DE4442404C2

DE4442404C2 - Verdrehsicherung für einen Kunststoffkäfig eines Freilaufs

Info

Publication number: DE4442404C2
Application number: DE4442404A
Authority: DE
Inventors: Herbert Zettner; Johann Dipl Ing Stark
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2014-12-01
Also published as: US5617937A; JP3657330B2; DE4442404A1; JPH08219183A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Freilauf mit zwei ineinander angeordneten und zueinander drehbaren Maschinenteilen nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Aus der DE 27 19 685 A1 beispielsweise ist ein derartiger Klemmrollen freilauf bekannt. Die Außenhülse des Klemmrollenfreilaufs weist an ihrem Innenumfang die Klemmrampen und die zwischen einander benach barten Klemmrampen angeordneten Nuten auf. Die Stege des Käfigs weisen etwa in ihrer Mitte radial außen die einstückig angeformten Vorsprünge auf, die in die Nuten eingreifen. Auf diese Weise ist einerseits sichergestellt, daß der Käfig gegenüber der Außenhülse verdrehgesi chert ist. Wenn der Klemmrollenfreilauf Schwingungen ausgesetzt ist, die sich in den Umfangsrichtungen ausbreiten und die auf die Stege übertragen werden, ist gewährleistet, daß die Stege unter diesen Schwingungen nicht ausgelenkt werden. Für die Montage des Klemmrollen freilaufs kann die Hülse zunächst mit dem einen Bord versehen sein. Der Käfig wird dann von der diesem einen Bord abgewandten Strinseite her in die Hülse eingeführt, wobei anschließend der andere Bord an die Hülse gebördelt wird. Die axiale Position des Käfigs gegenüber der Hülse kann dann erreicht sein, wenn der Käfig gegen den einen Bord anschlägt. Da der Käfig im vorliegenden Fall zugleich als Gleitlager ausgebildet ist, um die Hülse gegenüber der Welle radial zu stützen, ist eine gegenseitige Störung des Käfigs und des Radiallagers ausge schlossen. Wenn jedoch beispielsweise ein separates Wälzlager vor gesehen ist, um die Hülse gegenüber der Welle radial zu lagern, kann der Käfig nicht so weit in die Hülse eingeführt werden, bis der Käfig gegen den einen Bord der Hülse anschlägt, da zwischen dem Bord der Hülse und dem Käfig das Wälzlager angeordnet ist. Wenn der Käfig zu weit in die Hülse eingeführt wird, berührt er unter Umständen das Wälzlager, so daß dieses nicht mehr einwandfrei arbeitet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Freilauf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzusehen, bei dem sichergestellt ist, daß der Käfig gegenüber dem mit den Klemmrampen versehenen Ma schinenteil einwandfrei axial positioniert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das eine axiale Ende der Axialnut offen und das andere axiale Ende der Axialnut durch eine vom axialen Ende des anderen Maschinenteils beabstandete radiale Erhebung an dem mit den Klemmrampen versehenen Maschinenteil geschlossen ist. Das bedeutet, daß der Kunststoffkäfig soweit eingeführt werden kann, bis der an dem Steg des Kunststoffskäfigs vorgesehene Vorsprung gegen die radiale Erhebung anschlägt. Die radiale Erhebung ist also ein Axialanschlag für den Kunststtoffkäfig, wobei sichergestellt ist, daß ein dem Käfig axial benachbartes Wälzlager nicht berührt wird.

Gemäß Anspruch 2 ist es zweckmäßig, daß beide Maschinenteile des Freilaufs als dünnwandige, insbesondere im Tiefziehverfahren herge stellte Hülsen ausgebildet sind, wobei die glattzylindrische Klemmbahn der äußeren Hülse und die Klemmrampen an der inneren Hülse gebildet sind. Ein derartiger Freilauf ist wegen der spanlosen Herstellung auf wirtschaftliche Weise herzustellen.

Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß zu beiden Seiten der glatt zylindrischen Klemmbahn und der Klemmrampen an beiden Hülsen an deren einander zugewandten Umfangsflächen Laufbahnen für daran abwälzende Wälzkörper vorgesehen sind. Ein derartiger wälzgelagerter Freilauf ist dann zweckmäßig, wenn die äußere Hülse beispielsweise in einer zen tralen Bohrung einer Riemenscheibe und die innere Hülse auf einer Achse angeordnet sind, wobei keine separaten Lager zwischen der Rie menscheibe und der Achse vorgesehen sind.

