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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Freilaufeinrichtungen
und Käfigen
für Freilaufeinrichtungen.
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Freilaufeinrichtungen
enthalten im Allgemeinen einen Außenring oder einen Sitz, der
mit einer zylindrischen inneren Gleitbahn für die Klemmkörper des
Freilaufs versehen ist, einen Innenring oder eine Welle, die mit
einer äußeren zylindrischen
Gleitbahn für
die Klemmkörper
des Freilaufs versehen ist, und ein zwischen der Gleitbahn des Außenrings
und der Gleitbahn des Innenrings oder der Welle angeordnetes Freilaufanordnung.
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Der
Freilauf weist einen einfachen Käfig
oder einen auf zwei konzentrischen Käfigen basierenden Doppelkäfig auf,
der mit Fenstern versehen ist, in denen Klemmkörper angeordnet sind, die durch
Klemmen oder durch Gleiten zwischen den beiden Gleitbahnen, für ein einseitig
gerichtetes Ankuppeln zwischen dem Außen- und dem Innenring sorgen.
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Der
Freilauf ist auf diese Weise in der Lage, in der einen Richtung
ein Drehmoment zwischen dem Außen-
und dem Innenring zu übertragen
und in der anderen Richtung eine freie Drehung zuzulassen.
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Um
das Umschwenken von beispielsweise Nocken in die Klemmrichtung zu
beschleunigen, kann eine Feder in Gestalt eines Bandes vorgesehen sein,
das auf jeden Klemmkörper
ein Rückstelldrehmoment
ausübt,
das bestrebt ist, die Klemmkörper dauerhaft
in Berührung
mit den Gleitbahnen zu halten.
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Derartige
Einrichtungen sind beispielsweise durch die Druckschriften
US 2 824 635 und DE-A-195 35
889 bekannt und sind im Ganzen zufriedenstellend, allerdings sind
mit diesen gewisse Nachteile verbunden.
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Die
durch eine Bedienperson durchzuführende
Montage des dem Käfig,
den Nocken und die Rückstellfeder
aufweisenden Freilaufgbildes zwischen der Welle und den Sitz oder
zwischen dem Innenring und dem Sitz ist aufgrund des Eingriffs der Nocken
mit der Welle und dem Sitz oder mit dem Innenring und dem Sitz während des
Einsetzen des Freilaufgebildes verhältnismäßig schwierig. Die Feder, die
dazu dient, das Umschwenken der Nocken in eine blockierende Stellung
zu fördern,
neigt dazu, die Nocken wieder in eine radiale Stellung aufzurichten, wobei
der radiale Platzbedarf des Freilaufgebildes dementsprechend vergrößert wird.
Im Freilaufbetrieb reiben die Nocken ständig auf einer metallischen Gleitbahn,
so dass es erforderlich ist, für
Schmierung zu sorgen, um die Gefahr des Fressens der Nocken zu verhindern.
Diese Bauart eines Freilaufs ist nicht in der Lage, radiale Kräfte aufzunehmen
und lässt sich
nur in Verbindung mit zusätzlichen
Lagern einsetzen, die in der Lage sind, die radialen Kräfte aufnehmen.
Dies ist beispielsweise im Falle von Riemenscheiben erforderlich,
auf denen ein gespannter Riemen läuft.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt einen Freilauf, dessen Zusammenbau
erleichtert ist und der ein zufriedenstellendes Gleiten sicherstellt.
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Die
Freilaufvorrichtung ist gemäß einem
Aspekt der Erfindung in der Bauart, zu der gehören: eine Vielzahl von Klemmkörpern, wenigstens
ein Käfig
zum Halten der Klemm körper,
ein äußeres Element,
das einen zylindrischen Innenraum aufweist, der mit inneren Zellen
versehen ist, und ein inneres Element, das eine Außenfläche aufweist,
die mit äußeren Zellen
versehen ist, wobei jeder Klemmkörper mit
einer inneren Zelle und einer äußeren Zelle
zusammenwirkt, wobei das eine der Elemente, sei dies das äußere oder
das innere, in radialer Richtung auf der Höhe der Zellen nachgiebig ist
und mit den Klemmkörpern
ein Klemmmittel für
die Übertragung eines
Drehmomentes bildet.
