DE2836114A1

DE2836114A1 - Freilaufkupplung

Info

Publication number: DE2836114A1
Application number: DE19782836114
Authority: DE
Inventors: Carl Ralph Judd; Howard D Snyder
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1979-03-01
Also published as: AU3832978A; GB2002860B; DE2836114C2; FR2400644B1; US4130191A; AU524524B2; CA1095443A; FR2400644A1; GB2002860A; JPS5442554A

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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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

/ O " ν H Borg-Warner Corporation .. -·.<r ■..-■■. ,,.. ' 200 South Michigan Ave. 15. August 1978 Chicago, 111.60604, USA Anwaltsakte M-4684 Patentansprüche

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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