DE69326387T2 - Klemmkörpereinwegkupplung - Google Patents

Klemmkörpereinwegkupplung

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DE69326387T2
DE69326387T2 DE69326387T DE69326387T DE69326387T2 DE 69326387 T2 DE69326387 T2 DE 69326387T2 DE 69326387 T DE69326387 T DE 69326387T DE 69326387 T DE69326387 T DE 69326387T DE 69326387 T2 DE69326387 T2 DE 69326387T2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klemmkörper-Einwegkupplung mit schwenkbaren Klemmkörpern (16), die zwischen konzentrischen Laufbahnen angeordnet sind, zum Steuern der Drehmomentabgabe in einem Drehmomentübertragungsstrang zwischen einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil.
  • Übliche Klemmkörperkupplungen, die als Doppelkäfigkupplungen bezeichnet werden, haben zwei konzentrische Metall- oder Kunststoffringe, jeweils als Käfig bezeichnet, die zum Ausrichten und gleichzeitigen Betätigen aller Klemmkörper dienen. Dies wird erreicht, indem beide Käfige mit bestimmten radialen, axialen und am Umfang versehenen Strukturen konstruiert werden.
  • Eine Zweikäfigkupplung ist eine sehr gute Einwegkupplung, sie ist jedoch prinzipbedingt schwierig zusammenzubauen. Die Klemmkörper einer Doppelkäfigkupplung müssen sehr sorgfältig konstruiert und gefertigt werden, um die für eine Anwendung geforderten Leistungsmerkmale zu erreichen.
  • Bei Doppelkäfigkupplungen, wie sie beispielsweise in JP-U-63-48035, JP-A- 63-180731 und JP-A-1-120440 offenbart sind, werden zwei Käfigteile verwendet, um innere und äußere Abschnitte jedes Klemmkörpers zwischen den Kupplungslaufbahnen zu beabstanden. Zwischen den beiden Käfigteilen ist ein elastisches Ringteil angeordnet. Das elastische Ringteil hat Laschen und dient dazu, die Klemmkörper in einen speziellen Eingriffswinkel zu den Laufbahnen zu drücken.
  • Die Laschen des elastischen Klemmkörperhalters oder -teiles sind prinzipbedingt unabhängig voneinander, was die Funktion der Kupplung stören kann. Eine Ungleichförmigkeit des elastischen Teils an seinem Rand kann zu einer ungleichförmigen Last gegen die unabhängigen Klemmkörper und zu einem schlechten Wirkungsgrad der Kupplung führen.
  • Darüberhinaus müssen solche Kupplungen meist von Hand zusammengebaut werden, was für Herstellverfahren mit großen Stückzahlen uneffektiv ist.
  • Andere Klemmkörper-Einwegkupplungen, wie z. B. die in US-A-2,824,635 offenbarte, haben mehrere schwenkbare Klemmkörper zwischen zwei konzentri schen Kupplungslaufbahnen. Ein Käfig oder Halteglied zum Beabstanden der Klemmkörper ist üblicherweise als zusammenhängender, elastischer Ring ausgebildet. Ein solcher Klemmkörperhalter dient zum Beabstanden der Klemmkörper und drückt die Klemmkörper in Eingriff mit den Laufbahnen. Im Ring sind mehrere radiale Öffnungen oder Fenster, und an einer Seite jedes Fensters ist üblicherweise eine Angel oder Lasche gebildet. Diese Angeln oder Laschen liefern eine Randfederkraft, die auf die Klemmkörper wirkt. Bei diesem Aufbau ist jedoch keine ausreichende Einstellung der Klemmkörperstellung gegeben.
  • Andere Kupplungen, wie die in JP-U-63-112631 offenbarte, haben drehbelastete Klemmkörper. Ein solcher Aufbau ist kompliziert, teuer und nicht ohne weiteres maschinell zusammenzufügen.