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Der
Raumbedarf der Freilaufvorrichtung ist durch die inneren und äußeren Elemente
definiert und bleibt daher verhältnismäßig konstant,
was den Einbau der Freilaufvorrichtung in seinen Sitz und auf einer
Welle und einem Innenring vereinfacht. Der Reibkontakt ist zwischen
dem einen der inneren oder äußeren Elemente
und der entsprechenden Fläche gesichert.
Damit kann auf Schmierung verzichtet werden die aufgrund der Gefahr
eines Fressen der Nocken ansonsten erforderlich wäre. Die
Gleitfläche ist
in radialer Richtung den Zellen gegenüberliegend angeordnet.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Freilaufkäfig
in radialer Richtung zwischen den inneren oder äußeren Elementen angeordnet
und ist mit Fenstern ausgebildet, in denen sich die Klemmkörper unterbringen
lassen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eines der Elemente, sei es das äußere oder
das innere, in radialer Richtung starr und das andere ist in radialer
Richtung nachgiebig. Das nachgiebige Element ist in der Lage, sich
während
des Umschwenkens der Nocken in die blockierende Stellung zu verformen,
um den Reibschluss zu erhöhen
und die Freilaufvorrichtung und das mit dem nachgiebigen Element
in Reibschlussberührung
stehende Teil aneinander zu fixieren. Das starre Element kann in Form
eines Rings mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt vorliegen.
Das nachgiebige Element kann mehrere axiale Zungen und mehrere kurze
Umfangsabschnitte für
eine Verbindung zwischen den Zungen aufweisen, wobei sich das nachgiebige Element
in einen ringförmigen
Raum mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt einpasst.
Die Umfangsabschnitte können
an den Enden der Zungen angeordnet sein.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wechseln sich die Umfangsabschnitte in Umfangsrichtung
in der Weise ab, dass eine Zunge über ein axiales Ende mit der
vorausgehenden Zunge und über
das andere axiale Ende mit der nachfolgenden Zunge verbunden ist.
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Vorteilhafterweise
ist das nachgiebige Element einstückig hergestellt. Die Zellen
des nachgiebigen Elements können
in den Zungen ausgebildet sein. Mit "Zelle" ist im Allgemeinen eine Ausnehmung bezeichnet,
die so gestaltet ist, dass sie ein Element nicht durchquert.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält
die Vorrichtung einen Träger,
der mit einer axiale Fläche
versehen ist, die dazu eingerichtet ist, mit dem nachgiebigen Element
zusammenzuwirken.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält
die Vorrichtung eine Vielzahl von Wälzelementen, die in radialer
Richtung zwischen dem inneren und dem äußeren Element angeordnet sind.
Die Wälzelemente
können
Rollen sein, die durch den Freilaufkäfig gehalten werden. Die Rollen
und die Klemmkörper
können
in einer in Umfangsrichtung abwechselnden Weise in den in dem Freilaufkäfig ausgebildeten
Fenstern angeordnet sein.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt ferner eine Riemenscheibe mit einer
Nabe, einer Felge und einer Freilauf vorrichtung, zu der gehören: eine
Vielzahl von Klemmkörpern,
wenigstens ein Käfig
zum Halten der Klemmkörper,
ein äußeres Element,
das einen zylindrischen Innenraum aufweist, der mit inneren Zellen
versehen ist, und ein inneres Element, das eine Außenfläche aufweist,
die mit äußeren Zellen versehen
ist, wobei jeder Klemmkörper
mit einer inneren Zelle und einer äußeren Zelle zusammenwirkt, wobei
eines der Elemente, sei dies das äußere oder das innere, in radialer
Richtung auf der Höhe
der Zellen nachgiebig ist und mit den Klemmkörpern ein Mittel zum Klemmen
für die Übertragung
eines Drehmomentes bildet.
