DE3934963C1

DE3934963C1 -

Info

Publication number: DE3934963C1
Application number: DE3934963A
Authority: DE
Inventors: Felix 5200 Siegburg De Mikeska; Hans Juergen Dr.-Ing. 5020 Frechen De Langen
Original assignee: Jean Walterscheid 5204 Lohmar De GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-02-28
Anticipated expiration: 2009-10-21
Also published as: FR2653508B1; GB2237078A; US5076407A; IT1243078B; IT9021643A0; IT9021643A1; RU1809884C; FR2653508A1; GB2237078B; GB9022417D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Klinkenfreilauf, bestehend aus einer Kupplungsnabe und einer darauf drehbar angeordneten Kupplungshülse, die in Antriebsdrehrichtung über mindestens eine radial nach außen federnde Sperrklinke und zugeordnete Sperrklinkenausnehmungen der Kupplungsnabe und -hülse miteinander verbunden sind, mit einem am Außenumfang der Kupplungshülse befestigten Schaltring, welcher in der jeweiligen Schaltposition gehalten ist und über ein Rückhaltemittel entgegen der Antriebsdrehrichtung gegenüber der Kupplungshülse verdreht die Sperrklinken in Ausrückposition bewegt.

Ein derartiger Freilauf ist aus der DE 35 28 591 C2 bzw. DE 35 35 264 C2 bekannt, die Sperrklinken werden hier durch Steuerstifte geschaltet, die wiederum über einen Steuerring und eine in Umfangsrichtung wirkende Feder beeinflußt werden. Ein Nachteil dieser Ausführungsform besteht in der möglichen Verklemmung oder Verkantung der Steuerstifte durch infolge der Abschaltung auftretende Klemmkräfte zwischen radialer Bohrung und Steuerstift. Weiterhin sind für den Aufbau einer solchen Kupplung viele Einzelteile erforderlich und die Ausschaltposition ist bei auftretender Vibration nicht genügend gesichert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in An triebsdrehrichtung abschaltbaren Klinkenfreilauf zu schaffen, die einen einfachen Aufbau und eine Abschaltung unter Be triebslast ermöglicht, wobei die Gefahr des Verklemmens der Steuerteile vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Sperrklinkenausnehmung der Kupplungshülse eine diese schneidende und zu dieser teilweise offene Ausnehmung zugeordnet ist, wobei diese in den beiden Umfangs richtungen der Kupplungshülse jeweils zwei Anschlagflächen bildet und die Anschlagflächen tangential zu zwei einen spitzen Winkel einschließenden Radien der Kupplungshülse verlaufen, und daß der Schaltring mindestens eine korrespondierend zu den Anschlagflächen ausgebildete Querbohrung sowie einen hierin aufgenommenen Sperrbolzen aufweist.

Durch die offene Ausnehmung mit zwei Anschlagflächen auf der Kupplungshülse wird eine Eingriffsmöglichkeit zu den Sperrklinken durch die Sperrklinkenausnehmung geschaffen, die es ermöglicht; die Kupplung durch einen zunächst mit drehenden Sperrbolzen im Schaltring auszuschalten. Ein Verkanten oder Verklemmen der Sperrbolzen ist nicht mög lich. Gleichzeitig erfolgt eine einfache Fixierung des Schaltringes der Kupplung durch die Sperrbolzen auf der Kupplungshülse und die Kupplung kann mit wenigen, bereits aus der Großserienherstellung bekannten Einzelteilen auf gebaut werden.

ln Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sperrbolzen mit seiner Längsseite im eingeschalteten Kupp lungszustand an der in Drehrichtung befindlichen An schlagfläche und im ausgeschalteten Kupplungszustand an der in Drehrichtung zurückliegenden Anschlagfläche an liegt, und daß die Sperrklinken im ausgeschalteten Kupp lungszustand unter Federspannung in den Sperrklinken ausnehmungen der Kupplungsnabe durch den Sperrbolzen gehalten sind.

