DE3834198C2 - - Google Patents
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- DE3834198C2 DE3834198C2 DE3834198A DE3834198A DE3834198C2 DE 3834198 C2 DE3834198 C2 DE 3834198C2 DE 3834198 A DE3834198 A DE 3834198A DE 3834198 A DE3834198 A DE 3834198A DE 3834198 C2 DE3834198 C2 DE 3834198C2
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D41/10—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing
- F16D41/105—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing the intermediate members being of circular cross-section, of only one size and wedging by rolling movement not having an axial component between inner and outer races, one of which is cylindrical
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- F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
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Description
Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Freilaufkupplung mit
- - einem Außenteil, das an seinem Innenumfang mit einer ersten Nockenfläche versehen ist;
- - einem Innenteil, das in dem Außenteil koaxial angeordnet und an seinem Außenumfang mit einer zweiten Nockenfläche versehen ist;
- - einem Käfig, der zwischen dem Außenteil und dem Innenteil und damit zwischen der ersten und der zweiten Nockenfläche sitzt und in dem eine Mehrzahl von Taschen ausgebildet ist;
- - Klemmkörpern, die in den Taschen des Käfigs angeordnet sind und mit der ersten und der zweiten Nockenfläche in Eingriff kommen können, wenn der Käfig um einen vorbestimmten Winkel gegenüber dem Außenteil oder dem Innenteil gedreht wird;
- - elastischen Mitteln zum Vorspannen der Klemmkörper in der Umfangsrichtung des Käfigs;
- - einer Mitnehmeranordnung, die den Käfig mit einem mit dem Abtriebsteil in Verbindung stehenden Kupplungsteil in Eingriff bringt, nachdem ein Spiel in der Drehrichtung überwunden ist,
- - wobei das mit dem Abtriebsteil in Verbindung stehende Kupplungsteil das Innenteil oder das Außenteil ist.
Eine Klemmkörper-Freilaufkupplung dieser Art, bei welcher das mit dem Abtriebsteil
in Verbindung stehende Kupplungsteil das Innenteil ist, ist aus der US 41 77 887 bekannt.
Im Falle dieser bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplung steht das Außenteil
fest. Bei einer Drehbewegung des Antriebsteils in der einen oder der anderen Drehrichtung
wird das Abtriebsteil mitgenommen. Dagegen wird ein Mitnehmen des Antriebsteils
von dem Abtriebsteil durch Verklemmen der Klemmkörper verhindert.
Es ist ferner eine Klemmkörper-Freilaufkupplung mit einem an seinem Innenumfang
mit einer ersten Nockenfläche versehenen Außenteil, einem in dem Außenteil koaxial
angeordneten und an seinem Außenumfang mit einer zweiten Nockenfläche versehenen
Innenteil, einem zwischen den beiden Nockenflächen sitzenden, eine Mehrzahl von Taschen
aufweisenden Käfig und in den Käfigtaschen angeordneten Klemmkörpern bekannt
(GB 7 73 658), wobei die Klemmkörper mit den beiden Nockenflächen in Eingriff
kommen, wenn der Käfig um einen vorbestimmten Winkel gegenüber dem Innenteil gedreht
wird. Der Käfig ist mittels Druckfedern, die sich einerseits an dem Innenteil und
andererseits an dem Käfig abstützen, in einer Neutralstellung mit Bezug auf die
Nockenfläche des Innenteils gehalten, solange das von dem Innenteil über die Druckfedern
auf den Käfig einwirkende Drehmoment einen vorbestimmten Grenzwert nicht
überschreitet. In diesem Betriebszustand wird das Außenteil außer Antriebsverbindung
mit dem Käfig und mit dem Innenteil gehalten. Übersteigt dagegen das auf den Käfig
einwirkende Drehmoment den Grenzwert, wird der Käfig gegenüber dem Innenteil
verstellt; Innen- und Außenteil werden über die Klemmkörper miteinander gekuppelt.
Den beiden bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplungen ist gemeinsam, daß Drehmoment
nur zwischen einem einzigen Antriebsteil und einem Abtriebsteil übertragen
werden kann. Die bekannten Kupplungen eignen sich daher auch nicht für Hilfskraftlenkungen,
bei denen Drehmoment von Hand und von einer Hilfskraftquelle auf die
lenkbaren Räder übertragbar sein muß.
Eine typische bekannte elektrische Hilfskraftlenkung ist in Fig. 31 veranschaulicht. Dabei
ist ein Drehmomentsensor vorgesehen, der über eine Steuereinheit einen Motor 6
betätigt, wenn ein Drehmoment einer Lenkwelle 3 ermittelt ist, das aufgrund des
Widerstandes der Fahrzeugräder 2 auftritt, wenn ein Lenkrad 1 in der einen oder der
anderen Richtung gedreht wird. Die Abtriebswelle des Motors 6 ist über ein Untersetzungsgetriebe
7 mit einem Ritzel 8 der Lenkwelle 3 gekoppelt. Das Ritzel 8 kämmt mit
einer Zahnstange 9, die mit den Fahrzeugrädern 2 verbunden ist. Da bei dieser Anordnung
die Antriebskraft des Motors 6 auf die Fahrzeugräder übertragen wird, lassen sich
diese mit einer sehr geringen manuellen Lenkkraft steuern. Wenn bei einer solchen
elektrischen Hilfskraftlenkung jedoch ein Fehler in dem die Steuereinheit 5, den Motor
6 und das Untersetzungsgetriebe 7 umfassenden Antriebssystem auftritt, kann die zum
Drehen des Lenkrads 1 erforderliche Kraft zu groß werden, um ein Lenken der Fahrzeugräder
zuzulassen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Untersetzungsgetriebe 7
und der Motor 6 auch in einem solchen Störfall mit der Lenkwelle 3 gekoppelt sind. Es
ist bekannt, im Hinblick auf dieses Problem eine Kupplung 10 zwischen dem Untersetzungsgetriebe
7 und dem Ritzel 8 vorzusehen. Wird eine Elektromagnetkupplung benutzt,
muß diese Kupplung jedoch recht groß bemessen sein, um das erforderliche
Drehmoment übertragen zu können. Bei Verwendung einer Klauenkupplung ist eine
recht große Kraft erforderlich, um die Kupplung einzurücken und die Kupplung unter
Lastbedingungen auszurücken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unter anderem zur Verwendung bei
Hilfskraftlenkungen geeignete Klemmkörper-Freilaufkupplung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der drehmomentabhängig auf ein Abtriebsteil Drehmoment von einem
ersten oder einem zweiten Antriebsteil übertragen werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Klemmkörper-Freilaufkupplung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
- - ein weiteres Antriebsteil mit dem Außenteil bzw. dem Innenteil verbunden oder von diesen gebildet ist;
- - das Abtriebsteil mit dem Käfig über mindestens ein elastisches Drehmomenteinstellglied gekoppelt ist, das die Mitnehmeranordnung in einer Neutralstellung zu halten sucht, in welcher das Spiel aufrechterhalten wird, und das, wenn es einem größeren als einem vorbestimmten Drehmoment ausgesetzt wird, verformt wird, bis das Spiel verschwindet,
- - und bei Verschwinden des Spiels das weitere Antriebsteil die Drehmomentübertragung auf das Abtriebsteil übernimmt.
Obwohl die erfindungsgemäße Klemmkörper-Freilaufkupplung in der Lage ist, Drehmoment
von zwei Antriebsteilen drehmomentabhängig auf ein Abtriebsteil zu übertragen,
kommt die Kupplung mit einer verhältnismäßig kleinen Anzahl an Einzelteilen aus.
