DE2461826A1

DE2461826A1 - Freilaufschluessel

Info

Publication number: DE2461826A1
Application number: DE19742461826
Authority: DE
Inventors: Bosko Grabovac; Ivan N Vuceta
Original assignee: Consolidated Devices Inc
Current assignee: Consolidated Devices Inc
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1974-12-30
Publication date: 1976-07-08
Also published as: ES217766U; IT1053169B; FR2296500A1; FR2296500B1; ES217766Y

Description

Dr.R./P./Rz. 4.12.1974

15 600/601

Consolidated Devices, Inc.

2120 Edwards Avenue

South El Monte

Californien 91733/USA

FreilaufSchlussel

Die Erfindung bezieht sich auf einen Freilaufschlüssel mit einem der Handhabe zugeordnetem ringförmigen Außengehäuse
für das Freilaufgesperre und einer darin konzentrisch drehbaren, mit den Werkzeugangriffsflächen ausgestatteten Nabe, in welcher zur Kraftübertragung und zum Umschalten der Freilaufrichtung zwei verlagerbare Doppelhebel-Sperrteile angeordnet sind, deren Endstirnflächen eine Zahnung aufweisen,
die zufolge Lagenveränderung federnder Druckglieder wechsel-

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weise mit der Innenverzahnung des ringförmigen Außengehäuses in Eingriff bringbar ist.

Ein Freilaufschlüssel dieser Art ist durch die US-PS 2 836 273 bekannt geworden. Hier sind zwei Doppelhebel auf einer gemeinsamen, in Nähe der Innenverzahnung sitzenden Tragachse gelagert. Das eine Doppelhebelende ist stirnverzahnt, während das andere, jenseits der Tragachse liegende Ende einen mit den Druckgliedern der Umschaltmechanik zusammenwirkenden Stuerarm bildet. Je nach Lage der in einem Zentralschacht der Nabe untergebrachten Druckglieder wird der eine oder andere Doppelhebel der in Eingriffsrichtung federbelasteten Doppelhebel-Sperrteile außer Eingriff gehalten. Der Sperrwechsel wird über einen in der Werkzeugschaftrichtung verschieblichen Schieber bewirkt, der die hier kugelförmigen Druckglieder mittels einer Steuernase im Zentralschacht entgegen Federwirkung so verlagert, daß sie sperrend gegen den Steuerarm des einen oder anderen Doppelhebel-Sperrteiles treten. Die Funktionssicherheit dieser Schaltmittel beruht hier aber entscheidend auf der permanenten Wirksamkeit der Feder. Ermüdet diese, so treten

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unvermeidlich Störungen auf. Vor allem in der Stellung, in der das unten liegende Druckglied in Sperrblockierungsstellung tritt, wird die Druckfeder zufolge ihrer Längung weicher; hier vor allem besteht die Möglichkeit, daß das Druckglied schon durch sein Eigengewicht verlagert werden kann. Die die Doppelhebel-Sperrteile in Eingriffsrichtung belastenden Federn stellen ebenfalls eine Störquelle dar, da sie in die Nabenkammern nur lose eingelegt sind, die in Richtung der Innenverzahnung offen sind. Hier besteht die Gefahr, daß die kegelförmig gestalteten Federn zumindest mit ihrer Basisxvindung in die Verzahnung geraten und so die Wirkungsweise des Werkzeuges stören.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere, d.h. zusätzlich zu den sich aus Beschreibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen einen gattungsgemäßen Freilaufschlüssel in herstellungstechnisch einfacher, gebrauchssicherer Bauform so auszubilden, daß in der jeweiligen Freilaufrichtung beide Doppelhebel zugleich in Zahneingriff treten und die Federkraft der Druckglieder selbst die Doppelhebel in Eingriffsrichtung belastet.

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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die beiden beiderends Zahnung aufweisenden Doppelhebel-Sperrteile beiderseits einer Naben-Mittelwand angeordnete und jeweils mit den diametral gegenüberliegenden Endstirnflächen in Zahneingrifsstellung bringbar sind, welche beide gemeinsam von den federnden, wechselweise in die gleichgerichtete Diagonalstellung tretenden Druckgliedern einer zentral in der Naben-Mittelwand drehbar gelagerten Umschaltwelle beaufschlagt sind.

Hierbei ist es erfindungsgemäß von Vorteil, daß die beiden Druckglieder auf der Umschaltwelle höhenversetzt angeordnet sind.

Die Erfindung bringt ferner in Vorschlag, daß die auf dem freien Ende der Umschaltwelle angeordnete Umschalthandhabe auf einer Scheibe sitzt, die in einer stufenförmig abgesetzten Öffnung an der Oberseite des Außengehäuses formschlüssig einliegt.

