DE3040550A1

DE3040550A1 - Freilaufkupplung

Info

Publication number: DE3040550A1
Application number: DE19803040550
Authority: DE
Inventors: Kinzo Daito Osaka Narito; Shozo Wakabayashi
Original assignee: Tsubakimoto Morse Co Ltd
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 1979-10-29
Filing date: 1980-10-28
Publication date: 1981-05-07
Also published as: GB2061418B; GB2061418A; FR2468789B1; IT8012701A0; IT1133532B; FR2468789A1; DE3040550C2; US4360093A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufkupplung bzw. auf ein Klemmrichtgesperre mit einer Ringbandfeder und einer Vielzahl von zwischen einem Außenring und einem Innenring eingesetzten Klemmkörpern.

In einer Ausführungsform einer herkömmlichen Freilaufkupplung, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, kommt eine Vielzahl von Klemmkörpern S zur Anwendung, die unter gegenseitiger Anlage zwischen konzentrisch zueinander angeorndete Innen- bzw. Außenringe 1 bzw. eingesetzt sind, von denen der eine den anderen drehend antreibt. In eine Nut 4, die auf jeder Seite eines jeden Klemmkörpers ausgebildet ist, ist eine ringförmige Ringbandfeder 5 eingepaßt. Auf jeder Seite des Klemmkörpers ist eine ringförmige Seitenplatte 6 angeordnet. Für die Außenseite einer jeden Seitenplatte 6 ist ein Anschlag- bzw. Sicherungsring 20 vorgesehen, der in eine

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daß ein örtlich begrenzter Abriebverschleiß auftritt.

Speziell dann, wenn sich die ringförmige Seitenplatte 6 nach außen verbiegt, erhöht sich der örtlich bec grenzte Abriebverschleiß, wodurch eine gleichförmige Bewegung der Klemmkörper weitgehend verhindert wird.

In der in den Fig. 3 und 4 gezeigten zweiten Freilaufkupplung werden die Klemmkörper S' mittels eines Käfigs

IQ 8 in Abstand zueinander gehalten, so daß der Raum zwischen den benachbarten Klemmkör-pern nicht effektiv genutzt und die Anzahl der zwischen die Ringe einsetzbaren Klemmkörper begrenzt ist, wodurch die Leistungsfähigkeit der Drehmoment-Übertragung limitiert v/ird.

■ic Zuweilen wirkt der Klemmkörper in unerwünschter Weise auf den Käfig 8 ein und beschädigt ihn dadurch. Aufgrund der Massenkräfte bzw. des Trägheitsmoments wirkt der Käfig 8 manchmal der Drehbewegung des Klemmkörpers entgegen, wodurch es unmöglich wird, die Kupplung in oder

2Q außer Eingriff zu bringen. Aufgrund der hohen Festigkeitsanforderungen wird der Käfig 8 gewöhnlicherweise durch Ausstanzen von schwerem Stahlblech hergestellt. Dies führt jedoch zu einem niedrigen auf das Produkt bezogenen Material-Verwertungsgrad und zu hohen Produktionskosten. Darüber hinaus wird durch ein erhöhtes Käfiggewicht auch das Trägheitsmoment erhöht, was sich negativ auf die Kupplungs- Funktion auswirkt. Beim Ausstanzen dünnerer Stahlbleche entstehen Grat kanten, die den Klemmkörper daran hindern, sich sanft und gleichförmig entlang und um die Achse zu bewegen und die dazu führen, daß die Klemmkörper-Aufnahmeaussparung 7 sehr schnell verschleißt.

Die Erfindung beseitigt die oben erwähnten Mängel herkömmlicher Freilaufkupplungen.

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In der verbesserten erfindungsgemäßen Freilaufkupplung sind eine Vielzahl von Klemmkörpern in einer Ringreihe innerhalb eines Ringraums zwischen konzentrischen Innen- und Außenringen positioniert. Jeder Klemmkörper besitzt eine im wesentlichen mittig zwischen seinen Enden eingeformte Nut, die sich bezüglich des Klemmkörpers nach Außen in eine Richtung öffnet, die sich bezüglich des Innen- und des Außenrings radial erstreckt, wobei die Nut tatsächlich durch eine Ebene definiert wird, die im wesentlichen senkrecht auf der Drehachse der Kupplung steht. In die durch die Vielzahl der Klemmkörper definierten Nuten ist eine Ringbandfeder eingepaßt. Innerhalb des ringförmigen Raums ist ferner ein ringförmiger Käfig angeordnet, 'um die Klemmkörper zu halten und zu positionieren. Der ringförmige Käfig besitzt Axialabschnitte, die kreisförmig zusammengeschlossen bzw. miteinander verbunden sind, wodurch die Axialabschnitte die Klemm-