Sie läßt sich einfach montieren, und sie hat einen besonders kompakten Aufbau. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 in größerem Maßstab einen Teilschnitt entsprechend Fig. 2,
Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3 für einen anderen Betriebszustand,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer elektrischen Hilfskraftlenkung, die mit der
Kupplung nach der Erfindung versehen ist,
Fig. 6 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Kupp
lung,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6,
Fig. 8 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform der Kupp
lung,
Fig. 9 einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der Kupp
lung,
Fig. 10 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der
in den Taschen sitzenden Federn,
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI der Fig. 10,
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine weiter abgewandelte Ausführungs
form der Federn,
Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII der Fig. 12,
Fig. 14 einen Längsschnitt einer Kupplung gemäß einer fünften
Ausführungsform,
Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV der Fig. 14,
Fig. 16 eine Seitenansicht des Käfigs der Kupplung gemäß den
Fig. 14 und 15,
Fig. 17 in größerem Maßstab einen Teilquerschnitt entsprechend
Fig. 15,
Fig. 18 einen Teilquerschnitt ähnlich Fig. 17 für einen anderen Be
triebszustand,
Fig. 19 einen Teilquerschnitt des Käfigs und des Innenteils, der
erkennen läßt, wie beide in gegenseitigem Eingriff ste
hen,
Fig. 20 einen Teilquerschnitt ähnlich Fig. 19 für einen anderen
Betriebszustand,
Fig. 21 bis 23 in größerem Maßstab Teilquerschnitte ähnlich Fig. 17 für
eine sechste, siebte und achte Ausführungsform der Kupp
lung,
Fig. 24 einen Längsschnitt einer Kupplung gemäß einer neunten
Ausführungsform entlang der Linie XXIV-XXIV der Fig. 25,
Fig. 25 einen Querschnitt der Kupplung gemäß Fig. 24,
Fig. 26 eine Teilseitenansicht der Kupplung gemäß Fig. 24, die
das in der Drehrichtung gebildete Spiel A erkennen läßt,
Fig. 27 einen Teilquerschnitt ähnlich Fig. 25 für einen anderen
Betriebszustand,
Fig. 28 einen Längsschnitt durch eine Kupplung entsprechend
einer zehnten Ausführungsform entlang der Linie XXVIII-
XXVIII der Fig. 29,
Fig. 29 einen Querschnitt durch die Kupplung gemäß Fig. 28,
Fig. 30 eine Teilseitenansicht der Kupplung gemäß Fig. 28, die
die Funktion des Spiels A in der Drehrichtung erkennen
läßt, und
Fig. 31 eine schematische Darstellung einer bekannten elektrischen
Hilfskraftlenkung.
Die in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichte erste Ausführungsform der Kupp
lung weist ein Außenteil 11, ein Innenteil 12 und einen zwischen dem Außen
teil 11 und dem Innenteil 12 angeordneten zylindrischen Käfig 15 auf. Das
Innenteil 12 sitzt in dem Außenteil 11 und ist an seinem einen Ende mit einer
Welle 13 versehen, die in dem Außenteil 11 über ein Lager 14 drehbar abge
stützt ist. Der Käfig 15 trägt an seinem einen Ende eine Welle 16, die in dem
Außenteil 11 über ein Lager 17 drehbar gelagert ist.
An dem dem geschlossenen Ende des Käfigs 15 gegenüberliegenden anderen
Ende des Innenteils 12 befindet sich eine Welle 18 von geringem Durchmes
ser. Die Welle 18 greift in eine in dem geschlossenen Ende des Käfigs 15
ausgebildete Ausnehmung 19 ein und ist in dem Käfig 15 über ein Lager 20
drehbar gelagert. Die Innenumfangsfläche 21 des Außenteils 11 ist zylin
drisch ausgebildet, während die Außenumfangsfläche des Innenteils 12 von
polygonaler Form ist und Nockenflächen 22 aufweist. Mehrere keilförmige
Räume 23 werden zwischen den Nockenflächen 22 und der zylindrischen Flä
che 21 ausgebildet. Jeder dieser Räume 23 hat eine solche Gestalt, daß sei
ne Breite in Richtung auf seine gegenüberliegenden Enden hin abnimmt.
In dem Käfig 15 sind Taschen 24 an Stellen ausgebildet, die den keilförmigen
Räumen 23 entsprechen. Jede Tasche 24 nimmt zwei Wälzlager 25 und 25′
auf. Zwischen jedem Paar von Wälzgliedern 25 und 25′ sitzt eine Feder 27,
welche die beiden Wälzglieder in voneinander wegweisender Richtung vor
spannt und gegen zwei Wände 26 an beiden Seiten jedes keilförmigen Raums
23 anpreßt. Der Käfig 15 kann mit dem Innenteil 12 über einen Stift 28 ge
koppelt werden. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist das eine Ende des Stifts 28
in die Außenumfangsfläche des Innenteils 12 fest eingelassen, während das
andere Stiftende durch eine Öffnung 29 hindurchreicht, die in dem Käfig 15
ausgebildet ist. Die Öffnung 29 hat in Umfangsrichtung des Käfigs 15 Lang
lochform, wodurch zu beiden Seiten des Stiftendes ein Spiel A erhalten wird,
das sich in der Drehrichtung der Kupplung zwischen der betreffenden Wand
der Öffnung 29 und dem Stift 28 erstreckt. Um den Stift 28 in einer Mittel
stellung mit Bezug auf die Öffnung 29 zu halten, sitzen in der Öffnung 29
zu beiden Seiten des Stifts 28 elastische Drehmomenteinstellglieder 30. Wäh
rend der Stift 28 in der Mitte der Öffnung 29 gehalten wird, bleiben die
Wälzglieder 25 und 25′ außer Eingriff mit einem der verengten Bereiche der
keilförmigen Räume 23.
Wenn auf die Antriebswelle 16 ein Drehmoment einwirkt, das einen vorbestimm
ten Wert übersteigt, kann eines der elastischen Glieder 30 zusammengedrückt
werden, bis das Spiel A in der Drehrichtung auf der einen Seite des Stifts 28
verschwindet und der Käfig 15 und das Innenteil 12 über den Stift 28 miteinan
der in Eingriff gebracht werden.
Wenn die Kupplung gemäß der ersten Ausführungsform bei einer elektrischen
Hilfskraftlenkung eingesetzt wird, wie sie in Fig. 5 veranschaulicht ist, wird
die Antriebswelle 16 mit einer ein Lenkrad 40 tragenden Lenkwelle 41 gekuppelt,
während die Abtriebswelle 13 mit einer Welle 44 eines Ritzels 43 verbunden ist,
das mit einer Zahnstange 42 kämmt. Es ist ein Sensor 45 zum Erfassen des Dreh
moments der Lenkwelle 41 vorgesehen, um einen Motor 47 über eine Steuerein
heit 46 zu steuern. Die Drehbewegung des Motors 47 wird über einen Drehmo
mentübertrager 48 eines Getriebes auf das Außenteil 11 übertragen. Das Außen
teil 11 ist mit einem Drehmoment übertragenden Bauteil, beispielsweise einem
Zahnrad, zu versehen, das mit dem Drehmomentübertrager 48 in Eingriff ge
bracht werden kann.
Selbst wenn in diesem Fall das Lenkrad 40 in einer solchen Richtung gedreht
wird, daß eine Drehung des Käfigs 15 in Richtung auf die linke Seite der Fig. 3
erfolgt, wird der Käfig 15 gegenüber dem Innenteil 12 nicht wesentlich ver
dreht, wenn die Lenkkraft kleiner als das voreingestellte Drehmoment ist, das
durch die Vorspannung der elastischen Glieder 30 bestimmt wird. Die Wälzglie
der 25 und 25′ werden dadurch aus den verengten Bereichen der keilförmigen
Räume 23 herausgehalten, wodurch die Kupplung im ausgerückten Zustand
bleibt.
