DE2836114A1 - Freilaufkupplung - Google Patents
FreilaufkupplungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/069—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
- F16D41/07—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces
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Description
Es wird eine Freilaufkupplung angegeben, welche einen innenliegenden
Laufring (10) und einen außenliegenden Laufring (12) aufweist. Zwischen den Laufringen sind Keilkörper (16) angeordnet. Ein Käfig
(26) für die Keilkörper (16) hat transversale Stege (22), die in
unmittelbarer Nachbarschaft des innenliegenden Laufrings (10) angeordnet
sind. Auf Zug belastete ringförmige Schraubenfedern (28)
umgeben die Fußabschnitte (18) der Keilkörper (16). Die Freilaufkupplung läßt sich insbesondere bei Schrittschaltgetrieben verwenden,
welche mit hoher Schrittschaltfrequenz arbeiten und eine hohe Genauigkeit erfordern.
Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Die Verwendung derartiger Freilaufkupplungen mit Keilkörpern in Schrittschaltgetrieben ist bekannt. Eine jede derartige Freilauf-
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kupplung hat jedoch eine obere Grenze für ihr Schrittschaltverhalten,
welche durch die Geschwindigkeit vorgegeben ist, mit der die Keilkörper oder Nocken auf die Antriebsbewegung reagieren können.
Kann ein Keilkörper nicht rasch genug auf die Antriebsbewegung reagieren, so rutscht der Keilkörper über eine vorgegebene Strecke
auf dem Laufring, bis er dann verkippt und so an den Laufringen anliegt,
daß er Drehmoment übertragen kann. Die obere Drehzahl, bei der dieses Gleiten auf den Laufringen eintritt, hängt von der auf
den Keilkörper bzw. die Nocke ausgeübten Vorspannkraft ab, z.B. von
der Federkraft, durch welche der Keilkörper gegen den innenliegenden und den außenliegenden Laufring gedrückt wird. Das Ansprechen der
Keilkörper hängt ferner von der Trägheit des Keilkörpers und vom Trägheitsmoment des Käfigs für die Keilkörper ab, welcher bewegt
werden muß, um ein Verkippen der Keilkörper in Anlage an die Laufringe zu ermöglichen. Die höchsten Schrittschaltfrequenzen lassen
sich dadurch erhalten, daß man die auf die Keilkörper ausgeübte Vorspannkraft erhöht und/oder die Trägheit derjenigen Kupplungsbauelemente vermindert, die beschleunigt oder abgebremst werden
müssen.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Freilaufkupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so ausgebildet werden, daß sie
einerseits zum Arbeiten mit hohen Schrittschaltfrequenzen geeignet ist und zugleich auch eine hohe Präzision des Schaltverhaltens erhalten
wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mit einer Freilaufkupplung
gemäß Anspruch 1 ·
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— s —
Bei der erfindungsgemäßen Freilaufkupplung liegt der Käfig für die
Keilkörper in unmittelbarer Nachbarschaft des innenliegenden Laufrings, wo er keiner Bewegungsumkehr unterworfen ist, wie dies bei
den Käfigen herkömmlicher Freilaufkupplungen der Fall ist, bei denen der Käfig in der Nachbarschaft des außenliegenden Laufrings
vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Käfigs für
die Keilkörper wird auch das Trägheitsmoment des Käfigs vermindert, da der Abstand der Käfigmasse von der Drehachse verkleinert ist.
Darüber hinaus wird - wie gesagt - das Ansprechverhalten der Freilaufkupplung auch dadurch verbessert, daß man die Rückwärts- und
Vorwärtsbewegung eines Käfigs bekannter Freilaufkupplungen verhindert,
bei denen der Käfig in unmittelbarer Nachbarschaft des außenliegenden Laufrings angeordnet ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Freilaufkupplung, wobei einige Teile weggebrochen sind; und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.
