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Freilaufgesperre, insbesondere für Fahrradnaben Die Erfindung bezieht
sich auf ein Freilaufg,esp:erre, insbesondere für Fahrradnaben, mit seinem oder
mehreren zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil. lose angeordheten Gesperrekörpern
in Gestalt eines Blocks; der sich in der Kupplungsstellung an je einer Endfläche
der im einen Teil vorgesehenen Ausnehmüng bzw. einer Zahnflanke am anderen Teil
abstützt, und der bei umgekehrter Drehrichtung der beiden Teile mit Bezug aufeinander
von der Verzahnung in der Weise gesteuert wird, daß er sich in die Ausnehmung einlegt,
auf deren mit -einer Erhöhung versehenen Boden er beim Vorbeigang seines Zahns eine
Kippbewegung ausführt. Diese verschiedenen Stellungen der Sperrkörper werden somit
gesteuert einesteils durch die besondere Gestalt :des Bodens der Ausnehmung und
anderseits durch die damit zusamim@enwirkende Verzahnung. Das Neue besteht nun.
darin, daß der Kupplungskörper als Quader (rechteckiger Block) ausgebildet ist und
der der Quaderlänge entsprechende Boden der Ausnebmiuig zur Erzielung einer großen
und schnellen - Ausschlagbewegung zwecks Bildung einer Schneide winklig abgebogen
ist, und zwar im Abstand vom beim Antrieb hinteren Ende der Ausnehmung bis zu ,annähernd
einem Drittel seiner Länge, und ferner die Zähne in. solchem Abstand voneinander
angeordnet sind, daß zu Beginn des Antriebs durch einen Zahn sein vorderes Ende
unmittelbar mit der Stützflanke des vorhergehenden Zahns in Eingriff gebracht. wird,
wobei der Quader mit seinen Endflächen, an den ganzen Stützflächen der Ausnehmung
und des Zahns zur Anlage kommt, während die der Stützflanke entgegengesetzte Seite
der Zähne von dem flachen Boden der Zahnlücke in :einer .Kurve zum Kopf des Zahn
steil aufsteigt und bei ihrer Lage gegenüber der Schneide die Kippbewegung des G,esperrekörpers
steuert.
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Lose Klinken oder Kupplungskörper sind bei Gesperrekupplungen bekannt.
Die Klinken sind bei jenen Anordnungen aber nicht rechteckig und ehenflächig, sondern
haben an den Enden scharfe Schneiden, mit denen sie zum Teil in die unterschnittenen
Seitenwände der Ausnehmungen greifen, so d;ß sie, umheraus@h.'ppen zu können, in
ihrer Längsrichtung verschoben werden müssen. Schon .die zugeschärften Enden bringen
die Gefahr einer Verletzung mit sich, und außerdem wird auch eine rasche Abnutzung
durch die Verschiebung. herbeigeführt. Da auch in den meisten Anordnungen der Ringraum
zwischen den beiden konzentrischen Teilen sehr schmal ist
oder ganz
fehlt, können sich die Klinken nur in den Ausnehmungen bewegen. Im Gegensatz zu
der neuen Anordnung, bei der breite Endflächen der Klinken an den Flanken der Zähne
zur Anlage kommen, können die bekannten Klinken nur mit verhältnismäßig kleinen
Flächen oder mit den zugeschärften Enden sich abstützen. Infolgedess°n erfordert
die zu übertragende Kraft eine Verteilung auf eine Vielzahl von Klinken, was eine
Erhöhung des Geräusches zur Folge hat. Man hat auch Klinken dieser Art überdies
noch mit seitlichen Vorsprüngen ausgerüstet , um ihre Steuerung zu erzielen, was
aber die ganze Einrichtung sehr verwickelt gestaltet. Manche dieser Anordnungen
erfordern zudem Federn, um sie in der Ruhestellung festzuhalten. Bei solchen Gesperren
hat man auch eine schneidenartige Erhöhung des Bodens der Ausnehmung wie bei der
vorliegenden Anordnung vorgeschlagen. Diese Schneiden sind aber nicht in der Nähe
der einen Endwand der Ausnehmung, sondern in der Mitte des Bodens vorgesehen, so
daß die Bewegung der Klinken bei ihrer Steuerung verhältnismäßig langsam vor sich
geht, wobei auch in manchen Fällen eine Verschiebung auf diesen Schneiden notwendig
ist, was aber die Abnutzung erhöht. Dadurch, daß, der Boden der Ausnehmung, der
der Länge des Quaders entspricht, zwecks Bildung einer Schneide winklig abgebogen
ist, und zwar im Abstand vom beim Antrieb hinteren Ende der Ausnehmung bis zu annähernd
einem Drittel seiner Länge, wird eine große und schnelle Ausschlagbewegung des Quaders
erzielt und, sobald ein Zahn sich über die Schneide in geringem Maße hinwegbewegt
hat, das Ende des Quaders mit der Stützflanke des benachbarten Zahns in Eingriff
gebracht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Klinkengesperres
gemäß der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt die Stellung des Gesperres beim Antrieb, wobei der treibende
und der getriebene Teil im Schnitt senkrecht zur Achse dargestellt sind.
