DE3717105A1

DE3717105A1 - Ringfoermiger halter fuer eine freilaufkupplung

Info

Publication number: DE3717105A1
Application number: DE19873717105
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kinoshita
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1987-11-26
Also published as: JPH0610233Y2; DE3717105C2; US4882941A; JPS62188632U

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung, insbesondere einen Halter für eine Freilaufkupplung.

Wenn eine Freilaufkupplung in ein rotierendes Teil einer industriellen Maschine oder dgl. eingebaut und dort verwendet wird, wurde bisher die Freilaufkupplung mit einem gewissen Grad von Schleppmoment gegenüber einer äußeren oder inneren Klemmbahn gehalten, um die Funktion der Freilaufkupplung vor Schwingungen, Trägheitskräften und dgl. zu schützen.

Wenn bei der Drehung z.B. der äußeren Klemmbahn eine plötzliche Beschleunigung oder Verzögerung auftritt, werden Klemmelemente aufgrund Ihrer Trägheitskräfte zum Gleiten auf der Klemmoberfläche der äußeren Klemmbahn gebracht, wodurch Reibungskräfte entwickelt werden. Es ist folglich erforderlich, eine Reibungskraft, nämlich ein Schleppmoment, zwischen einem äußeren Halter und der äußeren Klemmbahn auszuüben, so daß der äußere Halter und die äußere Klemmbahn stets als Einheit gedreht werden. Dies ist erforderlich, um jedes Bewegung der äußeren Klemmbahn sofort auf den äußeren Halter zu übertragen und gleichzeitig freie Bewegungen der Klemmelemente sicherzustellen. Um einen gewissen Grad an Schleppmoment zu erzielen, wurde der äußere Halter einer spanabhebenden Bearbeitung, nämlich einer T-Stab-Bearbeitung oder einer i-Stab-Bearbeitung, unterworfen, oder wurde mit Federgliedern, wie Schleppklammern, versehen.

Da herkömmliche Halter der früheren Bauart teilweise abgeschnitten sind, sind ihre Herstellungskosten hoch, wobei sie zusätzlich eine mögliche Gefahr mit sich bringen, daß die Festigkeit der Halter selbst beeinträchtigt wird. Wenn Schleppklammern oder dgl. als gesonderte Glieder vorgesehen werden, werden mehr Teile benötigt, so daß ihre Herstellungskosten ansteigen und ihr Zusammenbau auch mühsam ist. Darüber hinaus sind die Berührungsflächen zwischen einem herkömmlichen Halter und den Klemmflächen seiner zugehörigen inneren und äußeren Klemmbahnen zu klein, um irgendein stabiles Schleppmoment zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Halters für eine Freilaufkupplung, der ohne Verminderung der Festigkeit des Halters ein stabiles Schleppmoment erzielen und die Herstellungskosten verringern kann, der wirtschaftlich ist und einen einfachen Aufbau hat.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist daher ein ringförmiger Halter für eine Freilaufkupplung vorgesehen mit ersten und zweiten radial beabstandeten Drehgliedern, die gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar sind und jeweils axiale Ringflächen haben, und mit drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten und zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment zwischen den Ringflächen. Der Halter kann die drehmomentübertragenden Glieder in gleichen Winkelabständen halten. Der Halter hat eine solche spezielle Gestalt, daß er insgesamt gegen die Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes biegsam ist, um wenigstens einen Teil des Halters mit der Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes in Berührung zu halten.

Vorzugsweise hat der Halter eine solche spezielle Gestalt, daß er einen zylindrischen Teil und einen Flansch aufweist, der von einem Ende des zylindrischen Teils zum ersten oder zweiten Drehglied im rechten Winkel umgebogen und insgesamt gegen die Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes biegsam ist, um wenigstens einen Teil eines Umfangsaußenteils des Flansches in Berührung mit der Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes zu halten.

Der ringförmige Halter nach der Erfindung ist insgesamt gegenüber der Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes biegsam, um wenigstens einen Teil einer Umfangsfläche des Halters mit der Ringfläche in Berührung zu halten, wodurch ein gewisser Grad an Schleppmoment zwischen dem Halter und der äußeren oder inneren Klemmbahn vorgesehen werden kann.

