DE2758841C2 - Klemmkörper-Freilaufkupplung - Google Patents

Description

3 4

lung durch die Kombination eines Nadellagers mit schäften für die in ihm gehaltenen Klemmkörper.
Klemmkörpern bei besondes kleinen Abmessungen ge- Eine Verbesserung der gleichmäßigen Lastaufnahmebildet wird. Die Breite des Innen- und Außenringes einzelner Klemmkörper wird erreicht, wenn der Käfig überragt die Breite der Klemmkörper bei der neuen für die Klemmkörper als Doppelkäfig ausgeführt ist. Kupplung erheblich, und in den nach der Einfügung der 5 Durch eine Zentrierung des Käfigs am Innen- oder Au-Klemmkörper noch vorhandenen freien Raum zwischen ßenring mittels sich über die gesamte Breite des Käfigs den Ringen wird ein Käfig mit Nadeln zur Bildung eines in axialer Richtung erstreckender Zentrierungen, ergibt Nadellagers eingesetzt Um eine solche kombinierte sich eine besonders gute Käfigzentrierung, die eine gute Nadellager-Klemmkörper-Freiiaufkupplung zu erhal- Klemmkörperführung und guten Synchronlauf aller ten, können der Käfig und die Nadeln eines üblichen 10 Klemmkörper gewährleistet Momente, wie sie bei Nadellagers einseitig gekürzt werden, und ein Käfig mit Klemmkörperkäfigen mit einseitigen Führungsborden Klemmkörpern, deren Klemmhöhe geringfügig größer auftreten, werden vermieden. Eine kraft- oder reibist als der Durchmesser der Nadeln, eingesetzt werden. schlüssige Verbindung zwischen Käfig und Innen- oder Die Klemmkörper liegen neben den Nadeln, wodurch Außenring bringt eine gute Käfigabbremsung.
der Vorteil erreicht wird, daß die von den Klemmkör- 15 Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erpern benutzten Klemmflächen nicht gleichzeitig als läutert Es zeigt

Laufflächen für die Nadeln dienen, so daß eine Beschä- F i g. 1 einen Schnitt durch eine Kupplung mit digung der Lagerflächen durch die Klemmkörper ver- Klemmkörpern und Rollenlager,
mieden wird. Die Verkürzung der Nadeln hat außerdem F ig. 2 eine Klemmkörper-Freilaufkupplung im den Vorteil, daß kürzere Nadeln beim Auffangen eines 20 Schnitt die einen Käfig mit Klemmkörpern, ein Rollen-Kippmomentes weniger zum Kantentragen neigen als lager und ein Ringrillenkugellager enthält,
längere. Bei einer Nebeneinander-Anordnung von F i g. 3 eine andere Ausführungsform eier Klemmkör-Klemmkörpern und Nadeln können die Nadeln iuch in per-FreüaufkuppIung im Schnitt,
einem einseitig offenen Nadelkäfig eingefügt sein und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie XY durch die die Klemmkörper in einem Käfig gehalten werden, der 25 Kupplung nach F i g. 3,

an das offene Ende des Nadelkäfigs anschließt Der F i g. 5 einen am Außenring der Kupplung zentrierten

Klemmkörperkäfig bildet auf diese Weise den Abschluß Klemmkörperkäfig in der Stirnansicht, und

des Nadelkäfigs an seinem offenen Ende, wodurch eine F i g. 6 einen Schnitt durch einen einseitig offenen Na-

Raumersparnis erreicht wird. Die voranstehenden Aus- delkäfig.

führungen wurden in bezug auf Nadellager gemacht Sie 30 In der F i g. 1 ist im Schnitt die einfachste Ausfüh-

sind jedoch in entsprechender Abwandlung auch für rungsform der Erfindung dargestellt bei der die

Rollenlager gültig. Klemmkörper-Freilaufkupplung 1 durch einen Doppel-

Je nach Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen käfig 2 mit Klemmkörpern 3, ein Rollenlager 4, dem Klemmkörper-Freilaufkupplung können beiderseits ne- Innenring 5 und dem Außenring 6 gebildet wird. Die ben den Klemmkörperkäfigen Rollen- bzw. Nadellager 35 Rollen 7 des Rollenlagers 4 sind in einem einseitig offe- oder beiderseits neben den Rollen- bzw. Nadellagern nen Käfig 8 gehalten. Von beiden Seiten sind der Klemmkörperkäfige angeordnet sein. Auf diese Weise Klemmkörperkäfig 2 und der Rollenkäfig 8 durch Sichekönnen die mit Klemmkörpern kombinierten Rollen- rungsringe 9 und 10 gehalten, die in entsprechende Ausbzw. Nadellager an hohe Lagerkräfte und/oder Klemm- sparungen 11 und 12 eingefügt sind. Die Breite der kräfte angepaßt werden. 40 Kupplung ist mit B angegeben. Im Hinblick auf die Sym-