Gemäß Anspruch 4 ist es zweckmäßig, daß ein Nutgrund der Axialnut einen zu den Hülsen konzentrischen Kreis tangiert, wobei beide zylin drische Laufbahnen der inneren Hülse Laufbahndurchmesser aufweisen, von denen der eine größer und von denen der andere kleiner als oder höchstens so groß wie der Durchmesser des konzentrischen Kreises ist. Diese Anordnung ermöglicht ein leichtes Aufziehen des Kunststoffkäfigs auf die innere Hülse, da der radiale Vorsprung auf dem kleineren Laufbahndurchmesser nicht klemmen kann, wobei die Axialnut auf dieser Seite geöffnet ist. Dadurch, daß an die andere Seite der Axialnut die Laufbahn mit dem größeren Laufbahndurchmesser anschließt, ist gewähr leistet, daß die Axialnut auf dieser Seite geschlossen ist.

Gemäß Anspruch 5 ist es zweckmäßig, daß der radiale Vorsprung die Stirnringe radial innen überragt und axial überlappt, wobei der radia le Vorsprung, der Steg und die Stirnringe einstückig miteinander gebildet sind. Neben der einfachen Herstellbarkeit - an dem Spritz werkzeug ist ohne größeren Aufwand eine radiale Vergrößerung des Stege möglich - ist die Steifigkeit des radial vergrößerten Stegs bei kon stantem Querschnitt über dessen gesamte Länge deutlich erhöht ist. Schmiegt sich dieser radial vergrößerte Steg an die Kontur der Aus nehmung an, ist eine sichere Abstützung des radial vergrößerten Stegs sowohl in bei den Umfangs- als auch in einer Radialrichtung gewähr leistet. In diesem Fall ist die Belastung des radialen Vorsprungs über dessen gesamte axiale Länge gleichmäßig verteilt, so daß hohe punktu elle Belastungen nicht auftreten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt vier Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Klemmrollenfreilauf und

Fig. 2 eine teilweise Darstellung erfindungsgemäßen Klemm rollenfreilaufs aus Fig. 1 im Querschnitt und

Fig. 3 einen Längsschnitt der inneren Hülse des Klemmrollen freilaufs aus Fig. 1

Fig. 4 einen Teil eines weiteren erfindungsgemäßen Klemmrol lenfreilaufs in räumlicher Darstellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Klemmrollenfreilauf sind zwischen einer äußeren Hülse 1 und einer inneren Hülse 2 in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Klemmrollen 3 vorgesehen, die in einem Kunst stoffkäfig 4 gehaltert sind. Zu beiden Seiten des Kunststoffkäfigs 4 bzw. der Klemmrollen 3 sind je ein Rollenlager 5 vorgesehen, das aus Rollen 6 und einem Rollenkäfig 7 gebildet ist. Die äußere Hülse 1 weist an ihren beiden Enden radiale Innenborde 8 auf. Die innere Hülse 2 weist lediglich an einem Ende einen radialen Außenbord 9 auf. Die einander zugewandten Umfangsflächen der beiden Hülsen 1, 2 weisen im Bereich der Rollen 6 äußere Laufbahnen 10 und innere Laufbahnen 11, 12 auf, wobei die inneren Laufbahnen 11, 12 unterschiedliche Laufbahn durchmesser aufweisen. Im Bereich der Klemmrollen 3 sind an der inne ren Hülse 2 Klemmrampen 13 und an der äußeren Hülse 1 eine glattzylin drische Klemmbahn 14 gebildet. Die Klemmrampen 13 sind besser in der Fig. 2 zu erkennen. Der Kunststoffkäfig 4 besteht aus axial benach barten Stirnringen 15, die mittels mehrerer, in Umfangsrichtung ver teilt angeordneter Stege 16 einstückig miteinander verbunden sind, wobei in dieser Darstellung lediglich der axial hintere Stirnring 15 ersichtlich ist. Der Darstellung ist zu entnehmen, daß zwischen ein ander benachbarten Stegen 16 Taschen 17 für die Klemmrollen 3 gebildet sind. Druckfedern 18 sind einerseits an den Stegen 16 abgestützt und drücken andererseits die Klemmrollen 3 gegen die Klemmrampen 13 und die glattzylindrische Klemmbahn 14. Zwischen einander benachbarten Klemmrampen 13 ist je eine Axialnut 19 vorgesehen, in die ein ein stückig angeformter radialer Vorsprung 20 des Stegs 16 formschlüssig derart eingreift, daß der Kunststoffkäfig 4 gegenüber der inneren Hülse 2 drehfest angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt in gebrochener Darstellung die innere Hülse 2 mit den Laufbahnen 11, 12 und der Axialnut 20, deren Nutgrund 21 auf gleicher radialer Ebene wie der Laufbahndurchmesser der Laufbahn 11 liegt. Der Laufbahndurchmesser der Laufbahn 12 dagegen ist größer als der Lauf bahndurchmesser der Laufbahn 11. In den axialen Richtungen ist daher die Axialnut 20 zur Seite der Laufbahn 12 hin wegen der radialen Stufe 22 im Übergang von dem Nutgrund 21 auf die Laufbahn 12 geschlossen, wobei die Axialnut 20 zur Seite der Laufbahn 11 hin geöffnet ist. Auf diese Weise ist die einfache Montage des Kunststoffkäfigs 4 auf die innere Hülse 2 gewährleistet.