  • Ein weiteres Beispiel für den Stand der Technik ist die DE-A-20 27 763 gegeben, die die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruchs 1 zeigt, und welche allgemein eine Klemmkörper-Einwegkupplung mit konzentrischen inneren und äußeren Laufbahnen und einer Klemmkörper-Käfiganordnung offenbart, die zwischen den Laufbahnen angeordnet sind. Die Klemmkörper-Käfiganordnung weist auf einen ringförmigen Käfig mit axial verlaufenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Nockengliedern, die zwischen sich in Umfangsrichtung beabstandete Fenster bilden, schwenkbare Klemmkörper, von denen jeweils einer in jedem Fenster angeordnet ist, wobei jeder Klemmkörper mit einer radial inneren Kupplungsfläche und einer radial äußeren Kupplungsfläche versehen ist, die mit der inneren bzw. der äußeren Laufbahn in Anlage bringbar sind, wobei die Klemmkörper jeweils eine Umfangsbreite an einer Stelle zwischen ihrer inneren Kupplungsfläche und ihrer äußeren Kupplungsfläche haben, die kleiner ist als ihre Umfangsbreite an Stellen benachbart zu den Kupplungsflächen ist, Nockenflächen an den Nockengliedern auf gegenüberliegenden Seiten jedes Klemmkörpers, wobei die Klemmkörper in Anlage mit den Nockenflächen an den Klemmkörperstellen benachbart zu der inneren Kupplungsfläche und der äußeren Kupplungsfläche bringbar sind, wenn die Klemmkörper in eine begrenzende Winkelstellung geschwenkt werden, und eine Andrückfeder für jeden der Klemmkörper, die an einem entsprechenden Nockenglied befestigt ist und an einem benachbarten Klemmkörper an seiner dazwischenliegenden Stelle angreifen kann, um dadurch ein kontinuierliches Moment auf den Klemmkörper auszuüben und dadurch die Kupplungsflächen in Kontakt mit den Lautbahnen zu halten.
  • Im einzelnen legen bei der Klemmkörper-Einwegkupplung die Nockenflächen auf den Nockengliedern an gegenüberliegenden Seiten jedes Klemmkörpers dazwischen am Umfang liegende Fenster fest, und die gegenüberliegenden Nockenflächen konvergieren in radial auswärts verlaufender Richtung von dem radial inneren Bereich des entsprechenden Fensters und verlaufen zueinander in der gleichen radial auswärts verlaufenden Richtung zum radial äußeren Bereich des Fensters parallel, wodurch das Fenster eine asymmetrische Trichterform in radialen Ebenen senkrecht zur Achse der Kupplung haben, wobei ihr radial innerer Bereich in Umfangsrichtung breiter ist als ihr radial äußerer Bereich. Durch diese Konstruktion haben die Nockenglieder an ihren radial äußeren Enden eine große Umfangsbreite, und das Fenster hat an seinem radial äußeren Bereich eine relativ schmale Umfangsbreite.
  • Diese Ausbildung des Fensters der Klemmkörper-Einwegkupplung der DE- A-20 27 763 hat den Nachteil, daß die Nockenflächen nur auf die Klemmkörper wirken, wenn diese in ihrer äußersten Winkelstellung sind, wodurch das Problem entsteht, daß der Mittenabschnitt der einzelnen Klemmkörper in jeder Richtung schräg liegen kann und einzelne Klemmkörper nicht gleichförmig betätigt werden.