Durch die entgegen der Drehrichtung verlagerbaren Sperr bolzen werden die Sperrklinken ohne Reibung und Ver klemmung aus den Sperrklinkenausnehmungen der Kupplungs hülse gedrückt und eine hohe Schaltsicherheit erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verdrehwinkel des Schaltringes gegenüber der Kupp lungshülse durch die beiden Anschlagflächen der Kupplungs hülse begrenzt ist.

Durch den kleinen Verdrehwinkel des Schaltringes gegenüber der Kupplungshülse wird ein schnelles Ansprechen der Kupp lung als Not-Aus-Funktion gewährleistet.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kupplungshülse im ein- und ausgeschalteten Kupplungs zustand gegenüber der Kupplungsnabe über eine Steuerkugel in zwei umfangsversetzten Rastausnehmungen gehalten ist.

Durch die Rastausnehmung werden beide Schaltzustände der Kupplung über die Steuerkugel in ihrer jeweiligen Position gehalten, um Fehlschaltungen beim Auftreten von Dreh schwingungen oder Vibrationen zu vermeiden.

In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausnehmungen der Kupplungshülse der Form des Sperrbol zens angepaßt sind.

Die Anpassung der Ausnehmung an die Form der Sperrbolzen ermöglicht eine spielfreie und gute Befestigungsmöglich keit des Schaltringes auf der Kupplungshülse.

Zur Freilaufbetätigung der Kupplung ist vorgesehen, daß der Schaltring eine Rückhalteausnehmung aufweist, und daß das Rückhaltemittel aus einer Schaltklinke besteht, die in die Rückhalteausnehmung eingreift.

Um eine besonders einfache Montage zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Sperrbolzen ein Zylinderbolzen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Radien gleich groß sind.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Reibbelag von außen gegen den Schaltring anpreßbar ist.

Durch den Reibring wird bei einem Reibschluß zwischen Schaltring und Kupplungshülse eine langsame Abschaltung der Kupplung erreicht.

Die Erfindung wird anhand zweier Beispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Draufsicht des Klinken freilaufes gemäß der Linie II-II aus der Fig. 2 im eingeschalteten Zustand,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Klinkenfreilaufes gemäß der Linie I-I,

Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht wie Fig. 1 im ausgeschalteten Zustand des Klinkenfreilaufes,

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit Reibbelägen.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Klinkenfreilauf 1 mit einer Kupplungsnabe 2, einer Kupplungshülse 3 und einem Schaltring 4. Die Kupplungsnabe 2 (Antrieb) weist eine Bohrung 5 mit Vielkeilprofil 6 für eine nicht darge stellte Zapfwelle auf, die hierin mit ihrem Vielkeilprofil eingreifen kann. Umfangsseitig befinden sich zwei um 180° versetzte Sperrklinkenausnehmungen 7, 8 in der Kupplungs nabe 2, die jeweils eine Sperrklinke 9, 10 aufnehmen, wel che durch eine Feder 11, 12 in die Ausrückposition beauf schlagt sind und in die Sperrklinkenausnehmung 13, 14 der Kupplungshülse 3 (Abtrieb) eingreifen. Durch diesen Ein griff der Sperrklinken 9, 10 wird eine Mitnahme der Kupp lungshülse 3 im Falle eines Antriebes der Kupplungsnabe 2 ermöglicht. Auf der Kupplungshülse 3 befinden sich zwei umfangsversetzte Rastausnehmungen 15, 16, die für die beiden Schaltzustände Drehmomentübertragung bzw. Freilauf vorge sehen sind. Der über die Kupplungshülse 3 gestreifte radi ale Schaltring 4 wird mittels einer Steuerkugel 17 und einer Feder 18 in der jeweiligen Schaltposition durch die in die Rastausnehung 15, 16 gedrückte Steuerkugel 17 gehal ten. Eine Befestigung des Schaltringes 4 auf der Kupp lungshülse 3 erfolgt über die beiden gegenüberliegenden Sperrbolzen 19, 20, die in zwei tangentialen Querbohrungen 21, 22 aufgenommen sind. Die Kupplung 1 ist über einen Sicherungsring 37 auf der Kupplungsnabe 2 befestigt. Die Querbohrungen 21, 22 des Schaltringes 4 sind so ausgeführt, daß die Sperrbolzen 19, 20 die teilweise offenen Aus nehmungen 31, 32 der Kupplungshülse 3 mit ihren Längsseiten 23, 24 tangential schneiden und an einer korrespondierenden Anschlagfläche 25, 27 bzw. 26, 28 anliegen.