Fig. 4 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Klemmrollenfreilauf in räumlicher Darstellung, allerdings ohne eine äußere Hülse. Dieser Klemmrollenfreilauf unterscheidet sich von dem oben beschriebenen lediglich dadurch, daß die Stege 16 in den Umfangsrichtungen verbrei tert sind, wobei der schmale radiale Vorsprung 19 ebenfalls radial nach innen vorspringt.

Bezugszeichenliste

1

äußere Hülse

2

innere Hülse

3

Klemmrolle

4

Kunststoffkäfig

5

Rollenlager

6

Rollen

7

Rollenkäfig

8

Innenbord

9

Außenbord

10

äußere Laufbahn

11

innere Laufbahn

12

innere Laufbahn

13

Klemmrampe

14

glattzylindrische Klemmbahn

15

Stirnring

16

Steg

17

Tasche

18

Druckfeder

19

radial erstreckter Vorsprung

20

Axialnut

21

Nutgrund

22

Stufe

Claims

1. Freilauf, mit zwei ineinander angeordneten und zueinander drehbaren Ma schinenteilen (1, 2), von denen das eine Maschinenteil (1) eine glattzylindri sche Klemmbahn (14) und von denen das andere Maschinenteil (2) an seiner der glattzylindrischen Klemmbahn (14) zugewandten Umfangsfläche mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Klemmrampen (13) versehen ist, und mit einem zwischen den Maschinenteilen (1, 2) angeordneten Kunststoffkäfig (4), der aus Stirnringen (15) und diese Stirnringe (15) miteinander verbinden den Stegen (16) gebildet ist, wobei zwischen umfangsseitig einander benach barten Stegen (16) Taschen (17) für gegen die glattzylindrische Klemmbahn (14) und die Klemmrampen (13) angefederte Klemmrollen (3) ausgebildet sind, und wobei an dem Steg (16) des Kunststoffkäfigs (4) wenigstens ein radialer Vorsprung (19) vorgesehen ist, der in eine Axialnut (20) des anderen Maschi nenteiles (2) zur Verdrehsicherung des Kunststoffkäfigs (4) gegenüber diesem anderen Maschinenteil (2) eingreift, wobei die Axialnut (20) zwischen zwei einander benachbarten Klemmrampen (13) vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das eine axiale Ende der Axialnut (20) offen und das andere Ende der Axialnut (20) durch eine vom axialen Ende (9) des anderen Maschinenteils 2 beabstandete radiale Erhebung (22) an dem anderen Maschinenteil (2) ge schlossen ist.

2. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Maschi nenteile als dünnwandige, insbesondere im Tiefziehverfahren hergestellte Hül sen (1, 2) ausgebildet sind, wobei die eine glattzylindrische Klemmbahn (14) an der äußeren Hülse (1) und die Klemmrampen (13) an der inneren Hülse (2) gebildet sind.

3. Freilauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der glattzylindrischen Klemmbahn (14) und der Klemmrampen (13) an beiden Hülsen (1, 2) an deren einander zugewandten Umfangsflächen Laufbahnen (10, 11, 12) für daran abwälzende Wälzkörper (6) vorgesehen sind.

4. Freilauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nutgrund (21) der Axialnut (20) einen zu den Hülsen (1, 2) konzentrischen Kreis tangiert, wo bei beide zylindrische Laufbahnen (11, 12) der inneren Hülse (2) Laufbahn durchmesser aufweisen, von denen der eine größer und von denen der andere kleiner als oder höchstens so groß wie der Durchmesser des konzentrischen Kreises ist.

5. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vor sprung (19) die Stirnringe (15) radial innen überragt und axial überlappt, wobei der radiale Vorsprung (19), der Steg (16) und die Stirnringe (15) einstückig miteinander gebildet sind.