DE3801423C2 - Klemmkörperfreilaufeinrichtung - Google Patents

Description

Aus der DE 27 07 802 A1 ist eine Freilaufkupplung be­ kannt, die zwei zueinander konzentrische Gleitbahnen auf­ weist. Zwischen den zylindrischen Gleitbahnen sitzen in Um­ fangsrichtung äquidistant verteilt mehrere Klemmkörper, die in axialer Richtung gesehen eine knochenförmige Gestalt ha­ ben.

Um die Klemmkörper gleichverteilt im Abstand zu halten, ist ein im wesentlichen zylindrischer Käfig vorhanden, der Öffnungen enthält, durch die Klemmkörper hindurchführen. Zu­ sätzlich zu dem Käfig ist eine zylindrische Bandfeder vorhan­ den ebenfalls mit Öffnungen oder Fenstern, wobei in jedes Fenster eine Schwenkzungenfeder hineinragt, die mit der zy­ lindrischen Bandfeder einstückig ist. Das freie federnde Ende der Zunge liegt auf dem radial inneren wulstförmigen Teil des Klemmkörpers auf, um ihm eine Vorspannung in Richtung auf das Einklemmen zwischen den Gleitbahnen zu erteilen. Die Dreh­ achse für die Schwenkbewegung bildet die der Zunge gegenüber­ liegende Kante in dem betreffenden Fenster der zylindrischen Bandfeder.

Bei dieser bekannten Freilaufanordnung ändert sich das Vorspanndrehmoment abhängig davon, wie stark der Klemmkörper aufgerichtet ist. Je flacher der Klemmkörper liegt, umso grö­ ßer ist das Drehmoment und je steiler der Klemmkörper steht umso kleiner wird das Drehmoment. Mit steiler stehendem Klemmkörper verringert sich die Auslenkung der Schwenkfeder­ zunge und damit das von ihr erzeugte Moment und gleichzeitig verändert sich die wirksame Hebelarmlänge.

Die unterschiedlichen Vorspannmomente, abhängig von der Aufrichtung des jeweiligen Klemmkörpers, beeinflussen ungüns­ tig das Ansprechverhalten. Je größer die Vorspannkraft ist umso schneller spricht der Klemmkörper an, d. h. umso höher wird das durch ihn zu übertragende Drehmoment zwischen den Gleitbahnen.

Da sich wegen der Toleranzen zwischen der inneren Gleit­ bahn und der äußeren Gleitbahn die exakte Konzentrität nicht aufrecht erhalten läßt, haben die Klemmkörper in jenem Be­ reich, in dem der Spalt enger ist, einen größeren Neigungs­ winkel während sie in dem Bereich mit weiterem Spalt stärker aufgerichtet sind.

Da die Klemmkörper in dem engeren Spaltbereich schneller ansprechen tritt hier eine Überlastung auf, die zu einem vor­ zeitigen Verschleiß der Klemmkörper führt, weil das Drehmo­ ment, das über den Freilauf übertragen wird, auf weniger als der Gesamtanzahl von Klemmkörpern verteilt wird.

Bei einer anderen Freilaufeinrichtung die aus der DE 24 46 518 B2 bekannt ist, werden die Klemmkörper wiederum durch einen Käfig auf Abstand zueinander gehalten. Für jeden Klemm­ körper ist eine eigene Blattfeder vorgesehen, die sich im Käfig abstützt. Durch geeignete Maßnahmen wird dafür gesorgt, dass durch die Zentrifugalkräfte das Vorspanndrehmoment, das auf die Klemmkörper wirkt, nicht vermindert wird. Über das Verhalten des Drehmomentes abhängig vom Kippwinkel der Klemm­ körper ist in der Druckschrift nichts ausgesagt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Klemmkörper­ freilaufeinrichtung zu schaffen, bei der die Gestalt der Klemmkörper und der Schwenkfederzungen so ist, dass das auf die Klemmkörper ausgeübte Drehmoment unabhängig von der De­ zentrierung zwischen der inneren und der äußeren Gleitbahn auf einem konstanten Wert gehalten wird, und die Synchronität der Klemmkörper der Freilaufeinrichtung wesentlich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Klemm­ körperfreilaufeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorzugsweise ist die Kontaktzone zwischen dem Klemm­ körper und der Schwenkfederzunge derart gestaltet, daß die Wirkrichtung der durch die Schwenkfederzunge auf den Klemmkörper ausgeübten Kraft mit der Gera­ den, die den Schwenkpunkt der Schwenkfederzunge an der Bandfeder mit der Berührungsstelle der Schwenk­ federzunge an dem Klemmkörper verbindet, einen Win­ kel einschließt, der beim Neigen des Klemmkörpers im Freilaufzustand infolge einer Dezentrierung der Einrichtung konstant bleibt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung ist die Kontaktzone des Klemmkörpers mit der Schwenkfederzunge ein konvexer Vorsprung, auf dem die Schwenkfederzunge zur Anlage kommt. Die Ge­ stalt des konvexen Vorsprunges ist vorteilhafter­ weise zylindrisch, dessen Achse im wesentlichen parallel zu jener der Freilaufeinrichtung verläuft.