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Vorteilhafterweise
ist das Außenelement starr
mit der Felge verbunden, und das innere Element ist starr mit der
Nabe verbunden. Das Außenelement
kann starr sein, während
das innere Element nachgiebig sein kann.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es ferner eine Lichtmaschine zu schaffen,
die mit einem stillstehenden Abschnitt und einem umlaufenden Abschnitt
versehen ist, wobei zu dem umlaufenden Abschnitt eine Welle und
eine auf der Welle befestigte Riemenscheibe gehören. Die Riemenscheibe weist
eine Felge und eine Freilaufvorrichtung auf, zu der gehören: eine
Vielzahl von Klemmkörpern,
wenigstens ein Käfig
zum Halten der Klemmkörper,
ein äußeres Element,
das einen zylindrischen Innenraum aufweist, der mit inneren Zellen
ausgebildet ist, und ein inneres Element, das eine Außenfläche aufweist,
die mit äußeren Zellen
versehen ist, wobei jeder Klemmkörper mit
einer inneren Zelle und einer äußeren Zelle
zusammenwirkt, wobei eines der Elemente, sei dies das äußere oder
das innere, in radialer Richtung auf der Höhe der Zellen nachgiebig ist
und ein Reibschlussmittel bildet.
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Mit
anderen Worten, die Freilaufvorrichtung enthält zusätzlich zu den Klemmkörpern, dem
wenigstens einen Käfig und
im Allgemeinen einer Feder eine äußere Hülse und
eine innere Hülse,
die jeweils ein Zwischenglied zwischen dem zylindrischen Innenraum
und der Außenfläche bilden,
zwischen denen die Freilaufvorrichtung angeordnet ist. Die beiden äußeren und
inneren Hülsen
weisen einen ringförmigen
Querschnitt mit einem im Wesentlichen konstanten radialen Raumbedarf
auf, der die Montage der Freilaufvorrichtung zwischen dem zylindrischen
Innenraum und der Außenfläche erheblich
erleichtert. Die mit dem Zusammenbau beauftragte Fachkraft braucht
sich während
der Montage nicht mehr um die Stellung der Nocken zu kümmern. Durch
die Tatsache, dass dafür
gesorgt ist, dass eine der Hülsen
auf der Innenfläche
oder auf der Außenfläche gleitet,
wird darüber
hinaus eine reibende Berührung
zwischen den Nocken und einer metallischen Oberfläche vermieden,
was Schmierung erfordern würde.
Daher kann auf Schmierung verzichtet werden, was einfacher und kostengünstiger
ist, und die Gefahr eines Festfressens der Klemmkörper ist ganz
erheblich reduziert.
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Wenn
die Freilaufvorrichtung außerdem
Wälzelemente
beispielsweise in Form von Rollen enthält, ist es möglich, die
Freilaufvorrichtung auch ohne den Einsatz benachbart angeordnete
Lager mit radialen Kräfte
zu belasten. Es lässt
sich ferner in Betracht ziehen, dass die Wälzelemente Kugeln sind, die
in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, um auch die axialen
Kräfte
aufzunehmen.
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Auf
diese Weise reschaffen die Klemmkörper in den Zellen einen Reibschluss,
wenn sie verschwenkt sind, reiben jedoch nicht in der Freilaufstellung.
Die nachgiebige Hülse
weist auf der den Zellen gegenüberliegenden
Seite eine Gleitfläche
auf.
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Die
vorliegende Erfindung wird verständlicher
nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele,
die in keiner Weise als beschränkend
zu bewerten sind und anhand der nachstehenden Zeichnungen veranschaulicht
werden:
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1 zeigt
in einem Längsschnitt
eine Riemenscheibe gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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2 stellt
das nachgiebige Element der Riemenscheibe nach 1 in
perspektivischer Ansicht dar;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht der Riemenscheibe nach 1;
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4 bis 6 zeigen
den 1 bis 3 entsprechende Ansichten einer
Riemenscheibe gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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7 zeigt
eine detaillierter Ansicht nach 6.
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Wie
aus den 1 bis 3 zu entnehmen, ist
eine Riemenscheibe 1 an einer Welle 2, beispielsweise
an einer Welle der Lichtmaschine befestigt, und enthält: einen
Laufring 3 mit einer zu einem Multi-V-Riemen passenden
Außenfläche, eine
starr mit der Welle 2 verbundene Nabe 4, ein zwischen
dem Laufring 3 und der Nabe 4 angeordnete Freilaufvorrichtung 5,
ein Wälzlager 6 und
ein Gleitlager 7, die ebenfalls zwischen dem Laufring 3 und
der Nabe 4 angeordnet sind.
