DE102013206811A1

DE102013206811A1 - Freilauf

Info

Publication number: DE102013206811A1
Application number: DE102013206811.5A
Authority: DE
Inventors: Frieder Altmann; Alexander Reimchen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: DE102013206811B4; WO2014169905A1

Abstract

Freilauf, aufweisend einen Ring (6) und einen zum Ring (6) benachbarten Käfig (7), wobei der Ring (6) mit Klemmrampen (2) versehen ist und in dem Käfig (7) Klemmrollen (9) vorgesehen und Federelemente (8) an dem Käfig (7) angeordnet sind, wobei die Federelemente (8) die Klemmrollen (9) gegen die Klemmrampen (2) anfedern und in einer Lastdrehrichtung ein Lastdrehmoment von den Klemmrollen (9) auf den Ring (6) übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird. Die Klemmrampen (2) sind aus einem Stahlband (1) hergestellt und die Enden (3, 4) des Stahlbandes (1) sind mittels Stoffschluss miteinander verbunden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Freilaufkäfig, beispielsweise einen Klemmrollenfreilauf.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 10 2009 037 255 A1 ist ein als Klemmrollenfreilauf ausgebildeter Freilauf bekannt. Der Freilauf umfasst einen Außenring an dessen Innenoberfläche Klemmrampen ausgebildet sind, sowie einen drehfest im Außenring angeordneten Käfig. Der Käfig nimmt mehrere über den Umfang verteilte Klemmrollen auf, welche gegen die Klemmrampen angefedert werden. Zur Anfederung sind Federelemente vorgesehen, die an Käfigstegen des Käfigs befestigt sind.
Ein Freilauf, wie er in der DE 10 2009 037 255 A1 beschrieben wird, dient beispielsweise dazu, um ein Drehmoment in einer Lastdrehrichtung zu übertragen. Der Freilauf ist beispielsweise um eine Welle angeordnet. Zur Übertragung des Lastdrehmomentes auf den Außenring verdreht sich die Welle derart, d. h. sie verdreht sich in eine Lastdrehrichtung, dass die Klemmrollen zwischen Außenring und der Welle geklemmt werden. Dadurch kann eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden. Das Lastdrehmoment wird auf den Außenring übertragen.
Einen weiteren Freilauf beschreibt die DE 10 2008 049 799 A1 . Der Freilauf umfasst einen Innenring, welcher die Klemmrampen aufweist. Zudem ist der Freilaufkäfig einstückig mit dem Innenring ausgebildet. An beiden Seiten des Innenrings sind Käfigringe angeformt. Zusätzlich sind an dem einen Käfigring Käfigstege angeformt, welche über den Umfang des Innenrings verteilt angeordnet sind.
In der DE 10 2007 006 517 A1 wird ein Rollenfreilauf beschrieben, welcher eine Hülse aufweist, die an ihrem Innenumfang Klemmrampen vorsieht. Zudem ist ein drehfest mit der Hülse angeordneter Freilaufkäfig vorgesehen, welcher Klemmrollen und Federelemente aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Freilauf bereitzustellen, welcher kostengünstig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Freilauf, aufweisend einen Ring und einem zum Ring benachbart angeordneten Käfig, wobei der Ring mit Klemmrampen versehen ist, wobei in dem Käfig Klemmrollen vorgesehen und Federelemente an dem Käfig angeordnet sind, wobei die Federelemente die Klemmrollen gegen die Klemmrampen anfedern, wobei in einer Lastdrehrichtung ein Lastdrehmoment von den Klemmrollen auf den Ring übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird, wobei die Klemmrampen aus einem Stahlband hergestellt sind und wobei die Enden des Stahlbandes mittels Stoffschluss miteinander verbunden sind.
Um eine Klemmwirkung bei einem Freilauf mit Klemmrollen zu erreichen, muss der Freilauf mit Klemmrampen versehen sein. Der Verlauf der Klemmrampen hängt dabei von der Anzahl der Klemmrollen und dem Durchmesser des Freilaufs ab.
Bei dem erfindungsgemäßen Freilauf werden die Klemmrampen aus einem Stahlband hergestellt. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Durchmesser auf einfache und kostengünstige Weise zu realisieren. Das Stahlband wird bei der für den benötigten Durchmesser entsprechenden Länge getrennt und in einem nachfolgendem Schritt entsprechend gebogen. Die Enden des Stahlbandes werden durch eine nicht lösbare Verbindung miteinander verbunden. Die Enden des Stahlbandes werden mittels eines Stoffschlusses, wie bspw. schweißen, kleben oder löten, miteinander verbunden. Zur Verbindung der Enden des Stahlbandes sind auch andere Verbindungsarten bzw. -techniken möglich. Dies hat den Vorteil, dass bei Übertragung großer Lastdrehmomente im Betrieb des Freilaufes, sich die Enden des Stahlbandes nicht lösen können, wodurch Beschädigungen und Fehlfunktionen des Freilaufes vermieden werden.
Neben der Verwendung eines Stahlbandes können auch andere Werkstoffe mit gleichen Eigenschaften verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist eine Klemmkontur der Klemmrampen mittels eines Umformverfahrens herstellbar. Die Klemmkontur kann mittels walzen, einprägen oder jeglichem anderen Umformverfahren gefertigt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmkontur der Klemmrampen mittels eines Trennverfahrens herstellbar. Die Klemmkontur kann beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung des Stahlbandes hergestellt werden.
Bevorzugterweise ist das die Klemmrampen aufweisende Stahlband drehfest mit dem Ring verbunden. Das Stahlband kann beispielsweise durch einpressen mit dem Ring drehfest verbunden werden. Neben einem Ring kann das Stahlband mit einer Hülse, einer Welle oder ähnlichen Bauteilen verbunden werden. Durch die drehfeste Verbindung des Stahlbandes mit dem Ring, bzw. einem anderen Bauteil, wird verhindert, dass sich die Klemmrampen, sowohl bei der Übertragung des Lastdrehmomentes als auch in der Freilauffunktion, relativ zu dem Ring drehen können. Demzufolge können Fehlfunktionen des Freilaufs reduziert bzw. verhindert werden.
Je nach Anwendung kann der Ring des Freilaufs als Außenring oder Innenring ausgebildet sein. Die Wirkungsweise ist sowohl bei einem Freilauf mit Außenring als auch bei einem Freilauf mit Innenring gleich.
Freiläufe können in verschiedenen Industrie- und Automotivgebieten Anwendung finden, wie beispielsweise in Startereinheiten oder Getrieben der KFZ-Industrie.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zwei Figuren dargestellt. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Stahlbandes eines erfindungsgemäßen Freilaufkäfigs, und
2 eine Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Freilauf.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein die Stahlband 1, welches die Klemmrampen 2 aufweist. Enden 3, 4 des Stahlbandes werden mittels Stoffschluss miteinander verbunden. Die ringförmige Form des Stahlbandes 1 wird mittels biegen hergestellt. Wie aus der 1 ersichtlich ist, sind die Klemmrampen 2 an der Innenoberfläche des Stahlbandes 1 ausgebildet.
2 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Freilauf 5.
Wie zu erkennen ist, weist der Freilauf 5 einen Außenring 6 auf, welcher als ein zylindrisches Teil ausgebildet ist. An der Innenoberfläche des Außenrings 6 wird das Stahlband 1 eingepresst. Die Klemmrampen 2 bilden mit einer zylindrischen Bahn eines nicht dargestellten Bauteils, beispielsweise einer Welle, einen Klemmspalt aus. Der Klemmspalt bildet auf der einen Seite eine Engstelle aus.
Ferner ist ersichtlich, dass der Freilauf 5 einen Käfig 7 aufweist, in dem Federelemente 8 und Klemmrollen 9 angeordnet sind. Die Federelemente 8 sind als mehrfach gefaltete Blattfedern ausgebildet. Die Federelemente 8 federn die Klemmrollen 9 gegen die Klemmrampen 2 an, d. h. die Klemmrollen 9 werden in dem Klemmspalt verklemmt.
Bezugszeichenliste