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Endlich ist es noch von Vorteil, wenn erfindungsgemäß das obere Druckglied in Montagestellung unter die Decke der Nabe springt.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Freilaufschlüssel einfachen Aufbaues erzielt, der überdies störungsunanfällig arbeitet und hohe Kraftübertragungen im Verhältnis zu seiner Größe zuläßt. Die Doppelhebel-Sperrteile des Freilaufgesperres sind so gestaltet, und der Nabe zugeordnet, daß sie in der einen wie in der anderen Freilaufrichtung jeweils beide in Mitnahmeeingriff treten. Dieser erfolgt an diametral einander gegenüberliegenden Seiten. Die Einlagerungsräume der Doppelhebel sind durch eine Mittelwand voneinander getrennt. Die wippenartig gelagerten Doppelhebel sind beiderends stirnverzahnt und treten je nach Schaltstellung der Umschaltwelle zentral gesteuert in Mitnahmeeingriff zur Innenverzahnung des Schlussel-Außengehäuses. Zur Umsteuerung der Doppelhebel dienen über die Totpunktlage zwischen Umschaltwellenachse und der Achse des Doppelhebel-Gelenkzapfens tretende federbelastete Druckglieder. Diese belasten die Doppelhebel in Zahneingriffsstellung,

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so daß besondere Doppelhebel-Druckfedern nicht mehr erforderlich sind. Der hierdurch zusätzlich gewonnene Raum kann zur stabilitätsgerechten Bemessung der hoher mechanischer Beanspruchung unterliegenden Eingerichtteile genutzt werden. Die Umschaltwelle ist zentral eingelagert. Sie trägt die beiden wechselweise in gleichgerichtete Diagonalstellung zu den Eingriffsenden der Doppelhebel tretenden Druckglieder in höhenversetzter Anordnung. Hierdurch kann die Wellendicke für die Führung und Unterbringung der Druckglieder und der sie belastenden Druckfeder ganz genutzt werden. Der Höhenabstand der Druckglieder ist so gewählt, daß das obere Druckglied in Montagestellung unter die Decke der Nabe
springt. Dieses Druckglied fesselt auf diese Weise die
Umschaltwelle an der Nabe. Die Druckglieder erfüllen aber noch eine weitere Funktion: Sie dienen als Endanschlag der Umschaltbewegung der Welle, indem ihre herausragenden
Enden gegen die lagerseitigen Wandungsenden treten. Dazu ist die Dicke der Mittelwand geringer als der Durchmesser der Umschaltwelle beträgt. Das freie Ende der Umschaltwelle geht in eine Umschalthandhabe über. Letztere ist scheibenförmig ausgebildet und in einer stufenförmig abgesetzten Öffnung an der Oberseite des Außengehäuses formschlüssig eingelagert.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten.des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Freilaufschlüsseis, Fig. 2 eine Draufsicht hierzu,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Schlüsselkopf in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3.

Der Freilaufschlüssel besitzt das ringförmige Außengehäuse 1, welches sich in einen Arm 2 fortsetzt, der unmittelbar als Handhabe dienen kann oder aber in einem rohrförmigen, nicht näher dargestellten Schaft eines Drehmomentschlüsseis untergebracht ist.

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Das Außengehäuse 1 weist eine mit Zähnen 3 versehene zylindrische öffnung 4 auf. Oberhalb und unterhalb der Verzahnung sind Einstiche 5 und 6 vorgenommen.

Die Öffnung 4 nimmt eine Nabe 7 auf. Deren Boden 7' setzt sich in einen querschnittsgrößeren Ringbund 7" fort. Letzterer stützt sich'an einer durch den Einstich 6 erzielten Schulter 8 ab und ist unterseitig von einem Spreizgring 9 übergriffen. Letzterer sitzt in einer Ringnut 10 des Einstichs 6. Die um ihre Achse y-y drehbare Nabe ist auf diese Weise axial sowie radial abgestützt. Die Oberseite der Nabendecke 7'¹' schließt mit der Stichschulter 5' ab.

Der Nabenboden 7" setzt sich in einen Werkzeugangriffsflächen 11 aufweisenden Vierkantdorn 12 fort. Dieser Vierkantdorn 12 weist eine Rastkugel 13 auf.

Die Nabe 7 weist zwei in ihrer Freilaufrichtung umschaltbare, symmetrisch gestaltete Doppelhebel-Sperrteile 14, 15 auf. Diese liegen in Ausnehmungen 16,17 beiderseits einer Naben-Mittelwand 18. Sie lagern wippenartig kippbar auf Gelenkzapfen 19, 20.

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Beide Endstirnflächen dieser Doppelhebel-Sperrteile 14,15 sind verzahnt. Ihre Zähne 20 treten je nach Schaltsinn einer- oder anderenends in die Lücken der Zähne 3 der Innenverzahnung. Der Eintritt erfolgt mit den diametral einander gegenüberliegenden Endflächen der Doppelhebel-Sperrteile 14,15. Beide Doppelhebel-Sperrteile sind durch federnde Druckglieder 21 in 'Eingriffsrichtung belastet. Diese wirken in bzw annähernd in Richtung der Eingriffsdiametralen x-x (vergl. Fig. 4).