Der Teil der Schwenkfederzunge, der auf dem Vor­ sprung des Klemmkörpers zur Anlage kommt, ist be­ vorzugt eben. Der Teil kann jedoch ebenfalls ein konvexes Profil aufweisen, wobei die Ausbuchtung in Richtung auf den Klemmkörper ausgeführt ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der neuen Frei­ laufeinrichtung ist der Vorsprung, der als Anlage für die Schwenkfederzunge dient, durch eine seitliche Ausbuchtung des Klemmkörpers gebildet, die von einem vertieften Bereich der Seitenfläche des Klemmkörpers begrenzt ist, wobei die Schwenkfederzunge mit ihrem freien Ende teilweise in die Vertiefung eindringen kann.

Bei einer speziellen Ausführungsform befindet sich die Schwenkfederzunge an einer Seite der durch die Bandfeder gebildeten, im wesentlichen zylindrischen Fläche, während die Freilaufeinrichtung zwischen die äußere Gleitbahn und die innere Gleitbahn einge­ setzt wird. Die Gestalt der Schwenkfederzunge sowie der Kontaktzone zwischen der Schwenkfederzunge und dem Klemmkörper sind vorteilhafterweise derart, daß die Schwenkzunge im Betrieb der Freilaufeinrichtung auf derselben Seite bleibt, und zwar unabhängig von der Neigung der Klemmkörper in dem Freilauf infolge einer Dezentrierung der Einrichtung.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Schwenk­ federzunge Bereiche enthalten, die sich auf der einen Seite dieser erwähnten zylindrischen Fläche befindet, während andere Teile auf der anderen Seite liegen. Eine solche Schwenkfederzunge kann beispielsweise eine oder mehrere Wellen enthalten, die zwischen dem Bereich, an dem sie angelenkt ist, und der Kontaktzone mit dem Klemmkörper angeordnet sind.

Der Fortsatz, auf dem die Schwenkfederzunge zur Anla­ ge kommt, kann im wesentlichen nach innen gekehrt ge­ richtet sein, wobei die Schwenkfederzunge dann eine nach außen gerichtete Druckkraft erzeugt. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung im wesentlichen nach außen zu gerichtet ausgeführt, was dazu führt, daß die Schwenkfederzunge eine nach innen gerichtete Kraft ausübt. Hierbei sind mit "innen" der gesamte Teil eines Elementes oder das gesamte Element bezeichnet, das sich im Betrieb näher an der Symmetrieachse der Freilaufeinrichtung befindet als ein anderes Teil oder ein anderes Element, das folg­ lich mit "außen" oder "äußere" gekennzeichnet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Klemmkörperfrei­ lauf gemäß der Erfindung, wobei in schemati­ sierter Weise einer der Klemmkörper zwischen den nicht dezentrierten beiden Gleitbahnen unmittelbar vor dem Einkuppelvorgang veran­ schaulicht ist,

Fig. 2 den Klemmkörperfreilauf nach Fig. 1 unter Veranschaulichung der Betriebsweise bei einer auftretenden Dezentrierung mit ver­ größertem Spalt zwischen den beiden Gleit­ bahnen, wiederum mit Ansicht des Klemmkör­ pers unmittelbar vor dem Einkuppeln,

Fig. 3 den Klemmkörperfreilauf nach Fig. 1 unter Veranschaulichung der Betriebsweise bei einer auftretenden Dezentrierung mit ver­ kleinertem Spalt zwischen den beiden Gleit­ bahnen, wiederum mit Ansicht des Klemmkör­ pers unmittelbar vor dem Einkuppeln und

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Klemm­ körperfreilaufeinrichtung gemäß der Erfindung unter Veranschaulichung eines der Klemmkör­ per nach der Montage zwischen den zueinan­ der konzentrischen Gleitbahnen unmittelbar vor dem Einkuppeln.