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Genauer
ausgedrückt
ist die Nabe 4 an ein Ende 2a der Welle 2 angeschraubt,
die sich jenseits einer ringförmigen
Scheibe 8 erstreckt, die an der Welle 2 befestigt
ist und gegenüber
der Welle 2 radial nach außen vorspringt. Die Nabe 4 kommt
gegen den ringförmigen
Kragen 8 in Anlage. Die Nabe 4 ist mit einer abgestuften
zylindrischen Außenfläche ausgebildet,
die ausgehend von der Nähe
des ringförmigen Kragens 8 einen
Sitz 9 mit einem großen
Durchmesser, anschließend
einen Sitz 10 mit einem mittleren Durchmesser und schließlich einen
Sitz 11 mit einem kleinen Durchmesser aufweist, wobei radiale
Schultern die Sitze 9 und 10 und die Sitze 10 und 11 trennen.
Auf dem Sitz 11 mit dem klei nen Durchmesser, ist eine umlaufende
Nut 12 ausgebildet, in der ein Sprengring 13 sitzt.
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Der
Laufring 3 enthält
einen abgestuften zylindrischen Innenraum, der ausgehend von dem
ringförmigen
Kragen 8 einen Sitz 14 mit großem Durchmesser und einen Sitz 15 mit
einem geringen Durchmesser aufweist. Die Sitze 14 und 15 sind
durch einen radial nach innen gerichteten ringförmigen Vorsprung 16 getrennt.
An der der ringförmigen
Scheibe 8 gegenüberliegenden
Seite verschließt
ein kreisförmig
gestalteter Deckel 17 den zylindrischen Innenraum des Laufrings 3,
wodurch das Eindringen von Fremdkörpern vermieden wird.
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Die
Freilaufvorrichtung 5 enthält eine Vielzahl von in axialer
Richtung verlängerten
Klemmkörpern 18,
in diesem Fall Nocken, und einen aus Blech geformten, im Wesentlichen
ringförmigen
Käfig 19, der
Fenster enthält,
in denen Klemmkörper 18 angeordnet
sind. Die Klemmkörper 18 weisen
zwei zueinander und gegenüber
der Längsachse
des Klemmkörpers
parallele ebene Flankenseiten auf. Die beiden ebenen Flankenseiten
gehen an jedem ihrer radialen Enden in eine abgerundete Fläche über, deren Erzeugende
eine gegenüber
der Längsachse
des Nocken parallele Gerade ist. Der Käfig 19 kann benachbart
zu den Fenstern mit radialen Vorsprüngen 19a ausgebildet
sein, um ein Widerlager zu bilden, das geeignet ist, die Möglichkeiten
eines Umschwenkens der Klemmkörper
in den Fenstern in Umfangsrichtung zu begrenzen. Die abgerundeten
Abschnitte der Klemmkörper
ragen in radialer Richtung beiderseits des Käfigs 19 über diesen
hinaus.
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Die
Freilaufvorrichtung 5 enthält außerdem eine äußere Hülse 21 und
eine innere Hülse 22,
die beide aus Kunststoff hergestellt sind, beispielsweise gespritzt
sind.
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Die äußere ringförmige Hülse 21 ist
mit einer Vielzahl von Zellen 23 ausgebildet, die zu den
abgerundeten Abschnitten der Klemmkörper 18 in der Weise
passend gestaltet sind, dass die äußeren radialen Enden der Klemmkörper 18 in
die Zellen 23 vorspringen. Mit anderen Worten, die Zellen 23 sind
in axialer Richtung länglich
und weisen im rechtwinkligen Querschnitt ein Profil in Form eines
Kreisbogens auf. Die Anzahl der Zellen 23 ist größer oder
gleich jener der Klemmkörper 18.
Die äußere Hülse 21 ist
in dem den großen
Durchmesser aufweisenden Sitz 14 des zylindrischen Innenraums
des Laufrings 3 in Berührung
mit dem radialen Vorsprung 16 angeordnet. Die Hülse 21 ist
um den Umfang herum durchgehend und im axialen Querschnitt rechteckig
gestaltet.
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Die
innere Hülse 22 weist
ferner Zellen 24 auf, die in der Lage sind, mit den abgerundeten
Abschnitten der Klemmkörper 18 zusammenzuwirken. Die
Zellen 24 sind in axialer Richtung länglich und weisen im rechtwinkligen
Querschnitt ein Profil in Form eines Kreisbogens auf, um das innere
radiale Ende der Klemmkörper 18 aufzunehmen.