Wenn also die Lenkkraft verhältnismäßig gering ist, erfolgt keine Kraftübertra
gung von dem Außenteil 11 auf das Innenteil 12. Das bedeutet, daß das Fahr
zeug nur mit der manuellen Lenkkraft gelenkt wird.
Wenn die manuelle Lenkkraft das von der Vorspannung der elastischen Glieder
30 bestimmte, voreingestellte Drehmoment überschreitet, drückt der Käfig 15
eines der elastischen Glieder 30 zusammen, bis das Spiel A auf der einen Seite
verschwindet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Fall wird die Lenk
kraft auf die Fahrzeugräder über den Käfig 15, den Stift 28, das Innenteil 12,
die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und die Zahnstange 42 übertragen.
Wenn der Käfig 15 gegenüber dem Innenteil 12 zur linken Seite hin gedreht
wird, wird eines der Wälzglieder 25 und 25′, nämlich das linke Wälzglied 25,
von der Feder 27 so vorgespannt, daß es mit dem verengten Bereich an der
einen Seite des keilförmigen Raums 23 in Eingriff kommt.
Die Fahrzeugräder bieten einen Widerstand, wenn sie mit der Lenkkraft be
aufschlagt werden; dadurch wird auf die Lenkwelle 41 ein Drehmoment ausge
übt. Der Drehmomentsensor 45 erfaßt das Drehmoment der Lenkwelle 41, um
den Motor 47 über die Steuereinheit 46 zu starten. Die Antriebsleistung des
Motors 47 wird auf das Außenteil 11 und von dort auf das mit dem Außenteil
11 über die Wälzglieder 25 jetzt in Eingriff stehende Innenteil 12 sowie
schließlich über die Welle 13 des Innenteils 12, die Ritzelwelle 44, das Ritzel
43 und die Zahnstange 42 auf die Fahrzeugräder übertragen.
Wie vorstehend erläutert, wird auf den Hilfskraft-Lenkbetrieb übergegangen,
wenn die manuelle Lenkkraft das voreingestellte Drehmoment überschreitet,
was es möglich macht, die Fahrzeugräder mit einer minimalen Lenkkraft zu
steuern.
Sollte das die Steuereinheit 46 und den Motor 47 einschließende Antriebssystem
ausfallen, läßt sich der Käfig 15 beispielsweise nach links mit Bezug auf das
Innenteil 12 durch entsprechendes Drehen des Lenkrades 40 drehen, so daß
die Wälzglieder 25 in den verengten Bereich auf der einen Seite der keilför
migen Räume hineingedrückt werden (Fig. 4). Das Drehmoment des Käfigs 15
allein reicht jedoch nicht aus, um die Wälzglieder 25 derart in die verengten
Bereiche der keilförmigen Räume zu pressen, daß das Außenteil 11 und das
Innenteil 12 miteinander gekuppelt werden. Die Wälzglieder gleiten daher frei
entlang der zylindrischen Fläche 21 des Außenteils 11.
Die Lenkkraft wird jetzt auf die Fahrzeugräder über den Käfig 15, den Stift
28, das Innenteil 12, die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und die Zahnstange 42
übertragen, während das Antriebssystem von der Lenkvorrichtung abgekup
pelt ist. Infolgedessen wird die zum Steuern der Fahrzeugräder erforderliche
manuelle Lenkkraft auf einem verhältnismäßig niedrigen Wert gehalten.
Als nächstes sei erläutert, wie die Kupplung arbeitet, wenn auf das Lenkrad
eine Gegenkraft von den Fahrzeugrädern einwirkt, während das Antriebssystem
außer Funktion gesetzt ist. Wenn das Fahrzeug auf der Straße aus einer Kurve
herausfährt, wird von den Fahrzeugrädern auf das Lenkrad über die Zahnstan
ge 42, das Ritzel 43, die Ritzelwelle 44 und das Innenteil 12 eine Kraft übertra
gen, welche der Lenkkraft entgegenwirkt. Damit sich das Lenkrad mit der Ge
genkraft von den Fahrzeugrädern langsam in seine Ausgangsstellung zurückdre
hen kann, verringert der Fahrer die Lenkkraft, bis sie kleiner als das vorein
gestellte Drehmoment wird. Weil sich in diesem Fall der Käfig 15 kaum gegen
über dem Innenteil 12 drehen kann, werden die Wälzglieder 25 nicht in die ver
engten Bereiche auf der einen Seite der keilförmigen Räume 23 hineingedrückt;
das Außenteil 11 bleibt außer Eingriff mit dem Innenteil 12. Wenn daher das
Fahrzeug aus der Kurve herausfährt, können der Käfig 15 und das damit ge
koppelte Lenkrad leichtgängig in ihre Ausgangsposition zurückgedreht werden,
ohne daß dem Fahrer ein unangenehmes Lenkgefühl vermittelt wird.
Bei der ersten Ausführungsform kann es sich bei der in jeder Tasche 24 sitzen
den Feder 27 um eine Schraubenfeder oder entsprechend den Fig. 10 und 11
um eine Blattfeder handeln. Im letztgenannten Fall weist die Blattfeder 27 einen
mit dem Wälzglied 25 in Kontakt bringbaren Steg a, an beide Seiten des Stegs a
anschließende, nach hinten auseinanderlaufende Schenkel b und an dem hinte
ren Ende der Schenkel b befindliche Flanschabschnitte c auf, die mit dem an
deren Wälzglied 25′ in Kontakt gebracht werden können.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer zwischen
jedem Paar von Wälzgliedern 25 und 25′ sitzenden Blattfeder 27′. Bei der Blatt
feder 27′ schließen an das außenliegende Ende der Flanschabschnitte c jeweils
ein Arm d an, der sich gegen jeweils eine der Stirnflächen des Wälzlagers 25′
anlegen kann. Die Feder 27′ ist mit einem Schlitz e versehen, der sich in Längs
richtung über den Steg a, die Schenkel b und die Flanschabschnitte c erstreckt.
Die Wälzglieder 25 und 25′ können sich in den Schlitz e teilweise einlegen. Bei
dieser Ausbildung kann der Käfig 15 gegenüber dem Innenteil 12 verdreht wer
den, bis sich die Wälzglieder 25 und 25′ jedes Wälzgliederpaares gegeneinander
anlegen. Dies bedeutet, daß die Kupplung mit den Blattfedern 27′ einen größe
ren Arbeitswinkel bilden kann als die Kupplung mit den Blattfedern 27. Wird
der maximale Arbeitswinkel beider Kupplungen gleich gehalten, kann die Kupp
lung mit den Blattfedern 27′ mit Wälzgliedern arbeiten, die einen größeren
Durchmesser als die Wälzglieder der Kupplung mit den Blattfedern 27 haben.
Je größer der Durchmesser der Wälzglieder ist, desto größer ist das Leistungs
vermögen der Kupplung.
Im Falle der in den Fig. 6 und 7 veranschaulichten zweiten Ausführungs
form der Kupplung erstreckt sich eine axiale Mittelbohrung 31 durch das Innen
teil 12, dessen Welle 13 und die Welle 16 des Käfigs 15 hindurch. Ein Drehmo
menteinstellglied 30′ in Form eines Torsionsstabes sitzt in der Bohrung 31. Bei
de Enden des Torsionsstabs sind über Halter 32 mit Bezug auf die Innenwand
der Wellen 13 und 16 festgelegt.
Ein Spiel A wird zwischen dem Stift 28 und beiden Enden der Öffnung 29 des
Innenteils 12 ausgebildet. Im übrigen entsprechen Aufbau und Funktion die
ser Kupplung denjenigen der ersten Ausführungsform.