körper in ihrer Lage festhalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Kupplung einen Käfig, der so angeordnet ist,

daß er direkt an den Innenring anschließt, so daß die 25

umlaufende Ringbandfeder die Klemmkörper in Anlage bzw. in Eingriff mit den Axialabschnitten des Käfigs vorspannt, wodurch der Käfig, die Klemmkörper und die Ringbandfeder zu einer fertigen Montage-Baugruppe montiert werden können, bevor diese dann zwischen den Innenring und den Außenring eingesetzt wird.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen _c mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher

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erläutert. Es zeigen:

ρ Fig. 1 und 3 im Radialschnitt gezeigte Teilansichten der hauptsächlichen Bestandteile zweier bekannter Freilaufkupplungen,

Fig. 2 und 4 im Axialschnitt gezeigte Seitenan-■,« sichten der Fig. 1 bzw. 3,

Fig. 5 einen Radialschnitt, der den hauptsächlichen Teil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, in der Klemmkörper eingesetzt sind, die untereinander ■.ς in Berührung stehen,

Fig. 6 eine Ansicht eines Schnitts entlang der Linie A-A in Fig. 5,

on Fig. 7 einen Radialschnitt, der den Hauptteil· einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Fig. 8 eine Ansicht eines Schnitts entiang der Linie A-A in Fig. 7,

Fig. 9 eine Frontansicht eines Kiemmkörpers,

Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten Klemmkörpers,

Fig. 11 eine Frontansicht eines Käfigs,

Fig. 12 eine Ansicht eines Schnitts entlang der Linie A-A in Fig. 11,
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Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Käfigs,

Fig. 14 eine Frontansicht eines geschweißten Käfigs,

Fig. 15 eine Seitenansicht des in Fig. 14 gezeigten Käfigs,

Fig. 16 eine Frontansicht eines gestanzten Käfigs,

Fig. 17 eine Seitenansicht des in Fig. 16 gezeigten Käfigs,

Fig. 18 eine Frontansicht einer ringförmigen Seitenplatte,

Fig. 19 eine Ansicht eines Schnitts entlang der Linie A-A in Fig. 18,

Fig. 20 einen Radialschnitt bzw. eine im Schnitt

gezeigte Frontansicht, welche die Hauptbestandteile einer Ausführungsform zeigt, in der Klemmkörper in Abständen zueinander eingesetzt sind,

Fig. 21, 22 und 23 Frontansichten weiterer Ausführungsformen ringförmiger Seitenplatten, und

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer weiteren 2Q Ausführungsform eines Käfigs.

In der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind eine Vielzahl von Klemmkörpern 3, die sich untereinander berühren, zwischen einen Außenring 1 und einen Innenring 2 eingesetzt.

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Durch die Mitte des Klemmkörpers ist eine Nut 12 ausgebildet, in der eine Ringbandfeder 5 Platz findet. Die c Nut 12 besitzt einen Nutgrund 15, der geneigt verläuft, so daß nur ein Nutende 12' in Berührung mit der Ringbandfeder 5 kommt, wenn der Klemmkörper zwischen den Innen- und den Außenring eingesetzt ist. Unter Einwirkung der Ringbandfeder 5 bringt demgemäß

1« das eine Nutende 12' die innenliegende Oberfläche des Klemmkörpers 3 in Berührung mit der Außenoberfläche des Innenrings und die außenliegende Oberfläche 14 des Klemmkörpers in Kontakt mit der Innenoberfläche des Außenrings. Die dem Innenring zugewandte innen-

■jc liegende Oberfläche 13 ist kreisförmig gestaltet und die dem Außenring zugewandte außenliegende Oberfläche 14 ist als asymmetrische Nockenoberfläche ausgestaltet, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, so daß ein Teil der peripheren Oberfläche eines Klemmkörpers in ständigem

2Q Kontakt mit dem entsprechenden Teil eines anderen Klemmkörpers stehen kann. Wie in den Fig. 11 bis 13 gezeigt ist, weist ein Käfig 9 einen Walzdraht auf, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und der wechselweise hin- und hergebogen ist, so daß er einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt 16 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 17 ausbildet, wobei seine beiden Enden miteinander verbunden sind, wodurch ein endloser Ring ausgebildet wird, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Der Käfig 9 wird in Gleitkontakt mit der innenliegenden Oberfläche des Klemmkörpers gebracht, indem der sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitt 17 lose in einen delta- oder dreiecksförmigen Raumi1 eingepaßt wird, der zwischen den peripheren Oberflächen der Klemmkörper 3 und des Innenrings 2 ausgebildet wird.