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, enthält eine Klemm­ körperfreilaufeinrichtung eine im wesentlichen zylindrische Bandfeder 1 sowie eine Vielzahl von Klemmkörpern 2, von denen in der Figur einer zu sehen ist und einen zylindrischen Kä­ fig 3. Die aus der Feder 1, den Klemmkörpern 2 und dem Käfig 3 gebildete Anordnung ist beim Zusammenbau zwischen eine innere Gleitbahn oder Welle 4 sowie eine äußere Gleitbahn oder ein Gehäuse 5 eingefügt. Die beiden Gleitbahnen 4 und 5 sind normalerweise zueinander konzentrisch, wobei infolge ihrer Durch­ messerdifferenz ein innenliegender Spalt entsteht, in dem die Vielzahl von Klemmkörpern 2 aufgenom­ men ist.

Um die Begriffe festzulegen und um die Beschreibung klarzustellen, sei als Beispiel angenommen, daß die Welle 4, die die innere Gleitbahn bildet, feststeht, während das die äußere Gleitbahn 5 darstellende Ge­ häuse in Richtung eines Pfeiles 6 sich drehend an­ getrieben ist. Diese Bewegung des Freilaufes wird durch die Anzahl der Klemmkörper 2 zugelassen, die mit den beiden Gleitbahnen 4 und 5 gleitend in Be­ rührung stehen. Dagegen ist eine Drehbewegung ent­ gegen der Richtung des Pfeils 6 durch die spezielle Gestalt der Klemmkörper 2 verhindert, die nun in Richtung eines Pfeiles 7 kippen, wobei sie ein Ver­ klemmen und die Verriegelung der beiden Gleitbahnen 4 und 5 gegeneinander herbeiführen. Nun kann bei­ spielsweise die Welle 4 mittels der Freilaufeinrich­ tung mit derselben Drehzahl wie das Gehäuse 5 in Umdrehungen versetzt werden.

Der Käfig 3 weist eine Vielzahl von Öffnungen 8 auf, die den Durchtritt und das Einführen der Klemmkörper 2, beispielsweise von außen nach innen, ermöglichen.

Die bandförmige Feder 1 liegt in der Bohrung des Käfigs 3 an und enthält eine Vielzahl von Fenstern 9, die den Öffnungen 8 des Käfigs 3 teilweise gegenüber­ stehen. Die Klemmkörper 2 sind im inneren der Fenster 9 gehaltert, und zwar liegt jeder Klemmkörper 2 mit seiner Rückseite an einer Schwenklagerschneide 10 an, die durch die Hinterkante des Fensters 9 gebildet ist. An der Vorderseite weist dasselbe Fenster 9 eine Schwenkzunge 11 auf, die leicht nach innen gebogen ist und die aufgrund der Elastizität des Materials, aus dem die Feder 1 hergestellt ist, eine Vorspann­ kraft auf den Klemmkörper 2 an der Berührungsstelle B zwischen dem Klemmkörper 2 und der Zunge 11 ausübt. Im veranschaulichten Beispiel ist die Zunge 11 eben. Es kann jedoch ebenso die Verwendung einer Zunge mit einer abweichenden Form vorgesehen sein, und zwar insbesondere eine, die eine oder mehrere Wel­ len aufweist, was die Flexibilität verbessert. Die nachfolgenden Überlegungen bleiben durch An­ setzen einer fiktiven Geraden, die die Punkte A und B aus Fig. 1 miteinander verbindet, bei jeder Aus­ führungsform anstelle der ebenen Feder dieselben. Die Vorspannkraft, die in der Figur durch einen Kraft­ vektor F veranschaulicht ist, hängt von der Auslenkung der Zunge 11 ab. Die Kraft F ist umso größer, je mehr die Auslenkung der Zunge 11 zunimmt. Wenn man, was näherungsweise richtig ist, zur Vereinfachung der Zeichnungen und der Überlegung annimmt, daß die Zunge 11 ihre Ausgangsgestalt beibehält und sich um eine Schwenkachse biegt, deren Spur in Fig. 1 mit A bezeichnet ist, während der Schwenkanschlag von der ge­ genüberliegenden Kante des Fensters 9 gebildet und in Fig. 1 mit P bezeichnet ist, so ergibt sich, daß die Größe der Vorspannkraft F proportional einem Winkel c ist, den die Zunge 11 oder die Gerade AB mit der Ge­ raden AP einschließt.

