DE2348733A1 - Anordnung zur axialen lagesicherung eines freilaufkaefigs oder dergleichen - Google Patents

Description

Aktiengesellschaft
5180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1549

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Anordnung zur axialen Lagesicherung eines Freilaufkäfigs oder dergleichen

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur axialen Lagesicherung eines Käfigs von Freilaufkupplungen oder dergleichen in einem zwischen zwei Kupplungsteilen gebildeten Ringraum, wobei der Käfig mittels erster radialer Vorsprünge an entsprechenden Aussparungen des Klemmrampen aufweisenden Kupplungsteils abgestützt ist und wobei zwischen dem Käfig und den von diesem geführten» mit den Klemmrampen zusammenwirkenden Klemmrollen in TTmfangsrichtung wirkende Druckfedern vorgesehen sind.

Mit Klemmrollen ausgerüstete Freilaufkupplungen dienen bekanntlich dazu, zwei Wellenteile oder dergleichen in der einen Drehriehtung formschlüssig miteinander zu verbinden und in der anderen Drehrichtrtng voneinander zu trennen,· und sind in vielen Ausführungen bekannt. Eine besonders vorteilhafte Ausführung '

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wird in dem Patent Nr (Patentanmeldung P 23 17 208.9)

"beschrieben, bei der der Käfig auch noch bei bereits positionierten, d. h. mit den zugehörigen Wellen o. ä. fest verbundenem Kupplungsaußenteil und Eupplungsinnenteil eingebaut werden kann, ohne daß dafür besondere Spezialwerkzeuge oder Montagehilfen erforderlich sind. Dies wird dadurch erreicht, daß der Käfig durch zwei ringförmig ausgebildete, seitliche Scheiben begrenzt wird, wobei, die dem ersten Kupplungsteil, das die Klemmrampen für die KLemmrollen aufweist, zugewandte Kontur der ersten Seitenscheibe weitgehend zylindrisch ist, während die entsprechende Kontur der zweiten Seitenscheibe radiale Vorsprünge aufweist, welche sich bei eingebautem Käfig in Aussparungen des ersten Kupplungsteiles abstützen. Die die Klemmrollen und die Druckfedern führenden Käfige dieser Freilaufkupplungen sind im allgemeinen durch besondere, in einem Kupplungsteil gehaltene Sicherungsringe oder durch Heranziehung anderer, etwa benachbarter Bauteile, in axialer Richtung festgelegt.

Da eine derartige Ausführung einen erhöhten Aufwand an Bauteilen und Montagezeit erfordert, ist die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende -Aufgabe darin zu sehen, die axiale Sicherung des Käfigs von Ereilauf kupplungen oder dergleichen und damit seine Fixierung im Funktionsraum ohne Heranziehung zusätzlicher oder anderer, benachbarter Bauteile zu ermöglichen.

Bei einer Freilaufkupplung der eingangs genannten Bauart wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Käfig zweite radiale Vorsprünge aufweist, die in eine umlaufende Hingnut an dem die Klemmrampen aufweisenden Kupplungsteil eingreifen. Diese vorzugsweise an einem Seitenteil des Käfigs angeordneten und als Sicherungselemente dienenden, zweiten radialen Vorsprünge ermöglichen es nun, bei der Festlegung des Käfigs auf die Heranziehung besonderer Sicherungsringe oder anderer, benachbarter Bauteile zu verzichten. Während bei den bekannten

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Ausführungen zur vollständigen axialen Sicherung auf beiden Seiten des Käfigs Sicherungsringe oder ähnliches vorgesehen werden mußte, reicht es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Vorschlages aus, wenn nur an einer Seite des Käfigs die radialen Vorsprünge vorgesehen sind. Dadurch kann die für die Freilaufkupplung erforderliche axiale Baulänge .verringert werden. Darüber hinaus vermindert sich die Zahl der Bauteile, so daß die Montage, zumal keine besonderen Spezialwerkzeuge erforderlich sind, besonders schnell erfolgen kann. Insgesamt gesehen erweist sich also die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Freilaufkupplung als besonders einfach und kundendienstfreundlich.