Der ringförmige Halter nach der Erfindung, der sich zur Verwendung in einer Freilaufkupplung eignet, hat die folgenden Vorteile:

1) Da kein Teil des Halters abgeschnitten ist, ist seine Gesamtfestigkeit hoch. So gewährleistet der Halter eine verlängerte Betriebsdauer.
2) Es kann ein stabiles Schleppmoment erzielt werden, da die Berührungsfläche groß ausgelegt werden kann. Der Halter kann daher einer Benutzung unter harten Bedingungen, wie Schwingungen, Trägheitskräfte oder dgl., widerstehen.
3) Der Halter benötigt keine spanabhebende Bearbeitung oder Befestigung von Federgliedern. Seine Herstellungskosten sind daher niedrig. Der Halter kann daher mit geringem Preis geliefert werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a einen Axialschnitt eines Halters nach der Erfindung, der sich zur Verwendung in einer Freilaufkupplung eignet;

Fig. 1b eine teilweise Draufsicht des Halters, wobei der Berührungsteil gestrichelt dargestellt ist;

Fig. 2 einen Radialschnitt einer Freilaufkupplung, in der der Halter nach der Erfindung eingebaut ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels der Gestalt des Halters;

Fig. 4 einen Radialschnitt des Halters nach der Erfindung eingepaßt in eine äußere Laufbahn.

In Fig. 1a und 1b ist der Halter gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung bei einer Freilaufkupplung der Klemmelementbauweise angewendet.

Fig. 1a ist ein Axialschnitt einer Freilaufkupplung 10. Ein erstes Drehglied oder eine äußere Klemmbahn 1 bildet auf ihrer inneren Umfangswand eine Klemmfläche 1 a. Ein zweites Drehbglied oder eine innere Klemmbahn 2 befindet sich innerhalb der äußeren Klemmbahn 1 und ist konzentrisch hierzu. Die äußere Umfangswand der inneren Klemmbahn 2 bildet eine Klemmfläche 2 a. Als Ergebnis dieser Konstruktion sind die äußere Klemmbahn 1 und die innere Klemmbahn 2 gegeneinander drehbar, wobei die Klemmflächen 1 a und 2 a einander gegenüberliegen.

Innerhalb eines durch die äußere Klemmbahn 1 und die innere Klemmbahn 2 gebildeten Ringraumes befinden sich in gleichen Winkelabständen drehmomentübertragende Glieder, die dazwischen ein Drehmoment übertragen. Es sind dies Klemmelemente 3 in der Form einer Erdnußschale. Die Klemmelemente 3 werden innerhalb im wesentlichen rechteckiger Öffnungen 8 (Fig. 1b) gehalten, die in paarweise angeordneten ringförmigen Haltegliedern ausgebildet sind, nämlich einem inneren Käfig 5 und einem äußeren Käfig 6. Die Öffnungen 8 der äußeren und inneren Käfige 5,6 sind jeweils durch Querstege 7 und beide Umfangsrandteile des Käfigs begrenzt. Eine Bandfeder 4 befindet sich zwischen den äußeren und inneren Käfigen 5, 6 und übt auf jedes Klemmelement 3 ein aufrichtendes Moment in einer Richtung derart aus, daß die äußeren und inneren Klemmbahnen 1,2 über die Klemmelemente 3 in Eingriff gebracht werden.

Der innere Käfig 6 hat einen ringförmigen Flansch 6 b, der sich von einem axialen Ende des inneren Käfigs 6 aus im rechten Winkel um eine gegebene Strecke radial nach innen erstreckt. Der innere Käfig 6 steht am freien Ende 6 a des Flansches 6 b mit der Klemmfläche 2 a der inneren Klemmbahn 2 in Berührung.

Andererseits hat der äußere Käfig 5 einen sich am Umfang erstreckenden Flansch 5 b, der sich von einem axialen Ende des äußeren Käfigs 5 aus im rechten Winkel um eine gegebene Strecke radial nach außen erstreckt. Der freie Rand des Flansches 5 b und die Klemmfläche 1 a der äußeren Klemmbahn 1 stehen so miteinander in Berührung, daß ein Berührungsteil 5 a gebildet wird. Wie im gestrichelten Teil von Fig. 1b angegeben, hat der Berührungsteil 5 a eine große Fläche.

Um den Berührungsteil 5 a am äußeren Käfig 5 zu bilden, wird dieser zuerst so geformt, daß der Berührungsteil, an dem der Flansch 5 b des äußeren Käfigs 5 die Klemmfläche 1 a der äußeren Klemmbahn 1 berührt, im wesentlichen einen genauen Kreis bildet, wobei zwischen dem Berührungsteil und der Klemmfläche 1 a ein gegebenes Spiel 1 d freibleibt. Dieses Spiel ist vorgesehen, um mögliche Schäden an der Funktion des äußeren Käfigs 5 als Halter zu vermeiden, wenn der äußere Käfig 5, wie noch zu beschreiben, zu einer elliptischen Gestalt bearbeitet wird.

