Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit einem Aussenteil und einem Innenteil, die relativ zueinander verdrehbar sind, sowie mit einer zwischen Aussen- und Innenteil angeordneten, in einer Drehrichtung selbsttätig mitnehmenden und in der anderen Drehrichtung unwirksamen Kupplungsvorrichtung.
The invention relates to an overrunning clutch with an outer part and an inner part, which are rotatable relative to each other, and with a coupling device arranged between the outer and inner part, which is automatically entrained in one direction of rotation and ineffective in the other direction of rotation.
Es sind Freilaufkupplungen dieser Art bekannt, bei denen zwischen Innen- und Aussenteil in einer Richtung auf Schrägflächen auflaufende Mitnehmer eine Kupplungsverbindung zwischen Innenteil und Aussenteil herstellen, während die Mitnehmer in der anderen Drehrichtung freigeben. Die Freilaufkupplung kann je nach Anwendungsfall in der einen Drehrichtung als Antriebsverbindung oder als Bremse wirken.
Overrunning clutches of this type are known in which drivers running up on inclined surfaces in one direction produce a coupling connection between the inner part and the outer part, while the drivers release in the other direction of rotation. Depending on the application, the overrunning clutch can act as a drive connection or as a brake in one direction of rotation.
Bestehen die Mitnehmer, wie üblich, aus einem vergleichsweise starren Material wie Stahl. so greift die Freilaufkupplung bei Drehung im Kupplungssinne verhältnismässig hart, um nicht zu sagen stossartig.
As usual, the drivers consist of a comparatively rigid material such as steel. the overrunning clutch engages relatively hard, not to say jerkily, when it is turned in the direction of the clutch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feilaufkupplung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass ein weiches und dennoch sicheres Greifen bei einer Drehung im Kupplungssinne erzielt ist.
The invention is based on the object of designing a filing coupling of the type described at the outset in such a way that a soft yet secure grip is achieved when rotating in the coupling direction.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung einen nach Art eines Federringes geschlitzten Käfig umfasst, der an seinem Umfang Taschen mit Schrägflächen zur Aufnahme von nachgiebigen Mitnehmern aufweist, wobei die kleinste radiale Tiefe der Taschen kleiner als der Durchmesser der unverformten Mitnehmer ist.
To solve this problem, the invention provides that the coupling device comprises a cage slotted in the manner of a spring washer, which has pockets on its circumference with inclined surfaces for receiving flexible drivers, the smallest radial depth of the pockets being smaller than the diameter of the undeformed drivers is.
Bei der Freilaufkupplung nach der Erfindung laufen bei einer Relativdrehung zwischen Innenteil und Aussenteil im Kupplungssinne zunächst die nachgiebigen Mitnehmer auf die Schrägflächen auf und werden dabei verformt. Hierdurch üben sie eine radiale Druckkraft auf den unabhängig vom Innen- und Aussenteil beweglichen Käfig aus, der diese radiale Druckkraft auf das Innen- bzw. Aussenteil überträgt. Bei der Erfindung wird die Mitnahmekraft also gemeinsam durch den Verformungswiderstand der Mitnehmer und den Federwiderstand des Käfigs aufgebracht. Hierdurchist ein weiches Greifen der Kupplung sichergestellt. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist.
In the case of the overrunning clutch according to the invention, when there is a relative rotation between the inner part and the outer part in the coupling direction, the resilient drivers initially run onto the inclined surfaces and are thereby deformed. As a result, they exert a radial pressure force on the cage, which is movable independently of the inner and outer parts and which transfers this radial pressure force to the inner and outer parts. In the invention, the entrainment force is thus applied jointly by the deformation resistance of the driver and the spring resistance of the cage. This ensures a soft grip of the coupling. Another important benefit is.
dass aufgrund der beschriebenen Aufteilung der Mitnahmekraft die Mitnehmer vor allzu grosser Reibung und damit einem unerwünscht hohen Verschleiss verschont bleiben.
that due to the distribution of the driving force described, the drivers are spared from excessive friction and thus undesirably high wear.
In der einen Drehrichtung, in welcher die Mitnehmer nicht wirksam werden, kann sich der Käfig frei drehen. Dies kann nach den Feststellungen der Anmelderin zu unerwünschten Geräuschen führen, wenn der Käfig mit Laufspiel auf bzw. in dem angetriebenen Teil sitzt und deshalb durch Reibung mitgenommen wird. Um hier eine Abhilfe zu schaffen, kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Anschlag in dem nicht angetriebenen Teil, beispielsweise im festgehaltenen Aussenteil. vorgesehen sein, der mit einer Anschlagfläche am Käfig zusammenwirken kann, um das Umlaufen des Käfigs in der Freilaufdrehrichtung zu vermeiden.
