CN103874866A - 法兰自由轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种法兰自由轮（1），该法兰自由轮具有构造为角度法兰件的外环（2），所述外环具有在轴向上取向的、构成一用于夹紧体的滚动面（7）的环形法兰（5）和在径向上取向的、用于固定所述法兰自由轮（1）的法兰区域（3）。为了能够在减小壁厚度（x）的同时保持或改进所述外环（2）的刚度，在所述环形法兰（5）的自由的端侧（12）上设置有径向向内指向的环凸缘（13）。

Description

法兰自由轮
技术领域
本发明涉及一种法兰自由轮，该法兰自由轮具有构造为角度法兰件的外环，该外环具有在轴向上取向的、构成一用于夹紧体的滚动面的环形法兰和在径向上取向的、用于固定所述法兰自由轮的法兰区域。
背景技术
从DE2008021960A1中已知一种具有外环的法兰自由轮，该外环作为角度法兰带有用于构成用于夹紧体、如夹紧滚子的滚动面的环形法兰并且具有用于固定在壳体或壳体构件上的法兰件。该外环以深拉方法由板材制成。用于例如在用于使机动车中的内燃机起动的起动器自由轮中所使用的外环的所要求的刚度需要至少5毫米的板材厚度。由此，在具有相应的节拍时间（Taktzeiten）的、能够加工这类板材厚度的生产机器方面，生产受到限制。此外，试验证实，在提高要求、尤其是由于传递转矩的提高而提高要求的情况下，在环形法兰的自由端侧的区域中可能出现表面断裂、提高的应力集中系数和提高的切向应力。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种法兰自由轮，在外环的板材厚度降低的情况下，该法兰自由轮在制造成本降低的情况下至少相对于以较大的板材厚度制成的外环的刚度方面而言满足要求。
该任务通过一种法兰自由轮解决，该法兰自由轮具有构造为角度法兰件的外环，所述外环具有在轴向上取向的、构成一用于夹紧体的滚动面的环形法兰和在径向上取向的、用于固定所述法兰自由轮的法兰区域，其中，在所述环形法兰的自由的端侧上设置有径向向内指向的环凸缘。通过在环形法兰的敞开的法兰端部上加工附加的环凸缘，在外环的负载相同或更高的情况下，将壁厚度降低到5毫米以下、优选降低到大约3.5毫米是可能的，由此，能够节省材料成本并且能够使用更简单的、具有高的节拍率的生产机器。在这里，所述环凸缘在自由承载的环形法兰的端部区域中增强该环形法兰的径向支撑。不言而喻地，在另外的、通常成系列使用的壁厚度的情况下能够实现使壁厚度相应地减小例如30%。
为了将滚动面简单地构造在外环上，可以将用于夹紧体的、真正的滚动面设置在一内置件上，该内置件被置入到环形法兰中并且无相对转动地与该环形法兰连接。但是，优选地，将所述滚动面不用刀具地加工在外环的环形法兰上。
根据将法兰自由轮构造为夹紧滚子自由轮或具有非圆形滚子的夹紧体自由轮而定，相应地构造滚动面。例如，可以在夹紧滚子自由轮情况下将具有布置在圆周上的夹紧斜坡的内星形部设置在内环上，从而环形法兰的滚动面圆柱形地构造。但是，优选的是将法兰自由轮构造为夹紧滚子自由轮的构造方案，其中，所述夹紧体为在外环的夹紧斜坡上滚动的夹紧滚子。在这里，优选不用刀具地成形夹紧斜坡。
在法兰自由轮为夹紧体自由轮的一替代实施方式中，所述外环的和一内环的滚动面上的夹紧体作为非圆形的夹紧体设置有在绕夹紧体的旋转轴线扭转时扩张的直径。
附图说明
借助在图1至3中示出的实施例详细解释本发明。在此示出：
图1以剖面图示出具有环凸缘的法兰自由轮，
图2图1的法兰自由轮的外环的3D视图，和
图3图2的法兰自由轮的外环的局部，具有在运行时所出现的负载力。
具体实施方式
图1示出绕旋转轴线z布置的、具有外环2的法兰自由轮1的剖面图，该外环优选由板材厚度x、例如3.5毫米的板材制成，例如深拉成。替代地，外环2可以切削地制成。外环2构造为具有在径向上取向的法兰区域3的角度法兰，该法兰区域用于借助于分布在圆周上的开口4固定在当法兰自由轮1闭锁时被驱动的构件上。在轴向上取向的环形法兰5包含外星形部6，该外星形部具有构成分布在圆周上的夹紧斜坡8的滚动面7，在所述滚动面上分别布置有夹紧滚子9，所述夹紧滚子被接收在夹紧滚子保持架10中并且借助于能量存储器11抵着夹紧斜坡8被预压紧。未示出内环及由马达如电动机、内燃机或类似物所驱动的轴，所述内环包含用于夹紧滚子9的、与外星形部6的滚动面7互补的圆柱形滚动面。
外环2在与法兰区域3对置的、自由的端侧12上包含径向向内扩展的环凸缘13，该环凸缘在径向上支撑自承载的端侧12并且阻止切向应力，从而能够有效地预防表面断裂。此外，环凸缘13在轴向上支撑夹紧滚子保持架10，从而不必设置安全环并且能够减少构件的数量。在对置的侧上设置有至少在运输期间用于轴向保险的安全装置14作为防失落装置。
图2示出外环2的3D视图，该外环具有设置有开口4的法兰区域3，轴向装配的、包含夹紧斜坡8的环形法兰5和成形到自由的端侧12上的环凸缘13。
图3示出图2的外环2的局部，具有在运行期间产生的力线，所述力线带有具有高的力负载的区域a和具有低的力负载的区域b。清楚的是，在外环2的端侧12的区域中由于成形上环凸缘13而产生非常低的力负载。因此，外环2在无支承的端侧12的区域中通过环凸缘13卸载力。在使传递转矩从未示出的轴通过夹紧滚子9（图1）传递到夹紧斜坡8上时，在外环2上出现最高的力负载，所述夹紧斜坡使传递转矩通过负载小的法兰区域3传递到开口4上并且从开口处例如通过螺钉或铆钉传递到起动装置的驱动小齿轮中。
附图标记列表
1  法兰自由轮
2  外环
3  法兰区域
4   开口
5   环形法兰
6   外星形部
7   滚动面
8   夹紧斜坡
9   夹紧滚子
10  夹紧滚子保持架
11  能量存储器
12  端侧
13  环凸缘
14  安全环
a   高的力负载的区域
b   低的力负载的区域
x   板材厚度
z   旋转轴线