Jeder Klemmkörper 2 hat die gleiche Gestalt und weist eine äußere Gleitfläche 12 sowie eine innere Gleit­ fläche 13 auf. Diese Flächen können in Gestalt von Zylinderflächen oder einer Aufeinanderfolge mehrerer Zylinderflächen ausgeführt sein, deren Krümmungsmit­ telpunkte gegeneinander in der Weise räumlich ver­ setzt sind, derart, daß sich eine Vergrößerung der Gesamtabmessung des Klemmkörpers 2 während dessen Kippen ergibt, um wie üblich die Klemm­ wirkung zu ermöglichen. Der Klemmkörper 2 der erfin­ dungsgemäßen Freilaufeinrichtung enthält eine im we­ sentlichen ebene Rückfläche 14, die in Berührung mit der Schwenklagerschneide 10 kommt, deren Spur in der Fig. 1 durch den Punkt P veranschaulicht ist. Selbstverständ­ lich kann die Fläche 14 auch eine andere Gestalt auf­ weisen, ohne hierdurch die Wirkungsweise zu verändern. Die ebene Fläche 14, die in dem inneren Bereich an die innere Gleitfläche 13 anschließt, ist über einen konkaven ausgerundeten Abschnitt 15 mit einem ebenen Flächenabschnitt 16 verbunden, der sich bis zu der äußeren Gleitfläche 12 fortsetzt.

An der Vorderseite weist der Klemmkörper 2 eine seit­ liche Ausbuchtung auf, die hauptsächlich nach innen zu gerichtet und insgesamt mit 17 bezeich­ net ist. Diese Ausbuchtung bildet einen konvexen Vorsprung, der, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, eine zylindrische Fläche trägt, deren Mittelpunkt mit dem Buchstaben D gekennzeichnet ist. Die Zylinderfläche des Vorsprunges 17 schließt radial nach außen zu an einen Planflächenabschnitt 18 an, der nach einem kon­ kaven Stück 19 in einen Planflächenbereich 20 über­ geht, welcher selbst zu der äußeren Gleitfläche 12 führt. Wie man aus der Fig. 1 entnehmen kann, bildet der äußere Teil des Klemmkörpers 2 einen sich er­ weiternden Bereich, der nach außen hin durch die äußere Gleitfläche 12 begrenzt ist und sich in Rich­ tung auf die beiden konkaven Abschnitte 15 und 19 hin verjüngt.

Hingegen schließt nach innen zu der konvexe Vorsprung 17 an einen konkaven Bereich 21 an, in dessen Inneres teilweise das freie Ende der Zunge 11 beim Kippen des Klemmkörpers 2 eindringen kann. Der konkave Bereich 41 geht schließlich nach innen zu in einen Planflächen­ abschnitt 22 über, der sich bis zu der inneren Gleit­ fläche 13 fortsetzt.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die Vorspann­ kraft F, die von der mit der zylindrischen Oberfläche des konvexen Vorsprunges 17 in Berührung stehende Feder 11 ausgeübt wird, rechtwinklig zu der Tangente gerichtet, die diesen beiden miteinander in Berührung stehenden Flächen gemeinsam ist. Diese Vorspannkraft, die an dem Berührungspunkt P angreift, geht demnach durch den Krümmungsmittelpunkt D und bildet einen im wesentlichen konstanten Winkel mit der Geraden AB. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die Feder 11 im wesentlichen eine ebene Gestalt aufweist, ergibt es sich, daß die Vorspannkraft ebenfalls rechtwinklig zu der Zunge 11 gerichtet ist. Die Zunge 11 bildet eine Tangente zu der Oberfläche des Vorsprunges 17, wobei die Reibung zwischen der Zunge 11 und dem Klemmkörper 2 auf ein Minimum verringert ist und der größte Teil der von der elastischen Zunge 11 aus­ geübten Vorspannkraft ausgenutzt wird, was nicht der Fall wäre, wenn die Zunge auf den Klemmkörper 2 mit­ tels einer Anschlagfläche einwirken würde, die mit einer planen Fläche des Klemmkörpers 2 in Berührung steht, wie dies bei den meisten bekannten Klemmkör­ perfreilaufeinrichtungen der Fall ist.