  • Nach der beanspruchten vorliegenden Erfindung, ist diese, allgemein offenbarte Klemmkörper-Einwegkupplung dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fenster eine ungefähre Sanduhrform, im wesentlichen konstant, in radialer Richtung des Käfigs hat, wobei der radial äußere Bereich des Fensters und der radial innere Bereich des Fensters beide in Umfangsrichtung breiter sind als der radial dazwischen liegende Bereich des Fensters, daß benachbarte Nockenglieder an dem radial dazwischen liegenden Bereich des dazwischen gebildeten Fensters in Anlage mit der dazwischen liegenden, relativ schmalen Stelle des in diesem Fenster angeordneten Klemmkörpers bringbar sind, daß benachbarte Nockenglieder jeweils zwei dieser Nockenflächen umfassen, wobei eine derartige Nockenfläche eines Nockengliedes einer derartigen Nockenfläche es benachbarten Nockengliedes in Umfangsrichtung gegenüber liegt, daß diese in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Nockenflächen in radial auswärts verlaufender Richtung von dem radial inneren Bereich des Fensters zu dem radial dazwischen liegenden Bereich kontinuierlich konvergieren, daß die andere derartige Nockenfläche des besagten einen Nockengliedes der anderen derartigen Nockenfläche des besagten benachbarten Nockengliedes in Umfangsrichtung gegenüber liegt, wobei diese in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Nockenflächen in einem radial äußeren Bereich des Fensters kontinuierlich divergieren, und daß sich die Nockenflächen jedes Nockengliedes in dem dazwischen liegenden Bereich des Fensters schneiden.
  • Die erfindungsgemäße Klemmkörper-Einwegkupplung hat den Vorteil, daß eine Verschiebung der Klemmkörper entlang des Umfangs verhindert ist, wenn diese um ihre Mittelstellung verschwenkt werden, daß die Nockenfläche den Klemmkörper während jeder Betriebsphase der Kupplung voll abstützt, so daß die Klemmkörper gleichförmig betätigt werden, und daß die Sanduhrform des Fensters eine sehr große Klemmkörperverdrehung erlaubt und somit einen größeren Betriebsbereich ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat jedes Federelement einen Befestigungsabschnitt und einen Angelabschnitt. Der Befestigungsabschnitt ist in einer Öffnung des Käfigs aufgenommen. Die Feder spannen die einzelnen Klemmkörper durch die Federkraft in keilförmigem Eingriff mit den Kupplungslaufbahnen. Der Befestigungsabschnitt befestigt das Federelement am Käfig und der Angelabschnitt erstreckt sich im wesentlichen am Umfang. Jedes Nockenglied kann aus elastischem oder metallischem Material sein. Zum besseren Verständnis wird diese nun in beispielhaft angegebenen Ausführungsformen beschrieben, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird, in der:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer verbesserten Käfig- und Klemmkörperanordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 2 mit 5 perspektivische Ausschnittsansichten der Käfig- und Klemmkörperanordnung mit verschiedenen, unabhängigen Andrückelementen, die zum unabhängigen Beaufschlagen benachbarter Klemmkörper am Käfig befestigt sind, zeigen;
  • Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der verbesserten Käfig- und Klemmkörperanordnung mit elastomeren Andrückelementen zeigt;
  • Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung einer Einzelkäfig- und Klemmkörperanordnung zeigt;
  • Fig. 8 eine Teilschnittdarstellung einer Doppelkäfig- und Klemmkörperanordnung in der Freilaufstellung des Käfigs und der Klemmkörper nach dem Stande der Technik zeigt;
  • Fig. 9 eine Teilschnittdarstellung einer Doppelkäfig- und Klemmkörperanordnung in einer Eingriffsstellung der Klemmkörper nach dem Stande der Technik zeigt;