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Bei der Montage einer derartig aufgebauten Freilaufkupplung wird zuerst der Klemmkörper 3 zwischen die jeweils benachbarten und in axialer Richtung verlaufenden Teile 17 des Käfigs 9 eingesetzt, wobei die Nut 12, die die Ringbandfeder 5 trägt, nach außen weist. Die Ringbandfeder 5 wird dann in die Nut 12 des Klemmkörpers 3 eingepaßt. Die Klemmkörper 3 bilden dann zusammen mit der Ringbandfeder 5 und dem Käfig 9 -zwischen diesen Bauteilen werden sie positioniert- eine einteilige Montagegruppe. Diese Montagegruppe aus Klemmkörpern 3, Ringbandfeder 5 und Käfig 9 wird zwischen den Außenring 1 und den Innenring 2 eingesetzt. Wie in Fig. 5 gezeigt, beaufschlagt dann die Ringbandfeder 5 ein Ende 12' der Nut 12 des Klemmkörpers 3, wodurch die innenliegende Oberfläche 13 des Klemmkörpers 3 mit der Außenoberfläche des Innenrings 2 und die außenliegende Oberfläche 14 des Klemmkörpers 3 mit der Innenoberfläche des Außenrings 1 in Kontakt gebracht wird. Zugleich fügt sich der sich in axialer Richtung erstreckende Teil 17 des Käfigs lose in den deltaförmigen Raum 11, der zwischen den peripheren Oberflächen der Klemmkörper und des Innenrings ausgebildet ist. Die Klemmkörper 3, die Ringbandfeder 5 und der Käfig 9 können aus dem Raum zwischen Außenring 1 und Innenring 2 als Gesamteinheit entfernt werden. Dies ist deshalb möglich, weil der Klemmkörper 3 in radialer Richtung zwischen der Ringband-

feder 5 und dem sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 17 des Käfigs 9 und in axialer Richtung zwischen der Ringbandfeder 5 und dem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt 16 des Käfigs 9 _,. gehalten ist.

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Die Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführungs form eines Käfigs 9', der sich in axialer Richtung c erstreckende Abschnitte bzw. Axialabschnitte 17' besitzt, die in regelmäßigen Abständen mit einem Paar von ringförmigen Elementen oder Ringen 16' verschweißt sind, die aus zwei ringförmigen Drähten bestehen, die zueinander parallel angeordnet sind.

IQ Die Fig. 16 und 17 zeigen eine dritte Ausführungsform eines Käfigs 9", der aus einem leiterförmigen Stahlblech-Stanzteil besteht, das in eine ringförmige Gestalt gebracht und an den beiden Enden zusammengeschweißt wurde. Diese zuletzt beschriebe-

|c nen Käfige funktionieren in der gleichen Weise wie der oben beschriebene Käfig 9.

Diese Ausführungsform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, führt zu den folgenden vorteilhaften Auswirkungen:

Weil die Klemmkörper 3 zwischen den Außenring 1 und den Innenring 2 so eingesetzt sind, daß sie sich in Umfangsrichtung untereinander berühren , wird die Gesamt-Querschnittsflache der Klemmkörper auf ein Maximum gebracht, wodurch die Leistungsfähigkeit der Kupplung bezüglich der Drehmoment-Übertragung erhöht wird. Das Einsetzen der Klemmkörper 3 in einer Montageeinheit zusammen mit der Ringbandfeder 5 und dem Käfig 9, 9' oder 9" zwischen den Außenring 1 und den Innenring 2 erleichtert die Montage und die Demontage der Kupplung. Weil der Käfig 9, 9' oder 9" nach der Montage lose in den deltaförmigen Räumen 11 zwischen den Klemmkörpern 3 und dem Außenring 1 oder Innenring 2 bleibt, tritt keine gegen-