Claims (10)

1.法兰自由轮（1），该法兰自由轮具有一构造为角度法兰件的外环（2），该外环具有一在轴向上取向的、构成一用于夹紧体的滚动面（7）的环形法兰（5）和一在径向上取向的、用于固定所述法兰自由轮（1）的法兰区域（3），其特征在于，在所述环形法兰（5）的自由的端侧（12）上设置有径向向内指向的环凸缘（13）。
2.根据权利要求1所述的法兰自由轮，其特征在于，在所述环形法兰中无相对转动地安装有一包含所述滚动面的内置件。
3.根据权利要求1或2所述的法兰自由轮（1），其特征在于，所述夹紧体为在所述外环（2）的或一内环的夹紧斜坡（8）上滚动的夹紧滚子（9）。
4.根据权利要求3所述的法兰自由轮（1），其特征在于，在所述外环（2）上设置有外星形部（6），所述外星形部具有滚动面（7），该滚动面具有分布在圆周上的夹紧斜坡（8）。
5.根据权利要求1或2所述的法兰自由轮（1），其特征在于，所述外环的和一内环的圆柱形滚动面上的所述夹紧体作为非圆形的夹紧体设置有在绕其旋转轴线扭转时扩张的直径。
6.根据权利要求1至5所述的法兰自由轮（1），其特征在于，所述外环（2）一件式地由板材制成。
7.根据权利要求6所述的法兰自由轮（1），其特征在于，所述外环（2）通过深拉制成。
8.根据权利要求6或7所述的法兰自由轮（1），其特征在于，所述外星形部（6）的所述夹紧斜坡（8）被压制到所述外环（2）的所述环形法兰（5）中。
9.根据权利要求1至5之一所述的法兰自由轮，其特征在于，所述外环（2）借助于切削方法制成。
10.根据权利要求1至9之一所述的法兰自由轮（1），所述环形法兰（5）的壁厚度（x）小于5毫米、优选为大约3.5毫米。
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