Die Druckglieder sitzen in einer zentral in der Nabe 7 gelagerten Umschaltwelle 22, welche sich über eine Führungsscheibe 23 in eine Umschalthandhabe 24 fortsetzt, welche an dem dem Vierkantdorn 8 gegenüberliegenden Ende aus dem ringförmigen Außengehäuse 1 austritt.

Die entgegengesetzt zueinander weisenden Druckglieder 21 sitzen höhenversetzt in je einer Sackbohrung 25, an deren Boden sich je eine das Druckglied in Auswärtsrichtung belastende Druckfeder 26 abstützt.

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Die Dicke D der Mittelwand 18 ist geringer als der Durchmesser D^f der Umschaltwelle 22. Hierdurch sind im Bereich der die Umschaltwelle 22 lagernden Nabenwand Anschläge bildende Fensterkanten belassen, gegen die die über die Mantelwand der Welle 22 vorragenden Druclcglieder 21 treten. In Montagestellung springt das handhabungsseitige Druckglied unter die Nabendecke 7''' und fesselt somit die Umschaltwelle 22 an der Nabe 7. Zum Zerlegen der Eingerichtteile müßten daher die Druckglieder nacheinander in ihre Sackbohrungen hinter den Durchmesser D der Welle zurückgedrückt werden.

Die stark divergierenden Innenflanken 14' bzw. 15' der Doppelhebel-Sperrteile 14 bzw. 15 gehen im Bereich des Gelenkzapfens in eine Kehle 28 über. Beim Umschalten des Freilaufgesperres fahren die Druckglieder 21 durch den Kehlengrund, um unter Passieren einer Totpunktlinie T-T zwischen Gelenkzapfen 19 und Umschaltwelle 22 druckbelastend gegen die gegenüberliegende Kante zwischen Flanke 14' bzw. 15' und Kehle 28 zu treten, wodurch

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die gegenüberliegenden verzahnten Endstirnflächen in Eingriff mit der Innenverzahnung gebracht werden.

Die Scheibe 23 liegt in einer stufenförmig abgesetzten Öffnung 29 der Oberseite des Außengehäuses formschlüssig ein. Die Umschaltwelle ist durch eine Feder 30 in Richtung der Handhabe 24 belastet, so daß der Scheibenrand 23' satt an der Innenschulter 31 des Außengehäuses anliegt.

Die Scheibe 23 überfängt die die Doppelhebel-Sperrteile 14, 15 lagernden Gelenkzapfen 19 und legt diese axial fest. Letztere sitzen in Lagerhöhlungen 32 und 33 des Nabenbodens 7' und der Nabendecke 7'·'.

Dadurch, daß in jeder Freilaufrichtung wechselweise beide Doppelhebel-Sperrteile in Mitnahmeeingriff treten, dies noch in gleicher Winkelverteilung, hier in diametraler Gegenüberlage, ist die Kraftübertragung optimiert.

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Claims

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Ansprüche

|1.) Freilaufschlüssel mit einem der Handhabe zugeordnetem ringförmigen Außengehäuse für das Freilaufgesperre und einer darin konzentrisch drehbaren, mit den Werkzeugangriffsflächen ausgestatteten Nabe, in welcher zur Kraftübertragung und zum Umschalten der Freilaufrichtung zwei verlagerbare Doppelhebel-Sperrteile angeordnet sind, deren Endstirnflächen eine Zahnung aufweisen, die zufolge Lagenveränderung federnder Druckglieder wechselweise mit der Innenverzahnung des ringförmigen Außengehäuses in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden beiderends Zahnung aufweisenden Doppelhebel-Sperrteile (14,15) beiderseits einer Naben-Mittelwand (18) angeordnet sind und jeweils mit den diametral gegenüberliegenden Endstirnflächen in Zahneingriffsstellung bringbar sind, welche Doppelhebel-Sperrteile beide gemeinsam von den federnden, wechselweise in die gleichgerichtete Diametralstellung tretenden Druckgliedern (21) einer zentral in der Nabenwand (18) drehbar gelagerten Umschaltwelle (22) beaufschlagt sind.

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2.) FreilaufSchlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckglieder (21) auf der Umschaltwelle (22) höhenversetzt angeordnet sind
und die Mittelwanddicke (D) geringer ist als der
Wellendurchmesser (D¹).
3.) Freilaufschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die auf dem freien Ende der Umschaltwelle (22) angeordnete Umschalt-Handhabe auf einer Scheibe (23) sitzt, die in einer stufenförmig abgesetzten Öffnung (29) an der Oberseite des Gehäuses formschlüssig einliegt.
4.) Freilaufschlüssel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Druckglied in Montagestellung unter die Decke (7'^M) der Nabe (7) springt.

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