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WO2000022315A1 - Freilauf - Google Patents

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Publication number
WO2000022315A1
WO2000022315A1 PCT/DE1999/003128 DE9903128W WO0022315A1 WO 2000022315 A1 WO2000022315 A1 WO 2000022315A1 DE 9903128 W DE9903128 W DE 9903128W WO 0022315 A1 WO0022315 A1 WO 0022315A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
freewheel
outer ring
freewheel according
axis
clamping
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/003128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Weidner
Original Assignee
Frank Weidner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frank Weidner filed Critical Frank Weidner
Priority to EP99970451A priority Critical patent/EP1045997A1/de
Priority to AU13734/00A priority patent/AU1373400A/en
Publication of WO2000022315A1 publication Critical patent/WO2000022315A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
    • F16D41/28—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles with intermediate wedging coupling members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces

Definitions

  • the invention is based on a freewheel with evenly distributed between a cylindrical inner part and a cylindrical outer ring rotatable about the same axis of rotation, guided over a bracket and tiltable about parallel to the axis of rotation tilting clamps, according to the preamble of the main claim.
  • Such freewheels are designed as non-positive clutches that transmit torque in one direction and allow idling or freewheeling in the opposite direction.
  • the clamping bodies are tilted or slightly rotated about their tilting axis located in the center of gravity of the clamping body, whereby the inner part is clamped in the outer ring.
  • the clamping bodies are rotated or tilted about the tilt axis in the other direction, whereby on the one hand the clamping is released, on the other hand the readiness for clamping is maintained and the clamping bodies are moved Work surfaces are easily held on the running surfaces of the inner part and outer ring, so that when the direction of rotation of the inner part or outer ring changes, which can also take the form of a relative change in the rotational angular velocity of the two parts, a non-positive coupling is produced again.
  • a cage with two rings connected to one another via webs is used as a holder, the clamping bodies being arranged such that they can be tilted between the webs and these clamping bodies are loaded via winding springs arranged on their tilting axis. Due to the coil springs arranged in the axis next to the clamping bodies, this is at the expense of the possible total length of these clamping bodies and thus at the expense of the available friction line or pressing line between the working surface and the running surface and thus at the expense of the clamping quality. In addition, this type of suspension is complex, both in the assembly and in the manufacture of the individual parts.
  • the freewheel according to the invention with the characterizing feature of the main claim has the advantage that, in addition to very inexpensive manufacture and assembly, there is also a very precise coupling with a minimum of slip.
  • the arrangement of the spring element between the clamping bodies enables a particularly exact limitation of the tilting positions and thus a very quick and precise intervention when changing the relative rotational position of the inner part and outer ring.
  • a quieter, but above all low-friction run is achieved by the invention.
  • any resilient movement or running disturbance of the inner part and / or outer ring is dampened or. balanced again.
  • the spring elements are sleeve-shaped, on the one hand to be easy to assemble and on the other hand to form a positive fit with the clamping bodies.
  • the guide surfaces of the clamping bodies are convex in the region of the points of attack of the spring elements, so that the spring elements resting on these guide surfaces are guided in the radial direction.
  • the spring elements are arranged on pins of a freewheel cage which is free-running with respect to the inner part and outer ring and has side parts. This gives the spring elements a guided division, which has a direct effect on the division of the clamping bodies and also on their tilting limitation, which in turn reduces slip.
  • the side parts consist of disks which are connected to one another to form the freewheel cage via the pins.
  • the pins each have a transverse division which is designed as a plug connection, the pins being firmly connected to the side parts by the end facing away from the plug connection.
  • the freewheel cage In its function as a simple holder of the spring elements, the freewheel cage is hardly subjected to bending or connection. Dynamic loads can only occur at higher speeds, which then make the use of such a divided free-wheel cage impossible.
  • sleeves designed as a closed ring can also be licked onto the individual partial pins before the two are removed Freewheel cage halves are connected to each other via the plug connections.