Weitere Vorteile und wesentliche Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand des in der Zeichnung gezeigten, eine Klemmrollen-Freilaufkupplung darstellenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 einen Ausschnitt aus einer Maschine mit einer eingebauten Klemmrollen-Freilaufkupplung,

Figur 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines vormontierten, mit Rollen und Federn komplettierten Käfigs und

Figur 5 in vergrößertem Maßstab die gegenseitige Lage der einzelnen Bauteile der Freilaufkupplung während der Montage des Käfigs.

In der Figur 1 der Zeichnung, die beispielsweise einen Ausschnitt aus einem Planetengetriebe darstellen kann, ist mit 1 ein Kupplungsaußenteil und mit 3 ein Kupplungsinnenteil bezeichnet. Zwischen dem Kupplungsinnenteil 3 und dem Kupplungsaußenteil 1 ist dor Käfig der Kupplung mit einer ersten Seitenscheibe 4

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einer zweiten Seitenscheibe 5 zu erkennen. Die zweite, in der Zeichnung rechts liegende Seitenscheibe 5 weist radial gerichtete Vorsprünge 12 auf, die zur axialen Sicherung des Käfigs in eine umlaufende Nut 15 am Kupplungsaußenteil 1 eingreifen. Zum Einführen der radialen Vorspränge 12 in die Hingnut 15 dienen Axialnuten 14» deren Zahl der Zahl der radialen Vorsprünge 12 entspricht und die von der Stirnseite des Kupplungsaußenteils 1 bis zu der Ringnut 15 reichen.

Die Figur 2 zeigt den vormontierten Käfig, der Abstandswinkel 8 zur Verbindung und exakten Positionierung der beiden Seitenscheiben 4 und 5 aufweist. Zwischen jeweils zwei Abstandswinkeln 6, die im festen Abstand zueinander über den Umfang des Käfigs verteilt sind, ist jeweils eine Klemmrolle 6 und eine zugehörige Druckfeder 7 angeordnet. Der Abstandswinkel 8 ist durch Ausstellungen an einem Ende so ausgebildet, daß die Klemmrolle 6 eine gewisse Führung erhält und bei ausgebautem Käfig weder nach oben noch nach unten aus dem Käfig herausfallen kann. Die Druckfeder 7 kann dabei beispielsweise in einem Schlitz des Abstandswinkels θ eingerastet sein. Der Abstand zwischen jeweils zwei Abstandswinkeln 8 ist so zu bemessen, daß der Käfig bei festgehaltenen Klemmrollen 6 um einen gewissen Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht werden kann, wobei die Druckfedern 7 entsprechend zusammengedrückt werden.

Wie aus der Figur 2 weiter hervorgeht, weisen die Seitenscheiben 4 und 5 des Käfig zylindrische Innenkonturen mit dem Radius R, auf, der geringfügig größer als der Außenradius des Kupplungsinnenteils 5 ist. Die Außenkonturen der beiden Scheiben sind ebenfalls im wesentlichen zylindrisch mit einem Außenradius R. ausgebildet, der etwas kleiner als der Innenradius des Kupplungsaußenteils 1 ist. Während nun die Außenkontur der ersten Seitenscheibe 4 durchgehend zylindrisch ist, so daß sie sich gegenüber

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dem Kupplungsaußenteil 1 frei verdrehen läßt, weist die Außenkontur der zweiten Seitenscheibe 5 mehrere radiale Vorsprünge unterschiedlicher Größe auf. So sind erste radiale Torsprünge 5a vorgesehen, die als Stützfelder dienen und so ausgebildet sind, daß sie sich bei in der Kupplung eingebautem Käfig an entsprechenden schulterförmigen Aussparungen 2c des Kupplungsaußenteils 1 abstützen. Durch diese ersten Torsprünge 5a werden die Federkräfte und die Umfangskräfte aus der Gleitlagerfunktion des im Beispiel dargestellten Käfigs am Kupplungsaußenteil 1 abgestützt. · i

Darüber hinaus weist die zweite Seitenscheibe 5 noch zweite radiale Torsprünge 12 auf, von denen in dem gezeigten Beispiel drei gleichmäßig über den umfang verteilt angeordnet sind. Diese zweiten Torsprünge 12 überragen nun bei weitem den Innendurchmesser des Kupplungsaußenteils 1 und greifen im eingebauten Zustand des Käfigs, wie in der Figur 1 gezeigt ist, in die Ringnut 13 am Kupplungsaußenteil 1 ein. Diese Torsprünge 12 begrenzen eine Axialverschiebung des Käfigs jeweils durch Anlage an den beiden Seitenwänden der Ringnut und sichern so den Käfig in seiner axialen Lage zwischen dem Kupplungsaußenteil 1 und dem Kupplungsinnenteil 5·

In der Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Einfüllstirnseite der Freilaufkupplung in vergrößertem Maßstab gezeigt, woraus auch die Lage der Axialnuten 14 hervorgeht. In dieser Figur sind außerdem die am Innenumfang des Kupplungsaußenteils 1 angeordneten KLemmrampen 2 zu erkennen, die bei entsprechenden Drehrichtungen der beiden Kupplungsteile im Zusammenwirken mit den Klemmrollen 6 eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen bewirken. In dem gezeigten Ausführungebeispiel übernehmen die Klemmrampen mehrere Funktionen gleichzeitig. So besitzen sie eine Auflauffläche 2b, die die eigentliche KLemmrampen-Funktion übernimmt, einen zylindrisch verlaufenden Teil 2a, der zur radialen Abstützung des Käfigs bzw. der Außenkonturen der

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beiden Seitenscheiben 4 und 5 dient, und eine Schulter 2c, die die Abstützfläche für die ersten Vorsprünge 5a der zweiten Scheibe 5 des Käfigs bildet. ■ Ii

In der Zeichnung ist mit strichpunktierten Linien die Lage der Seitenscheibe 5 des Käfigs beim axialen Einschieben der Klemmrollen 6 und mit ausgezogenen Linien ihre endgültige Funktionslage dargestellt, in der die ersten Vorsprünge 5a der Seitenscheibe 5 an den Schultern 2c des äußeren Kupplungsteiles 1 anliegen und die zweiten radialen Vorsprünge 12 axial sichernd in die umlaufende Ringnut 13 des Kupplungsaußenteils 1 eingreifen.

Anhand der Figur. 3 sollen nun die einzelnen Schritte der Hontage der Klemmrollen-Freilaufkupplung näher erläutert werden.'Dabei wird davon ausgegangen, daß sowohl der Kupplungsinnenteil 3 als auch der Kupplungsaußenteil 1 jeweils bereits fest mit einem zugehörigen Bauteil der Haschine, beispielsweise eines Planetengetriebes, verbunden ist. Beide Kupplungsteile befinden sich also bereits in ihrer endgültigen Lage, d. h. in ihrer Funktionslage. Der durch die Druckfedern 7 und die Klemmrollen 6 komplettierte Käfig wird nun über seine ersten Seitenscheibe 4» die eine zylindrische Innen- und Außenkontur besitzt, auf den Kupplungsinnenteil 3 aufgefädelt und gegenüber dem Kupplungsaußenteil 1 so verdreht, daß er mit den über den Zentrierdurchmesser R. der Seitenscheiben 4 und 5 hinausragenden Klemmrollen axial in den Kupplungsaußenteil 1 geschoben werden kann. Diese Stellung ist durch die strichpunktierten Linien angedeutet und wird dann erreicht, wenn sie die Klemmrolle 6 gerade zwischen der Schulter 2c der einen Klemmrampe und der Auflauffläche 2b der benachbarten Klemmrampe befindet. Der gesamte Käfig läßt sich dann axial soweit in die Kupplung einschieben, bis die radialen Vorsprünge 5a und 12 der Seitenscheibe 5 an der Stirnseite des Kupplungsaußenteils 1 zur Anlage kommen (zu vergleichen die schraffierten Felder "d" in der Figur 3).

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Nunmehr wird der Käfig in TJmfangsrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wobei zunächst die Klemmrollen 6 auf den Auflaufflächen 2t der Klemmrampen 2 auflaufen und dabei festklemmen. Der Käfig wird unter Verspannung der Federn 7 weiter verdreht) bis die zweiten radialen Torsprünge 12 in die als Einfüllöffnungen dienenden, durch stirnseitige Einfräsungen am Kupplungsaußenteil 1 gebildeten Axialnuten 14 eingeführt werden können. Da bei dieser Stellung auch die ersten radialen Vorsprünge 5a nicht mehr auf den Klemmrampen 2 aufliegen, sondern zwischen deren Schulter 2c und der Auflauffläche 2b zu liegen kommen, kann der Käfig axial bis zum Eingriff der radialen VorSprünge 12 in die in den Kupplungsaußenteil 1 eingestochene Ringnut 13 axial verschoben werden. In dieser Stellung verdrehen.die unter Vorspannung stehenden Federn 7 den Käfig wieder selbsttätig so weit im Uhrzeigersinn, bis die als Stützfelder dienenden, ersten radialen Vorsprünge 5a der Seitenscheibe 5 an den Schultern 2c der Klemmrampen 2 des Kupplungsaußenteils 1 zur Anlage kommen. Der Käfig hat jetzt seine in der Figur 3 mit ausgezogenen Linien dargestellte Funktionslage erhalten, in der die radialen Vorsprünge 12 durch Anlage an den Seitenflächen der umlaufenden Ringnut 13 den Käfig nach beiden Seiten axial fixieren können.

Die Demontage dieser Freilaufkupplung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei zum Herausziehen des kompletten Käfigs an der zweiten Seitehscheibe 5 zwei um 180 gegeneinander versetzte Löcher 9 zum Eingriff zweier Haken vorgesehen sind.

Der Vorteil dieser Freilaufkupplung ist darin zu sehen, daß im Rahmen der Gesamtkonstruktion des Lagers, Getriebes oder dergleichen keine Rücksicht auf di^e Reihenfolge des Zusammenbaus genommen werden muß. Sie kann entweder vormontiert werden oder als kompletter Bauteil eingesetzt werden, sie kann in der Reihenfolge Innenteil, Käfig, Außenteil oder, wie in der Beschreibung erwähnt wurde, montiert werden. Durch diese Eigenschaft ißt eine

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optimale Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes möglich, da keine Rücksichtnahme auf notwendige Montagefolgen erforderlich ist. Durch die von der Erfindung vorgeschlagene, besonders einfache axiale Lagesicherung durch die in die Ringnut eingreifenden zusätzlichen radialen Vorsprünge ergibt sich die Möglichkeit, auf besondere Sicherungsringe oder die Heranziehung benachbarter Bauteile zu verzichten. Dadurch können die Kosten, die Montagezeit und der axiale Bauraum für die Freilaufkupplung wesentlich verringert werden.

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Claims (3)

1. Ansprüche

   Anordnung zur axialen lagesicherung eines Käfigs von Freilaufkupplungen oder dergleichen in einem zwischen zwei Kupplungsteilen gebildeten Ringraum, wobei der Käfig mittels erster radialer Torspränge an entsprechenden Aussparungen des Klemmrampen aufweisenden Kupplungsteils abgestützt ist und wobei zwischen dem Käfig und den von diesem geführten, mit den Klemmrampen zusammenwirkenden Klemmrollen in Timfangsrichtung wirkende Druckfedern vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig zweite radiale TorSprünge (12) aufweist, die in eine umlaufende Ringnut (13) an dem die Klemmrampen (2) aufweisenden Kupplungsteil (1) eingreifen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten radialen Torsprünge (12) an einem Seitenteil (5) des Käfigs angeordnet sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite des Kupplungsteils (1) den zweiten radialen Torsprüngen (12) zugeordnete, bis zur Ringnut (13) reichende Axialnuten (14) vorgesehen sind.

   4« Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Axialnuten (14) in Bezug auf die Klemmrampen (2) so angeordnet sind, daß beim Einführen der zweiten radialen Tor Sprünge (12)

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   durch die Axialnuten (14) der Käfig eine Lage einnimmt, bei der nach Auflaufen der Klemmrollen (6) auf die Auflaufflächen (2b) der Klemmrampen (2) die Druckfedern (7) vorgespannt sind.

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