Es ist im übrigen auch zu sehen, daß die im wesent­ lichen nach außen gerichtete Vorspannkraft F gegen­ über der radialen Richtung in der Weise geneigt ist, daß sie eine nach hinten gerichtete Komponente auf­ weist, d. h. gegen den Schwenkanschlag 10 oder den Punkt P gerichtete Komponente. Hierdurch hat die Schwenk­ zunge 11 die Tendenz, ein Andrücken des Klemmkörpers 2 an den Schwenkanschlag 10 hervorzurufen, was für das Funktionieren der Anordnung notwendig ist.

Das von der Schwenkzunge 11 auf den Klemmkörper 2 aus­ geübte Vorspannmoment C ergibt sich durch die Formel:

C = F × l,

wobei F die durch die Schwenkzunge 11 ausgeübte Vor­ spannkraft und l der Hebelarm ist, d. h. die Länge der den Punkt P schneidenden Senkrechten auf den Vektor F der Fig. 1 bis zu dem Punkt H.

Gemäß der Erfindung verändert sich die Länge des Hebelarms l im umgekehrten Sinne wie der Wert der Vorspannkraft S, wenn die Neigung des Klemmkörpers 2 infolge einer Dezentrierung zwischen der inneren 4 und der äußeren 5 Gleitbahn verändert wird.

Fig. 2, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszei­ chen versehen sind, zeigt eine mögliche Stellung eines der Klemmkörper 2 vor dem Einkuppeln in einem Betriebs­ fall mit einer Exzentrizität, und zwar an einer Seite, wo der Spalt größer ist als der aus Fig. 1. Die innere Gleit­ bahn, deren Verlauf in Fig. 2 mit 4a gezeigt ist, befindet sich demgemäß weiter innen als die durch eine strichpunktierte Linie veranschaulichte Gleitbahn 4. Unter Berücksichtigung dieses größeren Spaltes kippt der Klemmkörper 2 in Richtung des Pfeiles 7 gegen­ über derjenigen Stellung, die er in Fig. 1 einnimmt. Die Schwenkzunge 11, die in Berührung mit der zylindri­ schen Oberfläche des Vorsprunges 17 bleibt, ist weni­ ger ausgelenkt als in dem Fall nach Fig. 1. Die mit S₂ bezeichnete Vorspannkraft ist demgemäß kleiner. Im Gegensatz dazu ist aus Fig. 2 zu ersehen, daß die Länge l₂ des Hebelarmes größer ist.

Im gegenteiligen, in Fig. 3 veranschaulichten Fall, wo der Spalt vermindert ist, befindet sich der Verlauf der Gleitbahn 4b oberhalb dem der Gleitbahn 4. Die Klemmkörper 2 nehmen eine Winkelstellung ein, die entgegen der Richtung des Pfeiles 7 gekippt ist. Die Schwenkzunge 11 ist stärker ausgelenkt als in den vorhergehenden Fällen, wodurch die Vorspann­ kraft F₃ zunimmt. Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß im Gegensatz dazu die Länge des Hebelarmes l₃ stärker vermindert ist.

Infolge der besonderen Gestaltung des Klemmkörpers 2, der mit seinem mit der Schwenkzunge 11 in Berührung stehenden konvexen Vorsprung 17 versehen ist, er­ hält man unter diesen Umständen ein Vorspannmoment, das im wesentlichen konstant ist, weil sich die Länge des Hebelarmes l und der Betrag der Vorspannkraft F im entgegengesetzten Sinne verändern.