SoIl die Kombination eines Lagers und einer Klemm- metrie der Kupplung ist nur die obere Hälfte der Kuppkörper-Freilaufkupplung auch Axialkräfte aufnehmen, lung ^szeigt Der Doppelkäfig 2 ist in bekannter Weise so besteht die Möglichkeit, ein handelsüblichem kombi- mit einem innenliegenden Federband 13 versehen,
niertes Nadel-Ringrillenkugellager zu verwenden. Es Die besonders bevorzugte Ausführungsform der wird ein Käfig verkürzter Baulänge mit Nadeln oder 45 Klemmkörper-Freilaufkupplung ist in der Fig.2 ge-Rollen eingesetzt und in den freigewordenen Raum zwi- zeigt Zwischen dem Innenring 15 und dem Außenring sehen den Ringen des Lagers der Käfig mit den Klemm- 16 ist ein Doppelkäfig 2 mit Klemmkörpern 3, ein Käfig körpern eingefügt. Auf diese Weise wird die bevorzugte 17 mit Rollen 18 und ein Kugellagerkäfig 19 mit Kugeln Ausführungsform der Erfindung erreicht, bei der ein 20 angeordnet Die Unterteilung in drei einzelne Käfige Nadellager, ein Kugellager und eine Klemmkörper- 50 ermöglicht unabhängige Bewegungen der drei Käfige 2, kupplung über die Ring des Lagers integral vereinigt 17 und 19 in Umfangsrichtung. Dieses ist wegen der sind. Durch die Verwendung von handelsüblichen korn- unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten der Käfige binierten Radial-Axiallagern, die zusätzlich mit Klemrn- für eine einwandfreie Funktion der Kupplung erforderkörpern versehen werden, wird eine äußerst platzspa- lieh Ur/, die Gleitung des Doppelkäfigs 2 der Klemmrende und in der Montage einfache Kupplung erreicht. 55 körper 3 und des Käfigs 19 der Kugeln 20 optimal zu Neben minimalem Bauvolumen, Materialersparnis und gestalten, hat der Kugelkäfig 19 einen Gleitarrsatz 21, bestmöglicher Genauigkeit können diese Lagerkupp- mit dem er am Doppelkäfig 2 anliegt Der Kugelkäfig 19 lungs-Kombinationen auf einfache Weise den jeweili- ist einseitig offen. Seine offene Seite ist auf der dem gen Erfordernissen angepaßt werden. Gleitansatz 2t gegenüberliegenden Seite. Gegen axiale

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung erge- 60 Verschiebung sind die Käfige durch den Sicherungsring

ben sieh dadurch, daß der Klemmkörperkäfig gleichzei- 22 gesichert. Der Rollenkäfig 7 besteht aus zwei symme-

tig den Verschluß für den Nadelkäfig bildet, aus Kunst- trischen Käfighälften 23 und 24.

stoff ist und mit einer am Innen- oder Außenring ange- Die Klemmkörper 3 sind so zwischen dem Innen- und

brachten Zentrierung zentriert wird. Außenring 15 und 16 eingesetzt, daß sie die üblicherwei-

Die Verwendung eines einseitig offenen Nadelkäfigs 65 se für Nadeln vorgesehenen Laufflächen 25 und 26 als hat eine einfache Montage, geringere Werkzeugkosten Klemmflächen benutzen. Die Klemmkörper-Freilaufund Platzersparnis zur FoVe- Der aus Kunststoff gefer- kupplung 27 kann als Rücklaufsperre oder Überholtigte Klemmkörperkäfig besitzt gute Dämpfungseigen- kupplung dienen und dabei gleichzeitig radiale und

axiale Lagerkräfte aufnehmen. Der Außenring 16 hat an seiner einen Seite eine Ringnllenlauffläche 28 für die Kugeln und an der anderen Seite eine Aussparung 29 für den Sicherungsring 22. Der Innenring IS hat an seinem einen Ende ebenfalls eine Ringnllenlauffläche 30, und der restliche Teil ist als abgesetzte Außenfläche ausgebildet, die für die Klemmkörper 3 und die Rollen 18 zur Verfugung steht.

In der F i g. 3 ist im Schnitt der Aufbau einer Klemmkörper-Freilaufkupplung gezeigt, bei der die Wälzkreise der Rollen 31 und der Kugeln 32 in ihren Durchmessern c/und Dstark differieren, so daß sehr unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten der Käfige eintreten. Eine solche Ausführungsform seiner Kupplung ist durch die Erfindung möglich geworden. Diese Kupplung hat eine Reihe von Vorteilen. So kann den sehr unterschiedlichen Lastbedingungen von Konstruktionen durch optimal angepaßte Auswahl der Einzellager (Rollen- bzw. Kugellager) gefolgt werden. Außerdem ist der sonst mögliche und mit Nachteilen behaftete Rollenschlupf infolge von Fertigungstoleranzcn vermieden.