Bei der in Fig. 8 dargestellten dritten Ausführungsform der Kupplung ist der
Torsionsstab durch ein Drehmomenteinstellglied 30′′ in Form einer Blattfeder
ersetzt.
Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform der Kupplung, bei welcher das Au
ßenteil 11 an seinem Innenumfang mit vertieften Nockenflächen 22′ versehen
ist, während das Innenteil 12 eine zylindrische Außenumfangsfläche 21′ auf
weist. Mit anderen Worten, die Nockenflächen und die zylindrischen Flächen
sind gegenüber der ersten Ausführungsform vertauscht.
Ein Stift 28′ ist mit seinem einen Ende in den Innenumfang des Außenteils 11
fest eingebettet, während das andere Ende des Stifts 28′ lose in die Öffnung
29 des Käfigs 15 hineinragt, so daß zu beiden Seiten des Stifts 28′ in Dreh
richtung ein Spiel A vorhanden ist.
Drehmomenteinstellglieder 30 in Form von Federn sind zwischen den Stift 28′
und die Wand der Öffnung 29 eingesetzt, um den Stift 28′ in der Mitte der
Öffnung 29 zu halten.
Wenn die Kupplung gemäß Fig. 9 bei der elektrischen Hilfskraftlenkung nach
Fig. 5 verwendet wird, wird das Außenteil 11 mit der Ritzelwelle 44 verbun
den, so daß die Antriebskraft des Motors 47 auf das Innenteil 12 übertragen
wird.
In den Fig. 14 bis 20 ist eine fünfte Ausführungsform der Kupplung veran
schaulicht. Dabei sitzt ein Wälzglied 34 in jeder der in dem Käfig 15 ausge
bildeten Taschen 24. Die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden
Seitenwände 26 der Taschen 24 sind jeweils in ihrem mittleren Bereich mit
einem Ausschnitt 33 versehen (Fig. 16).
Eine Feder 35 ist in jeden der Ausschnitte 33 eingesetzt, um das Wälzglied 34
in jeder der Taschen 24 von beiden Seiten her vorzuspannen und auf diese
Weise in Umfangsrichtung in der Tasche zu zentrieren. Zwischen dem Wälz
glied 34 und den Führungsflächen 26 jeder Tasche 24 wird ein Spiel X in
der Drehrichtung ausgebildet, wie dies insbesondere aus Fig. 17 hervorgeht.
Das in jeder Tasche 24 sitzende Wälzglied 34 kann mittels einer der Federn 35
in den verengten Bereich an der einen Seite des keilförmigen Raums 23 ge
drückt werden, wenn der Käfig 15 in einer Richtung gedreht wird. Bei Dre
hen des Käfigs 15 in der entgegengesetzten Richtung legt sich eine der Sei
tenwände 26 gegen das Wälzglied 34 an, um es aus dem verengten Bereich
herauszuschieben.
Wie aus Fig. 14 hervorgeht, können der Käfig 15 und das Innenteil 12 über
den Stift 28 in Eingriff miteinander gebracht werden. Der Stift 28 ist in die
Stirnfläche des Innenteils 12 nahe dessen Außenrand fest eingepaßt. Das vor
stehende Ende des Stifts 28 greift in die Öffnung 29 ein, die in dem geschlos
senen Ende des Käfigs 15 ausgebildet ist. Gemäß Fig. 19 wird jeweils ein
Spiel A in der einen und der anderen Drehrichtung zwischen dem Stift 28 und
der Wand der Öffnung 29 gebildet. Das Spiel A ist größer als das Spiel X zwi
schen den Führungsflächen 26 und den Wälzgliedern 34.
Bei dieser Ausführungsform ist entsprechend der zweiten Ausführungsform
ein Torsionsstab als Drehmomenteinstellglied 30 vorgesehen. Der Torsionsstab
greift durch die Axialbohrung 31 hindurch, die in der Antriebswelle 16 und
der Abtriebswelle 13 ausgebildet ist. Die Enden des Torsionsstabes sind mit
der Welle 16 bzw. der Welle 13 fest verbunden. Der Torsionsstab 30 spannt
den Stift 28 vor, um ihn in der Mitte der Öffnung 29 zu halten. In diesem
Zustand werden die Wälzglieder 34 nicht in einem der verengten Bereiche
zu beiden Seiten der keilförmigen Räume 23 gefangen.
Der Torsionsstab 30 wird, wenn ein Drehmoment auf ihn einwirkt, das größer
als ein vorbestimmter Wert ist, verformt, bis eines der Spiele A verschwindet,
um den Käfig 15 über den Stift 28 mit dem Innenteil 12 zu koppeln.
Die Kupplung dieses Ausführungsbeispiels kann bei der in Fig. 5 veranschau
lichten elektrischen Hilfskraftlenkung in der gleichen Weise eingesetzt werden
wie die zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele.
Auch wenn das Lenkrad 40 in einer solchen Richtung gedreht wird, daß der
Käfig 15 in Fig. 17 zur linken Seite hin bewegt wird, führt der Käfig 15 kei
ne nennenswerte Drehbewegung mit Bezug auf das Innenteil 12 aus, solange
die Lenkkraft kleiner als das voreingestellte Drehmoment ist, das durch die
Steifigkeit des Torsionsstabs 30 bestimmt wird. Die Wälzglieder 34 werden
daher aus den verengten Bereichen der keilförmigen Räume 23 herausgehal
ten; die Kupplung bleibt ausgerückt.
Wenn daher die Lenkkraft klein ist, erfolgt keine Kraftübertragung von dem
Außenteil 11 zu dem Innenteil 12. Das bedeutet, daß das Fahrzeug nur mit
der manuellen Lenkkraft gelenkt wird.
Wenn die manuelle Lenkkraft das durch die Steifigkeit des Torsionsstabes 30
bestimmte, voreingestellte Drehmoment übersteigt, wird der Torsionsstab der
art verformt, daß der Käfig 15 mit Bezug auf das Innenteil 12 in Fig. 18
nach links bewegt wird. Dies bewirkt, daß die Wälzlager 34 in die verengten
Bereiche auf der einen Seite der keilförmigen Räume 23 hineingedrückt wer
den (Fig. 18). In diesem Zustand wird, wie in Fig. 20 dargestellt ist, ein ver
engtes Spiel A in der Drehrichtung auf der einen Seite des Stifts 28 ausgebil
det. Das Spiel A ist jetzt kleiner als das in Fig. 18 gezeigte Spiel X′, das in
der Drehrichtung zwischen dem Wälzglied 34 und der Führungsfläche 26 auf
der rechten Seite jeder Tasche ausgebildet wird.
Die Fahrzeugräder leisten einen Widerstand, wenn sie mit der Lenkkraft beauf
schlagt werden, wodurch auf die Lenkwelle 41 ein Drehmoment ausgeübt wird.
Der Drehmomentsensor 45 erfaßt das Drehmoment der Lenkwelle 41, um über
die Steuereinheit 46 den Motor 47 zu starten. Die Antriebskraft des Motors 47
wird über einen Zahnkranz 58 auf das Außenteil 11 und dann auf das jetzt
über die Wälzglieder 34 mit dem Außenteil 11 in Eingriff stehende Innenteil 12
sowie von dort über die Welle 13 des Innenteils 12, die Ritzelwelle 44, das
Ritzel 43 und die Zahnstange 42 auf die Fahrzeugräder übertragen.
Ein Hilfskraftlenkbetrieb setzt also ein, wenn die manuelle Lenkkraft das vor
eingestellte Drehmoment überschreitet. Es wird auf diese Weise möglich, die
Fahrzeugräder mit einer minimalen Lenkkraft zu steuern.