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seitige störende Beeinflussung zwischen den Klemm-

körpern 3 und dem Käfig 9 auf, so daß der Käfig während der Kraftübertragung nicht beschädigt wird. r Das verkleinerte Gewicht des Käfigs reduziert die Massenkräfte in Rotationsrichtung, wodurch der Käfig die Drehbewegung des Klemmkörpers 3 nicht beeinträchtigt. Wenn der Käfig aus rundem Walzdraht hergestellt ist, erfolgt die Berührung des Käfigs mit dem Klemm-

,^ körper 3 zwischen gekrümmten Oberflächen, so daß sich der Klemmkörper 3 stoßfrei, sanft und gleichmäßig drehen kann. Dies stellt wiederum einen gleichmäßigen Betrieb der Kupplung sicher. Wie oben erwähnt, wird der Käfig einfach und schnell in einer Baugruppeneinheit mit dem Klemmkörper 3 u.s.w. montiert '-und ausgebaut. Wenn der Käfig eingebaut und ausgerichtet ist, liegt er lose innerhalb des deltaförmigen Raums 11. Dies ermöglicht die Herstellung des Käfigs durch Verarbeitung von Stahl-

2Q draht (Käfig 9 oder 9¹) oder durch Stanzbearbeitung von Stahlblech (Käfig 9"), anstatt durch herkömmliche Tiefzieh- oder andere Hochleistungs-:Bearbeitunsvorgänge. Dies führt wiederum zu einem vereinfachten Herstellungsverfahren und zu niedrigeren Produktionskosten nicht nur des Käfigs selbst, sondern darüber hinaus der gesamten Kupplung. Die Verwendung von Stahldraht für die Herstellung des Käfigs schafft die Möglichkeit einer besseren Werkstoff-Verwertung und ermöglicht dadurch die Produktion von Kupplungen, deren Preis noch niedriger liegt.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, die sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 darin unterscheidet, daß innerhalb beider Seiten des Käfigs eine ringförmige Seitenplatte 10 vorgesehen ist. Der hier

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verwendete Käfig ist, wie beispielsweise der in den Fig. 11 bis 13 gezeigte Käfig 9, abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen U-förmig gebogen.

Wie in den Fig. 7 und 8 und in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist, weist die ringförmige Seitenplatte 10 einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Außenrings 1 und sie besitzt einen

IQ Innendurchmesser d, der größer ist als der Außendurchmesser des Innenrings 2. Entlang dem Innenrand der Seitenplatte sind Ausnehmungen 18 vorgesehen, die in regelmäßigem Abstand zueinander stehen; ein Ende des sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitts bzw. des Axialabschnitts 17 des Käfigs 9 ist in die Ausnehmung 18 eingepaßt. Der Außendurchmesser D des Käfigs ist größer als der Innendurchmesser d der ringförmigen Seitenplatte 10. Der sich in Umfangsrichtung erstreckende Umfangsabschnitt 16 des Käfigs 9, der wechselweise in entgegengesetzten Richtungen in eine U-Form gebracht ist, wirkt jedoch während des Einsetzens nicht auf die Innenwand der ringförmigen Seitenplatte 10 ein, wenn der Außendurchmesser des Käfigs 9 unter vorteilhafter Ausnutzung seiner Elastizität vermindert wird.

Bei der Montage der so aufgebauten Freilaufkupplung bzw. des so aufgebauten Klemmklotz-Freilaufs werden der Klemmkörper 3, der Käfig 9, die ringförmige Seitenplatte 10 und die Ringbandfeder 5 in einer Gesamt-Montageeinheit zwischen den Außenring 1 und den Innenring 2 eingepaßt; dann wird ein Anschlag 19 (d.h. ein herkömmlicher Axial-Sicherungsring bzw. Seegerring) zur Begrenzung einer axialen Bewegung am Außenring 1 angebracht. Die Kupplung kann durch Umkehrung der oben

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beschriebenen Verfahrensschritte auseinander gebaut werden.