Die Anschlagflächen 25, 26 bzw. 27, 28 werden durch jeweils zwei tangentiale Einfräsungen in die Kupplungshülse 3 erreicht, die umfangsversetzt und senkrecht zu zwei einen spitzen Winkel α einschließenden Radien 29, 30 verlaufen und jeweils eine um 180° versetzte teilweise offene Aus nehmung 31, 32 der Kupplungshülse 3 gegenüber der innen liegenden Sperrklinkenausnehmung 13, 14 aufweisen.

Der Querschnitt 33 der Einfräsung wird der Form der Sperr bolzen 19, 20 angepaßt und erlaubt die Anlage der Sperr bolzen 19, 20 an die Kupplungshülse 3 und in der Ausnehmung 31, 32 die Anlage an die Sperrklinken 9, 10 der Kupplungs nabe 2. Die an den Anschlagflächen 25, 27 oder 26, 28 lie genden Sperrbolzen 19, 20 dienen darüberhinaus zur Befesti gung des Schaltringes 4 auf der Kupplungshülse 3. In der Fig. 1 ist die Steuerkugel 17 in der die Einschaltposi tion charakterisierende Rastausnehmung 15 eingedrückt und die Sperrbolzen 19, 20 liegen an den Anschlagflächen 26, 28 in Antriebsdrehrichtung A an, wobei die Sperrklinken 9, 10 über die Federkraft der Feder 11, 12 in die Sperrklinken ausnehmung 13, 14 der Kupplungshülse 3 eingerastet sind.

Eine am Außenumfang 34 des Schaltringes 4 befindliche Rückhalteausnehmung 35 ermöglicht den Eingriff einer Schaltklinke 36, wie in der Fig. 3 dargestellt. Diese Schaltklinke 36 ermöglicht die Abschaltung der Kupplung durch einen äußeren Eingriff und bewirkt eine Verdrehung des Schaltringes 4 gegenüber der Kupplungshülse 3 entgegen der Antriebsdrehrichtung A, so daß die Sperrbolzen 19, 20 von der Anschlagfläche 26, 28 zur Anlage an die Anschlagfläche 25, 27 wechseln und die Sperrklinken 9, 10 gegen die Feder kraft der Federn 11, 12 mit ihren Längsseiten 23, 24 in den Sperrklinkenausnehmungen 7, 8 der Kupplungsnabe 2 halten.

In diesem Fall dreht sich die Kupplungsnabe 2 frei in der Kupplungshülse 3 und überträgt kein Drehmoment auf die Kupplungshülse 2. Die Steuerkugel 17 ist in der die Aus schaltposition charakterisierende Rastausnehmung 17 einge rastet und verhindert eine Verdrehung des Schaltringes 4 in die Einschaltposition bei auftretenden Vibrationen oder Schwingungen im Antriebsstrang.

In der Fig. 4 wird eine alternative Ausbildung des Freilaufs 1 gezeigt. Eine Verdrehung des Schaltringes 4 erfolgt durch zwei angepreßte Reibbeläge 38, 39 und führt zu einer Abschaltung des Freilaufs 1 wie bereits beschrieben.

