DE3229685C1 - Klemmkoerper-Kaefigring fuer Freilaufkupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Käfigring für Freilaufkupplungen mit einzeln angefederten Klemmkörpern, die zur Montage radial in Aussparungen des Käfigringes einsteckbar sind, wobei die ihnen zugeordneten Andrückfedern in einer Seitenwand des Käfigringes gelagert sind und sich einerseits mit ihrem Stützarm so am Käfigring, andererseits mit ihrem Federarm an einer Anschlagfläche des Klemmkörpers abstützen und den Klemmkörper in Richtung auf seine Klemmposition belasten und wobei die Klemmkörper unter der Federwirkung eine Ruhelage einnehmen, in der sie unverlierbar im Käfigring gehalten sind.

Ein derartiger Käfigring ist durch die DE-PS 15 567 bekannt. Dieser Käfigring kann auf einfache Weise mit den Klemmkörpern bestückt werden, in dem die Klemmkörper radial in einer bestimmten Winkelposition in die Ausnehmungen des Käfigs hineingesteckt und sodann unter der Wirkung der Andrückfedern in ihrer Ruhelage verschwenkt werden. In dieser Lage hindern die gegenüber der Klemmkörpertaille in Umfangsrichtung vorstehenden Klemmkörperköpfe automatisch das Herausrutschen der Klemmkörper aus dem Käfig, auch wenn er noch nicht zwischen einen Freilauf-Innenring und -Außenring eingebaut ist.

Diese Klemmkörper-Montage ist jedoch nur bei den genannten Klemmkörpern mit Taille möglich'. Er geht jedoch nicht bei den kostengünstigeren Klemmkörpern, die im wesentlichen ein Rundprofil aufweisen und an gewölbten, sich etwa radial erstreckenden Führungsflächen des Käfigs in Umfangsrichtung geführt sind, weil hier keine das Herausrutschen der Klemmkörper blockierenden, vorstehenden Klenimkörperköpfe vorhanden sind. Insbesondere geht der vorgeschriebene Einbau auch nicht bei solchen Klemmkörpern, die unter Fliehkrafteinfluß bei geringer Drehzahl abheben sollen — sei es vom Innenring oder vom Außenring — und die deshalb eine gewisse Ausladung in Umfangsrichtung brauchen.

Klemmkörper mit Rundprofil müssen deshalb vor der Fertigstellung des Käfigs in diesen eingesetzt werden, ebenso die zugehörigen Anpreßfedern. Man benötigt daher mehrteilige Käfige, so daß die Herstellungs- und Montagekosten höher liegen als bei dem eingangs beschriebenen einteiligen Käfigring.

Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Käfigring für Freilaufkupplungen zu entwickeln, der es erlaubt, auch Klemmkörper mit Rundprofil durch radiales Einstecken in den fertigen Käfig zu montieren und sie darin ohne zusätzliche Teile unverlierbar zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der sich am Käfigring abstützende Stützarm der Andrückfeder beim radialen Einstecken des Klemmkörpers mit einer Anschlagfläche des Klemmkörpers korrespondiert und aus seiner Stützposition herausschwenkbar ist und daß er beim Rückfedern in die Stützposition den Klemmkörper in die Ruhelage verschwenkt, in der er unverlierbar im Käfigring gehalten ist.

Das Wesen in der Erfindung liegt darin, daß man das eine Ende der Andrückfeder, nämlich den Stützarm, der im Normalbetrieb lediglich das ortsfeste Widerlager der Andrückfeder bildet, mit einem gewissen Freiraum im Käfigring einbaut, so daß er beim Einstecken seines zugehörigen Klemmkörpers nachgeben kann und den Klemmkörper nach dem Einstecken in die Ruhelage verschwenkt, bei der er nicht mehr aus dem Käfig herausrutschen kann. Dem bisher funktionslosen, nur als Widerlager oder Anschlag dienenden Federschenkel wird also erfindungsgemäß die neue Funktion der Lagesicherung des Klemmkörpers übertragen. Beim Einbau des fertig bestückten Käfigringes werden die Klemmkörper durch den Freilaufinnenring und -außenring aus ihrer Ruheposition in die Betriebslage verschwenkt. Dadurch wird dieser Federschenkel inaktiv, wohingegen der andere Federschenkel in Anlage mit dem Klemmkörper gelangt und die übliche Andrückfunktion übernimmt.