Es ist verständlich, daß das Kippen des Klemmkörpers 2 innerhalb vernünftiger Grenzen bleiben muß, um dieses Ergebnis zu erzielen. Der optimale Funktionsbereich läßt sich ohne weiteres durch einige geometrische Überlegungen festlegen, die in Fig. 1 gezeigt sind. Wenn mit D der Krümmungsmittelpunkt der Zylinderfläche des konvexen Vorsprunges 17 bezeichnet ist, ist es möglich, einen Winkel a zwischen den Geradenabschnit­ ten PA und PD zu definieren. Wenn weiterhin mit B der Berührungspunkt zwischen der Schwenkzunge 11 und der Oberfläche des konvexen Vorsprunges 17 bezeichnet ist, erkennt man, daß der Winkel a positiv ist, wenn der Geradenabschnitt PD gegenüber dem Geraden­ abschnitt PA nach innen zu liegt, wie dies in Fig. 1 der Fall ist. Umgekehrt wird der Winkel a ein nega­ tives Vorzeichen bekommen, wenn der Geradenabschnitt PD außerhalb gegenüber dem Geradenabschnitt PA liegt. Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Winkel a null ist, sobald der Punkt D auf dem Geradenabschnitt PA zu liegen kommt. Des weiteren sei mit b der Winkel be­ zeichnet, der von den Geradenabschnitt PA und PH eingeschlossen ist (Fig. 1). Bei dem gezeigten Aus­ führungsbeispiel sind die Winkel b und c gleich, wenn die Schwenkzunge 11 rechtwinklig sich zu dem Vektor der Vorspannkraft F erstreckt. Im verallgemeinerten Fall weisen die Winkel b und c unterschiedliche Werte auf, die sich jedoch immer im gleichen Sinne verändern.

Da im übrigen zu ersehen ist, daß L die Länge des Ge­ radenabschnittes PD ist, läßt sich schreiben:

l = Lcos(a + b).

Dementsprechend ist der Hebelarm l null, wenn die Summe der Winkel (a + b) = 90° ist. Es handelt sich um die untere Grenze des Hebelarmes l. Wenn allerdings (a + b) größer als 90° werden würde, ergäbe sich eine Umkehrung des auf den Klemmkörper 2 einwirkenden Vorspannmomentes. Die obere Grenze des Hebelarmes l ist der Wert L, und zwar in dem Falle, in dem die Summe der Winkel (a + b) gleich null ist, d. h. b = -a.

Zwischen diesen beiden Grenzen ist es möglich, daß sich der Hebelarm l im umgekehrten Sinne wie die Vorspannkraft F ändert, d. h. im umgekehrten Sinne wie der Winkel c oder der Winkel b, wenn sich b und c im gleichen Sinne ver­ ändern.

Die Gleichung für die Veränderung des Hebelarmes l als Funktion des Winkels b lautet:

Da sich die Winkel a und b im betrachteten Bereich in derselben Richtung verändern, ergibt sich, daß da/db immer positiv ist. Damit dl/db ständig negativ bleibt, genügt es, wenn sin(a + b) ständig positiv bleibt; eine Bedingung, die erhalten wird, wenn:

180° < (a + b) < 0.

Unter Berücksichtigung der bestehenden Funktionsbe­ schränkung (a + b) < 90°, ist der schließlich ver­ wendbare Bereich, in dem ein Hebelarm l erreicht wird, der sich im umgekehrten Sinne zu der Vorspann­ kraft F verändert, gegeben, wenn gilt:

90° < (a + b) < 0.

In der Praxis verwendet man, wohl verstanden, einen Teil des zulässigen Bereiches, wie dies durch das Beispiel in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Ein stärkeres, in Rich­ tung des Pfeiles 7 gerichtetes Kippen als in Fig. 2 wäre in der Tat noch möglich und würde es gestatten, einen negativen Wert des Winkels a mit einer noch kleineren Vorspannkraft ebenso wie eine entsprechende Vergrößerung des Wertes des Hebelarmes l zu erhalten.

Um sich einen Sicherheitsbereich zu sichern, verwendet man in der Praxis für die normale Funktion des Klemm­ körperfreilaufes nur denjenigen Bereich, in dem sich der Krümmungsmittelpunkt D der mit der Zunge 11 in Berührung stehenden Zone des Vorsprunges ständig auf derselben Seite der im wesentlichen zylindrischen Fläche befindet, die durch die Bandfeder festgelegt ist.