Wenn das die Steuereinheit 46 und den Motor 47 aufweisende Antriebssystem
ausfallen sollte, läßt sich der Käfig 15 durch Drehen des Lenkrads 40 bei
spielsweise nach links mit Bezug auf das Innenteil 12 drehen, wodurch die
Wälzglieder 34 in den verengten Bereich auf der einen Seite der keilförmigen
Räume gepreßt werden (Fig. 18).
Wenn der Käfig ausgehend von diesem Zustand weiter nach links gedreht wird,
verschwindet das Spiel A, was zur Folge hat, daß sich das Innenteil 12 ge
meinsam mit dem Käfig bewegt. Die Wälzglieder 34 können daher auf der zy
lindrischen Fläche 21 des Außenteils 11 frei abrollen.
Die Lenkkraft wird jetzt über den Käfig 15, den Stift 28, das Innenteil 12,
die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und die Zahnstange 42 auf die Fahrzeugräder
übertragen, während das Antriebssystem von der Lenkanordnung abgekuppelt
ist. Daher bleibt die zum Steuern der Fahrzeugräder erforderliche manuelle
Lenkkraft relativ klein.
Im übrigen entspricht die Arbeitsweise der Kupplung dieser Ausführungsform
im wesentlichen derjenigen der zuvor erläuterten Ausführungsform.
Im Falle der in Fig. 21 veranschaulichten sechsten Ausführungsform der Kupp
lung weist das Innenteil 12 an seinem Außenumfang Nockenflächen 22 auf, die
V-förmig vertieft sind.
Im Falle der in Fig. 22 dargestellten siebten Ausführungsform der Kupplung
sind die Nockenflächen 22 des Innenteils 12 bogenförmig vertieft.
Durch die bogenförmige oder V-förmige Vertiefung der Nockenflächen 22 wird
der Drehwinkel des Käfigs 15 vermindert, der erforderlich ist, um die Wälzglie
der 34 in die verengten Bereiche auf der einen Seite der keilförmigen Räume
23 hineinzudrücken und so für eine gegenseitige Kupplung von Außen- und
Innenteil zu sorgen.
In Fig. 23 ist eine achte Ausführungsform der Kupplung dargestellt, bei wel
cher das Außenteil 11 an seinem Innenumfang mit vertieften Nockenflächen 21′
versehen ist, während das Innenteil 12 eine zylindrische Außenumfangsfläche
22 aufweist. Der Stift 28 ist mit dem Außenteil 11 oder dem Käfig 15 fest ver
bunden, und das vorstehende Ende des Stifts 28 greift lose in eine Öffnung
ein, die in dem jeweils anderen Bauteil ausgebildet ist.
Wenn die Kupplung gemäß diesem Ausführungsbeispiel bei der Hilfskraftlenkung
gemäß Fig. 5 verwendet wird, wird das Außenteil 11 mit der Ritzelwelle 44 ge
kuppelt, so daß die Antriebskraft des Motors 47 auf das Innenteil 12 übertra
gen wird.
Bei dieser Ausführungsform können an beiden Seiten des in Fig. 19 dargestell
ten Zapfens 28 Federn sitzen, die die Aufgabe haben, an Stelle des Torsions
stabs 50 der fünften Ausführungsform den Stift 28 in der Neutralstellung in
der Öffnung zu halten.
In den Fig. 24 bis 27 ist ein neuntes Ausführungsbeispiel der Kupplung ver
anschaulicht. Die Kupplung umfaßt das Außenteil 11, das Innenteil 12, Käfige
15a und 15b, Paare von Klemmkeilen 50 und 50′, die Antriebswelle 16, Federn
51 und den als Drehmomenteinstellglied vorgesehenen Torsionsstab 30.
Das Außenteil 11 weist eine zylindrische Innenumfangsfläche 64 auf. In dem
Außenteil 11 sitzt das Innenteil 12, dessen Außenumfangsfläche 65 gleichfalls
zylindrisch ausgebildet ist und der zylindrischen Innenumfangsfläche 64 des
Außenteils 11 gegenüberliegt. Paare der Klemmkeile 50 und 50′ sind zwischen
der Innenumfangsfläche 64 und der Außenumfangsfläche 65 entgegengesetzt
zueinander angeordnet, so daß einer der Klemmkeile sich sowohl gegen die In
nenumfangsfläche 64 als auch die Außenumfangsfläche 65 anpreßt, wenn die
Keile in der einen oder der anderen Richtung verschwenkt werden. Jeweils
eine Feder 51 sitzt zwischen jedem der Klemmkeile 50, 50′ und den Käfigen
15a, 15b, um die Klemmkeile in Richtung auf einen Eingriff mit den Umfangs
flächen 64 und 65 vorzuspannen.
Der Käfig 15a weist Führungsflächen 52 und 52′ für die Klemmkeile 50 und 50′
auf. Der Käfig 15b ist mit Führungsflächen 53 und 53′ versehen sowie mit der
Antriebswelle 16 einstückig verbunden, die mit der in Fig. 5 veranschaulich
ten Lenkwelle gekoppelt werden kann. Der Käfig 15a steht über einen Stift
54 in drehfester Verbindung mit dem Innenteil 12.
Das Innenteil 12 kann über sein eines Ende mit der Ritzelwelle 44 (Fig. 5)
gekoppelt werden, und es ist an seinem anderen Ende mit dem Torsionsstab
30 einstückig verbunden. Das vordere Ende des Torsionsstabs 30 ist über
einen Stift 56 in einer Bohrung 55 der Antriebswelle 16 festgelegt. Auf diese
Weise sind das Innenteil 12 und die Antriebswelle 16 miteinander gekoppelt.
Die Käfige 15a und 15b sind in der in Fig. 26 ersichtlichen Weise miteinander
gekoppelt. Der Torsionsstab 30 hält die Käfige 15a und 15b in einer Neutral
lage, wobei jeweils ein Spiel A dazwischen in der einen und der anderen Dreh
richtung verbleibt. Die von dem Torsionsstab 30 aufgebrachte Vorspannung
bestimmt den Wert des voreingestellten Drehmoments.
Wenn sich die Käfige 15a und 15b in ihrer Neutrallage befinden, werden die
Klemmkeile 50 und 50′ außer Eingriff mit den zylindrischen Umfangsflächen
64 und 65 gehalten.
Wird das auf die Lenkwelle 41 einwirkende Drehmoment größer als das zuvor
genannte voreingestellte Drehmoment, wird der Torsionsstab 30 tordiert,
so daß eines der Spiele A verschwindet und die Käfige 15a und 15b in Ein
griff miteinander kommen können. Das Innenteil 12 und die Antriebswelle 16
werden auf diese Weise über die Käfige 15a und 15b miteinander auf Mitnahme
gekuppelt.
Das Innenteil 12 und die Antriebswelle 16 sind in dem Außenteil 11 über Lager
57 drehbar abgestützt. Das Außenteil 11 trägt an seinem Außenumfang den
Zahnkranz 58, der mit dem Abtriebsrad des Drehmomentübertragers 48 (Fig. 5) kämmen kann.
Die Kupplung gemäß dieser Ausführungsform läßt sich bei der elektrischen
Hilfskraftlenkung gemäß Fig. 5 in der gleichen Weise einsetzen wie die zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Selbst wenn das Lenkrad 40 beispielsweise so gedreht wird, daß eine Drehung
des Käfigs 15b in Fig. 25 nach links erfolgt, kommt es zu keiner nennenswer
ten Drehung des Käfigs 15b gegenüber dem Käfig 15a, solange die Lenkkraft
kleiner als das voreingestellte Drehmoment ist, das durch die Steifigkeit des
Torsionsstabs 30 bestimmt wird. Die Klemmkeile 50, 50′ werden daher außer
Klemmeingriff mit den zylindrischen Umfangsflächen 64 und 65 gehalten, die
Kupplung bleibt ausgerückt.