The cage can rotate freely in one direction of rotation in which the drivers are not effective. According to the applicant's findings, this can lead to undesirable noises if the cage sits with running play on or in the driven part and is therefore carried along by friction. In order to remedy this situation, in a preferred embodiment of the invention, a stop can be made in the non-driven part, for example in the fixed outer part. be provided, which can interact with a stop surface on the cage in order to avoid the cage rotating in the freewheeling direction of rotation.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Ansicht einer als Bremse verwendeten Freilaufkupplunggemäss der Erfindung.
The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment with further details. The single figure shows a view of a one-way clutch according to the invention used as a brake.
Die gezeigte Freilaufkupplung hat einen festgehaltenen Aussenring 1, der starr mit einem Tragarm 2 verbunden ist, welcher seinerseits über ein Abstützelement 3 an einer Tragsäule 4 abgestützt ist. Koaxial mit dem Aussenring ist eine antreibbare Welle 5 angeordnet, die über einen selbsthemmungsfreien Antrieb (nicht gezeigt) entgegen dem Uhrzeigersinn (Freilauf-Drehrichtung) antreibbar ist. Von der Belastungsseite her ist die Welle jedoch auch mit einem Moment im Uhrzeigersinn beaufschlagbar. Auf der Welle sitzt mit Laufspiel ein Käfig in Gestalt eines Federringes 6, der bei 7 geschlitzt ist. Der Federring 6 hat an seinem äusseren Umfang Taschen 8 mit Schrägflächen 9 an ihrem Grund. Diese Schrägflächen 9 vertiefen sich zur Welle 5 hin im Uhrzeigersinn. In Umfangsrichtung symmetrisch zu den Taschen 8 können weitere Taschen 8' vorgesehen sein, deren Tiefe im Gegenuhrzeigersinn zunimmt.
The one-way clutch shown has a fixed outer ring 1 that is rigidly connected to a support arm 2, which in turn is supported on a support column 4 via a support element 3. A drivable shaft 5 is arranged coaxially with the outer ring and can be driven counterclockwise (freewheeling direction of rotation) via a self-locking-free drive (not shown). From the load side, however, the shaft can also be acted upon by a clockwise torque. A cage in the form of a spring ring 6, which is slotted at 7, sits on the shaft with running play. The spring ring 6 has pockets 8 on its outer circumference with inclined surfaces 9 at their base. These inclined surfaces 9 deepen toward the shaft 5 in a clockwise direction. In the circumferential direction symmetrical to the pockets 8, further pockets 8 'can be provided, the depth of which increases in the counterclockwise direction.
Diese Taschen 8' haben bei der gezeigten Ausführung keine konkrete Funktion, sondern sind lediglich zurfertigungstechnischen Vereinfachung vorgesehen, wenn die Freilaufkupplung auch bei Anwendungsfällen mit entgegengesetzter Freilaufdrehrichtung einsetzbar sein soll. Dann werden die Taschen 8' benützt, so dass sich die Herstellung eines gesonderten Käfigs für diesen Anwendungsfall erübrigt.
In the embodiment shown, these pockets 8 'have no specific function, but are only provided to simplify production technology if the overrunning clutch is also to be used in applications with opposite freewheeling directions. Then the pockets 8 'are used, so that the production of a separate cage for this application is unnecessary.
In den Taschen 8 sind Mitnehmer 10 in Form von Wälzkörpern aus Gummi aufgenommen, deren Durchmesser grösser als die kleinste radiale Tiefe der Taschen 8 ist. Vom inneren Umfang des Aussenringes 1 ragt ein Anschlag 14 in Gestalt einer Schraube nach innen. Dieser Anschlag 14 kann mit einer Anschlagfläche 11 am Federring zusammenwirken.
In the pockets 8 drivers 10 in the form of rolling elements made of rubber are received, the diameter of which is greater than the smallest radial depth of the pockets 8. A stop 14 in the form of a screw protrudes inward from the inner circumference of the outer ring 1. This stop 14 can interact with a stop surface 11 on the spring ring.
Der zwei benachbarte Taschenpaare 8, 8' trennende Umfangswinkel a ist grösser als der Umfangswinkel ss zwischen den beiden etwa radialen Wänden 12, 13 einer Tasche 8.
The circumferential angle a separating two adjacent pairs of pockets 8, 8 ′ is greater than the circumferential angle ss between the two approximately radial walls 12, 13 of a pocket 8.
Die beschriebene Freilaufkupplung arbeitet wie folgt:
Bei Antrieb der Welle 5 im Gegenuhrzeigersinn wird der Federring 6 durch die leichte Reibung zwischen ihm und der Welle bis zum Anschlag 14 mitgenommen, so dass die Gummiwälzkörper 10 im tieferen Bereich der Taschen 8 zurückbleiben und keine Kraft zwischen dem Federring 6 und dem festgehaltenen Aussenring 1 übertragen.