Die innere Hülse 22 weist
eine weitgehend ringförmige
Gestalt mit axialen Einbuchtungen 25 auf, die in axialer
Richtung abwechselnd angeordnet sind und in dem Abschnitt der Hülse ausgebildet
sind, der zwei Zellen 24 über den größten Abschnitt der axialen
Länge der Hülse 22 hinweg
trennt.
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Wie
aus 2 ersichtlich, sind zwischen zwei Zellen 24 zwei
Einschnitte 25 ausgebildet. Mit anderen Worten, die innere
Hülse 22 wird
in eine Vielzahl von axialen Zungen und verhältnismäßig kurzen Umfangsabschnitten
aufgeteilt, die jeweils einen Winkel in der Größenordnung von 40° besetzen. Eine
Zelle 24 ist in einer breiten Zunge 26 ausgebildet,
die in Umfangsrichtung von zwei schmalen Zungen 27 benachbart
ist, die Zellen enthalten. Jede schmale Zunge 27 ist von
zwei breiten Zungen 26 umgeben. Eine breite Zunge 26 ist
an einem ihrer Enden über
einen Umfangsabschnitt 28 mit einer schmalen Zunge 27 verbunden
und am andere ihrer axialen Enden durch einen in axialer Richtung
gegenüberliegend
ausgebildeten Umfangsabschnitt 28 mit der schmalen Zunge 27 auf
der gegenüberliegenden Seite
verbunden.
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Die
innere Hülse 22 weist
auf diese Weise eine zickzackförmige
Struktur auf, durch die sie in radialer Richtung besonders nachgiebig
wird. Die innere Hülse 22 ist
auf dem den mittleren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Sitz 10 der
Nabe 4 in Berührung
mit der radialen Schulter angeordnet, die den Sitz 10 von
dem Sitz 9 mit dem großen
Durchmesser trennt. Der Innenraum der inneren Hülse 22 weist eine
zylindrische Fläche 22a auf,
die es den Zungen erlaubt, sich mit ihrer inneren Fläche 22a an
den zylindrischen Abschnitt 10 der Nabe anzuschmiegen. Die
innere Hülse 22 kann
durch Spritzen eines Polyamids oder eines sonstigen Werkstoffs verwirklicht werden,
der funktionsmäßig geeignet
und in der Lage ist, auf dem Sitz 10 der Nabe 4 möglichst
ohne den Einsatz eines Schmiermittels zu gleiten.
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Das
Wälzlager 6 kann
von einer herkömmlichen
Bauart sein und einen einstückigen
Laufring 29, einen einstückigen Innenring 30 und
eine Reihe von Wälzelementen 31 aufweisen,
in diesem Fall Kugeln, die zwischen Wälzlagerlaufflächen angeordnet
sind, die an dem Außen- 29 bzw.
Innenring 30 ausgebildet sind. Das Wälzlager 6 kann außerdem mit
Dichtungseinrichtungen versehen sein, die an dem einen der Ringe
befestigt sind und auf einem Sitz des anderen Rings gleiten. Der
Laufring 29 ist beispielsweise durch Aufstecken in dem
den kleinen Durchmesser aufweisenden Sitz 15 des zylindrischen
Innenraums des Laufrings 3 in Anlage mit dem die Sitze 14 und 15 trennenden
radialen Vorsprung 16 befestigt. Der Innenring 30 ist
beispielsweise durch Aufstecken auf den den kleinen Durchmesser
aufweisenden Sitz 11 an der Nabe 4 befestigt,
die der ringförmigen
Scheibe 8 der Welle 2 gegenüberliegend angeordnet ist.
Der Innenring 30 steht auf der einen Seite mit der die
Sitze 10 und 11 trennenden radialen Schulter und
auf der anderen Seite mit dem weiter oben beschriebenen Sprengring 13 in
Berührung.
Das Wälzlager 6 ist folglich
in axialer Richtung an der Nabe 4 fixiert. Der mit dem
Laufring 29 in Berührung
stehende radiale Vorsprung 16 hindert den Laufring 3 daran,
seine Stellung in axialer Richtung von der Welle 2 weg
zu verändern.