Bei dem in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsbei­ spiel, bei dem identische Teile mit denselben Bezugs­ zeichen versehen sind, weist der Klemmkörper 23 eine abweichende Gestalt auf, in dem Sinne, daß ein dem Vorsprung 17 aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechender konvexer Vorsprung 24 im wesentlichen nach außen und an der Rückseite des Klemmkörpers 23 angeordnet ist. Wie vorher weist der Vorsprung 24 eine im wesentlichen zylindrische Fläche auf, die von einem vertieften Bereich 25 begrenzt ist, der nach außen zu liegt und in dessen Inneres teilweise das freie Ende der Schwenkzunge 11 eindringen kann. Die Vorderseite des Klemmkörpers 23 ist im wesentlichen eben und mit 26 bezeichnet. Sie kommt über die Kante 10 mit dem Rand des Fensters 9 in der Feder 27 in Berührung.

Die Schwenkzunge 11 ist nach außen abgelenkt, damit sie auf dem konvexen Fortsatz 24 zur Anlage kommen kann. Hierbei dringt die Schwenkzunge 11 teilweise in das Innere der Öffnung 8 in dem Käfig 3 vor.

In Fig. 4 ist, wie oben, die Vorspannkraft F als senkrecht auf die Oberfläche des konkaven Fortsatzes 24 wirkend eingezeichnet und es hat die Schwenkzunge 11 im wesentlichen die Form einer ebenen Fläche. Ebenfalls, wie vorher, geht die Vorspannkraft durch den Krümmungsmittelpunkt D des Fortsatzes 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorspannkraft F im wesentlichen nach innen gerichtet und weist eine zu dem Schwenkanschlag 10 gerichtete Komponente auf. Der Hebelarm ist mit l bezeichnet. Wenn der Klemm­ körper 23 in Richtung des Pfeiles 7 zufolge einer Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Gleit­ bahnen 4 und 5 kippt, nimmt die Vorspannkraft F ab, während der Hebelarm l länger wird. Wenn der Klemm­ körper 23 infolge einer Verminderung des Abstandes zwischen den beiden Gleitbahnen 4 und 5 in der ent­ gegengesetzten Richtung kippt, nimmt die Vorspann­ kraft zu, wohingegen der Hebelarm l kürzer wird. Ebenso wie vorher bleibt in allen Fällen das Dreh­ moment demzufolge im wesentlichen konstant.

Es ist zu sehen, daß die Schwenkzunge 11, anstatt wie bei den veranschaulichten Ausführungsbeispielen im wesentlichen eben zu sein, in der Nähe ihrer Kontakt­ zone mit den Vorsprüngen 17 und 24 der Klemmkörper auch einen im wesentlichen konvexen Bereich aufweisen kann, wobei die Ausbauchung in Richtung auf den Fort­ satz 24 bzw. 17 gerichtet ist.

Bei der vorhergehenden Beschreibung bezeichnet "vorne" Elemente oder Teile der Klemmkörper oder der Feder, die sich auf der Vorderseite, bezogen auf die Bewe­ gung befinden, der das Gehäuse 5 in Richtung des Pfeiles 6 unterliegt. Demgemäß ist in den gezeigten Darstellungen die "Vorder"-Seite auf der linken Seite der Zeichnungen, während die Hinter- oder Rückseite sich auf der rechten Seite der Zeichnungen befindet.

Claims (11)