Bezugszeichenliste

1 Klinkenfreilauf
2 Kupplungsnabe
3 Kupplungshülse
4 Schaltring
5 Bohrung der Kupplungsnabe
6 Vielkeilprofil der Kupplungsnabe
7, 8 Sperrklinkenausnehmung der Kupplungsnabe
9, 10 Sperrklinke
11, 12 Feder für Sperrklinken
13, 14 Sperrklinkenausnehmung der Kupplungshülse
15, 16 Rastausnehmungen
17 Steuerkugel
18 Feder für Steuerkugel
19, 20 Sperrbolzen
21, 22 Querbohrung
23, 24 Längsseite der Sperrbolzen
25, 26, 27, 28 Anschlagflächen
29, 30 Radien
31, 32 Ausnehmungen der Kupplungshülse
33 Querschnitt
34 Außenumfang des Schaltringes
35 Rückhalteausnehmung
36 Schaltklinke
37 Sicherungsring
38, 39 Reibbelag
A Antriebsdrehrichtung
α Winkel

Claims

1. Schaltbarer Klinkenfreilauf (1), bestehend aus einer Kupplungsnabe (2) und einer darauf drehbar angeord neten Kupplungshülse (3), die in Antriebsdrehrichtung (A) über mindestens eine radial nach außen federnde Sperrklinke (9, 10) und zugeordnete Sperrklinkenausneh mungen (7, 8 bzw. 13, 14) der Kupplungsnabe (2) und -hülse (3) miteinander verbunden sind, mit einem am Außenumfang der Kupplungshülse (3) befestigten Schalt ring (4), welcher in der jeweiligen Schaltposition gehalten ist und über ein Rückhaltemittel entgegen der Antriebsdrehrichtung gegenüber der Kupplungshülse (3) verdreht die Sperrklinken (9, 10) in Ausrückposition bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sperrklinkenausnehmung (13, 14) der Kupp lungshülse (3) eine diese schneidende und zu dieser teilweise offene Ausnehmung (31, 32) zugeordnet ist, wobei diese in den beiden Umfangsrichtungen der Kupplungshülse (3) jeweils zwei Anschlagflächen (25, 26 bzw. 27, 28) bildet und die Anschlagflächen (25, 26 bzw. 27, 28) tangential zu zwei einen spitzen Winkel (α) einschließenden Radien (29, 30) der Kupplungshülse (3) verlaufen, und daß der Schaltring (4) mindestens eine korrespondierend zu den Anschlagflächen (25, 26 bzw. 27, 28) ausgebildete Querbohrung (21, 22) sowie einen hierin aufgenommenen Sperrbolzen (19, 20) aufweist.

2. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (19, 20) mit seiner Längsseite (23, 24) im eingeschalteten Kupplungszustand an der in Drehrichtung befindlichen Anschlagfläche (26, 28), und im ausgeschalteten Kupplungszustand an der in Dreh richtung zurückliegenden Anschlagfläche (25, 27) an liegt, und daß die Sperrklinken (9, 10) im ausgeschal teten Zustand unter Federspannung in den Sperrklinken ausnehmungen (7, 8) der Kupplungsnabe (2) durch den Sperrbolzen (19, 20) gehalten sind.

3. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehwinkel des Schaltringes (4) gegenüber der Kupplungshülse (3) durch die beiden Anschlag flächen (25, 26 bzw. 27, 28) der Kupplungshülse (2) begrenzt ist.

4. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (3) im ein- und ausgeschalteten Kupplungszustand gegenüber der Kupplungsnabe (2) über eine Steuerkugel (17) in zwei umfangsversetzten Rast ausnehmungen (16) gehalten ist.

5. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (31, 32) der Kupplungshülse (3) der Form des Sperrbolzens (19, 20) angepaßt sind.

6. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (4) eine Rückhalteausnehmung (35) aufweist, und daß das Rückhaltemittel aus einer Schaltklinke (36) besteht, die in die Rückhalte ausnehmung (35) eingreift.

7. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (19, 20) ein Zylinderbolzen ist.

8. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Radien (29, 30) gleich groß sind.

9. Klinkenfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reibbelag (38, 39) von außen gegen den Schaltring (4) anpreßbar ist.