Der äußere Käfig 5 wird dann so bearbeitet, daß er die in Fig. 3 gezeigte Gestalt hat. Wenn der resultierende elliptische äußere Käfig 5 in die Klemmfläche 1 a der äußeren Klemmbahn 1 paßt, bildet der Flansch 5 b des äußeren Käfigs 5 die Berührungsteile 5 a gegenüber der Klemmfläche 1 a an Stellen, die auf der Hauptachse der resultierenden Ellipse einander gegenüber liegen. Die Berührungsteile 5 a werden ständig mit der Klemmfläche 1 a in Berührung gehalten, wodurch der äußere Käfig 5 insgesamt dieselbe Funktion wie eine Feder hat, um eine gewissen Grad an Schleppmoment zu erzielen.

In Fig. 4 sind die Klemmelemente der Klarheit wegen weggelassen und ist der Halter schematisch dargestellt. Die in Fig. 3 und 4 gezeigte elliptische Gestalt ist zur Verdeutlichung ihrer Beschreibung etwas übertrieben. Selbstverständlich sollte das Verhältnis ihrer kleinen zur großen Achse tatsächlich ein Wert nahe 1 sein, so daß die freien Bewegungen der Klemmelemente nicht verhindert werden.

Jeder Käfig kann auch von Anfang an mit einer elliptischen Gestalt versehen sein. Das Verhältnis der kleinen Achse zur großen Achse der Ellipse kann nach Wunsch gemäß den Verwendungs- und Einbaubedingungen gewählt werden. Zusätzlich kann die elliptische Gestalt jedes Käfigs in eine vieleckige Gestalt abgeändert werden, etwa in ein Dreieck oder ein Quadrat, in dem die einzelnen Seiten ganz radial nach außen ausgedehnt sind. Es muß nämlich jeder Käfig lediglich eine solche Gestalt haben, daß er eine Berührungsfläche bildet, an der der Käfig mit der zugehörigen Klemmfläche in Berührung gehalten wird, und zwar wenigstens an einem Teil hiervon, so daß ein gegebener Grad an Biegsamkeit gegenüber der diametralen Dimension der zugehörigen Klemmfläche vorliegt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der äußere Käfig insgesamt in die elliptische Gestalt biegsam. Änliche Wirkungen können noch selbst dann erzielt werden, wenn der zylindrische Teil des äußeren Käfigs als genauer Kreis verbleiben kann, wie im Querschnitt dargestellt, und wenn der Außenumfangsteil des Flansches zu einer elliptischen Gestalt oder dgl. bearbeitet ist. Es wurde das Vorsehen eines Berührungsteils nur am äußeren Käfig beschrieben. Es ist auch möglich, den inneren Käfig zu einer ähnlichen Gestalt zu bearbeiten, so daß er mit der inneren Klemmbahn 2 in Berührung gehalten wird, um ein Schleppmoment zwischen dem inneren Käfig und der inneren Klemmbahn 2 zu erzielen. Bei Bearbeitung zu einer beispielsweise elliptischen Gestalt werden in diesem Fall die Berührungsteile mit der inneren Klemmbahn 2 auf der kleinen Achse erhalten. Ferner können sowohl der äußere als auch der innere Käfig in die oben beschriebene Gestalt geformt werden.

Der erforderliche Grad an Schleppmoment wird bestimmt durch die Berührungsfläche zwischen einer Klemmfläche und ihrem zugehörigen Halter und dem Grad an Biegsamkeit sowie durch die Gestalt des Halters. Ein gewünschter Grad an Schleppmoment kann daher entsprechend den Gebrauchsbedingungen gewählt werden.

Claims

1. Ringförmiger Halter für eine Freilaufkupplung mit ersten und zweiten radial beabstandeten Drehgliedern, die gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar sind und jeweils axiale Ringflächen haben, und mit drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten und zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment zwischen den Ringflächen, wobei der Halter die drehmomentübertragenden Glieder in gleichen Winkelabständen hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (5; 6) eine solche spezielle Gestalt hat, daß er insgesamt gegen die Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehglieds (1; 2) biegsam ist, um wenigstens einen Teil (5 a; 6 a) des Halters (5; 6) mit der Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehgliedes (1; 2) in Berührung zu halten.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

3. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen vieleckig ist.

4. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter zwischen den ersten und zweiten Drehgliedern (1; 2) radial beabstandet angeordnet ist und ein an das erste Drehglied (1) angrenzendes erstes Halteglied (5) sowie ein an das zweite Drehglied angrenzendes zweites Halteglied (6) umfaßt.

5. Halter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drehglied (1) außerhalb des zweiten Drehgliedes (2) angeordnet ist und daß das erste Halteglied (5) eine solche spezielle Gestalt hat, daß es insgesamt gegen die Oberfläche (1 a) des ersten Drehgliedes (1) biegsam ist, um das erste Halteglied (5) in Berührung mit der Oberfläche (1 a) des ersten Drehgliedes (1) zu halten.

6. Halter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

7. Halter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halteglied (5) auf seiner großen Achse mit dem ersten Drehglied (1) in Berührung steht.

8. Halter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halteglied (5) an seinem einen axialen Ende einen im rechten Winkel zum ersten Drehglied (1) umgebogenen Flansch (5 b) aufweist, und daß das erste Halteglied (5) an einem Endteil (5 a) des Flansches (5 b) mit dem ersten Drehglied (1) in Berührung steht.

9. Halter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehglied (2) innerhalb des ersten Drehgliedes (1) angeordnet ist, und daß das zweite Halteglied (6) eine solche spezielle Gestalt hat, daß es insgesamt gegen die Oberfläche (2 a) des zweiten Drehglieds (2) biegsam ist, um das zweite Halteglied (6) in Berührung mit der Oberfläche (2 a) des zweiten Drehgliedes (2) zu halten.

10. Halter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

11. Halter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halteglied (6) an seiner kleinen Achse mit dem zweiten Drehglied (2) in Berührung steht.

12. Halter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halteglied (6) an seinem einen Ende einen im rechten Winkel zum zweiten Drehglied (2) umgebogenen Flansch (6 b) aufweist, und daß das zweite Drehglied (2) an einem Endteil (6 a) des Flansches (6 b) mit dem zweiten Drehglied (2) in Berührung steht.

13. Ringförmiger Halter für eine Freilaufkupplung mit ersten und zweiten radial beabstandeten Drehgliedern, die gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar sind und jeweils axiale Ringflächen haben, und mit drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten und zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment zwischen den Ringflächen, wobei der Halter die drehmomentübertragenden Glieder in gleichen Winkelabständen hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (5; 6) eine solche spezielle Gestalt hat, daß er einen zylindrischen Teil und einen Flansch (5 b; 6 b) aufweist, der von einem Ende des zylindrischen Teils zum ersten oder zweiten Drehglied (1; 2) im rechten Winkel umgebogen und insgesamt gegen die Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehgliedes (1; 2) biegsam ist, um wenigstens einen Teil eines Außenumfangsteils (5 a; 6 a) des Flansches (5 b; 6 b) in Berührung mit der Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehgliedes (1; 2) zu halten.

14. Halter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

15. Halter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen vieleckig ist.

16. Halter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter zwischen den ersten und zweiten Drehgliedern (1, 2) radial beabstandet angeordnet ist und ein an das erste Drehglied (1) angrenzendes erstes Halteglied (5) sowie ein an das zweite Drehglied (2) angrenzendes zweites Halteglied (6) umfaßt.

17. Halter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drehglied (1) außerhalb des zweiten Drehgliedes (2) angeordnet ist, und daß das erste Halteglied (5) eine solche spezielle Gestalt hat, daß der Außenumfangsteil (5 a) des am ersten Halteglied (5) gebildeten Flansches (5 b) insgesamt gegen die Oberfläche (1 a) des ersten Drehgliedes (1) biegsam ist, um den Außenumfangsteil (5 a) in Berührung mit der Oberfläche (1 a) des ersten Drehgliedes (1) zu halten.

18. Halter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

19. Halter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Halteglied (5) auf der großen Achse der durch den Außenumfangsteil (5 a) des Flansches (5 b) gebildeten Ellipse mit dem ersten Drehglied (1) in Berührung steht.

20. Halter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehglied (2) innerhalb des ersten Drehgliedes (1) angeordnet ist, und daß das zweite Halteglied (6) eine solche spezielle Gestalt hat, daß der Außenumfangsteil (6 a) des am zweiten Halteglied (6) gebildeten Flansches (6 b) insgesamt gegen die Oberfläche (2 a) des zweiten Drehgliedes (2) biegsam ist, um den Außenumfangsteil (6 a) mit der Oberfläche (2 a) des zweiten Drehgliedes (2) in Berührung zu halten.

21. Halter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch ist.

22. Halter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halteglied (6) auf der kleinen Achse der durch den Außenumfangsteil (6 a) des Flansches (6 b) gebildeten Ellipse mit dem zweiten Drehglied (2) in Berührung steht.