Während die Lenkkraft gering ist, erfolgt daher keine Kraftübertragung von
dem Außenteil 11 zu dem Innenteil 12. Das bedeutet, daß das Fahrzeug nur
mit der manuellen Lenkkraft gelenkt wird.
In diesem Zustand wird die Lenkkraft über die Käfige 15a, 15b, den Stift 54,
das Innenteil 12, die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und die Zahnstange 42 auf
die Fahrzeugräder übertragen.
Wenn der Käfig 15b gegenüber dem Innenteil 12 nach links gedreht wird, kom
men seine Führungsflächen 53′ außer Kontakt mit den an der rechten Seite an
geordneten Klemmkeilen 50′. Die Klemmkeile 50′ werden daher mittels der zuge
hörigen Federn 51 in Eingriff mit den zylindrischen Umfangsflächen 64 und 65
vorgespannt.
Die Fahrzeugräder leisten einen Widerstand, wenn sie mit der Lenkkraft beauf
schlagt werden, so daß ein Drehmoment auf die Lenkwelle 41 ausgeübt wird.
Der Drehmomentsensor 45 nimmt das Drehmoment der Lenkwelle 41 auf, um über
die Steuereinheit 46 den Motor 47 zu starten. Die Antriebskraft des Motors 47
wird auf das Außenteil 11 übertragen, um es in der Richtung des Pfeils in
Fig. 27 zu drehen. Die Drehbewegung des Außenteils11 wird auf das jetzt mit
dem Außenteil 11 über die Klemmkeile 50′ in Eingriff stehende Innenteil 12 so
wie über die Welle 13 des Innenteils 12, die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und
die Zahnstange 42 auf die Fahrzeugräder übertragen.
Wie oben erläutert ist, wird auf den Hilfskraftlenkbetrieb übergegangen, wenn
die manuelle Lenkkraft das vorgegebene Drehmoment überschreitet, so daß die
Fahrzeugräder mit einer minimalen Lenkkraft gesteuert werden können.
Falls das die Steuereinheit 46 und den Motor 47 einschließende Antriebssystem
ausfallen sollte, läßt sich der Käfig 15 beispielsweise nach links mit Bezug auf
das Innenteil drehen, indem das Lenkrad 40 so gedreht wird, daß die Klemm
keile 50′ gegen die zylindrischen Umfangsflächen 64 und 65 gedrückt werden
(Fig. 27).
Nur das über die Eingangswelle 16 und den Käfig 15b aufgebrachte Drehmoment
reicht jedoch nicht aus, um die Klemmkeile 50′ in Eingriff mit den zylindrischen
Umfangsflächen 64 und 65 zu bringen. Die Klemmkeile 50′ gleiten infolgedessen
frei entlang der zylindrischen Umfangsfläche 64 des Außenteils 11.
Die Lenkkraft wird jetzt über die Käfige 15a, 15b, den Stift 54, das Innenteil
12, die Ritzelwelle 44, das Ritzel 43 und die Zahnstange 42 auf die Fahrzeug
räder übertragen, während das Antriebssystem von der Lenkeinrichtung abge
koppelt ist. Auf diese Weise wird die zum Steuern der Fahrzeugräder erforder
liche manuelle Lenkkraft klein gehalten.
Die Funktionsweise der Kupplung gemäß dieser Ausführungsform entspricht im
übrigen im wesentlichen derjenigen der zuvor erläuterten Ausführungsformen.
In den Fig. 28 bis 30 ist eine zehnte Ausführungsform der Kupplung veran
schaulicht, bei welcher ein Innenkäfig 15c und ein Außenkäfig 15d vorgesehen
sind, zwischen denen eine Ringfeder 59 sitzt.
Die Käfige 15c und 15d sind mit Taschen 60 bzw. 60′ versehen. Klemmkeile 50
und 50′ sind wie im Falle der neunten Ausführungsform entgegengesetzt zu
einander derart angeordnet, daß die Klemmkeile 50, 50′ jeweils in einem Paar
von Taschen 60 und 60′ aufgenommen werden.
Die Ringfeder 59 ist mit Öffnungen zur Aufnahme der Klemmkeile 50 und 50′
ausgestattet und hat die Aufgabe, die Klemmkeile 50 und 50′ über entspre
chende Teile 59a und 59b in Eingriff mit den zylindrischen Umfangsflächen
64 und 65 vorzuspannen. Der Käfig 15c ist mit dem Innenteil 12 verstemmt,
wodurch beide drehfest miteinander verbunden sind. Der Käfig 15d steht,
wie in Fig. 30 dargestellt ist, mit gegabelten Enden 61 der Antriebswelle 16
in Eingriff. Vom Außenumfang des Innenteils 12 stehen Stifte 63 vor, die in
Öffnungen 71 aufgenommen werden, die jeweils in einem Gabelende 61 ausge
bildet sind. Dabei wird auf beiden Seiten der Stifte 63 für ein Spiel A in
der Drehrichtung gesorgt. Das Spiel A ist größer als das Spiel zwischen
den Gabelenden 61 und dem Käfig 15d. Wenn die Stifte 63 im Zentrum der
Öffnungen 71 gehalten werden, werden die Klemmkeile 50 und 50′ ebenso
wie bei der neunten Ausführungsform außer Eingriff mit den zylindrischen
Umfangsflächen 64 und 65 gehalten.
Im übrigen entspricht diese Ausführungsform nach Aufbau und Funktions
weise der zuvor erläuterten neunten Ausführungsform.
Der zum Ermitteln des Torsionsdrehmoments benutzte Sensor 45 kann auf
dem Torsionsstab 30 (Fig. 24 und 28) oder auf der Lenkwelle 41 sitzen.
Claims (8)
1. Klemmkörper-Freilaufkupplung mit
- - einem Außenteil (11), das an seinem Innenumfang mit einer ersten Nockenfläche (21, 22′, 64) versehen ist;
- - einem Innenteil (12), das in dem Außenteil koaxial angeordnet und an seinem Außenumfang mit einer zweiten Nockenfläche (22, 21′, 65) versehen ist;
- - einem Käfig (15; 15a, 15b; 15c, 15d), der zwischen dem Außenteil und dem Innenteil und damit zwischen der ersten und der zweiten Nockenfläche sitzt und in dem eine Mehrzahl von Taschen (24, 60, 60′) ausgebildet ist;
- - Klemmkörpern (25, 25′, 34, 50, 50′), die in den Taschen des Käfigs angeordnet sind und mit der ersten und der zweiten Nockenfläche in Eingriff kommen können, wenn der Käfig um einen vorbestimmten Winkel gegenüber dem Außenteil oder dem Innenteil gedreht wird;
- - elastischen Mitteln (27, 27′, 35, 51) zum Vorspannen der Klemmkörper in der Umfangsrichtung des Käfigs;
- - einem mit dem Käfig verbundenen Antriebsteil (16);
- - einem Abtriebsteil (13) und
- - einer Mitnehmeranordnung (28, 28′ 63), die den Käfig mit einem mit dem Abtriebsteil in Verbindung stehenden Kupplungsteil in Eingriff bringt, nachdem ein Spiel (A) in der Drehrichtung überwunden ist,
- - wobei das mit dem Abtriebsteil (13) in Verbindung stehende Kupplungsteil das Innenteil (12; Fig. 1 bis 8 und 14 bis 30) oder das Außenteil (11; Fig. 9) ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein weiteres Antriebsteil (58) mit dem Außenteil (11; Fig. 1 bis 8 und 14 bis 30) bzw. dem Innenteil (12; Fig. 9) verbunden oder von diesen gebildet ist;
- - das Abtriebsteil (13) mit dem Käfig über mindestens ein elastisches Drehmomenteinstellglied (30, 30′ 30′′) gekoppelt ist, das die Mitnehmeranordnung (28, 28′, 63) in einer Neutralstellung zu halten sucht, in welcher das Spiel (A) aufrechterhalten wird, und das, wenn es einem größeren als einem vorbestimmten Drehmoment ausgesetzt wird, verformt wird, bis das Spiel (A) verschwindet,
- - und bei Verschwinden des Spiels (A) das weitere Antriebsteil (58) die Drehmomentübertragung auf das Abtriebsteil (13) übernimmt.
2. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
elastische Drehmomenteinstellglieder zwei Federn (30) vorgesehen sind, die Vorspannkraft
von entgegengesetzten Seiten auf die Mitnehmeranordnung (28, 28′)
ausüben.
3. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
elastisches Drehmomenteinstellglied ein Torsionsstab (30, 30′) vorgesehen ist, der
am einen Ende mit dem Abtriebsteil (13) und am anderen Ende mit demm einen Antriebsteil
(16) drehfest verbunden ist.
4. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Torsionsstab (30) mit dem Innenteil (12) einstückig verbunden ist.
5. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
elastisches Drehmomenteinstellglied eine Blattfeder (30′′) vorgesehen ist, die am
einen Ende mit dem Abtriebsteil (13) und am anderen Ende mit dem einen Antriebsteil
(16) drehfest verbunden ist.
6. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Käfig (15) mit einem Antriebsteil (16) einstückig
verbunden ist.
7. Klemmkörper-Freilaufkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig zwei gemeinsamm die Taschen (60′) bildende Käfigteile
(15a, 15b; 15c, 15d) aufweist, von denen das eine (15b, 15d) mit dem einen Antriebsteil
(16) und das andere (15a, 15c) mit dem Innenteil (12) in Drehverbindung
steht.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25521287 | 1987-10-09 | ||
JP1342188A JP2661665B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | クラッチ装置 |
JP5330788A JP2713573B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | クラッチ |
JP13077088A JPH0781597B2 (ja) | 1987-10-09 | 1988-05-27 | クラッチ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3834198A1 DE3834198A1 (de) | 1989-04-27 |
DE3834198C2 true DE3834198C2 (de) | 1993-08-12 |
Family
ID=27455990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3834198A Granted DE3834198A1 (de) | 1987-10-09 | 1988-10-07 | Kupplung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4901831A (de) |
DE (1) | DE3834198A1 (de) |
FR (1) | FR2621965B1 (de) |
GB (1) | GB2210941B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19836019A1 (de) * | 1998-08-10 | 2000-02-17 | Mannesmann Vdo Ag | Freilaufkupplung |
DE19581600C2 (de) * | 1994-12-26 | 2002-07-18 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Kupplungseinheit |
DE102015201403A1 (de) * | 2015-01-28 | 2016-07-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rücklaufsperre und Verteilergetriebe mit einer solchen Rücklaufsperre |
Families Citing this family (64)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2220714B (en) * | 1988-07-14 | 1992-07-08 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Clutch |
DE3942052A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Audi Ag | Vorrichtung zum verstellen der steuerzeiten |
US5025902A (en) * | 1990-01-04 | 1991-06-25 | Aichi Kikai Kogyo Kabushiki Kaisha | Bidirectional differential clutch |
EP0528037B1 (de) * | 1991-01-30 | 1998-05-27 | Ntn Corporation | Einrichtung zur übertragung einer drehbewegung |
JP3202031B2 (ja) * | 1991-04-30 | 2001-08-27 | エヌティエヌ株式会社 | 車両の駆動力伝達装置 |
US5355748A (en) * | 1991-05-31 | 1994-10-18 | Ntn Corporation | Rotation transmitting device for an interaxle gearless differential |
DE4129617B4 (de) * | 1991-09-06 | 2006-09-21 | Schaeffler Kg | Verstelleinrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz |
DE4134353C2 (de) * | 1991-10-17 | 2001-05-03 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Als Rollenfreilauf ausgebildete Kupplung zur Übertragung eines in beiden Drehrichtungen wirksamen Drehmoments |
US5172658A (en) * | 1992-02-24 | 1992-12-22 | Eaton Corporation | Camshaft phase change device |
US5172660A (en) * | 1992-02-24 | 1992-12-22 | Eaton Corporation | Camshaft phase change device |
US5235941A (en) * | 1992-02-24 | 1993-08-17 | Eaton Corporation | Actuator for camshaft phase change device |
US5172662A (en) * | 1992-02-24 | 1992-12-22 | Eaton Corporation | Camshaft phase change device |
US5234389A (en) * | 1992-03-23 | 1993-08-10 | Ford Motor Company | Releasable overrunning coupling power transmission mechanism acting in cooperation with a friction brake |
DE4216055C2 (de) * | 1992-05-15 | 1997-12-18 | Schaeffler Waelzlager Kg | Hülsenfreilauf mit Lagerung |
JPH06293265A (ja) * | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Rhythm Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP3464015B2 (ja) * | 1993-06-08 | 2003-11-05 | Ntn株式会社 | 回転伝達装置 |
US5529158A (en) * | 1993-06-10 | 1996-06-25 | Ntn Corporation | Hub clutch device |
DE4437452A1 (de) * | 1993-10-25 | 1995-04-27 | Toyota Motor Co Ltd | Mechanischer Sicherungsunterbrecher unter Verwendung eines keramischen Unterbrecherelements |
DE9319848U1 (de) * | 1993-12-23 | 1995-01-26 | Schwarzbich Joerg | Sitzverstellung |
DE4400910C2 (de) * | 1994-01-05 | 2002-03-14 | Hammerstein Gmbh C Rob | Selbstsperrende Schrittmechanik für eine Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes |
US5799749A (en) * | 1994-06-30 | 1998-09-01 | Ntn Corporation | Rotation transmission device for connecting and disconnecting the transmission of driving force |
JP3411726B2 (ja) * | 1995-05-01 | 2003-06-03 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
KR100458378B1 (ko) * | 1996-05-17 | 2005-04-06 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 전동파워스티어링장치 |
JP3728367B2 (ja) * | 1996-07-10 | 2005-12-21 | カヤバ工業株式会社 | パワーステアリング装置 |
US6000512A (en) * | 1997-07-30 | 1999-12-14 | Dana Corporation | Overrunning clutch with spring energized cage centering device |
DE19733026C2 (de) * | 1997-07-31 | 2001-04-12 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Verfahren zum Federsetzen eines bogenförmigen Federelementes eines Klemmrollenfreilaufs |
JP3655063B2 (ja) * | 1997-08-25 | 2005-06-02 | 光洋精工株式会社 | オルタネータ用一方向クラッチ |
DE29715257U1 (de) | 1997-08-26 | 1997-12-04 | Atlas Copco Electric Tools | Mitnahmevorrichtung |
ES2237820T3 (es) * | 1997-12-23 | 2005-08-01 | Rohs - Voigt Patentverwertungsgesellschaft Mbh | Amortiguador de vibraciones de torsion. |
GB9914006D0 (en) | 1999-06-17 | 1999-08-18 | Lucas Ind Plc | Failsafe arrangement |
CN2374693Y (zh) * | 1999-09-06 | 2000-04-19 | 重庆银钢内燃机制造有限公司 | 摩托车双向可控超越滑行节能器 |
DE60215854T2 (de) * | 2001-03-08 | 2007-06-28 | Ntn Corp. | Rückwärtsfahrende Sperrkupplung |
JP3967201B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2007-08-29 | Ntn株式会社 | 車輪操舵装置 |
JP2003252231A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両の後輪操舵装置 |
JP4262571B2 (ja) * | 2003-10-27 | 2009-05-13 | Hoya株式会社 | 回転力伝達機構 |
DE10350153B4 (de) * | 2003-10-28 | 2008-06-05 | Keiper Gmbh & Co.Kg | Überlastmodul für einen Fahrzeugsitz |