Der Außenring 33, der Käfig 34 für die Kugeln 32, der Doppelkäfig 2 mit den Klemmkörpern 3, der einseitig offene Käfig 35 für die Rollen 31 und der Sicherungsring 36 entsprechen in ihrer Ausbildung den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Teilen. Der Innenring 37 ist jedoch im Bereich der Rollen 31 und ihres Käfigs 35 am Außenumfang abgesetzt, um die vergrößerten Rollen 31 aufzunehmen. Der durch die Absetzung gebildete Rand 38 am Innenring 37 dient als Anschlag für den Rollenkäfig 35.

Die F i g. 4 zeigt in einem Schnitt nach der Linie XY der F i g. 3 vergrößert teilweise den Innenring 37 und den Außenring 33 mit dazwischen angeordnetem Doppelkäfig 2 mit Klemmkörpern 3. Die Klemmkörper 3 werden an ihrem inneren bzw. äußeren Ende 39 und 40 jeweils von einem Käfigteil 41 und 42 eingefaßt. Zwischen den Käfigteiien 41 und 42 ist in bekannter Weise eine Feder 13 zur Anfederung der Klemmköper 3 eingefügt. Am inneren Käfigteil 42 sind die Querstege 43 angebracht, die der Zentrierung des Käfigs 2 dienen. Eine andere mögliche Form der Käfigzentrierung ist in der F i g. 5 gezeigt. In Abwandlung der F i g. 4 ist hier das Außenteil 44 des Käfigs 2 zur Zentrierung benutzt. Für diesen Zweck wird das Außenteil 44 mit nach außen vorstehenden Zungen 45 versehen, die an dem Außenring 33 anliegen.

In der F i g. 6 ist im Schnitt ein einseitig offener Käfig 8 für die Rollen bzw. Nadeln gezeigt Dieser Käfig 8 hat nur an einer Seite einen Abschlußring 46, an dem seitlich vorstehende Stege 47 zur Halterung der einzelnen RoI-len bzw. Nadeh angeordnet sind.

Durch die Vorgabe der Anzahl der Rollen bzw. Nadeln, durch die Wahl des Durchmessers und der Länge der Rollen bzw. Nadeln, durch die Anzahl der Kugeln im Ringrillenkugellager und die Anordnung und Ausführungsform der Klemmkörper kann die Klemmkörper-Freilaufkupplung speziellen Anforderungen angepaßt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 Häufig werden Klemmkörper-Freilaufkupplungen Patentansprüche: mit Lagereigenschaften benötigt, die bei möglichst geringem Raumbedarf geeignet sind, große Radial- und

1. Klemmkörper-Freilaufkupplung aus einem In- Axialkräfte aufzunehmen und auch ein großes Drehmonenring und einem Außenring und mit zwischen den 5 ment übertragen können. Besonders durch Forderung Ringen angeordneten, in gesonderten Käfigen gela- nach kleinen Abmessungen ergeben sich bei der Realigerten Klemmkörpern und Wälzkörpern, wobei die sierung solcher Freilaufkupplungen technische Proble-Ringe mit an die Wälzkörper angepaßten Laufbah- me. So soll z. B. bei einer Klemmkörperhöhe von nur nen für die Wälzkörper versehen sind und die Breite wenigen Millimetern ein gleichmäßiges Arfedern der des Innenrings und des Außenringes die Länge der 10 Klemmkörper an Außen- und Innenring gewährleistet Klemmkörper erheblich überragt, dadurch ge- sein.

kennzeichnet, daß die Innen- und Außenringe Aus der deutschen Patentschrift 1060670 ist bereits (5, 15, 37; 6, 16, 33) handelsübliche Wälzlagerringe ein Wälzlager mit Freilaufgesperre bekannt, bei welsind; daß die Käfige (8,17,35; 19,34) für die Wälz- chem in mehreren Käfigtaschen des Lagers von sonst körper (7, 18, 31) handelsübliche Kunststoffkäfige 15 üblicher Bauart Sperrollen untergebracht sind. Nach sind, deren axiale Länge, verkürzt ist; und daß in dem der Lehre dieser Patentschrift kann jedes normale durch die Verkürzung gewonnenen Raum minde- Wälzlager durch Entnahme einiger Rollkörper und Einstens ein Klemmkörper-Doppelkäfig (2) aus Kunst- Setzung der die Sperrung herbeiführender Sperrollen in stoff eingefügt ist, bei dem einer der beiden Ringe die freigewordenen Käfigtaschen ohne weitere Ändemit radial vorstehenden, federnden, sich gegen den 20 rungen als Freilaufgesperre verwendet werden. Die Fläzugehörigen Ring (5,15,37; 6,16,33) abstützenden chen am Außen- und Innenring bilden gleichzeitig die Zungen (45) versehen ist Laufbahnen des Wälzlagers und die Gegenklemmfläche

2. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach An- für die Sperrollen. Eine solche Ausführungsform hat jespruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkör- doch den Nachteil, daß die Laufbahnen der Ringe durch per (7,18,31) in einem Käfig (17) aus zwei symme- 25 die sich örtlich mit hoher Pressung andrückenden trischen Käfighälften (23,24) gehalten sind. Sperrollen belastet werden. Kleine Verformungen oder

3. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach An- Beschädigungen werden im Betrieb durch die sich abspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkör- wälzenden Rollen verstärkt und können zu einem vorper (7,18,31) in einen einseitig offenen Käfig (8,35) zeitigen Unbrauchbarwerden des Freilaufkupplung füheingefügt sind und daß die Klemmkörper (3) in ei- 30 ren.

nem Käfig (2) gehalten sind, der an das offene Ende Bekannt ist -dach eine Freilaufkupplung, bei der die

des Wälzkörperkäfigs (8,35) anschließt Klemmkörper von Lagerrollen und von Lagerkugeln

4. Klßmmkorpeii-Freilai./kupplung nach einem eingefaßt sind (US-PS 32 07 278). Klemmkörper, Rollen der Ansprüche i bis 2, dadurch gekennzeichnet daß und Kugeln sind durch einen Käfig gehalten. Dieses ist beiderseits neben dem Klerc likörperkäfig (2) Wälz- 35 nachteilig gegenüber Einzelkäfigen für die Lagerung körperkäfige (8,35,1 T) angeordnet sind. und Kupplung.

5. Klemmkörper-Freiiaufkupplung nach einem Schließlich ist auch die Verbindung eines Roiienfreider Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß laufs mit Rollen- bzw. Kugellagern bekannt Freiläufe beiderseits neben einem Wälzkörperkäfig (8,35,17) dieser Art sind jedoch gegenüber Klemmkörper-Frei-Klemmkörperkäfige (2) angeordnet sind. 40 laufen teurer und können bei gleichen Einbauraum nur

6. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach einem ein geringeres Drehmoment übertragen.

der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

wechselweise ein Wälzkörperkäfig (8,17,35) unü ein Klemmkörper-Freilaufkupplung zu schaffen, die neben

Klemmkörperkäfig (2) angeordnet ist. ihren Kupplungseigenschaften gleichzeitig Lagereigen-

7. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach einem 45 schäften hat Hierbei sollen handelsübliche Lager bzw. der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß deren Teile Verwendung finden und durch einfachen neben der Klemmkörper-Freilaufkupplung (1) mit Umbau die Kupplung den jeweiligen Anforderungen Wälzkörperkäfig (8, 17, 35) ein Axialkräfte aufneh- entsprechend hergestellt werden. Dabei soll ein günstimendes Lager angeordnet ist. ges Verhältnis von Lager, Belastbarkeit übertragbarem

8. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach An· 50 Drehmoment und äußeren Abmessungen erreicht werspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß das Lager ein den.

Ringrillenkugellager ist. Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer

9. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach An- Klemmkörper-Freilaufkupplung der eingangs genannspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig ten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die (19, 34) des Kugellagers einen nach innen gerichte- 55 Innen- und Außenringe handelsübliche Wälzlagerringe ten Gleitansatz (21) hat. sind; daß die Käfige für die Wälzkörper handelsübliche

Kunststoffkäfige sind, deren axiale Länge verkürzt ist;

und daß in den durch die Verkürzung gewonnenen

Raum mindestens ein Klemmkörper-Doppelkäfig aus

60 Kunststoff eingefügt ist, bei dem einer der beiden Ringe

Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Freilauf- mit radial vorstehenden, federnden, sich gegen den zukupplung aus einem Innen- und einem Außenring und gehörigen Ring abstützenden Zungen versehen ist.
mit zwischen den Ringen angeordneten, in gesonderten Klemmkörper-Doppelkäfige sind an sich bekannt. Ih-Käfigen gelagerten Klemmkörpern und Wälzkörpern, re Anwendung im vorliegenden Fall ist jedoch besonwobei die Ringe mit an die Wälzkörper angepaßten 65 ders günstig, insbesondere wenn es sich um ein Kunst-Laufbahnen für die Wälzkörper versehen sind und die stoffkäfig handelt, der an die Gegebenheiten anpaßbar Breite des Innenringes und des Außenringes die Länge ist.
der Klemmkörper erheblich überragt. Es ist günstig, wenn die Klemmkörper-Freilaufkupp-