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Das
Gleitlager 7 liegt in Gestalt eines aus einem Material
mit einem geringen Reibungskoeffizienten gefertigten Rings vor,
zu dem gehören:
ein axialer Abschnitt 32, der in der Nachbarschaft des
Freilaufs 5 zwischen dem den großen Durchmesser aufweisenden
Sitz 9 der Nabe 4 und dem den großen Durchmesser
aufweisenden Sitz 14 des Laufrings 3 angeordnet
ist, ein nach außen
gerichteter radialer Abschnitt 33, der auf der Seite der
ringförmigen Scheibe 8 der
Welle 2 mit einer radialen Stirnfläche 3a des Laufrings 3 in
Berührung
steht, und ein in der Nachbarschaft des Freilaufs 5 angeordneter
sich nach innen erstreckender radialer Abschnitt 34. Auf diese
Weise ermöglicht
die durch das Wälzlager 6 und
das Gleitlager 7 gebildete Einheit eine relative Drehung
zwischen der Riemenscheiben-Laufring 3 und der Nabe 4,
wobei sie die radialen und axialen Kräfte zwischen diesen Elementen
aufnimmt.
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Durch
den Einbau einer Freilaufvorrichtung in einem Naben-Riemenscheibensystem,
wie es beispielsweise in den auskuppelbare Lichtmaschinenriemenscheiben
vorhanden ist, ist es möglich,
die Übertragung
eines unrunden Laufs des Motors über den
Riemen auf die Lichtmaschine zu verhindern und dementsprechend den
mit der Riemenscheibe zusammenwirkenden Antriebsriemen zu schonen.
Die äußere Hülse 21 der
Freilaufvorrichtung 5 kann in dem Laufring 3 befestigt
und drehfest angebracht sein. Ein Mantel oder eine Einlage aus Metall
kann vorgesehen sein, um einen wirkungsvollen Press sitz der äußeren Hülse 21 in
dem zylindrischen Innenraum des Laufrings 3 zu verwirklichen.
Die innere Hülse 22 ist
auf der Nabe 4 der Riemenscheibe 1 zentriert und
verbleibt aufgrund radialer Elastizität in Berührung mit dem Sitz 10 der
Nabe 4.
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Wenn
die Riemenscheibe 1 gegenüber der Nabe 4 der
Riemenscheibe 1 und der Welle 2 der Lichtmaschine
eine relative Drehbewegung in Richtung des in 3 dargestellten
Pfeils ausführt,
neigen die Klemmkörper 18 dazu,
im Uhrzeigersinn zu kippen und dann eine radiale Kraft auf die äußere Hülse 21 und
auf die breiten Zungen 26 der inneren Hülse 22 auszuüben, die
in radialer Richtung auf die Fläche 22a auf
dem Sitz 10 der Nabe 4 drücken. Die Zungen 26 und
die Nabe 4 sind damit reibschlüssig aneinander befestigt,
und ein Drehmoment wird daher zwischen dem Laufring 3 und
der Nabe 4 der an die Welle 2 gekuppelten Riemenscheibe 1 übertragen,
wobei sich diese Elemente dann mit derselben Winkelgeschwindigkeit
drehen. Wenn die Drehrichtung der Relativbewegung des Laufrings 3 gegenüber der
Nabe 4 umgekehrt wird, kippen die Klemmkörper 18 in
die entgegengesetzte Richtung, wobei die auf die Zungen 26 der
inneren Hülse 22 ausgeübten Radialkräfte dementsprechend
nachlassen. Es kommt dann zu einem Gleiten zwischen der Nabe 4 und
der inneren Hülse 22,
wobei die Welle 2 dann von dem den Laufring 3 mitnehmenden
nicht gezeigten Riemen abgekuppelt ist.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
die Riemenscheibe 1 ferner an der einen Seite ein Wälzlager 6 und
an der anderen Seite ein Gleitlager 7 auf, das dazu dient,
eine Zentrierung des Laufrings 3 gegenüber der Nabe 4 aufrecht
zu erhalten und die Radialkräfte
insbesondere dann aufzufangen, wenn sich die Vorrichtung im Freilaufbetrieb
befindet. In einer Abwandlung wäre
es selbstverständlich
möglich
zwei Wälzlager
oder zwei Gleitlager zu verwenden.