Die Erfindung bietet somit den Vorteil, daß die einfache Bestückung und unverlierbare Halterung nunmehr auch bei runden Klemmkörpern möglich ist, die auf Grund ihrer unkomplizierten Form kostengün-

stiger in der Herstellung und vielfältiger in den Anwendungsmöglichkeiten sind.

Damit beim radialen Einstecken der Klemmkörper kein unnötiges Überdrehen des Stützarmes stattfindet, empfiehlt es sich, den Schwenkbereich des Stützarmes durch Anschläge im Käfigring zu begrenzen. Zugleich erleichtert diese Maßnahme die Montage der Klemmkörper, weil damit auch ein Anschlag für die Einsteckbewegung der Klemmkörper gegeben ist und der Klemmkörper in dieser Anschlagposition freigegeben werden braucht, so daß er vom Stützarm in die gegen Herausfallen gesicherte Ruheposition verschwenkt werden kann.

Damit beim Einbau der Klemmkörper der andere Federschenkel, also der den Klemmkörper in Klemmrichtung belastende Federarm nicht unnötig ausgelenkt und verspannt wird, empfiehlt es sich, die Ruheposition dieses Federarmes etwa auf die Ruheposition des Klemmkörpers abzustimmen. Der Federarm wird dadurch erst dann aktiviert, wenn der Klemmkörper in seine Betriebsposition schwenkt. Zweckmäßig wird in Ruheposition des Federarmes durch einen Anschlag im Käfigring definiert.

Der Käfigring selbst ist zweckmäßig einteilig, insbesondere als Gußteil, ausgebildet, wobei es sich empfiehlt, die Andrückfedern in an sich bekannter Weise in einer leidlichen Aussparung des Käfigringes zu lagern. An diese Aussparung schließen sich die vorerwähnten Anschlagflächen für die beiden Federschenkel an. Dadurch ist die Feder einer gewissen Verspannung im Käfigring unterzogen und auch vor dem Einbau ihres zugehörigen Klemmkörpers gegen Herausfallen gesichert.

Bezüglich der Profilierung der Klemmkörper bestehen zahlreiche Formvarianten. Aus Kostengründen empfiehlt es sich, daß der Klemmkörper im wesentlichen ein Rundprofil aufweist, wobei die beiden mit dem Stützarm beziehungsweise mit dem Federarm korrespondierenden Rillen durch eine Mantelfläche mit reduziertem Durchmesser verbunden sind. Dadurch ergibt sich ein recht geringer Verformungsaufwand.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, Klemmkörper mit einem zur Fliehkraftabhebung seitlich zur Klemmkörper-Schwenkachse versetzten Schwerpunkt zu verwenden, falls dabei die Fliehkraftabhebung vom Außenring angestrebt wird, können die Klemmkörper radial abgestützt werden, wie dies beispielsweise durch die DE-PS 20 04 457 bekannt ist.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfühiungsbeispieles anhand der Zeichnung beschrieben; dabei zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Radialschnitt durch den Käfigring, wobei lediglich die Andrückfeder montiert ist;

F i g. 2 den gleichen Schnitt mit radial eingestecktem, jedoch noch ungesichertem Klemmkörper;

F i g. 3 den gleichen Radialschnitt in der Ruhestellung des Klemmkörpers und

Fig.4 einen teilweisen Radialschnitt, wobei der Käfigring zwischen Innen- und Außenring eingebaut ist und sich der Klemmkörper in der Betriebsstellung befindet.

F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt des Käfigringes 1 im Bereich einer radial durchgehend offenen Aussparung 2. Diese Aussparung 2 ist durch im wesentlichen radial verlaufende Zwischenstege 3 beziehungsweise 4 von in Umfangsrichtung benachbarten, gleichartigen Ausnehmungen getrennt. Die Zwischenstege weisen auf ihrer einen Seite jeweils eine teilweise konkav gewölbte Fläche 3a auf, die an das Rundprofil des Klemmkörpers angepaßt ist. Auf ihrer anderen Seite tragen sie eine in Umfangsrichtung vorstehende Leiste 4a, die ebenfalls mit dem Rundprofil des Klemmkörpers korrespondiert. Des weiteren ist die Aussparung 2 von zwei in Umfangsrichtung des Käfigringes laufenden Seitenwänden, von denen die hintere Seitenwand 5 in der Zeichnung sichtbar ist, begrenzt.