  • Fig. 10 eine Teilschnittdarstellung eines kombinierten Käfigs nach der vorliegenden Erfindung mit Nockengliedern sowie Klemmkörpern in einer Freilaufstellung zeigt;
  • Fig. 11 eine Teilschnittdarstellung eines kombinierten Käfigs mit den Klemmkörpern in einer Eingriffsstellung zeigt;
  • Fig. 12 eine Teilschnittdarstellung des kombinierten Käfigs mit der Anordnung benachbarter Nockenflächen zeigt;
  • Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der kombinierten Käfig- und Klemmkörperanordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 14 eine vergrößerte teilperspektivische Darstellung eines Nockengliedes und Klemmkörpers der Ausführungsform mit kombiniertem Käfig mit einem Betätigungselement mit C-clipartiger Federausbildung, das zum Beaufschlagen des Klemmkörpers am Nockenglied befestigt ist, zeigt;
  • Fig. 15 eine vergrößerte teilperspektivische Darstellung ähnlich der Fig. 14 mit einem Andrückelement mit einem elastomeren Aufbau, das zum Beaufschlagen des Klemmkörpers am Nockenglied befestigt ist, zeigt;
  • Fig. 16 eine vergrößerte teilperspektivische Ansicht ähnlich der Fig. 14 mit einem Andrückelement mit Z-Federaufbau, das am Nockenglied zum Beaufschlagen des Klemmkörpers befestigt ist, zeigt;
  • Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweistückigen Käfigaufbaus, bei dem der Zusammenbau von Käfig, Klemmkörper und Andrückfeder erleichtert ist, zeigt; und
  • Fig. 18 eine vergrößerte Teilansicht des zweiteiligen Käfigs der Fig. 17 mit Zusammenbau des zweiteiligen Käfigs durch Schnapp- oder Schweißverbindungen.
  • In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine verbesserte Käfig- und Klemmkörperanordnung für eine nach der vorliegenden Erfindung aufgebaute Einwegkupplung mit Bezugszeichen 10 bezeichnet. Sie dient dazu Drehmoment zwischen Drehteilen schnell zu übertragen. Wie weiter ausgeführt werden wird, hat diese Käfig- und Klemmkörperanordnung verbesserte Leistungsdaten. Diese verbesserte Käfig- und Klemmkörperanordnung 10 ermöglicht darüberhinaus einen höheren Grad von automatisiertem Zusammenbau.
  • Wie in Fig. 1 und 6 gezeigt ist, wird die verbesserte Käfig- und Klemmkörperanordnung 10 zwischen einer jeweils gestrichelt gezeichneten äußeren Laufbahn 12 und einer inneren Laufbahn 14 angeordnet. Die Laufbahnen sind im wesentlichen zylindrisch und konzentrisch zueinander befestigt. Jede Laufbahn kann mit einem entsprechenden, zugehörigen Drehteil (nicht dargestellt) verbunden werden. Mehrere Drehmomenteingriffsteile oder Klemmkörper 16 sind zwischen den Laufbahnen 12, 14 angeordnet, wobei jeder Klemmkörper zwei exzentrische Keilflächen 18, 20 zum Keileingriff an der inneren bzw. äußeren Laufbahn 12, 14 aufweist, wenn er in Eingriff mit den Laufbahnen geschwenkt wird.
  • Ein in den Fig. 1 mit 6 dargestellter Käfig 22 kann zwischen den Laufbahnen 12 und 14 eingebaut werden. Der Käfig 22 hält und beabstandet die Klemmkörper 16 am Rand zwischen den Laufbahnen. Der Käfig 22 hat Ringform mit mehreren Öffnungen oder Fenstern 24, die an seinem Rand voneinander beabstandet angeordnet sind und die schwenkbaren Klemmkörper 16 aufnehmen. Der Käfig 22 hat weiter unabhängige Andrückelemente 26, die am besten in den Fig. 2 mit 5 zu sehen sind, die in den Öffnungen 24 gehalten sind.
  • Diese Andrückelemente 26 sind aus Metall oder Verbundwerkstoff als Einzelelemente hergestellt. Jedes Betätigungselement 26 hat einen Befestigungsteil 28 und einen Angelteil 30. Mit dem Betätigungsteil 28 sind die Elemente 26 am Käfig angebracht, und der Angelteil 30 erstreckt sich entlang des Umfangs innerhalb der Öffnung 24. Dadurch wirkt jedes Element 26 unabhängig auf einen einzelnen Klemmkörper 16, der in einer Öffnung 24 sitzt.
