. 4 und 5, auch der zweite, an der anderen Seite des Käfigs 2 vorhandene Sicherungsring ebenfalls mit dem Käfig 2 verbunden werden, wodurch die gewollte Erhöhung des Reibmomentes erreicht wird. Bei dem Beispiel nach den F i g. 4 und 5 ist aus Montagegründen nur ein Sicherungsring 15 vorgesehen. An der anderen Seite des Käfigs 2 ist eine Buchse 24 auf den Innenring 5 der Kupplung aufgesetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Klemmkörper-Freüaufkupplung mit fliehkraftabhebenden Klemmkörpern, deren Käfig reibschlüssig mit dem im Leerlauf umlaufenden Ring verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (2,2') mit wenigstens einem Haltering

(7, 7', 15,22) verbunden ist, der in eine Ringnut (6,6') des im Leerlauf umlaufenden Ringes (4', 5') federnd ic eingespreizt ist.

2. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Käfig (2,2') und Haltering (7, T) formschlüssig ist

3. Freilaufkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (7. T) seitlich am Käfig (2,2') anliegt.

4. Freilaufkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da^ der Haltering (7.

7') ein Sicherungsring ist.

5. Freilaufkupplung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung aus einem am Käfig (2, 2') seitlich vorstehenden Lappen oder Stift (11, W) gebildet ist, der i,. die Lücke (10) des Halteringes (7, T) eingreift. »5

h. Freilaufkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung aus wenigstens einem am Käfig (2, 2') seitlich vorstehenden Stift oder Lappen (11, 11') gebildet ist, der in mindestens eine Bohrung (12, 13, 12', 13') des Sicherungsringes (7, T) eingreift.

7. Freilaufkupplung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen oder Stifte (11, ll')an seitlichen Ringen (27, 27') des Käfigs (2, 2') angeordnet sind.

8. Freilaufkupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering ein Drahtsprengring (15) ist und die formschlüssige Verbindung aus einem am Käfig (2) seitlich vorstehenden T-förmigen Ansatz (!6) gebildet ist, dessen Mittelstütze (17) zwischen die Enden (>8, 19) des Drahtsprengringes (15) greift und dessen seitliche Ausleger (20, 21) radial außen die Enden (18,19) des Sprengringes (15) überdecken.

9. Freilaufkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering ein Drahtsprengring (22) ist, der an einem seiner Enden eine öse (23) hat, und daß die formschlüssige Verbindung durch einen seitlich vom Käfig (2) vorstehenden, in die Öse (23) eingreifenden Stift (11) oder Lappen gebildet ist.