DE102008021962A1

DE102008021962A1 - Käfig für eine Klemmkörperfreilaufkupplung

Info

Publication number: DE102008021962A1
Application number: DE102008021962A
Authority: DE
Inventors: Tino Beck; Dieter Jauernig; Gordana Dr. Michos; Herbert Rost; Tomas Dr. Smetana
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-05

Abstract

Ein für eine Klemmkörperfreilaufkupplung geeigneter Käfig (1) ist zur Führung von Klemmkörpern sowie Wälzkörpern ausgebildet, wobei erste Aufnahmevorrichtungen (3) zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers und zweite Aufnahmevorrichtungen (4) zur Aufnahme jeweils eines Klemmkörpers ausgebildet sind, wobei an eine erste Aufnahmevorrichtung (3) ein zur Anfederung eines in einer zweiten Aufnahmevorrichtung (4) angeordneten Klemmkörpers vorgesehenes Federelement (6) angeformt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen zur Führung sowohl von Klemmkörpern als auch von Wälzkörpern geeigneten Käfig, welcher zur Verwendung in einer Freilaufkupplung geeignet ist, in welcher Klemm- und Wälzkörper im selben Bauraum angeordnet sind, so dass die Laufbahnen der Wälzkörper zugleich die Klemmflächen für die Klemmkörper bilden.
Hintergrund der Erfindung
Eine Freilaufkupplung mit einem Käfig, in welchem sowohl Wälzkörper als auch Klemmkörper geführt sind, ist beispielsweise aus der DE 10 2006 038 201 A1 bekannt. Der Käfig weist zur Führung der Klemmkörper und der Wälzkörper zumindest annähernd gleichartig geformte Aussparungen auf, wobei zur Anfederung der Klemmkörper nicht näher beschriebene Federelemente vorgesehen sein können. Die einzelnen Klemmkörper der aus der DE 10 2006 038 201 A1 bekannten Freilaufkupplung sind um definierte Drehachsen schwenkbar.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zur gleichzeitigen Führung von Klemmkörpern und Wälzkörpern geeigneten Käfig anzugeben, welcher besonders rationell herstellbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen für eine Klemmkörperfreilaufkupplung geeigneten Käfig mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser Käfig weist eine erste Gruppe von Aufnahmevorrichtungen auf, welche zur Führung von Wälzkörpern vorgesehen sind, sowie eine zweite Gruppe von Aufnahmevorrichtungen, welche zur Führung von Klemmkörpern vorgesehen sind. An eine erste Aufnahmevorrichtung ist ein Federelement angeformt, welches zur Anfederung eines Klemmkörpers geeignet ist, der in einer der ersten Aufnahmevorrichtung benachbarten Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. Als Wälzkörper kommen vorzugsweise Kugeln oder Kugelrollen, wie prinzipiell beispielsweise aus der DE 43 34 195 A1 bekannt, zum Einsatz. Die Klemmkörper weisen beispielsweise die in der DE 10 2006 038 201 A1 beschriebene Geometrie auf. Besonders bevorzugt werden Klemmkörper der in der DE-Anmeldung 10 2007 022 148.9 offenbarten Art verwendet.
Der erfindungsgemäße Freilaufkäfig ist vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigt. Bei den einstückig mit dem Käfig ausgebildeten, zur Anfederung der Klemmkörper vorgesehenen Federelementen handelt es sich vorzugsweise um Blattfedern. Zur Reduzierung der Federkraft kann innerhalb des Federelementes eine Schwächung, beispielsweise in Form einer Nut, ausgebildet sein.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Käfig eine Ringscheibe auf, an welcher die Aufnahmevorrichtungen für die Klemmkörper sowie für die Wälzkörper angeformt sind. Hierbei ragen sämtliche Aufnahmevorrichtungen in derselben Axialrichtung aus der Ringscheibe heraus, wobei sich der Begriff Axialrichtung auf die Rotationsachse der Freilaufkupplung bezieht. Die Symmetrieachse des Käfigs, welche eine Flächennormale derjenigen Ebene beschreibt, in welcher die Ringscheibe angeordnet ist, ist mit der Rotationsachse der Freilaufkupplung identisch.
Jede zur Führung eines Wälzkörpers vorgesehene Aufnahmevorrichtung ist bevorzugt derart geformt, dass ein Wälzkörper in diese einschnappbar ist, so dass er weder in axialer Richtung noch in radialer Richtung aus der Ausnahmevorrichtung herausfallen kann. Die Anzahl der Aufnahmevorrichtungen für Wälzkörper kann der Anzahl der Aufnahmevorrichtung für Klemmkörper entsprechen. Alternativ sind beispielsweise Ausführungsformen realisierbar, bei denen die Anzahl der Aufnahmevorrichtungen für Wälzkörper doppelt so hoch oder halb so hoch wie die Anzahl der Aufnahmevorrichtungen für Klemmkörper ist. In allen Fällen kann die den erfindungsgemäßen Käfig aufweisende Klemmkörperfreilaufkupplung ähnlich wie ein herkömmliches Rillenkugellager montiert werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 einen für eine Klemmkörperfreilaufkupplung geeigneten Käfig in Frontansicht,
2 den Käfig nach 1 in Seitenansicht und
3 den Käfig nach 1 in perspektivischer Ansicht.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein in den 1 bis 3 dargestellter Käfig ist für eine nicht weiter dargestellte Klemmkörperfreilaufkupplung geeignet, hinsichtlich deren prinzipieller Funktion auf die DE 10 2006 038 201 A1 verwiesen wird. Der einstückig aus Kunststoff gefertigte Käfig 1 weist eine Ringscheibe 2 auf, an welche Aufnahmevorrichtungen 3 eines ersten Typs und Aufnahmevorrichtungen 4 eines zweiten Typs angeformt sind. Sämtliche Aufnahmevorrichtungen 3, 4 befinden sich auf derselben Seite einer durch die Ringscheibe 2 definierten, zur Rotationsachse der Klemmkörperfreilaufkupplung normalen Ebene. Die Aufnahmevorrichtungen 3 ersten Typs, kurz als erste Aufnahmevorrichtungen 3 bezeichnet, sind jeweils zur Führung eines Wälzkörpers, nämlich einer Kugel, vorgesehen, während in den zweiten Aufnahmevorrichtungen 4 jeweils ein Klemmkörper, insbesondere ein vollsymmetrischer Klemmkörper, positionierbar ist. Im Ausführungsbeispiel sind vier zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers vorgesehene Aufnahmevorrichtungen 3 gleichförmig am Umfang der Ringscheibe 2 verteilt, wobei zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Aufnahmevorrichtungen 3 ersten Typs jeweils zwei Aufnahmevorrichtungen 4 zweiten Typs angeordnet sind. Insgesamt ist der gesamte Umfang der Ringscheibe 2 mit den verschiedenen Aufnahmevorrichtungen 3, 4 ausgefüllt. Der Käfig 1 erlaubt somit eine dichte Bestückung mit Wälzkörpern und Klemmkörpern.
Die auch als Käfigtaschen bezeichneten Aufnahmevorrichtungen 3 ersten Typs weisen Wandungen 5 auf, die eine sphärisch gekrümmte Innenoberfläche haben, so dass jeweils ein Wälzkörper, nämlich eine Kugel, in eine Aufnahmevorrichtung 3 einschnappbar ist. An jeder Käfigtasche 3 ist ein Federelement 6, nämlich eine Blattfeder, an der Außenseite einer Wandung 5 einstückig an diese angeformt. Das in Radialrichtung der Klemmkörperfreilaufkupplung auslenkbare, von der Ringscheibe 2 beabstandete Federelement 6 ragt in eine der ersten Aufnahmevorrichtung 3 benachbarte zweite Aufnahmevorrichtung 4, um einen nicht dargestellten Klemmkörper derart mit einer Kraft zu beaufschlagen, dass dieser in Klemmbereitschaft gehalten wird. Die exakte Positionierung so wie gegebenenfalls Kippbewegung des Klemmkörpers in der Aufnahmevorrichtung 4 wird unterstützt durch eine Nase 7, welche an einer der Wandung 5 gegenüberliegenden Wandung 7 der Aufnahmevorrichtung 4 gebildet ist. Im Gegensatz zur Wandung 5, welche eine Aufnahmevorrichtung 3 ersten Typs von einer Aufnahmevorrichtung 4 zweiten Typs trennt, befindet sich die Wandung 7 zwischen zwei Aufnahmevorrichtungen 4 des letztgenannten Typs. Auch an die Wandung 7 ist ein Kunststoff-Federelement 6 angeformt, dessen Form der Form des einstückig mit der Wandung 5 verbundenen Federelementes 6 entspricht.
Die Ringscheibe 1 kann in nicht dargestellter Weise mit einer Dichtung verbunden sein oder selbst eine Dichtungsfunktion übernehmen. Ebenso ist es möglich auf der offenen, das heißt der Ringscheibe 2 abgewandten Seite der Aufnahmevorrichtungen 3, 4 eine Dichtscheibe oder einen Käfigbestandteil mit dem Käfig 1 zu verbinden.
Eine den Käfig 1 aufweisende Klemmkörperfreilaufkupplung ist unter anderem in der Automobiltechnik, beispielsweise bei Automatikgetrieben, insbesondere im Wandler oder in Planetenradstufen, anwendbar. Als weitere mögliche Anwendungsgebiete sind Förderbänder, Elevatoren sowie Haushaltsgeräte, zum Beispiel Waschmaschinen, zu nennen.