Über die sich durch die Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ergebenden Vorteile hinaus besitzt diese zweite Ausführungsform die folgenden Vorteile:

IQ Wenn der Außenring 1 und der Innenring 2 in und außer Eingriff kommen, bewegen sich aus verschiedenen Gründen, beispielsweise aufgrund dessen, daß die Klemmkörper 3 nicht exakt die gleiche Form besitzten, einige Klemmkörper 3 in axialer Richtung (gemäß Fig. 8) nach links

ic und einige nach rechts. Die sich seitlich bewegenden Klemmkörper 3 beaufschlagen dann die ringförmigen 'Seitenplatten 10 auf beiden Seiten gleichzeitig mit Druck. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, berührt jedoch der sich in Umfangsrichtung erstreckende Abschnitt 16 des Käfigs 9 die Außenseite der ringförmigen Seitenplatte 10, so daß die Seitenplatte 10 derartigen Transversalkräften in jeder Richtung widerstehen kann. Demgemäß können selbst dünne ringförmige Seitenplatten ohne weiteres die Axialdruckbeaufschlagung der sich bewegenden Klemmkörper 3 aufnehmen. Dies ermöglicht unter Reduzierung der axialen Länge der Kupplung -mit Ausnahme der Länge des Klemmkörpers- auf ein Minimum die Schaffung einer kompakten Freilaufkupplung bzw. eines kompakten Kiemmklotzfreilaufs. Die Ku„ \2, in die die Ringbandfeder 5 eingepaßt wird, ist in der Mitte der außenliegenden Oberfläche 14 des Klemmkörpers 3 ausgebildet, wodurch der örtlich auftretende Abrieb-Verschleiß auf der Seite des Klemmkörpers 3 verhindert und die Einsatz-Lebensdauer der Kupplung erhöht wird.

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Dadurch, daß der Axialabschnitt 17 des Käfigs 9 in die Ausnehmung 18 der ringförmigen Seitenplatte 10 ein- £. gepaßt ist, werden äußere Kräfte, die radial nach außen und in Umfangsrichtung gerichtet sind und die auf den Axiaiabschnitt 17 des Käfigs wirken, wenn der Außenring- und der Innenring in und außer Eingriff kommen, durch die ringförmigen Seitenplatten 10 aufgenommen. Folglich

in wird der Axialabschnitt 17 des Käfigs 9 davon abgehalten, sich in die besagten Richtungen zu bewegen, wodurch er den Klemmkörper 3, der mit dem Axialabschnitt 17 in gleitendem Kontakt steht, stets in einer festgelegten Lage hält. Dies erlaubt eine einfache Konzipierung einer

κ Freilaufkupplung, die sich äußerst gut für die übertragung eines erwünschten Drehmoments eignet, indem die Klemmkörper 3 in geeigneten Abständen angeordnet und gehalten werden, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. Die Anzahl der Klemmkörper kann nämlich entsprechend der Größe des eingeleiteten Drehmoments entsprechend angehoben oder vermindert werden, indem die Klemmkörper nur in jeden zweiten Halteabschnitt des Käfigs -wie dies in Fig. 20 gezeigt ist-,oder in jeden dritten Halteabschintt usw. eingesetzt werden.

Bei der Montage der ringförmigen Seitenplatte 1o kann bei Verwendung eines Käfigs 9 aus Stahl-Walzdraht besonders dessen Elastizität ausgenützt werden. Darüber hinaus können viele Klemmkörper en bloc bzw. in einer Montagegruppe zwischen den Außenring und den Innenring eingesetzt werden. Dies alles führt zu einer einfachen und schnellen Montage und dadurch zu Freilaufkupplungen mit niedrigen Preisen.

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Die Erfindung ist keinesfalls auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 7 kann der Käfig 9, 9'oder 9" beispielsweise so angeordnet sein, daß er an die Innenseite des Außenrings 1 angrenzt. Der Klemmkörper 3 kann umgedreht werden, so daß die Nut 12 zum Innenring 2 weist. Darüber hinaus kann auch eine eine Vorspannung nach außen aufbringende Druckfeder in die Nut 12 eingepaßt werden. In diesem Fall ist die Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 so abgewandelt, daß die Ausnehmungen 18 entlang dem Außenrand der ringförmigen Seitenplatte 10 ausgebildet sind.

Es können auch zwei ringförmige Ringbandfedern 5 zur Anwendung kommen. In diesem Fall müssen im Klemmkörper 3 zwei parallele Nuten 12 ausgebildet sein, die diese beiden Ringbandfedern 5 aufnehmen.