ίο In der hinteren Seitenwand 5 befindet sich eine kreiszylindrische Aussparung 6, in der eine Andrückfeder in Form einer Wickelfeder 7 eingesetzt ist. Die Wickelfeder 7 weist an ihren Enden abstehende Federschenkel auf, von denen der eine als Stützarm 7a, der andere als Federarm Tb fungiert.

Damit die Winkelfeder 7 schon vor der Montage der Klemmkörper eine gewisse Lagesicherung im Käfigring hat, sind ihre beiden Federschenkel am Käfigring verspannt. Der Stützarm 7a liegt an einer Anschlagfläehe 2a, der Stützring Tb an einer Anschlagfläche 2b des Käfigringes an.

Die Montage der Wickelfeder 7 erfolgt in der Weise, daß sie radial von innen oder von außen in die Aussparung 2 hineingeschoben und sodann in die zylindrische Aussparung 6 eingesetzt wird. Dabei müssen ihre beiden Federschenkel etwas entgegen der Federkraft verschwenkt werden, damit sie mit den Anschlagflächen 2a und 2b verspannt werden können.

Anschließend erfolgt die Montage der einzelnen Klemmkörper, was in den F i g. 2 und 3 näher dargestellt ist.

Der mit 8 bezeichnete Klemmkörper weist an seinem äußeren Umfang die üblichen konvexen Klemmflächen, nämlich eine äußere Klemmfläche Sa und eine innere Klemmfläche 86 auf, die in eingebautem Zustand des kompletten Käfigringes mit der Klemmbahn eines Außenringes beziehungsweise eines Innenringes korrespondieren.
Zwischen den Klemmflächen 8a und Sb befinden sich im wesentlichen zylindrische Führungsflächen 8c und Sd, die meist koaxial zur inneren Klemmfläche 8i> verlaufen. Im Ausführungsbeispiel liegt die Führungsfläche Sd auf demselben Durchmesser wie die innere Klemmfläche Sb und geht stufenlos in diese über. Die andere Führungsfläche 8c liegt demgegenüber auf einem geringeren Durchmesser und geht über etwa radial verlaufende Anschlagflächen 8eund 8/in die benachbarten Klemmflächen über.

Der Klemmkörper könnte selbstverständlich auch eine stark abweichende Profilform aufweisen. Wesentlich ist nur, daß er Anschlagflächen für die beiden Federschenkel der Wickelfeder aufweist und daß darüber hinaus die Aussparung und der Klemmkörper in ihrem Profil so aufeinander abgestimmt sind, daß der Klemmkörper in einer bestimmten Winkellage radial von innen oder radial von außen (im Ausführungsbeispiel radial von innen) in die Ausnehmung hineingesteckt und durch anschließende Verdrehung gegen radiales Herausfallen gesichert ist, so wie dies auch schon in der DE-PS 19 15 567 der Fall ist. Dort wird jedoch das Herausfallen der Klemmkörper formschlüssig durch die Taillenform verhindert, was bei den im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Klemmkörpern in der vorliegenden Anmeldung nicht möglich ist.

Wie F i g. 2 zeigt, wird der Klemmkörper 8 in einer von seiner Ruhelage um etwa 30 Grad verschwenkten Winkelposition radial von innen in die Ausnehmung des Käfigringes hineingesteckt, wobei seine Anschlagfläche