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In
dem in den 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
wurden die Bezugszeichen von Elementen, die denjenigen der obigen
Figuren ähneln,
beibehalten. Die Riemenscheibe 1 ist hier ohne Wälzlager
und/oder Gleitlager konstruiert. Die Nabe 4 kann geringfügig kürzer sein,
was möglicherweise mit
Blick auf eine Reduzierung der Masse von Interesse ist. Die Nabe 4 weist
auf ihrer zylindrischen Außenfläche zwei
Sitze auf, nämlich
in axialer Richtung benachbart zu der ringförmigen Scheibe 8 einen
Sitz mit einem großen
Durchmesser 9 und einen auf der axial gegenüberliegenden
Seite angeordneten axialen Sitz 11 mit einem geringen Durchmesser,
wobei die Sitze 9 und 11 durch eine geringfügig angefaste radiale
Schulter getrennt sind. Der Laufring 3 ist an seinem Innenumfang
mit zwei Sitzen 14 und 15 ausgebildet, die durch
eine einfache radiale Schulter getrennt sind. Die Freilaufvorrichtung 35 ist
zwischen dem den geringen Durchmesser aufweisenden Sitz 11 der
Nabe 4 und dem den großen
Durchmesser aufweisenden Sitz 14 des Laufrings 3 angeordnet, wobei
es auf der Seite der ringförmigen
Scheibe 8 mit der die Sitze 9 und 11 der
Nabe 4 trennenden Schulter und auf der axial entgegengesetzten
Seite mit dem in der umlaufenden Nut 12 angeordneten Sprengring 13 in
Berührung
steht. Die Freilaufvorrichtung 35 steht ferner mit der
radialen Schulter in Berührung,
die die Sitze 14 und 15 des Laufrings 3 trennt.
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Der
den großen
Durchmesser aufweisende Sitz 9 der Nabe 4 ist
von dem den großen
Durchmesser aufweisenden Sitz 14 des Laufrings 3 durch
einen engen radialen Spalt getrennt, der eine Dichtung gegen unerwünschte äußere Stoffe
bildet, wohingegen der den kleinen Durchmesser aufweisende Sitz 15 des
Laufrings 3 durch einen radialen Raum von dem Ende des
den kleinen Durchmesser aufweisenden Sitzes 11 der Nabe 4 getrennt
ist.
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Die
Freilaufvorrichtung 35 enthält eine äußere Hülse 21 und Klemmkörper 18,
die jenen des vorausgehenden Ausführungsbeispiels ähneln. Die
innere Hülse 36 weist
eine weitgehend ringförmige
Gestalt mit Zungen 26 auf, die mit Zellen 24 für die Klemmkörper 18 und
mit Einbuchtungen 25 ausgebildet sind, die gegenüber jenen
der inneren Hülse 22 analoge
Formen aufweisen. Allerdings sind hier die in 2 dargestellten
schmalen Zungen durch Zungen 37 ersetzt, die deutlich breiter
sind als die Zungen 26 und die auf ihre Außenfläche mit
in axialer Richtung verlaufenden Nuten 38 ausgebildet sind,
die an dem einen der axialen Enden der inneren Hülse 36 einmünden.
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Die
innere Hülse 36 wird
in axialer Richtung zwischen dem auf der einen Seite befindlichen Sprengring 13 und
der auf der anderen Seite angeordneten, die Sitze 9 und 11 trennenden
radialen Schulter der Nabe 4 gehalten. Die innere Hülse 36 schmiegt
sich mit ihrem zylindrischen Innenraum 36a an den zylindrischen
Abschnitt 11 der Nabe 4 an. Die äußere Hülse 21 ist
von der einen Seite her aufgrund der Berührung mit der die Sitze 14 und 15 trennenden
radialen Schulter des Laufrings 3 und auf der anderen Seite
durch die Anlage an einen in einer in dem Laufring 3 ausgebildeten
Nut 42 angeordneten Sprengring 43 in axialer Richtung
an dem Laufring 3 fixiert.