Die in Fig. 1 gezeigte Freilaufkupplung hat einen innenliegenden Laufring 10 und einen außenliegenden Laufring 12. Die Laufringe begrenzen
zusammen einen dazwischenliegenden Ringraum 14, und in
diesem ist zwischen den Laufringen liegend eine Mehrzahl in Umfangsrichtung
verteilter, Nockenflächen tragender Keilkörper 16 angeordnet. Die Keilkörper 16 haben in axialer Richtung verlaufende Fußabschnitte
18, welche in Räumen 20 Aufnahme finden, die ihrerseits jeweils zwischen zwei benachbarten transversalen Stegen 22 liegen.
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Die Stege 22 sind mit in axialem Abstand angeordneten Ringen 24 verbunden, so daß die Stege 22 und die Ringe 24 einen insgesamt mit
26 bezeichneten Käfig für die Keilkörper bilden.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegen die transversalen Stege 22 des Käfigs 26 in unmittelbarer Nachbarschaft des innenliegenden
Laufrings 10. Die Ringe 24 verhindern ein Bewegen der Keilkörper
16 in axialer Richtung. Unter Zugspannung stehende zu einem
Ring geschlossene Schraubenfeder 28 liegen an den Fußabschnitten 18 der Keilkörper 16 an und drücken die Keilkörper in die an den
Laufringen anliegende Lage.
Bei der in der Zeichnung gezeigten Freilaufkupplung ist der außenliegende
Laufring 12 der getriebene Laufring. Wird er in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so werden auch die Keilkörper
16 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt, verriegeln und stellen so eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen den Laufringen
her. Auf diese Weise wird dann auch der innenliegende Laufring 10 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Wird dagegen der
außenliegende Laufring 12 im Uhrzeigersinn gedreht, so rutschen die Keilkörper auf den Laufringen und auf den innenliegenden Laufring
10 wird kein Drehmoment übertragen. Bei Verwendung in Schrittschaltgetrieben wird bei Drehung des außenliegenden Laufrings entgegen
dem Uhrzeigersinn das Antriebsdrehmoment unmittelbar auf den innenliegenden Laufring übertragen, da die Keilkörper schneller ansprechen
als bei den bekannten Freilaufkupplungen, was auf das Arbeiten der ringförmigen Schraubenfeder 28 zurückzuführen ist.
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Claims (1)
1. Freilaufkupplung mit einem inneren Laufring und einem äußeren
Laufring, welche einen dazwischenliegenden Ringraum begrenzen, und mit einer Mehrzahl in Umfangsrichtung unter Abstand im Ringraum
verteilter Keilkörper, welche jeweils einen Hauptkörper mit an den Laufringen anliegenden Oberflächen und einen in axialer Richtung
verlaufenden Fußabschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Einrichtung zum Präzisen Arbeiten bei hoher Schrittsehaltfrequenz
versehen ist, zu welcher die Fußabschnitte (18) der Keilkörper (16) gehören, welche zum Teil durch eine obere Fläche
begrenzt sind, die von dem Hauptkörper der Keilkörper (16) divergierend
wegläuft; daß die in axialer Richtung verlaufenden Fußabschnitte (18) in unmittelbarer Nachbarschaft des inneren Laufrings
(10) angeordnet sind; daß eine Halteeinrichtung (26) für die Keilkörper (16) in dem Ringraum (14) angeordnet ist und unter axialem
Abstand angeordnete Ringe (24) aufweist, welche durch transversale Stege (22) miteinander verbunden sind; daß zwei benachbarte der
Stege (22) jeweils eine öffnung (20) begrenzen, in welcher ein Fußabschnitt
(18) eines zugeordneten Keilkörpers (16) Aufnahme findet,
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ORIGINAL INSPECTED
und die transversalen Stege (22) in unmittelbarer Nachbarschaft des
inneren Laufrings angeordnet sind; und daß zumindest eine unter Zugspannung
stehende ringförmige Schraubenfeder (28) die Fußabschnitte
(18) der Keilkörper (16) umgibt und an deren divergierenden Oberflächen anliegt.
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