Was die Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 betrifft, so kann die ringförmige Seitenplatte 10 so geformt sein, wie dies in den Fig. 21 bis 23 gezeigt ist. Um die Abstände zwischen den Klemmkörpern 3 auf geeignete Weise variieren zu können, kann der Käfig 9, wie dies in Fig. 24 gezeigt ist, Umfangsabschnitte 16 besitzen, die von den Enden der Axialabschnitte mit unterschiedlichen Längserstreckungen (L₁ und L„) weg verlaufen.

Obwohl zur Veranschaulichung besonders bevorzugte

Ausführungsformen der Erfindung in Einzelheiten offenbart wurden, so soll doch hervorgehoben werden, daß Variationen oder Abwandlungen der offenbarten Vorrichte tung -die Umgestaltung von Bauteilen eingeschlossen-

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im Rahmen der Erfindung liegen.

c Die Erfindung schafft eine Freilaufkupplung bzw ein

Klemmrichtgesperre, mit einer Vielzahl von Klemmkörpern, die in einer Ringreihe angeorndet und innerhalb eines ringförmigen Raums zwischen konzentrischen Innen- und Außenringen positioniert sind. Jeder Klemmkörper bein sitzt eine im wesentlichen in der Mitte zwischen

seinen Enden eingeformte Nut, die sich nach außen in eine Richtung öffnet, die bezüglich der Innen- und Außenringe radial verläuft. In die durch die Vielzahl von Klemmkörpern definierten Nuten ist eine Ringbandlr feder eingepaßt. Innerhalb des ringförmigen Raums ist ferner ein ringförmiger Käfig angeordnet, der die Klemmkörper hält und positioniert. Der ringförmige Käfig besitzt axial verlaufende Abschnitte bzw. Axialabschnitte, die kreisförmig bzw. in Kreisrichtung zusammengeschlossen sind, wobei die Axialabschnitte die Klemmkörper in deren Lage festhalten. Die Klemmkörper müssen untereinander nicht unmittelbar in Berührung stehen. Der Kontakt des Klemmpörper kann auch über die Axialabschnitte des Käfigs aufrecht erhalten werden. 25

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Claims

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE

Grupe - Pellmann

? Π L Π R R Π Dipl.-Ing. a Kinne

,3 U i+ U O O g Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-ing. B. Pelimann

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-5396 53

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

28. Oktober 1980

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Patentansprüche

(1.j Freilaufkupplung mit einer Vielzahl von ringförmig zwischen einen Außenring und einen Innenring eingesetzten Klemmkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (3) jeweils eine im wesentlichen mittig zwischen den jeweiligen Klemmkörperenden eingeformte Nut (12)besitzen , in die eine Ringbandfeder (5) eingepaßt ist, welche die Klemmkörper (3) in Mitnahmerichtung vorspannt, daß jeder Klemmkörper (3) eine innenliegende Oberfläche (13) besitzt, die so geformt ist, daß jeder der ringförmig angeordneten Klemmkörper (3) kontinuierlich in Kontakt ^mit einem anderen Klemmkörper (3) bleibt und daß ein ringförmiger Käfig (9) mit sich in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitten (17) vorgesehen ist, die kreisförmig zusammengeschlossen bzw. miteinander verbunden sind, so daß die Klemmkörper (3) zwischen den jeweiligen Axialabschnitten (17) und der Ringbandfeder (5) gehalten sind.

IX/19

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

ORIGINAL !MSPHGTED

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5. Freilaufkupplung mit einer Vielzahl von ringförmig zwischen einen Außenring und einen Innenring eingesetzten Klemmkörpern/ dadurch gekennzeichnet, daß c die Klemmkörper (3) jeweils eine im wesentlichen mittig zwischen den jeweiligen Klemmkörperenden eingeformte Nut (12) besitzen, in die eine Ringbandfeder (5) eingepaßt ist, welche die Klemmkörper (3) in Mitnahmerichtung vorspannt, daß die Klemm-

IQ körper (3) jeweils eine innenliegende Oberfläche (13) besitzen, die so geformt ist, daß die ringförmig angeordneten Klemmkörper (3) ständig miteinander in Kontakt bleiben, daß ein ringförmiger Käfig (9) vorgesehen ist, der aus einem Walzdraht

■ic besteht, der alternierend U-förmig verformt ist und Axialabschnitte (17) und Umfangsabschnitte (16) ausbildet um die Klemmkörper (3) zwischen den jeweiligen Axialabschnitten (17) und der Ringbandfeder (5) zu halten, und daß ein Paar von ringförmigen

on Seitenplatten (10) vorgesehen ist, die jeweils zwischen die Umfangsabschnitte (16) und eine Seite der Klemmkörper (3) eingesetzt werden können und die in einem Randabschnitt Ausnehmungen (18) besitzen, in die sich die Axialabschnitte (17) des Käfigs (9) einfügen, um dessen Bewegung bzw. Verschiebung entgegenzuwirken.

6. Freilaufkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (3) auf seiner einen Seite, die in Trageingriff mit einer äußeren ringförmigen Oberfläche auf dem Innenring (2) steht, eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche (13) besitzt und daß die andere Seite des Klemmkörpers (3) als asymmetrische Nockenoberfläche (14) ausgebildet ist, die in Eingriff bzw. in Funktionskontakt mit einer inneren ringförmigen Oberfläche des Außenrings (1) steht.

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2. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (9) aus einem langgezogenen Walzdraht besteht, der in aneinander anschließende, aber wechselweise in entgegengesetzten Richtungen öffnende U-Form-Abschnitte gebracht ist, deren jeweilige Schenkel die Axialabschnitte (17) definieren, die so angeordnet sind, daß sie einen Klemmkörper (3) zwischen sich positionieren können,und deren jeweilige Basis den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Umfangsabschnitt (16) definieren.
3. Freilaufkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (3) auf seiner

einen Seiter die im Trageingriff mit einer äußeren ringförmigen Oberfläche auf dem Innenring (2) steht, eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche (13) besitzt, und daß die andere Seite des Klemmkörpers „_ (3) als asymmetrische Nockenoberfläche (14) ausgebildet ist, die in Eingriff bzw. in Funktionskontakt mit einer inneren ringförmigen Oberfläche des Außenrings (1) steht.

^c 4. Freilaufkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (12) des Klemmkörpers (3) radial nach außen zum Außenring (1) erstreckt und durch einen Nutgrund (15) definiert ist, der bezüglich der Umfangsrichtung geneigt verläuft,

3Q so daß die Ringbandfeder (5) den Nutgrund (15) nur im Bereich eines Nutendes (12¹) berührt und den Klemmkörper (3) in Kipprichtung vorspannt, wodurc"h die" zylindrische Oberfläche (13) jeweils eines Klemmkörpers (3) in Kontakt mit der Nockenoberfläche

(14) des benachbarten Klemmkörpers (3) vorgespannt wird.

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ringförmige Nut eingepaßt ist, die in die Innenoberfläche des Außenrings 1 eingeformt ist.

In einem weiteren Beispiel eines herkömmlichen Klemmricht-5

gesperres, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, kommt eine Vielzahl von Klemmkörpern S¹ zur Anwendung, die in bestimmten Abständen zwischen den Außenring und den Innenring 2 eingesetzt sind. In jede seitliche Nut 4 ist eine ringförmige Ringbandfeder 5 eingepaßt. Ein Käfig 8 aus Stahlblech mit einer Klemmkörper-Aufnahmeaussparung 7 wird verwendet, um die Klemmkörper in bestimmten Abständen voneinander zu halten.

, c Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte zuerst beschriebene Ausführungsform wird montiert, indem die einzelnen Klemmkörper S nacheinander eingesetzt werden. Dieser Montagevorgang ist nicht nur mühsam und unwirtschaftlich; es ist darüber hinaus sogar noch wahrscheinlich,

«β daß Fehlmontage auftritt. Die benachbarten Klemmkörper beeinflussen sich gegenseitig, wobei die jeweiligen Berührungspunkte, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, in entgegengesetzten Richtungen wandern, und sie wirken somit einer gleichförmigen Bewegung entgegen. Die Anzahl der Klemmkörper, die durch den Umfang des Außenrings und des Innenrings festgelegt wird, kann nicht entsprechend dem jeweiligen erforderlichen Drehmoment reduziert werden. Die Einformung bzw. die Ausbildung der Nut 4 für das Ein-

3Q setzen der Ringbandfeder 5 auf jeder Seite des Klemmkörpers vermindert die Kontaktfläche zwischen der Seite des Klemmkörpers und der ringförmigen Seitenplatte' 6. Wenn der Klemmkörper einen örtlich begrenzten axialen Druck auf die ringförmige Seiten- platte 6 ausübt, ist es infolgedessen wahrscheinlich,

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