1: Käfig
2: Ringscheibe
3: Aufnahmevorrichtung
4: Aufnahmevorrichtung
5: Wandung
6: Federelement
7: Wandung
8: Nase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006038201 A1 [0002, 0002, 0004, 0012]
- DE 4334195 A1 [0004]
- DE 102007022148 [0004]

Claims

Käfig (1) für eine Klemmkörperfreilaufkupplung, welcher zur Führung von Klemmkörpern sowie Wälzkörpern ausgebildet ist, wobei erste Aufnahmevorrichtungen (3) zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers und zweite Aufnahmevorrichtungen (4) zur Aufnahme jeweils eines Klemmkörpers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an eine erste Aufnahmevorrichtung (3) ein zur Anfederung eines in einer zweiten Aufnahmevorrichtung (4) angeordneten Klemmkörpers vorgesehenes Federelement (6) angeformt ist.
Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigt ist.
Käfig (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Ringscheibe (2), an welche sämtliche Aufnahmevorrichtungen (3, 4) einseitig angeformt sind.
Käfig (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede zur Führung eines Wälzkörpers vorgesehene Aufnahmevorrichtung (3) derart geformt ist, dass ein Wälzkörper einschnappbar ist.
Käfig (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (6) als Blattfeder ausgebildet ist.
Käfig (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der zur Aufnahme je eines Klemmkörpers vorgesehenen Aufnahmevorrichtungen (4) von der Anzahl der zur Aufnahme je eines Wälzkörpers vorgesehenen Aufnahmevorrichtungen (3) abweicht.