1. Zwischen einer äußeren zylindrischen Gleitbahn (5) sowie einer inneren zylindrischen Gleitbahn (4) anzuordnen­ de Klemmkörperfreilaufeinrichtung
mit einem im wesentlichen zylindrischen Käfig (3), der mit einer Vielzahl von Öffnungen (8) versehen ist,
mit einer zylindrischen Bandfeder (1), die eine Viel­ zahl von Fenstern (9) aufweist und für jedes Fenster (9) eine Schwenkzungenfeder (11) bildet, die einstückig mit der zylindrischen Bandfeder (1) verbunden ist,
mit einer Anzahl von Klemmkörpern (2), die in den Öff­ nungen (8) sitzen, von denen jeder wenigstens mit einem Teil durch die Öffnung (8) hindurchtritt,
wobei jeder Klemmkörper (2) mit der zugehörigen Schwenkzüngenfeder (11) eine Kontaktzone (17, 24) bildet, durch die Schwenkzungenfeder (11) gegen eine eine Schwenk­ lagerschneide (10) für jeden Klemmkörper (2) bildende Kante (10) des zugehörigen Fensters (9) angedrückt ist und durch die Schwenkzungenfeder (11) im Sinne eines Kippens in Rich­ tung der bevorzugten Klemmung sowie im Sinne des Ausübens einer den Klemmkörper (2) gegen die Schwenklagerschneide andrückenden Kraft (F) vorgespannt ist, die von der Schwenk­ stellung des jeweiligen Klemmkörpers (2) in dem Fenster (9) abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzone (17, 24) eine solche Lage und Form aufweist, daß sich die Länge des Hebelarms (l), mit dem die von der Schwenkfederzunge (11) bezüglich der Schwenklager­ schneide (10) ausgeübte Kraft (F) angreift, sich bei einer Veränderung der Schwenkstellung des Klemmkörpers (2, 23) im Freilaufzustand zufolge einer Dezentrierung der inneren Gleitbahn (4) bezogen auf die äußeren Gleitbahn (5) im ent­ gegengesetzten Sinne zu dem Wert dieser Kraft (F) verän­ dert.

2. Freilaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktzone (17, 24) zwischen dem Klemmkörper (2, 23) und der Schwenkfederzunge (10) derart gestaltet ist, daß die Wirkrichtung der durch die Schwenk­ federzunge (11) auf den Klemmkörper (2, 23) ausgeübten Kraft mit der Geraden, die den Schwenkpunkt der Schwenkfe­ derzunge (11) an der Bandfeder (1) mit der Berührungsstelle der Schwenkfederzunge (11) an dem Klemmkörper (2, 23) ver­ bindet, einen Winkel einschließt, der unabhängig von der Neigung des Klemmkörpers (2, 23) im Freilaufzustand infolge einer Dezentrierung der Einrichtung konstant bleibt.

3. Freilaufeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schwenkfederzunge (11) im wesentli­ chen eben ist und daß der erwähnte Winkel in der Größen­ ordnung von 90° liegt.

4. Freilaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktzone einen konvexen Vorsprung (17, 24) aufweist, auf dem die Schwenkfederzunge (11) auf­ liegt.

5. Freilaufeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Schwenkfederzunge (11), der auf dem konvexen Vorsprung (17, 24) aufliegt, im wesentlichen plan oder konvex ist, wobei die konvexe Ge­ stalt auf den Klemmkörper (2, 23) gerichtet ist.

6. Freilaufeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (17, 24) durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausbuchtung des Klemmkör­ pers (2, 23) gebildet ist, die von einem vertieften Bereich (21, 25) des Klemmkörpers (2, 23) begrenzt ist, und daß die Schwenkfederzunge (11) mit ihrem freien Ende teilweise in die Vertiefung (21, 25) eindringt.

7. Freilaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe Vor­ sprung (17, 24) eine zylindrische Fläche aufweist.

8. Freilaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Fortsatz (17, 24) des Klemmkörpers (2, 23) in Eingriff kom­ mende Teil der Schwenkfederzunge (11) sich an einer Seite der von der Bandfeder definierten, im wesentlichen zylin­ drischen Fläche befindet und während der Wirkung der Frei­ laufeinrichtung auch bei einer Veränderung der Neigung des Klemmkörpers (2, 23) infolge einer Dezentrierung der Ein­ richtung auch auf dieser Seite bleibt.

9. Freilaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungs­ mittelpunkt (D) des vorspringenden, mit der Schwenkfeder­ zunge (11) in Berührung stehenden ausgebuchteten Bereiches im Betrieb des Freilaufes ständig auf derselben Seite der durch die Bandfeder definierten, im wesentlichen zylindri­ schen Fläche bleibt, unabhängig von der Neigung des Klemm­ körpers im Freilaufzustand infolge einer Dezentrierung der Einrichtung.

10. Freilaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (17, 24) im wesentlichen radial nach innen zu gerichtet und die von der Schwenkfederzunge (11) ausgeübte Vorspannkraft radial nach außen gerichtet ist.

11. Freilaufeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (24) im we­ sentlichen radial nach außen und die von der Schwenkfeder­ zunge (11) ausgeübte Vorspannkraft radial nach innen zu gerichtet ist.