The one-way clutch described works as follows:
When the shaft 5 is driven in a counterclockwise direction, the spring ring 6 is carried along by the slight friction between it and the shaft up to the stop 14, so that the rubber rolling elements 10 remain in the deeper area of the pockets 8 and there is no force between the spring ring 6 and the held outer ring 1 transfer.
Wenn der Antrieb abgestellt wird und von der Belastungsseite her ein Moment in Uhrzeigerrichtung auf die Welle 5 abgegeben wird, ist die Welle 5 aufgrund der Laufreibung bestrebt, den Federring in Uhrzeigerrichtung mitzunehmen.
When the drive is switched off and a torque is applied clockwise to the shaft 5 from the load side, the shaft 5 tries, due to the running friction, to take the spring ring with it in a clockwise direction.
Dabei laufen die Wälzköper 10 auf die Schrägflächen 9 in Richtung der Taschenverengung auf, so dass sie zwischen dem festgehaltenen Aussenring 1 und dem Grund 9 der Taschen zusammengepresst werden. Hierdurch drücken die Wälzkörper 10 den Federring 6 an den Umfang der Welle 5 an, so dass diese gebremst wird.
The rolling bodies 10 run onto the inclined surfaces 9 in the direction of the pocket constriction, so that they are pressed together between the fixed outer ring 1 and the base 9 of the pockets. As a result, the rolling elements 10 press the spring ring 6 against the circumference of the shaft 5, so that it is braked.
Der Anschlag 14 dient lediglich dazu, den Federring 6 an der Erzeugung eines lästigen Geräusches beim Umlaufen der Welle in Freilaufrichtung zu hindern.
The stop 14 only serves to prevent the spring ring 6 from generating an annoying noise when the shaft rotates in the freewheeling direction.
Die beschriebene Freilaufkupplung ist mit Vorteil z. B. in einem Schub- und Zugmotor zum Verstellen eines beweglichen Teils eines Liegemöbels, z. B. eines Kopfteiles von Krankenbetten, einsetzbar, um ein unbeabsichtigtes Absenken des beweglichen Teiles nach Abstellen des Antriebes unter der Wirkung des Gewichts der sich auf dem Liegemöbel befindlichen Person zu verhindern.
The one-way clutch described is advantageous for. B. in a push and pull motor for adjusting a movable part of a piece of furniture, e.g. B. a headboard of hospital beds, can be used to prevent unintentional lowering of the moving part after turning off the drive under the effect of the weight of the person on the furniture.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Freilaufkupplung mit einem Aussenteil und einem Innenteil, die relativ zueinander verdrehbar sind, sowie mit einer zwischen Aussen- und Innenteil angeordneten, in einer Drehrichtung selbsttätig mitnehmenden und in der anderen Drehrichtung unwirksamen Kupplungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung einen nach Art eines Federringes geschlitzten Käfig (6) umfasst, der an seinem Umfang Taschen (8) mit Schrägflächen (9) zur Aufnahme von nachgiebigen Mitnehmem (10) aufweist, wobei die kleinste radiale Tiefe der Taschen kleiner als der Durchmesser der unverformten Mitnehmer ist.
Overrunning clutch with an outer part and an inner part, which can be rotated relative to one another, and with a coupling device arranged between the outer and inner part, automatically entrained in one direction of rotation and ineffective in the other direction of rotation, characterized in that the coupling device has a cage slotted in the manner of a spring ring (6) which has pockets (8) on its circumference with inclined surfaces (9) for receiving flexible drivers (10), the smallest radial depth of the pockets being smaller than the diameter of the undeformed drivers.
UNTERANSPRÜCHE
1. Freilaufkupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (14) vorgesehen ist, der mit einer Anschlagfläche (11) am Käfig (6) zusammenwirkt, um dessen Umlaufen in der anderen Drehrichtung zu verhindern.
SUBCLAIMS
1. Overrunning clutch according to claim, characterized in that a stop (14) is provided which cooperates with a stop surface (11) on the cage (6) in order to prevent it from rotating in the other direction of rotation.
2. Freilaufkupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer von Wälzkörpern (10) aus Gummi gebildet sind.
2. Overrunning clutch according to claim, characterized in that the drivers of rolling elements (10) are formed from rubber.
3. Freilaufkupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (1) festgehalten ist und einen Anschlag (14) für den Käfig (11) trägt, dessen Taschen (8) mit den Mitnehmern (10) am äusseren Umfang vorgesehen sind, und dass das Innenteil, auf dem der Käfig mit Laufspiel sitzt, eine antreibbare Welle (5) ist.
3. Overrunning clutch according to claim, characterized in that the outer part (1) is fixed and carries a stop (14) for the cage (11), the pockets (8) of which are provided with the drivers (10) on the outer circumference, and that the inner part on which the cage sits with running play is a drivable shaft (5).