8/ in Anlage mit dem Stützarm 7a der Wickelfeder 7 kommt. Der Stützarm Ta wird dadurch entgegen auf ihn lastenden Federkraft nach oben gedrückt, bis er an einem Anschlag des Käfigringes anliegt. Dieser Anschlag wird beispielweise durch die radial innen liegende Umfangsfläche der Leiste 4a des Käfigringes gebildet. Er verhindert, daß der Klemmkörper noch weiter in radialer Richtung in die Aussparung hineingeschoben werden kann und führt infolge seines seitlichen Angriffes am Klemmkörper automatisch dazu, daß die Einschiebebewegung in eine Schwenkbewegung übergeht. Der Klemmkörper wird dabei im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei seine Führungsfläche 8c/ in den hinterschnittenen Bereich der Fläche 3a hineingeschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung geht solange, bis der an der Anschlagfläche 8/ des Klemmkörpers anliegende Stützarm 7a der Wickelfeder seine Ruheposition an der Anschlagfläche 2a erreicht hat. Der Klemmkörper liegt dann mit seiner anderen Anschlagfläche 8e nahezu am anderen Federschenkel, nämlich an dem Federarm 7b an. Dieser Zustand, der der Ruhelage des Klemmkörpers entspricht, ist in F i g. 3 dargestellt.
Man erkennt in Fig.3 deutlich, daß der an der Anschlagfläche 8/anliegende Stützarm 7a der Wickelfeder ein Zurückdrehen des Klemmkörpers verhindert. Seine Führungsfläche Sd wird also selbsttätig in dem konkaven, hinterschnittenen Bereich der Fläche 3a gehalten. Ein Herausfallen der Klemmkörper radial nach außen scheidet ebenfalls aus, da die Nase 4a mit ihrer konkaven Stirnfläche die benachbarte Führungsfläche 8c des Klemmkörpers auf einem Niveau nicht nur unterhalb, sondern auch oberhalb der Schwenkachse des Klemmkörpers umfaßt.

Wird der fertig bestückte Käfigring zwischen einen Freilaufinnenring 9 und einen -außenring 10 eingebaut, welcher Zustand in F i g. 4 dargestellt ist, so erfährt der Klemmkörper eine weitere Verschwenkung im Uhrzeigersinn. Dabei wird der Federarm 76 der Wickelfeder von der Anschlagfläche 8e des Klemmkörpers mitgenommen. Er erfüllt also seine übliche Funktion, indem er den Klemmkörper in Richtung auf die Klemmposition belastet. Der andere Federschenkel hingegen, der Stützarm 7a kommt außer Eingriff mit dem Klemmkörper, legt sich an die Anschlagfläche 2a des Käfigringes an und erfüllt nunmehr seine Stützfunktion.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Käfigring für Freilauf-Kupplungen mit einzeln angefederten Klemmkörpern, die zur Montage radial in Aussparungen des Käfigringes einsteckbar sind, wobei die ihnen zugeordneten Andrückfedern in einer Seitenwand des Käfigringes gelagert sind und sich einerseits mit ihrem Stützarm am Käfigring, andererseits mit ihrem Federarm an einer Anschlagfläche des Klemmkörpers abstützen und den Klemmkörper in Richtung auf seine Klemmposition belasten und wobei die Klemmkörper unter der Federwirkung eine Ruhelage einnehmen, in der sie unverlierbar im Käfigring gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der sich am Käfigring (1) abstützende Stützarm (7a) der Andrückfeder (7) beim radialen Einstecken des Klemmkörpers (8) mit einer Anschlagfläche (8f) des Klemmkörpers (8) korrespondiert und aus seiner Stützposition herausschwenkbar ist und daß er beim Rückfedern in die Stützposition den Klemmkörper (8) in die Ruhelage verschwenkt, in der er unverlierbar im Käfigring (1) gehalten ist.

2. Käfigring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich des Stützarmes (7a) durch Anschläge (2a) im Käfigring begrenzt ist.

3. Käfigring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheposition des den Klemmkörper (8) in Klemmrichtung belastenden Federarmes (7b) etwa der Ruheposition des Klemmkörpers (8) entspricht.

4. Käfigring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheposition des Federarmes (7b) durch einen Anschlag (2b) im Käfigring definiert ist.

5. Käfigring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einteilig ist.

6. Käfigring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückfeder (7) in an sich bekannter Weise in einer seitlichen Aussparung (6) des Käfigringes gelagert ist.

7. Käfigring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (8) im wesentlichen ein Rundprofil aufweist.

8. Käfigring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (8) zur Fliehkraftabhebung einen seitlich zur Schwenkachse des Klemmkörpers (8) versetzten Schwerpunkt aufweist.