  • Die exakte Herstellung jedes einzelnen Betätigungselements 26 ist für die Gesamtleistung der Anordnung in der Einwegkupplung von Bedeutung. Diese Elemente 26 gewährleisten eine gleichförmigere Einzellast gegen die Klemmkörper 16, als sie von Andrückfedern einer elastischen Feder oder einem Federband bei konventionellem Aufbau erreicht würde.
  • Obwohl die Ziele der verbesserten Käfig- und Klemmkörperanordnung mit einem metallischen Aufbau unter Verwendung von z. B. Stahl, Aluminium oder Bronze erreicht werden kann, weist der Käfig 22 vorzugsweise Hochtemperatur- Maschinenbaukunststoffe wie Polyetheremide, Nylon oder PES Polyethersulfone auf. Solche Maschinenbaukunststoffe können mit Verstärkungsmaterialien wie Kohlenstofffasern, Glas, Lehm oder Mika verstärkt werden, um die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes insgesamt zu verbessern.
  • In den Fig. 2 bis 6 sind verschiedene Ausführungsformen der verbesserten Käfig- und Klemmkörperanordnung 10 gezeigt. Fig. 2 zeigt den Einsatz eines metallischen Betätigungselements 26 mit einem Montageteil 26 und einem Angelteil 30, das sich am Umfang innerhalb der Öffnung 24 des Käfigs 22 erstreckt. Wie gezeigt, hat der Käfig 22 rechteckigen Querschnitt, wodurch eine größere Unterstützung der Klemmkörper 16 erreicht werden kann.
  • Die Fig. 3, 4 und 6 zeigen Andrückelemente 26 aus Hochtemperatur-Elastomeren wie Nytrilkautschuk, Silikon, Fluorelastomeren, Polyacrylat, Neopren oder Polyurethan. Diese Elemente 26 werden mit entsprechenden Anbringteilen 28 des Käfigs 22 befestigt. Ihr Angelteil 30 erstreckt sich am Umgang innerhalb der entsprechenden Öffnung 24.
  • Wie in den Fig. 1 mit 5 und 6 gezeigt ist, hat der Käfig 22 kreisförmiges Profil mit einem großem Radius. Dieses Profil unterstützt die Klemmkörper 16 besser und macht einen Käfig mit zwei konzentrischen Ringteilen unnötig, wie er bei oben erwähnten japanischen Patentdruckschriften offenbart ist. Dieses Profil erleichtert darüberhinaus das Befestigen der metallischen oder elastomeren Andrückelemente 26.
  • In Fig. 10 mit 18 ist eine weitere Ausführungsform des Käfigs 22" gezeigt, bei der ein Nockenglied 50 in die Öffnung 24 des Käfigs ragt, um eine Abstützung für den Klemmkörper 16 sowohl in der Eingriffsstellung als auch in der Freilauf/Überbrückungsstellung sowie in allen dazwischenliegenden Stellungen zu geben. Zum Vergleich sind in den Fig. 7 mit 9 Käfig- und Klemmkörperanordnungen nach dem Stande der Technik gezeigt.
  • In Fig. 7 ist eine Einzelkäfigkonstruktion gezeigt. Wie zu sehen ist, ist die Einstellung oder Unterstützung des Klemmkörpers sehr gering, da der Käfig die Klemmkörper nur jeweils an einem Punkt kontaktiert, der im Mittelpunkt des Klemmkörpers liegt. In Fig. 8 und 9 sind typische Doppelkäfigkonstruktionen gezeigt. In diesen Anordnungen sind die zwei Ringe gegeneinander beweglich und können somit die Klemmkörper in ihren Nichteingriffsstellungen nicht abstützen.
  • In Fig. 10 ist zu sehen, daß die Klemmkörper 16 von den Nockengliedern 50 in der Freilauf oder Überbrückungsstellung abgestützt werden. Fig. 11 zeigt, daß die Klemmkörper 16 von den Nockengliedern 50 in der Eingriffsstellung abgestützt werden. Daraus ergibt sich, daß man durch die Nockenglieder 50 einen kombinierten Käfig erhält, der mindestens die Klemmkörperbeeinflussung aufweist, wie sie bei der Doppelkäfigkonstruktion zu finden ist.
  • Wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, hat jedes Paar von Nockengliedern Eingriffsnockenflächenabschnitte 52 und Freilaufnockenflächenabschnitte 54, die eine Abstützung des Klemmkörpers 16 entlang dessen Körper bewirken. Wird ein solcher Käfig 22 zwischen zwei Kupplungslaufbahnen eingesetzt, zeigt sich, daß man eine Kupplung erhält, die die Leistungsfähigkeit bekannter Doppelkäfigkupplungen erreicht oder übertrifft. Obwohl die Nockenglieder 50 die maximale Winkelausrichtung der Klemmkörper 16 begrenzen, verhindern, wie zu sehen ist, die Nockenglieder das Zusammenwirken von Klemmkörpern und Laufbahnen nicht, wenn die Nockenglieder die Klemmglieder in Eingriff mit der entsprechenden inneren und äußeren Kupplungslaufbahn bringen.
  • Die Nockenglieder 50 verlaufen axial und haben eine ausreichende Fläche zum Abstützen der Klemmkörper 16 wie in Fig. 13 gezeigt ist. Darüber hinaus verhindern die Nockenglieder 50 ein Verklinken oder Herausspringen der Klemmkörper 16 durch die Fenster.
  • Die Nockenglieder 50 können auch als Befestigung für die unabhängigen Andrückfederelemente 26 dienen. Die Kombination aus verbesserter Käfigkonstruktion und der Verwendung einzelner Andrückelemente dient dazu, die Klemmkörper 16 während des Freilauf/Überbrückungsbetriebes in den Winkel der Eingriffsrichtung zu bringen. Die Anbringung der Federelemente 26 an den Nockengliedern 50 steigert insgesamt den Wirkungsgrad der Einwegkupplung. Die unabhängigen Andrückelemente 26 ermöglichen einen höheren Grad an automatisiertem Zusammenbau und liefern zugleich Kräfte auf die Klemmkörper, die den in einer Doppelkäfigkonstruktion von einer Bandfeder ausgeübten Kräften entsprechen.
  • Fig. 14 zeigt den Einsatz eines unabhängigen Andrückelements 26 mit C- clipartiger Feder.
  • Fig. 15 zeigt den Einsatz eines unabhängigen Andrückelementes 26 elastomerer Art, wie zuvor beschrieben.
  • Fig. 16 zeigt den Einsatz eines Z-federartigen, unabhängigen Andrückelementes 26.
  • In Fig. 17 ist der Käfig 22" als zweiteiliger Aufbau gezeigt. Jedes Teil bildet eine Käfighälfte und hat einen Flanschabschnitt 42' und einen axial verlaufenden Nockenteilabschnitt 50'. An den zum anderen Käfig hin gelegenen Enden der Nockenteilabschnitte 50' sind Einsteckverbindungselemente 56, 58 vorgesehen, mit denen die beiden Teile wie in Fig. 17 gezeigt miteinander verbunden werden können. Mit den Nockengliedabschnitten 50' ist, wie gezeigt, ein Abschnitt verbunden, um dort die Andrückfederelemente 26 zu befestigen. Dieser Befestigungsabschnitt 60 ist für das verwendete Andruckfederelement 26 geeignet ausgebildet.
  • Der zweiteilige Aufbau erleichtert die automatisierte Montage. Dabei können die Klemmkörper 16 und die Andrückfederelemente 26 in einer Käfighälfte 22" befestigt werden, bevor die andere Käfighälfte mit der ersten Hälfte verbunden wird. Diese Art des Zusammenbaus ist einem einteiligen Aufbau vorzuziehen, da der Zusammenbau der Klemmkörper und Federn einfacher ist.
  • Der zweiteilige Kunststoffkäfig 22" ist vorzugsweise eine Kunststoffkonstruktion. Jedes Teil kann getrennt mit axial gezogenen Formen abgeformt werden; sie können jedoch auch mit anderen Herstellungstechniken hergestellt werden. Alternativ kann der Käfig 22" eine Metallkonstruktion oder eine Kombination aus Metall und Kunststoff sein. Dabei kann Metallform oder Pulvertechnologie verwendet werden.

Claims (13)

1. Klemmkörper-Einwegkupplung mit konzentrischen inneren (14) und äußeren (12) Lauf ahnen und einer Klemmkörper-Käfiganordnung (10), die zwischen den Laufbahnen (12, 14) angeordnet sind, wobei die Klemmkörper-Käfiganordnung (10) aufweist: einen ringförmigen Käfig (22; 22") mit axial verlaufenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Nockengliedern (50), die zwischen sich in Umfangsrichtung beabstandete Fenster (24) bilden, schwenkbare Klemmkörper (16), von denen jeweils einer in jedem Fenster (24) angeordnet ist, wobei jeder Klemmkörper (16) mit einer radial inneren Kupplungsfläche (20) und einer radial äußeren Kupplungsfläche (18) versehen ist, die mit der inneren Laufahn (14) bzw. der äußeren Laufbahn (12) in Anlage bringbar sind, wobei die Klemmkörper (16) jeweils eine Umfangsbreite an einer Stelle zwischen ihrer inneren Kupplungsfläche (20) und äußeren Kupplungsfläche (18) haben, die kleiner als ihre Umfangsbreite an Stellen benachbart zu den Kupplungsflächen (18, 20) ist, Nockenflächen (52, 54) an den Nockengliedern (50) auf gegenüber liegenden Seiten jedes Klemmkörpers (16), wobei die Klemmkörper (16) in Anlage mit den Nockenflächen (52, 54) an den Klemmkörperstellen benachbart zu der inneren Kupplungsfläche (20) und der äußeren Kupplungsfläche (18) bringbar sind, wenn die Klemmkörper (16) in eine begrenzende Winkelstellung geschwenkt werden, und eine Andrückfeder (26) für jeden der Klemmkörper (16), die an einem entsprechenden Nockenglied (50) befestigt ist und an einem benachbarten Klemmkörper (16) an seiner dazwischen liegenden Stelle angreifen kann, um dadurch ein kontinuierliches Moment auf den Klemmkörper (16) auszuüben und dadurch die Kupplungsflächen (18, 20) in Kontakt mit den Laufahnen (12, 14) zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fenster (24) eine ungefähre Sanduhrform, im wesentlichen konstant, in radialer Richtung des Käfigs (22; 22") hat, wobei der radial äußere Bereich des Fensters (24) und der radial innere Bereich des Fensters (24) beide in Umfangsrichtung breiter sind als der radial dazwischen liegende Bereich des Fensters (24), daß benachbarte Nockenglieder (50) an dem radial dazwischen liegenden Bereich des dazwischen gebildeten Fensters (24) in Anlage mit der dazwischen liegenden, relativ schmalen Stelle des in diesem Fenster (24) angeordneten Klemmkörpers (16) bringbar sind, daß benachbarte Nockenglieder (50) jeweils zwei dieser Nockenflächen (52, 54) umfassen, wobei eine derartige Nockenfläche (50) eines Nockengliedes (50) einer derartigen Nockenfläche (54) des benachbarten Nockengliedes (50) in Umfangsrichtung gegenüber liegt, daß diese in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Nockenflächen (52, 54) in radial auswärts verlaufender Richtung von dem radial inneren Bereich des Fensters (24) zu dem radial dazwischen liegenden Bereich kontinuierlich konvergieren, daß die andere derartige Nockenfläche (54) des besagten einen Nockengliedes (50) der anderen derartigen Nockenfläche (52) des besagten benachbarten Nockengliedes (50) in Umfangsrichtung gegenüber liegt, wobei diese in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Nockenflächen (54, 52) in einem radial äußeren Bereich des Fensters (24) kontinuierlich divergieren, und daß sich die Nockenflächen (52, 54) jedes Nockengliedes in dem dazwischen liegenden Bereich des Fensters (24) schneiden.
2. Klemmkörper-Einwegkupplung nach Anspruch 1, bei der die eine Nockenfläche (52) des besagten einen Nockengliedes (50) der anderen Nockenfläche (52) des benachbarten Nockengliedes (50) diagonal gegenüber liegt, und daß die eine Nockenfläche (54) des besagten Nockengliedes (50) der anderen Nockenfläche (54) des benachbarten Nockengliedes (50) diagonal gegenüber liegt, wobei die beiden diagonal gegenüber liegenden Nockenflächen (52) die Schwenkbewegung des Klemmkörpers (16) in dem Fenster (24) in Kupplungseinrückstellung begrenzen und die beiden diagonal gegenüber liegenden Nockenflächen (54) die entgegengesetzte Schwenkbewegung des Klemmkörpers (16) in Kupplungsausrückrichtung begrenzen.
3. Klemmkörper-Einwegkupplung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Nockenglieder (50) im wesentlichen radial zwischen der inneren Laufbahn (14) und der äußeren Laufbahn (12) verlaufen und die Nockenflächen (52, 54) im wesentlichen ebene Flächen sind, die unter einem Winkel zu der radialen Achse der Nockenglieder (50) angeordnet sind.
4. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Klemmkörper (16) in radialer Richtung des Klemmkörpers (16) jeweils ungefähr sanduhrförmig ausgebildet sind.
5. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Nockenglieder (50) jeweils auf einer Umfangsseite mit einer Federtasche versehen sind, wobei ein Ende jeder Feder (26) in der entsprechenden Federtasche angeordnet ist.
6. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Nockenglieder (50) ein Verriegeln bzw. "Herausspringen" der Klemmkörper (16) durch die Fenster (24) verhindern.
7. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (22") zwei verbindbare Käfigteile aufweist, von denen jedes Käfigteil einen Flanschabschnitt (42') und einen axial verlaufenden Nockengliedabschnitt (50') sowie Mittel (56, 58) zum Zusammensetzen der Käfigteile aufweist, um einen einstückigen Käfig (22") zu bilden.
8. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (22; 22") aus einem Hochtemperatur-Kunststoff wie z. B. Polyetherimid, Nylon oder PES-Polyethersulfon besteht.
9. Klemmkörper-Einwegkupplung nach Anspruch 8, bei der der Hochtemperatur-Kunststoff mit Kohlenstoff-Fasern oder Glas oder Lehm oder Glimmer verstärkt ist.
10. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Käfig (22; 22") aus einem metallischen Material wie z. B. Stahl, Aluminium oder Bronze besteht.
11. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Käfig (22, 22") aus einer Kombination aus metallischem Material und Kunststoff besteht.
12. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Andrückfedern (26) aus Hochtemperatur-Elastomeren wie z. B. Nitrilgummi oder einem Silicon der Fluorelastomeren oder Polyacrylat oder Neopren oder Polyurethan bestehen.
13. Klemmkörper-Einwegkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (22) einen Querschnitt von ungefähr rechteckiger Form hat, die durch von den Nockengliedern (50) verbundenen beabstandeten Flanschen (42) gebildet wird.
DE69326387T 1992-06-18 1993-04-20 Klemmkörpereinwegkupplung Expired - Lifetime DE69326387T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US90088592A 1992-06-18 1992-06-18
US1153493A 1993-02-01 1993-02-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69326387D1 DE69326387D1 (de) 1999-10-21
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