1: Stahlband
2: Klemmrampen
3: Ende
4: Ende
5: Freilauf
6: Außenring
7: Käfig
8: Federelement
9: Klemmrolle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009037255 A1 [0002, 0003]
DE 102008049799 A1 [0004]
DE 102007006517 A1 [0005]

Claims

Freilauf, aufweisend einen Ring (6) und einen zum Ring (6) benachbarten Käfig (7), wobei der Ring (6) mit Klemmrampen (2) versehen ist, wobei in dem Käfig (7) Klemmrollen (9) vorgesehen und Federelemente (8) an dem Käfig (7) angeordnet sind, wobei die Federelemente (8) die Klemmrollen (9) gegen die Klemmrampen (2) anfedern, wobei in einer Lastdrehrichtung ein Lastdrehmoment von den Klemmrollen (9) auf den Ring (6) übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird, dadurch kennzeichnet, dass die Klemmrampen (2) aus einem Stahlband (1) hergestellt sind und wobei die Enden (3, 4) des Stahlbandes (1) mittels Stoffschluss miteinander verbunden sind.
Freilauf nach Anspruch 1, wobei eine Klemmkontur der Klemmrampen (2) mittels eines Umformverfahrens herstellbar ist.
Freilauf nach Anspruch 1, wobei die Klemmkontur der Klemmrampen (2) mittels eines Trennverfahrens herstellbar ist.
Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das die Klemmrampen (2) aufweisenden Stahlbandes (1) drehfest mit dem Ring (6) verbunden ist.
Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (6) als Außenring ausgebildet ist.
Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (6) als Innenring ausgebildet ist.