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Fig.2 zeigt die Lage des Quaders beim Freilauf, und zwar im oberen
Teil beim Vorbeigang eines Zahns über dem Quader und im unteren Teil die Stellung
des Zahns kurz nach dem Überschreiten der Schneide, wodurch der längere Arm der
Klinke bereits aus der Ausnehmung in geringem Grade gehoben ist.
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Das Gesperre besteht im wesentlichen aus zwei ring- oder scheibenförmigen
Nabenteilen i und 2, von denen der .eine gleichachsig in der Bohrung des anderen
liegt, und einem oder mehreren Klinken- oder Gesperrekörpern 3 in Quaderform, die
zwischen ihnen in Ausnehmungen angeordnet sind und die Verbindung selbsttätig durch
Eingriff herstellen. In dem dargestellten Beispiel ist der Teil i der treibende
Teil und der Teil 2 der getriebene Teil. Der Gesperrekörper 3, der je nach der axialen
Abmessung der Teile i und 2 verschieden groß sein kann, liegt in der Ruhelage in
der Ausnehmung 4. am Umfang des inneren Teils i, deren Länge im wesentlichen der
Länge des Gesperrekörpers entspricht und deren Boden von zwei im stumpfen Winkel
zueinander liegenden Flächen 5 und 6 gebildet wird. Diese Flächen stoßen in der
Nähe des einen Endes der Ausnehmung q. zusammen und bilden etwa im Abstand von der
Endstützflächie bei 7 um ein Drittel der Länge eine Schneide, um die der Gesperrekörper
3 kippen kann. In der Bohrung des äußeren Nabenteils 2 sind durch Ausnehmungen Zähne
ausgebildet, deren Flanken beiderseits geneigt sind. Gegen die eine dieser Flanken
8, welche eben ist, stützt sich das eine Ende des Gesperrekörpers 3 ab, wenn dieser
mit seinem anderen Ende auf der kürzeren Fläche 6 liegt und sich gegen die benachbarte
Seiten- oder Endstützfläche 7 der Ausnehmung 4. abstützt. Die Bodenfläche i o der
Ausnehmungen im Teil 2 geht zum Zahn in eine steile kurvenförmige Steuerflanke 9
über.
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Bei der Drehung des treibenden Teils i in Richtung des Pfeils A erfolgt
die Einrükkung des Gesperrekörpers in die in Fig. i dargestellte Kupplungsstellung.
Dies erfolgt in der Weise, daß ein Zahn des stillstehenden Teils 2 mit seiner Flanke
8 zunächst den Gesperrekörper in die Ausnehmung drückt und alsdann sein Kopf über
die äußere Seite des Gesperrekörpers hinweggeht (Fig. 2 oben), bis er die Schneide
zwischen den Flächen 5 und 6 überschritten hat (Fig.2 unten), in welchem Augenblick
ein plötzliches kurzes und kräftiges Kippen des Gesperrekörpers 3 um die Schneide
stattfindet, wobei sich das kürzere Ende des Körpers 3 gegen die Endstützfläche
bei 7 anlegt und das andere freie Ende eine große und schnelle Ausschlagbewegung
in die Kupplungsstellung ausführt, in der sich das ausgeschwenkte Ende des Gesperrekörpers
3 in satter Anlage gegen die ebene Zahnflanke 8 des benachbarten Zahns gegenüber
der Ausnehmung des Teils i anlegt. Der Zahn, der diese Bewegung veranlaßt hat, befindet
sich dann in der Nähe der Stützwand 7 der Ausnehmung und sichert deshalb die Eingriffslage
des Gesperrekörpers (Fig. i).
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Bei der entgegengesetzten Relativbewegung des Teils i oder der Voreilung
des Teils 2 (Pfeil B) gleitet der den Gesperrekörper 3
in der Lage
zwischen den Stützflächen ;und 8 haltende Zahn über den Gesperrekörper 3 hinweg
und kippt ihn um .die Schneide, so daß, per sich ?.uf die Bodenfläche 5 auflegt
(Freilauf).
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Das Gesperre wirkt natürlich in ähnlicher Weise, wenn die Verzahnung
und die Ausnehmung an den beiden Teilen r und a vertauscht sind. Die Anordnung ist
auch brauchbar, wenn der Teil a als treibender Teil benutzt wird.