DE112004002445A5 (de) * | 2003-12-24 | 2007-07-05 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Getriebeverriegelung und Überlagerungslenkung mit einer Getriebeverriegelung |
DE102004048521A1 (de) * | 2004-10-06 | 2006-05-11 | Zf Lenksysteme Gmbh | Fahrzeugüberlagerungslenkung mit Zykloidengetriebe |
US7367891B2 (en) * | 2004-11-23 | 2008-05-06 | Hr Textron, Inc. | Techniques for controlling transfer of torque using detent members responsive to radial force |
FR2883346B1 (fr) * | 2005-03-21 | 2007-05-18 | Eurocopter France | Limiteur de couple a deux entrees mecaniques |
JP4367520B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2009-11-18 | 日産自動車株式会社 | 車両用可変ギヤ比操舵装置 |
US7717191B2 (en) * | 2007-11-21 | 2010-05-18 | Black & Decker Inc. | Multi-mode hammer drill with shift lock |
US7770660B2 (en) | 2007-11-21 | 2010-08-10 | Black & Decker Inc. | Mid-handle drill construction and assembly process |
US7735575B2 (en) | 2007-11-21 | 2010-06-15 | Black & Decker Inc. | Hammer drill with hard hammer support structure |
US7798245B2 (en) * | 2007-11-21 | 2010-09-21 | Black & Decker Inc. | Multi-mode drill with an electronic switching arrangement |
US7762349B2 (en) * | 2007-11-21 | 2010-07-27 | Black & Decker Inc. | Multi-speed drill and transmission with low gear only clutch |
US7717192B2 (en) | 2007-11-21 | 2010-05-18 | Black & Decker Inc. | Multi-mode drill with mode collar |
US7854274B2 (en) * | 2007-11-21 | 2010-12-21 | Black & Decker Inc. | Multi-mode drill and transmission sub-assembly including a gear case cover supporting biasing |
MX337839B (es) * | 2008-09-15 | 2016-03-22 | Magna Powertrain Usa Inc | Embrague de rodillos, de un sentido, sellado. |
IT1397733B1 (it) * | 2010-01-15 | 2013-01-24 | I E S Internat Expanding Shafts S R L | Anello di frizione per alberi a frizione, particolarmente per il riavvolgimento di bobine. |
US9279462B2 (en) * | 2012-03-26 | 2016-03-08 | Ntn Corporation | Rotation transmission device |
JP6232692B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2017-11-22 | 株式会社ジェイテクト | トルクリミッタ、風車及び風力発電装置 |
US8915345B2 (en) * | 2012-12-03 | 2014-12-23 | A&E Incorporated | Torque limiting clutch |
JP2015206455A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-11-19 | Ntn株式会社 | ブレーキ付減速機 |
US9933024B2 (en) * | 2014-09-05 | 2018-04-03 | Avl Powertrain Engineering, Inc. | Variable two-way over-running clutch |
JP6374782B2 (ja) * | 2014-12-12 | 2018-08-15 | 株式会社ショーワ | 車両用転舵装置 |
EP3037688B1 (de) * | 2014-12-15 | 2017-11-01 | Jtekt Corporation | Vorrichtung zur übertragung einer antriebskraft |
US9856921B2 (en) * | 2015-01-12 | 2018-01-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Damper pulley with leaf spring clutch |
EP3271113A4 (de) * | 2015-03-16 | 2018-12-05 | Kevin Dein | Umkehrbarer schraubenschlüssel |
JP6661316B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2020-03-11 | Nskワーナー株式会社 | 一方向クラッチ |
CN211890702U (zh) * | 2016-11-04 | 2020-11-10 | 米沃奇电动工具公司 | 用于旋转动力工具的离合器机构 |
EP3425229B1 (de) * | 2017-07-08 | 2020-04-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Drehmomentbegrenzeranordnung |
EP3447324B1 (de) * | 2017-08-25 | 2021-07-07 | Goodrich Actuation Systems Limited | Brems- oder kupplungsanordnung für rotierende wellen |
US10683901B2 (en) * | 2017-10-30 | 2020-06-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Roller tailgate clutch |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US25594A (en) * | 1859-09-27 | Smut-machine | ||
DE604395C (de) * | ||||
GB387022A (en) * | 1931-08-19 | 1933-02-02 | Gibbs Blackstock | Improvements in and relating to semi-automatic roller clutch transmission |
GB418544A (en) * | 1932-12-12 | 1934-10-26 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Improvements in or relating to clutches provided with rolling jamming members |
GB495759A (en) * | 1936-02-18 | 1938-11-18 | Air Equipement | Improvements in operating mechanism for retractable members on board aircraft |
US2414341A (en) * | 1944-07-20 | 1947-01-14 | Automatic Locking Devices Inc | Lever operated control device |
US2553795A (en) * | 1948-07-29 | 1951-05-22 | Edwin G Staude | Electric power assistor |
GB773658A (en) * | 1954-12-29 | 1957-05-01 | Renault | Improvements in or relating to a coupling device for co-axial shafts |
DE1174583B (de) * | 1962-05-18 | 1964-07-23 | Fichtel & Sachs Aktiengesellschaft, Schweinfurt | Doppeltwirkende Klemmstueckfreilaufkupplung |
US3240300A (en) * | 1963-09-09 | 1966-03-15 | Binkley Co | Bi-directional lock |
US3243023A (en) * | 1963-10-31 | 1966-03-29 | Adams Rite Mfg Company | Rotatable shaft locking means |
GB1225646A (de) * | 1968-07-05 | 1971-03-17 | ||
US3714837A (en) * | 1970-06-23 | 1973-02-06 | O Jensen | Indexible clutch mechanism |
US3640092A (en) * | 1970-07-10 | 1972-02-08 | Hobson Ltd H M | Torque limiter |
DE2312009C2 (de) * | 1973-03-10 | 1982-03-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Servolenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
US4177887A (en) * | 1977-08-15 | 1979-12-11 | Vickers Limited | Reverse self-locking device |
US4574928A (en) * | 1983-09-19 | 1986-03-11 | Peter Norton | Coupling with one-way pivoted pawl clutches for drive shaft and servomotor driven shaft |
-
1988
- 1988-10-07 FR FR8813169A patent/FR2621965B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-07 GB GB8823612A patent/GB2210941B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-07 US US07/254,749 patent/US4901831A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-07 DE DE3834198A patent/DE3834198A1/de active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19581600C2 (de) * | 1994-12-26 | 2002-07-18 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Kupplungseinheit |
DE19836019A1 (de) * | 1998-08-10 | 2000-02-17 | Mannesmann Vdo Ag | Freilaufkupplung |
DE102015201403A1 (de) * | 2015-01-28 | 2016-07-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rücklaufsperre und Verteilergetriebe mit einer solchen Rücklaufsperre |
DE102015201403B4 (de) * | 2015-01-28 | 2017-06-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rücklaufsperre und Verteilergetriebe mit einer solchen Rücklaufsperre |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8823612D0 (en) | 1988-11-16 |
FR2621965A1 (fr) | 1989-04-21 |
GB2210941A (en) | 1989-06-21 |
GB2210941B (en) | 1991-11-13 |
FR2621965B1 (fr) | 1995-06-09 |
US4901831A (en) | 1990-02-20 |
DE3834198A1 (de) | 1989-04-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NTN CORP., OSAKA, JP |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |