DD295700A5 - Freilaufkupplung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit einer Drehmomentuebertragung in zwei Drehrichtungen und einer Steuerung der Sperrklinken 4, 5 ueber Steuerringe 32, 33, die durch Reibringe 34, 35 entgegen der Drehbewegung zurueckgehalten werden und ueber Fuehrungsansaetze 39 und in deren Radialschlitzen 40 gefuehrte Schwenkzapfen 13 der Sperrklinken 4, 5 diese aus oder in Eingriff mit den zugehoerigen Stuetzausnehmungen 18 des Innenteiles 3 in eine aus- oder eingerueckte Position bewegen. Waehrend beispielsweise die eine Sperrklinke 4 in die Drehmomentuebertragungsposition hineinbewegt wird, wird gleichzeitig die andere Sperrklinke 5 aus der Drehmomentuebertragungsposition in die ausgerueckte Position bewegt. Hierdurch wird ein kurzer Ansprechweg und damit eine schnelle Umschaltung von der einen Antriebsrichtung auf die andere gewaehrleistet, ohne dasz die Freilaufbewegung gestoert wird. Fig. 1{Freilaufkupplung; Drehmomentuebertragung; Steuerung; Sperrklinke; Steuerringe; Reibringe; Radialschlitze; Schwenkzapfen}

Description

Hierzu 13 Seiten Zeichnungen

Awendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit zwei Kupplungsteilen, nämlich einem Innenteil und einem Außenteil sowie mit zwischen beiden über eine Steuereinrichtung mit einer gegen Drehung abgebremsten Reibanordnung in eine Einrück- oder eine Ausrückposition bezüglich der beiden Drehrichtungen schwenkbaren Sperrklinken, wobei zwei Sätze von Sperrklinken vorgesehen sind, die zur Drehmomentübertragung in entgegengerichteten Drehrichtungen und Freischaltung in der jeweils anderen Drehrichtung ausgebildet sind und wobei alle Sperrklilnken in umfangsverteilt angeordneten Ausnehmungen eines Kupplungsteiles schwenkbar abgestützt und in Stützausnehmungen des anderen Kupplungsteiles in Eingriff bringbar sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine solche Freilaufkupplung ist beispielsweise aus der DD-PS 1 39154, der DE-GM 1888456 und DE 3426108 A1 bekannt. Dabei sind die beiden Sperrklinkensätze dergestalt gesteuert, daß das Verschwenken der in die ausgerückte Position zu überführenden Sperrklinken durch eine über eine Reibanordnung beaufschlagte Schaltfeder oder eine Nockenscheibe und das Einrücken der Sperrklinken nach Freigabe von entsprechenden Durchbrüchen in der Schaltfeder oder Außereingriffbewegen des Nockens zu der entsprechenden Sperrklinke unter der Kraft einer jeder Sperrklinke zugeordneten Druckfeder erfolgt. Ferner ist bei einer aus der DE-AS 1625730 bekannten Freilaufrichtung eine Sperrklinke vorgesehen, die doppelarmig ausgebildet und schwenkbar im treibenden Teil gelagert ist. Der eine Arm der Sperrklinke dient dazu, eine Drehmomentübertragung in der einen Drehrichtung und der andere dazu eine Drehmomentübertragung in der anderen Drehrichtung zu bewirken.

Eine Bremsanordnung bewirkt, daß je nach Antriebsdrehrichtung, die doppelarmige Sperrklinke in die entsprechende Ausnehmung hineingeschwenktwird.Fürden Umschaltvorgang von der einen Drehrichtung in die andere Drehrichtung ist jeweils ein Durchgang durch die Nullposition, bei der die Sperrklinke mit keiner der zu Drehmomentübertragungen im Außenteil vorgesehenen Sperrflächen in Anlage ist. Es ist also von der einen Drehmomentübertragungsrichtung zur anderen der doppelte Weg in Umfangsrichtung zurückzulegen, der erforderlich ist, um von der Nullstellung in eine der Drehmomentübertragungsrichtungen einrasten zu können. Des weiteren ist das gesamte Drehmoment über das Zapfenlager für die Sperrklinke zu leiten. Das Lager muß also entsprechend groß ausgebildet sein, um die Kräfte aufnehmen zu können.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Drehmomentübertragung in zwei Drehrichtungen vorgesehene Freilaufkupplung vorzuschlagen, bei der der Ansprechweg beim Umschalten von der einen Drehrichtung in die andere kurz ist und bei dem darüber hinaus die zur Drehmomentübertragung resultierenden Kräfte keinen Einfluß auf die Lagerung der Sperrklinken haben.

Wesen der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperrklinken der beiden Sätze jeweils über einen separaten Steuerring verschwenkbar sind, wobei die Steuerringe jeweils relativ verdrehbar gegenüber dem die Sperrklinken lagernden Kupplungsteil gehalten sind.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerringe jeweils begrenzt relativ verdrehbar gehalten sind.

Von Vorteil bei dieser Ausführung ist, daß unmittelbar eine Einleitung des Drehmomentes über flächige Abstützung der Sperrklinken an den jeweiligen Ausnehmungen der beiden Kupplungsteile übertragen wird. Das Schwenklager selbst wird durch diese Übertragung der Kräfte nicht beeinflußt. Darüber hinaus wird eine Verkürzung des Leerweges zur Bewegung der

Sperrklinken von der einen Drehmomentübertragungsrichtung in die andere Drehmomentübertragungsrichtung erreicht.

Während der eine Satz von Sperrklinken aus der Drehmomentangriffsposition herausbewegt wird, werden gleichzeitig die Sperrklinken des anderen Satzes für die Umschaltung in die andere Drehrichtung in die entsprechenden Stützausnehmungen hereinbewegt. Damit wird die Ansprechzeit bei der Umschaltung wesentlich verkürzt.

Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung ist, daß durch die einteilige Ausführung der Klinken die Freilaufseite die Überholseite schwingungsmäßig angeregt wird und die Kupplungsfunktion gefördert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedem der separaten Steuerringe ein Reibring zugeordnet ist, und daß die Reibringe jeweils in einem Aufnahmering gehalten sind, welche undrehbar ortsfest abgestützt oder gegen Rotation bremsbar auf einem Kupplungsteil gelagert sind.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgeschlagen, daß an dem Kupplungsteil, das die Stützausnehmungen aufweist, Sperrelemente über Reibschluß in Drehrichtung geführt sind, wobei die Sperrelemente bei schnellerer Rotation des zugehörigen Kupplungsteiles als das die Sperrklinken lagernde Kupplungsteil im gleichen Drehsinne, die überholten Sperrklinken in Freilaufposition - in zu den Stützausnehmungen abgehobener Position - halten.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß in der Situation, bei der das angetriebene Kupplungsteil schneller läuft, als das treibende Kupplungsteil, die Sperrklinken, die von den Steuerringen und den Reibringen in die Drehmomentübertragungsposition beaufschlagt sind, nicht in den Stützausnehmungen ratschen, sondern zu diesen in abgehobener Position gehalten werden. Das ansonsten typische Ratschengeräusch ist also hierbei nicht gegeben. Dadurch verringert sich auch die Reibu ng beim Überholvorgang. Auf der anderen Seite wird gewährleistet, daß dann, wenn das treibende Kupplungsteil wieder schneller rotiert als das angetriebene Kupplungsteil, die Sperrelemente nicht mehr an den Sperrklinken angreifen und diese ohne Verzögerung in die entsprechenden Stützausnehmungen zur Drehmomentübertragung hineinbewegt werden können.

Um in allen Betriebszuständen eine exakte Steuerung der Sperrklinken zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Steuerringe mit einer zylindrischen Reibfläche und der Reibfläche abgewandt für die einem Satz zugehörigen Sperrklinken mit radialen Führungsansätzen, die an entsprechenden Führungsmitteln der Sperrklinken angreifen, versehen sind.

Bevorzugt sind die Reibringe als Radialwellendichtringe ausgebildet, die über eine Feder vorgespannt auf der Reibfläche des zugehörigen Steuerringes anliegen.

Des weiteren ist vorgeschlagen, daß die Sperrklinken mittig bezüglich ihrer axialen Erstreckung mit einem zu ihrer Schwenkachse radial versetzten Schwenkzapfen als Führungsmittel versehen sind, und daß die Führungsansätze der Steuerringe, diese in Radialschlitzen führen.

Zur sicheren Heraushebung der Sperrklinken in der Überholposition aus den entsprechenden Stützausnehmungen ist in weiterer Ausgestaltung vorgeschlagen, daß eine der halben Anzahl von Sperrklinken entsprechenden Anzahl von Sperrelementen vorgesehen ist, welche jeweils zwischen zwei für eine Drehmomentübertragung in entgegengesetzter Drehrichtung vorgesehenen Sperrklinken angeordnet sind und mit ihren Endflächen auf eine der Sperrklinken je nach Drehrichtung einwirken.

Dabei sind die Sperrelemente vorzugsweise als Kreisringsegmente ausgebildet und in einer Nut des zugehörigen Kupplungsteiles angeordnet und von einem elastischen Ring in Reibschluß zu dieser gehalten. Der Reibschluß der Sperrelemente gegenüber dem zugeordneten Kupplungsteil läßt es zu, daß dieses das treibende Kupplungsteil überholen kann.

Auf der anderen Seite ist jedoch der Reibschluß ausreichend, um eine sichere Ausschaltung zu bewirken, indem die Sperrklinken entgegen der von den Reib- und Steuerringen ausgeübten Rückstellkraft in die Stützausnehmungen in abgehobener Position gehalten werden.

Obwohl eine reine Lagerung der Sperrklinken nur in den Ausnehmungen ausreichend ist, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Sperrklinken beidendig mit Führungszapfen versehen sind, die an entsprechenden Führungslagern des sie lagernden Kupplungsteiles mit Spiel gehalten sind. Die Führung mit Spiel ist erforderlich, um ein einwandfreies Abstützen in der Stützausnehmung einerseits und in der Ausnehmung, in der sie gelagert sind, andererseits ohne Verklemmung zu erreichen.

Vorzugsweise sind die Sperrklinken L-förmig ausgebildet und die Kanten in der die Außenflächen der Schenkel zusammenlaufen, bilden die Schwenkachsen, die jeweils in der Spitze der zugehörigen Ausnehmungen des sie lagernden Kupplungsteiles ruhen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Außenteil das Kupplungsteil, in dem die Sperrklinken in Ausnehmungen gelagert sind. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß das Innenteil das Kupplungsteil ist, in dem die Sperrklinken in den Ausnehmungen gelagert sind.

Für den Fall, daß das Außenteil, das Kupplungsteil ist, in dem die Sperrklinken gelagert sind, ist vorgesehen, daß das Außenteil geteilt ausgebildet ist und die beiden Teile in der Trennfuge mit Führungsausnehmungen versehen sind. Die beiden Außenteile können dabei identisch ausgebildet sein. Sie werden durch eine Schraubverbindung zusammengehalten.

Zur Reibungsverminderung ist vorgesehen, daß der Aufnahmering, in dem die Reibringe angeordnet sind, unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen auf der Außenfläche des Außenteiles gelagert ist.

Zur Führung der Sperrklinken gegenüber dem sie lagernden Teil, ist vorgesehen, daß als Führungslager Halteringe vorgesehen sind, die in die Führungszapfen überlappende Bohrungen des Außendteiles eingesetzt sind und die Führungszapfen übergreifen.

Schließlich ist für die Lagerung der Sperrelemente vorgesehen, daß das Innenteil mittig bezüglich seiner Axialerstreckung mit einer umlaufenden Nut versehen ist, an deren seitlichen Wandungen die Sperrelemente durch einen elastischen Ring in Anlage gehalten sind, wobei die Sperrelemente jeweils radial aus der Nut heraus in den Zwischenraum zweier gegensinnig angeordneter Sperrklinken hineinragen.

Ausführungsbeispiel

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Freilaufes, Fig. 2: einen Schnitt A-A gemäß Figur 1,

Fig.3: einen Längsschnit N-N durch das erste Kupplungsaußenteil,

Fig. 4: eine Seitenansicht zur Figur 3,

Fig. 5: eine weitere Seitenansicht zur Figur 3,

Fig. 6: das zweite Kupplungsaußenteil im Schnitt,

Fig. 7: eine Seitenansicht zu Figur 6,

Fig. 8: eine Ansicht eines Steuerringes,

Fig. 9: eine Seitenansicht zu Figur 8 im Schnitt,

Fig. 10: eine Vorderansicht einer Sperrklinke,

Fig. 11: eine Seitenansicht zu Figur 10,

Fig. 12: einen Schnitt E-E gemäß Figur 10,

Fig. 13: eine Seitenansicht eines Innenteils,

Fig. 14: einen Längsschnitt durch das Innenteil gemäß Figur 13,

Fig. 15: einen Axialschnitt durch einen Aufnahmering,

Fig. 16: einen Schnitt H-H durch eine weitere Ausführungsform eines Freilaufes gemäß Figur 17 und

Fig.17: einen Längsschnitt durch den Freilauf gemäß Figur 16,

Fig. 18: einen Längsschnitt durch eine dritte Alternative eines Freilaufs, bei dem die Sperrklinken dem Innenteil zugeordnet sind

Fig. 19: eine Seitenansicht gemäß Figur 18 im Schnitt gemäß Schnittlinie l-l.

In den Figuren 9 und 10 wird eine reversierbare Freilaufkupplung 33 in montierter Form dargestellt.

Die Freilaufkupplung 33 besteht im wesentlichen aus dem geteilt ausgebildeten Außenteil 34, dessen beide Teile mit 34a bzw. 34 b bezeichnet sind, dem Innenteil 35, das koaxial in einer Bohrung des Außenteiles 34 angeordnet ist sowie den dazwischen angeordneten Sperrklinken 36,37. Die Sperrklinken 36,37 sind umfangsverteilt dem Außenteil 2 zugeordnet. Sie sind jeweils in Ausnehmungen 40,41 des Außenteiles 34 gelagert. Die Sperrklinken 36,37 sind gleich ausgebildet, jeweils jedoch in entgegengesetzter Richtung in den Ausnehmungen 40,41 aufgenommen. So sind einem ersten Satz von Sperrklinken insgesamt drei solcher Sperrklinken zugehörig, die in Ausnehmungen 40 angeordnet sind. Sie weisen mit ihren langen Schenkeln und den Endflächen in Richtung η des in Figur 10 angegebenen Drehrichtungspfeiles. Die dem weiteren Satz von Sperrklinken 37 zugehörigen Sperrklinken sind in Ausnehmungen 41 so angeordnet, daß sie den ersten Sperrklinken 36 entgegengerichtet sind. Sie weisen also mit ihren Endflächen der Drehrichtung gemäß Pfeilrichtung η entgegen.

Die Sperrklinken 36 bzw. 37 sind abwechselnd in Umfangsrichtung in den Ausnehmungen 40 bzw. 41 angeordnet und L-förmig ausgebildet. Der lange Schenkel ist mit 7 und der kurze mit 6 bezeichnet. Die Außenflächen 8,9 der beiden Schenkel 6,7 laufen in der Kante 11 zusammen, die auch die Schneide bildet, die zur Lagerung in der Spitze 17 der Ausnehmungen 15,16 vorgesehen ist. Endseitig sind die Sperrklinken 4,5 im Bereich des kurzen Schenkels 6 mit Führungszapfen 12 versehen, die im Querschnitt als Viertelkreise ausgebildet sind. Diese sind in entsprechenden Halteringen 30 aufgenommen. Die Halteringe 30 sind in Bohrungen 31 des Außenteiles 2 eingesetzt. Dabei ist die Bohrung 31 für die Halteringe 30 so angeordnet, daß sie die Führungszapfen 12 überschneidet, so daß die Halteringe 30 über die Führungszapfen 12 geschoben werden können. Die Halteringe 30 umfassen die Führungszapfen 12 mit Spiel, so daß sich die Sperrklinken 4,5, ohne daß Zwängu ngen entstehen, in der zugehörigen Ausnehmung 15 bzw. 16 einstellen können und mit ihrer Schwenkachse 11 in Anlage zu der Spitze 17 der Ausnehmung 15,16 gebracht werden können bzw. sich ohne Zwängung an die entsprechenden Anlageflächender Ausnehmungen 15,16 zur Drehmomentübertragung abstützen können. Die Abstützung der Sperrklinken 4, 5 erfolgt über die Außenfläche 8 des kurzen Schenkels 6 bezüglich des Außenteiles 2 und über die Endfläche lOindenStützausnehmungen 18, welche sägezahnförmig ausgebildet sind und sich auf dem Umfang des Innenteiles 3 verteilt erstrecken. Dies ist insbesondere aus den Figuren 13 und 14 erkennbar, in denen das Innenteil 3 als Einzelteil dargestellt ist. Die Stützausnehmungen 18 besitzen Jeweilszwei Stützflächen 19 und 20, an denen die Sperrklinken 4,5zur Anlage kommen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 kommt beispielsweise die Sperrklinke 4 jeweils zur Anlage an den Stützflächen 19, während die Sperrklinken 5 zur Anlage an den Stützflächen 20 gelangen. Hierdurch wird für die Sperrklinken 4 eine Drehmomentübertragung in Pfeilrichtung η bewirkt, während für die Sperrklinken 5 eine Drehmomentübertragung entgegen der Pfeilrichtung η erreicht wird.

Aus den Figuren 1,13 und 14 ist erkennbar, daß das Innenteil 3 gegenüber dem Außenteil 2 durch Wälzlager 22 gelagert ist. Die Wälzlager 22 sind auf Lagersitzflächen 21 des Innenteiles 3 sowie in Lagerbohrungen 25 des Außenteiles 2 gehalten. Sie erstrecken sich darüber hinaus in zwei Deckel 23 und 24 hinein. Der in Figur 1 links erkenntliche Deckel ist mit 23 und der andere Deckel mit 24 bezeichnet.

Zur Führung der Sperrklinken, d.h. zur Synchronisation der Bewegung der Sperrklinken 4 und 5, die jeweils einem Satz zugehörig sind, sind Steuerringe 32,33 vorgesehen. Diese wirken mit dem Schwenkzapfen 13 der Sperrklinken 4, 5 zusammen. Diese Schwenkzapfen 13 sind mittig der axialen Erstreckung der Sperrklinken 4,5 angebracht. Die Ausbildung der Schwenkzapfen 13 ist insbesondere aus den Figuren 10 und 12 erkennbar. Es ist erkennbar, daß der Schwenkzapfen 13 zur Schwenkachse 11 versetzt ist. Die jeweils einem Satz zugehörigen Sperrklinken 5 bzw. 4 sind jeweils durch einen Steuerring 32 bzw. 33 synchronisiert. So werden die Sperrklinken 5 durch den Steuerring 32 und die Sperrklinken 4 durch den Steuerring 33 in ihrer Bewegung synchronisiert.

Die beiden Steuerringe sind in einer Nut 41 im Außenteil 2 angeordnet. Die Nut 42 ist jeweils teilweise den Außenteilen 2a und 2 b zugehörig. Die beiden Steuerringe 32,33 weisen einen zylindrisch verlaufenden Abschnitt auf, der außen mit einer zylindrischen Reibfläche 38 versehen ist. Abgewandt von der Reibfläche 38 verlaufen in radialer Richtung, und zwar bei diesem Ausführungsbeispiel radial nach innen, Führungsansätze 39, die mit Radialschlitzen 40 versehen sind. Die Führungsansätze 39 sind umfangsverteilt entsprechend der Anordnung der Sperrklinken 4, 5, zu deren Führung sie dienen, verteilt. Die Radialschlitze 40 der Führungsansätze 39 dienen zur Umschließung der Schwenkzapfen 13 der jeweiligen Sperrklinken 45. Die beiden Steuerringe 32,33 sind so angeordnet, daß sie mit dem Bereich, der die Führungsansätze 39 enthält, einander zugerichtet sind. Damit die in den Figuren 8 und 9 als Einzelteil ersichtlichen Steuerringe mit ihren Führungsansätzen 39 in den Bereich der Schwenkzapfen 13 der Sperrklinken 4 bzw. 5 radial hineinragen können, ist das Außenteil 2 geteilt ausgebildet. Die beiden Teile des Außenteiles sind aus den Figuren 3 bis 7 ersichtlich. So ist das in der Zeichnungsfigur 1 links ersichtliche Außenteil 2a aus

den Figuren 3bis5unddasin Figur 1 rechts ersichtliche Außenteil 2 b aus den Figuren 6 und 7 erkenntlich. Die beiden Außenteile 2 a und 2 b sind an sich identisch. Um jedoch die Funktion besser erläutern zu können, wird auf diese einein Bezug genommen. Bei dem in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Außenteil 2 b ist erkenntlich, daß abwechselnd Ausnehmungen 15 und 16 vorgesehen sind, welche jeweils zur Aufnahme der Sperrklinken 4 bzw. 5 dienen. Die Ausnehmungen 15,16 sind im wesentlichen dreieckförmig gestaltet. Ihre Spitze 17 bildet das Lager für die Kante der Sperrklinken 4, 5 die die Schwenkachse 11 darstellt. Die Trennfläche, das ist zum Außenteil 2b die rechte Fläche entsprechend Figur 3, ist mit 27 bezeichnet, während bei dem Außenteil 2 b die linke Fläche gemäß Figur 6 die Trennfläche darstellt und ebenfalls mit 27 bezeichnet ist. Es ist erkennbar, daß die beiden Außenteile 2 a und 2 b sich ergänzende Ausdrehungen aufweisen, die zusammen die Nut 41 zur Aufnahme der beiden Steuerringe 32,33 bilden. Die beiden Außenteile 2a und 2b sind in der in Figur 1 dargestellten montierten Stellung mit ihren Trennflächen 27 aneinanderliegend gehalten. Für die Hindurchführung der den Steuerring 32,33 zugehörigen Führungsansätze 39 in den Bereich der Schwenkzapfen 13 der Sperrklinken 4,5 radial nach innen sind Führungsausnehmungen 43 vorgesehen. Die Führungsausnehmungen 43 sind jeweils den Ausnehmungen 15 bzw. 16 zugehörig. Aus Figur 4 ist erkennbar, daß beim Außenteil 2 a, dem der Führungsring 32 zugeordnet ist und welcher zur Steuerung der Sperrklinken 5 dient, die Führungsausnehmungen 43 in Ausnehmungen 16, in denen die Sperrktinken 5 angeordnet sind, überdecken. Die Führungsausnehmungen 43 sind seitlich durch Begrenzungsflächen 44,45 begrenzt, die so angeordnet sind, daß genügend Bewegungsfreiraum für die zugehörigen Sperrklinken 5 von der Einrück- in die Ausrückposition gegenüber dem Innenteil 3 vorhanden ist. Im Normalfalle kommen jedoch die Führungsansätze nicht zur Anlage. Aus Figur 4 ist ersichtlich, daß drei solcher Führungsausnehmungen 43 vorgesehen sind.

Das andere Außenteil 2 b, das in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, weist umfangsverteilt drei Führungsausnehmungen 43 auf, die den Ausnehmungen 15 zugeordnet sind. Diese Führungsausnehmungen 43 dienen für den Durchgriff der Führungsansätze 39 des Steuerringes 33, welcher die Sperrklinken 4 in ihrer Bewegung synchronisiert. Die beiden Außenteile 2 a, 2 b sind mit korrespondierenden Bohrungen 28 versehen, welche sich in den Lagerdeckeln 23,24 fortsetzen. Der Lagerdeckel 23 ist mit einer Gewindebohrung versehen, während der Anschlußdeckel 24 mit einer versenkten Bohrung versehen ist, in welchen die Verbindungsschrauben 29 mit ihrem Schraubenkopf aufgenommen sind, während sie mit ihrem Gewindeende in die dem Deckel 23 zugehörige Bohrungen eingeschraubt sind.

Durch die Deckel 23,24 und die Schrauben 29 werden nicht nur das Innenteil 3 und die beiden Teile 2 a, 2 b, die das Außenteil 2 bilden, zusammengehalten, sondern darüber hinaus auch noch die Reibanordnung, über die die Steuerringe 32,33 gesteuert werden. Auf der Außenfläche 42 des Außenteiles 2 sind unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen 46 und Aufnahmeringen 47 die Reibringe 34,35 gelagert. Im Bereich der Anlageflächen 26 der beiden Außenteile 2 a, 2 b, an denen die Deckel 23,24 anliegen, sind axial über Führungsringe 51 die Lagerbuchsen 46 gesichert. Die Lagerbuchsen 46 sind in der Bohrung 48 der beiden Aufnahmeringe 47 gehalten. Jeder der beiden Aufnahmeringe 47 besitzt eine Eindrehung 63, in der ein Reibring 34 bzw. 35 aufgenommen ist. Der Reibring 34 wirkt mit seiner Anlagefläche 36 mit der Reibfläche 38 des Steuerringes 32 zusammen. Er ist mit seiner Außenfläche 37 in der Eindrehung 63 des Aufnahmeringes 47 drehfest gehalten. Der Reibring 35 liegt mit seiner Anlagefläche 36 auf der Reibfläche 38 des Steuerringes 33 an. Dem anderen Aufnahmering 47 ist der Reibring 35 zugeordnet, der ebenfalls mit seiner Außenfläche 37 in die Eindrehung 63 drehfest eingesetzt ist. Die beiden Aufnahmeringe 47 sind so einander gegenüber auf der Außenfläche42 des Außenteiles 2 angeordnet, daß ihre Eindrehungen 63 eine Kammer für die Aufnahme der beiden Reibringe 34,35 bilden. Die beiden Aufnahmeringe 47 sind von einem Klemmring 49 umschlossen, der mit Befestigungsösen 50 versehen ist, über welchen die Aufnahmeringe 47 und über diese die beiden Reibringe 34 ortsfest gegenüber dem sich drehenden Außenteil 2 gehalten werden können.

Für den Fall, daß das Außenteil 2 in Drehrichtung η gemäß Figur 2 um die Drehachse X-X der Freilaufkupplung 1 gedreht wird, erfolgt über den Reibschluß zwischen dem Reibring 35 mit der Reibfläche 38 des Steuerringes 33 ein Zurückhalten des Steuerringes 33 gegenüber der Drehbewegung des Außenteiles 2, so daß aufgrund der Anlenkung der Sperrklinken 4 diese aus der in Figur 2 dargestellten ausgerückten Position in die eingerückte Position und mit ihren Endflächen 10 in Anlage zur Fläche 19 der Stützausnehmung 18 des Innenteils 3 nach innen verschwenkt werden. Gleichzeitig wird aufgrund des Reibschlusses zwischen dem Reibring 34 und dem Steuerring 32 dieser gegenüber der Drehbewegung in Drehrichtung η zurückgehalten. Aufgrund der jedoch entgegengesetzten Anordnung der Sperrklinke 5 zu der der Sperrklinke 4 erfolgt ein Ausdrücken der Sperrklinke 5 mit ihrer Endfläche 10 aus der Anlage zur Stützfläche 20 der Stützausnehmung 18. Die Sperrklinke 5 wird dann aus der in der Figur 2 erkennbaren, eingerückten Position in die Position, die die Sperrklinke 4 entsprechend der Darstellung in Figur 2 einnimmt, bewegt. Sie entfernt sich also radial von den Stützausnehmungen 18 im Innenteil 3. Es tritt also eine Relativbewegung zwischen den Steuerringen 32,33 in den jeweiligen Führungsausnehmungen 43 gegenüber den beiden Außenteilen 2 a, 2 b ein, wobei sie sich jeweils eine der Begrenzungsflächen 44,45 der Außenteile 2 a, 2 b annähern, ohne jedoch an diese zur Anlage zu kommen.

Das Schwenken der Sperrklinken 4,5 erfolgt jeweils um die Schwenkachse 11 unter Zuhilfenahme des Schwenkmomentes, das über die Steuerringe 32 bzw. 33 auf die Zapfen 13 der Sperrklinken 5 bzw. 4 ausgeübt wird.

Für die Position, die in Figur 2 dargestellt ist, das heißt, bei der eine Drehmomentübertragung entgegen der Drehrichtung η durch die Sperrklinken 5 vom Außenteil 2 auf das Innenteil 3 erfolgt, kann ein Überholen beziehungsweise Freilauf durch das Innenteil 3 ebenfalls entgegen der Richtung η erfolgen. Hierbei gleiten die Sperrklinken 5 an den Stützflächen der Stützausnehmung 18 radial nach außen entgegen der Verstellkraft, die durch den Reibring 34 zur Verstellung in die eingerückte Position ausgeübt wird. Der Reibschluß läßt auch eine Rückstellung, das heißt eine Relativbewegung des Steuerringes 32 gegenüber dem Reibring 34 zur Rückdrehung der Sperrklinken 5 zu. Tritt wieder ein Zustand ein, daß das Außenteil 2 entgegen der Drehrichtung η die Umdrehungszahl des Innenteiles 3 erreicht oder überschreitet, erfolgt automatisch wieder ein Einrücken der Sperrklinken 5 in die in Figur 2 dargestellte Position und eine Mitnahme des Innenteiles 3 durch das Außenteil 2. Für den Anschluß an ein treibendes oder getriebenes Bauteil ist die Freilaufkupplung 1 im Bereich des Anschlußdeckels 24 mit G ewindebohrungen 26 versehen. Das Innenteil 3 ist über eine in die Anschlußbohrung 59 einsteckbare Welle, beispielsweise mit einem zu treibenden Teil verbindbar.

Um in der Freilaufposition, das heißt dann, wenn das Innenteil 3 schneller läuft als das jeweils zum Antrieb vorgesehene Außenteil 2, ein Ratschen der Sperrklinken 4 bzw. 5 auf der Außenfläche des Innenteiles 3, da diese aufgrund der Reibringe je nach Drehrichtung in Richtung der radialen Bewegung in die Stützsausnehmung hinein beaufschlagt sind, zu vermeiden, ist eine Weiterbildung der mit in den Figuren 16 und 17 beschriebenen Lösung eine Anordnung von Sperrelementen getroffen. Zwischen

jeweils zwei entgegengerichtet angeordneten Sperrklinken 4 und 5 sind Sperrelemente 55 in einer Nut 53 des Innenteiles 3 angeordnet. Die Nut 53 befindet sich etwa mittig im Bereich der Trennfläche 27 des Außenteiles 2. Die Sperrelemente 55 sind kreisringförmig ausgestaltet. Jeweils zwei Sperrelemente 55 sind zur Einwirkung auf zwei aufeinanderfolgende aber entgegengerichtet angeordnete Sperrklinken 4,5 vorgesehen. Zwischen den Sperrelementen 55 ist ein elastischer Ring 56 mit Vorspannung eingesetzt, so daß die Sperrelemente 55 seitlich an die Seitenwände 54 der Nut 53 angedrückt werden und in Reibschluß gehalten werden. Radial ragen die Sperrelemente 55 soweit aus der Nut 53 des Innenteiles 3 heraus, daß sie in den Bereich der Sperrklinken 4,5 hineinragen. Die Sperrklinken 4,5 besitzen Flächen 14, an denen die Endflächen 61 der Sperrelemente 55 zur Anlage kommen. Für den Fall, daß das Innenteil 3 schneller in Drehrichtung η gemäß Figur 16 rotiert, als das Außenteil 2, werden über den Reibschluß die Sperrelemente 55 in Drehrichtung η mitgenommen und laufen gegen die Anlauffläche 14 der Sperrklinke 4 an und heben sie gegen die Reibkraft, die auf die Sperrklinken 4 durch den Reibring 35 und den Steuerring 33 ausgeübt wird, aus der zugehörigen Stützausnehmung 18 des Innenteiles 3 heraus. Bei Überholen des Außenteiles 2 durch das Innenteil 3 in einer Drehrichtung, die der Drehrichtung η entgegengesetzt ist, kommt die andere Endfläche 21 der Sperrelemente 55 in Anlage zur Anlauffläche 14 der anderen Sperrklinke 5. Bei dem in den Figuren 16 und 17 dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Sperrklinken, also jeweils 2 Sperrklinken 4 und zwei Sperrklinken 5 je Drehrichtung vorgesehen. Entsprechend sind eine der halben Anzahl entsprechende Anzahl von Sperrklinken 4,5 also zwei Sperrelementepaare 55 vorgesehen.

Neben der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 15 erläuterten Reibringsteuerung, bei der die Aufnahmeringe und damit die Reibringe 34,35 über den Klemmring 49 ständig ortsfest, das heißt undrehbar gehalten sind, kann, wie aus den Figuren 16 und 17 ersichtlich, eine Bremsscheibe 57 dem einzigen Aufnahmering 47 zugeordnet sein. Die Bremsscheibe 57 ist über einen Bremsschuh 58 wahlweise mit einer Bremskraft beaufschlagbar. Es ist jedoch auch denkbar, daß die aus der Bremsscheibe 57 und dem der Bremsschuh 58 bestehende Bremsanordnung als Hysteresebremse ausgeführt ist. Sofern es sich um eine fremdbetätigbare Bremse handelt, kann jeweils dann, wenn wirklich ein Schaltvorgang gewünscht ist, bei Drehrichtungsänderung ein Bremsmoment auf die Bremsscheibe 57 ausgeübt werden.

Ansonsten entspricht die Freilaufkupplung 1 a im wesentlichen der Ausführungsform nach Figur 1 und 2. Lediglich die Reibringe 34,35 sind in diesem Falle als im Querschnitt quadratische Ringe ausgestaltet. Darüber hinaus sind die Sperrklinken 4 bzw. 5 geteilt ausgebildet, und ihre beiden Einzelteile sind durch einen Steckbolzen 64 miteinander verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 18 und 19 sind die Sperrklinken 4,5 dem Innenteil 3 zugeordnet, das heißt, die sie lagernden Ausnehmungen 15 und 16 sind im Innenteil 3 angebracht, während die Stützausnehmungen 18 sich im Außenteil 2 befinden. In diesem Falle stellt das Innenteil 3 das jeweils treibende Teil dar, während das Außenteil 2 angetrieben wird. Die Reibringe 34,35 werden entsprechend gegenüber dem Innenteil 3 und den dem Innenteil 3 zugeordneten Steuerringen 32,33 wirksam.

Außenteil 2 und Innenteil 3 sind einander gegenüber durch Wälzlager 22 gelagert. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Führungsmittel 13 nicht im mittleren Bereich der Sperrklinken 4,5 angeordnet, sondern erstrecken sich, ausgehend von einer Stirnfläche der Sperrklinken 4,5. Die, wie aus Figur 19 ersichtlich, bogenförmige Ausbildung der Außenkontur der Führungsmittel 13 dient als Anlagefläche für die Reibringe 34 bzw. 35. Die bogenförmigen Führungsflächen der Führungsmittel 13, die den Sperrklinken 4 zugehörig sind, haben einen größeren Durchmesser als die Führungsflächen der Führungsmittel 13, die den Sperrklinken 5 zugehörig sind. Im übrigen sind die als Ansätze gestalteten Führungsmittel 13, die den Sperrklinken 5 zugeordnet sind, axial länger ausgebildet, als die den Sperrklinken 4 zugehörigen Führungsmittel. Beide Steuerringe 32,33 besitzen nach außen gerichtete Flansche 65, die ortsfest, das heißt undrehbar gehalten sind oder aber über eine Bremse beeinflußbar gehalten werden können.

Claims (17)

1. Freilaufkupplung mit zwei Kupplungsteilen, nämlich einem Innenteil und einem Außenteil, sowie mit zwischen beiden über eine Steuereinrichtung mit einer gegen Drehung abgebremsten Reibanordnung in eine Einrück- oder eine Ausrückposition bezüglich der beiden Drehrichtungen schwenkbaren Sperrklinken, wobei zwei Sätze von Sperrklinken vorgesehen sind, die zur Drehmomentübertragung in entgegengerichteten Drehrichtungen und Freischaltung in der jeweils anderen Drehrichtung ausgebildet sind und wobei alle Sperrklinken in umfangsverteilt angeordneten Ausnehmungen eines Kupplungsteiles schwenkbar abgestützt und in Stützausnehmungen des anderen Kupplungsteiles in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (4,5) der beiden Sätze jeweils über einen separaten Steuerring (32,33) verschwenkbar sind, wobei die Steuerringe (32,33) jeweils relativ verdrehbar gegenüber dem die Sperrklinken (4,5) lagernden Kupplungsteil (2) gehalten sind.

2. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerringe (32,33) jeweils begrenzt relativ verdrehbar gehalten sind.

3. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der separaten Steuerringe (32,33) ein Reibring (34,35) zugeordnet ist, und daß die Reibringe (34,35) jeweils in einem Aufnahmering (47) gehalten sind, welche undrehbar ortsfest abgestützt oder gegen Rotation bremsbar auf einem Kupplungsteil (2) gelagert sind.

4. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kupplungsteil (3), das die Stützausnehmungen (18) aufweist, Sperrelemente (55) über Reibschluß in Drehrichtung geführt sind, wobei die Sperrelemente (55) bei schnellerer Rotation des zugehörigen Kupplungsteils (3) als das die Sperrklinken (4,5) lagernden Kupplungsteil (2) im gleichen Drehsinne, die überholten Sperrklinken (4,5) in Freilaufposition - in zu den Stützausnehmungen (18) abgehobener Position - halten.

5. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerringe (32,33) mit einer zylindrischen Reibfläche (38) und, der Reibfläche (38) abgewandt, für die einem Satz zugehörigen Sperrklinken (4,5) mit radialen Führungsansätzen (39), die an entsprechenden Führungsmitteln (13) der Sperrklinken (4,5) angreifen, versehen sind.

6. Freilaufkupplung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibringe (34, 35) Radialwellendichtringe sind, die über eine Feder (37) vorgespannt auf der Reibfläche (38) des zugehörigen Steuerringes (32,33) anliegen.

7. Freilaufkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (4,5) mittig bezüglich ihrer axialen Erstreckung mit einem zu ihrer Schwenkachse (11) radial versetzten Schwenkzapfen (13) als Führungsmittel versehen sind, und daß die Führungsansätze (39) der Steuerringe (32,33) diese in Radialschlitzen (40) führen.

8. Freilaufkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der halben Anzahl von Sperrklinken (4,5) entsprechende Anzahl von Sperrelementen (55) vorgesehen ist, welche jeweils zwischen zwei für eine Drehmomentübertragung in entgegengesetzter Drehrichtung vorgesehenen Sperrklinken (4,5) angeordnet sind und mit ihren Endflächen (61,62) auf eine der Sperrklinken (4,5) je nach Drehrichtung einwirken. (Fig. 16)

9. Freilaufkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente (55) als Kreisringsegmente ausgebildet sind und in einer Nut (53) des zugehörigen Kupplungsteiles (3) angeordnet und von einem elastischen Ring (56) in Reibschluß zu diesen gehalten sind.

10. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (4,5)beidendig mit Führungszapfen (12) versehen sind, die an entsprechenden Führungslagern (30) des sie lagernden Kupplungsteiles (2) mit Spiel gehalten sind.

11. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (4,5) L-förmig ausgebildet sind und die Kanten, in der die Außenflächen (8,9) der Schenkel (6,7) zusammenlaufen, die Schwenkachse (11) bilden, die jeweils in der Spitze (17) der zugehörigen Ausnehmung (15,16) ruhen.

12. Freilaufkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (2) das Kupplungsteil ist, in dem die Sperrklinken (4,5) in Ausnehmungen (15, 16) gelagert sind.

13. Freilaufkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (3) das Kupplungsteil ist, in dem die Sperrklinken (4,5) in Ausnehmungen (15, 16) gelagert sind.

14. Freilaufkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (2) radial geteilt ausgebildet ist und die beiden Teile (2a, 2b) in der Trennfläche (27) mit Führungsausnehmungen (43) versehen sind.

15. Freilaufkupplung nach den Ansprüchen 3und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (47) unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen (46) auf der Außenfläche (42) des Außenteils (2) gelagert ist.

16. Freilaufkupplung nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungslager Halteringe (30) vorgesehen sind, die in die Führungszapfen (12) überlappende Bohrungen (31) des Außenteiles (2) eingesetzt sind und die Führungszapfen (12) übergreifen.

17. Freilaufkupplung nach den Ansprüchen 4,9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (3) mittig bezüglich seiner Axialerstreckung mit einer umlaufenden Nut (53) versehen ist, an deren seitlichen Wandungen (54) die Sperrelemente (55) durch einen elastischen Ring (56) in Anlage gehalten sind, wobei die Sperrelemente (55) jeweils radial aus der Nut (53) heraus in den Zwischenraum zweier gegensinnig angeordneter Sperrklinken (4,5) hineinragen.