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In
den Nuten 38 sind, wie 6 zu entnehmen,
im Wesentlichen auf derselben radialen Höhe wie die Klemmkörper 18,
zylindrische Rollen oder Nadeln 39 angeordnet. Um die Rollen 39 unterzubringen,
ist der Käfig 19 mit
Fenstern 40 ausgebildet, die einen Winkelbereich besetzen,
der größer ist
als jener, der durch die Rollen 39 besetzt ist, um es den Rollen
zu ermöglichen,
sich bis zu einem gewissen Grad in Richtung des Inneren des Fensters
zu verschieben. Ebenso besetzen die auf dem Umfang der inneren Hülse 36 ausgebil deten
Nuten 38 einen ausreichend großen Winkelsektor, um den Rollen 39,
wie 7 zu entnehmen, eine gewisse Winkelverschiebung
zu erlauben. Die äußere Hülse 21 ist
an ihrem Innenumfang mit Nuten 41 ausgebildet, die in Umfangsrichtung
ebenfalls breiter sind als die Rollen 39, um auf diese
Weise eine Winkeländerung
zwischen der äußeren Hülse 21 und
der inneren Hülse 36 zu ermöglichen,
wobei eine Drehung und Verschiebung der Rollen 39 im Hinblick
auf das Umschwenken der Klemmkörper
zugelassen ist.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
vier Rollen 39 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung
mit vier Klemmkörpern 18 abwechseln. Selbstverständlich könnten in
einer Abwandlung die Rollen 39 durch in einer oder mehreren
Reihen angeordnete Kugeln oder auch durch Nadeln ersetzt sein. Die
Rollen 39 ermöglichen
es der Freilaufvorrichtung die Zentrierung und die radiale Kraftübertragung
zwischen dem Laufring 3 und der Nabe 4 der Riemenscheibe
sicherzustellen, was die Wälzlager
oder angegliederte Gleitlager überflüssig macht.
Die Gestalt der Nuten 38 und 41, die ausgebildet
sind, um mit den Rollen 39 zusammenzuwirken, erlaubt die
begrenzte relative Winkeländerung
zwischen der inneren Hülse 36,
den Rollen 39 und der äußeren Hülse 21,
wobei auf diese Weise ein Umschwenken der Klemmkörper 18 ermöglicht wird.
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Die
Freilaufvorrichtung bietet also zahlreiche Vorteile, indem sie als
eine kompakte Kassette konstruiert ist, die ohne die Gefahr eines
Verlustes von Elementen leicht zu handhaben ist und sich ohne Mühe zwischen
einer Nabe und einem Sitz durch einfaches Einstecken anbringen lässt. Die
Klemmkörper und,
so vorhanden, die Wälzelemente
sind während des
Transports und der Handhabung der Kassette durch die innere und äußere Hülse vollkommen
geschützt.
Die Klemmkörper
sind keinerlei Verschleiß ausgesetzt,
da sie nicht auf Gleitbahnen reiben, wenn die Freilaufvorrichtung kein
Drehmoment überträgt.
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Vorteilhafterweise
kann die Vorrichtung in gewissen Anwendungen ohne Schmiermittel
betrieben werden, da die Gefahr eines Festfressens von aus Metall
gefertigten Klemmkörpern
auf einer metallischen Gleitbahn eliminiert ist. Zu diesem Zweck kann
für die
Herstellung der Hülse 22 beispielsweise ein
Polyamid PA 6.6 ausgewählt
werden, das mit MoS2, Molybdändisufid,
gefüllt
ist, das die Reibeigenschaften des Polyamids verbessert. Die Freilaufvorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung ermöglicht
es außerdem,
ohne das Wälzlager
und/oder das angegliederte Gleitlager auszukommen, mit der Folge
einer besonders kostengünstigen
Herstellung, einer Verringerung der Anzahl der zu montierenden Elemente
und möglicherweise
einem Vorteil hinsichtlich des Gewichts und des Platzbedarfs.
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Selbstverständlich kann
in einer Abwandlung eine Freilaufvorrichtung geschaffen werden,
bei der die Struktur der inneren und äußeren Hülsen umgekehrt ist, wobei eine
innere Hülse
mit der Nabe starr verbunden ist und eine äußere Hülse in der Lage ist, in dem
zylindrischen Innenraum des Laufrings zu gleiten.
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Zufolge
der Erfindung steht eine Freilaufeinrichtung zur Verfügung, die
mit einer aus Kunststoff gefertigten Gleitfläche ausgestattet ist, die die
Gefahr eines Festfressens auf einer metallischen Oberfläche eines
weiteren Elements erheblich vermindert und den Verschleiß der kippenden
Nocken stark reduziert.
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Darüber hinaus
ist die Montage einer derartigen Freilaufeinrichtung dadurch erleichtert,
dass ihr Außendurchmesser
und ihr Innendurchmesser während
des Zusammenbaus unabhängig
von der Stellung der kippenden Nocken verhältnismäßig konstant sind.