  • a plug which is arranged at the free end of a partial pin and is formed by tapering can be plugged into a corresponding axial bore of the corresponding free end of the opposite partial pin.
  • other types of connectors are also conceivable.
  • the free ends of the partial pins arranged next to one another alternately have a pin or an axial bore.
  • the individual halves of the freewheel cages can be of identical design, which would require only one tool, particularly in the case of production from plastic or by injection molding from plastic or metal, and also mean no special attention for two different parts to be assigned.
  • the spring elements and / or the freewheel cage are made of metal, plastic, rubber or the like, the required spring force or elasticity being relatively low due to the design of the invention.
  • the clamping bodies are produced in the S extrusion process by creating a strand which has the working surfaces and guide surfaces and is subsequently cut into the corresponding length of the clamping bodies.
  • the tilting axis of the clamping bodies runs approximately in the cylindrical center plane between the running surfaces, the tilting axis corresponding to the center of gravity axis.
  • the working surfaces of the clamping bodies are partially cylindrical, a first radius between the first working surface facing the outer ring and its cylinder axis largely starting from the tilting axis or the center of gravity axis, while a second radius between the other second partially cylindrical working surface and the latter Cylinder axis is much longer than the first radius.
  • the cylinder axis of the first working surface runs largely in the middle between the guide surfaces, while according to another further embodiment of the invention the cylinder axis of the second working surface extends into the area between the cylindrical center plane and the outer ring field and opposite the radial center plane of the clamping body
  • FIG. 3 is a perspective view of a cage of the freewheel, 4 a spring element in a perspective view,
  • Fig. 5 shows a clamping body, also in a perspective view
  • Fig. 6 shows a two-part freewheel cage in an exploded view
  • a coaxially arranged hub body 4 is rotatably mounted on a wheel axle 1, which is connected to the bicycle frame via end pieces 2, and a freely rotatable rotor 6, on which, is also coaxially arranged via three ball bearings 5 again via two ball bearings 7 the other end of the hub body 4 is relatively rotatably supported.
  • the hub body 4 and the rotor 6 can be rotated relative to one another and also relative to the wheel axis 1.
  • the ball bearings 3 and 5 are fixed in their axial position via spacer sleeves 8.
  • the usual sprockets for gear shifting are arranged on the rotor 6.
  • a freewheel carrier shaft 9 is arranged coaxially to the wheel axle 1 and a freewheel outer ring 11 between which the freewheel 12 according to the invention is arranged, which is secured by a pull-off and counter ring 13.
  • the freewheel 12 ensures that there is a freewheel in the one relative direction of rotation between the hub body 4 and the rotor 6, while in the opposite relative direction of rotation or corresponding rotational direction resulting from different speeds, a non-positive clutch in the freewheel 12 is effective, through which the hub body 4 and the rotor 6 are rotationally coupled to one another.
  • a part which is decisive for the clutch is shown on a greatly enlarged scale and in cross section, namely a clamping body 14 between the freewheel carrier shaft 9 and the freewheel outer ring 11, each of which have a tread 15 and 16 facing each other.
  • the clamping body 14 is partially cylindrical on the sides facing the running surfaces 15 and 16, namely with a first working surface 17 and a second working surface 18.
  • the clamping body 14 can be easily tilted about a tilt axis 19, which also forms the center of gravity axis, whereby due to the different axes of the Operazy cylinder, or the length of the radii forming a change in distance between a first point of attack 21, between the working surface 17 and the tread 16 and a second point of attack 22 between the working surface 18 and the tread 15 results in a tilting.
  • the tilt axis 19 lies approximately on an annular central plane I between the running surfaces 15 and 16.
  • the two working surfaces 17 and 18 are connected to one another via guide surfaces 23 which have convex curvatures.
  • the friction force having to be greater than the tangential force after only a slight tilt, the assignment of the tilt angle, radius of the working surfaces and their position must meet certain conditions.
  • the radius 24 of the partial cylinder formed by the working surface 17 is shorter than the radius 25 of the partial cylinder formed by the working surface 18.
  • the fulcrum of the radius 24 is approximately in the tilt axis 19, while the fulcrum of the radius 25 lies further up at 26, namely between the central plane I and the running surface 16 and is also shifted to the right in the direction of rotation 27 of the freewheel outer ring 11 in the drawing.
  • the essential parts of the freewheel are shown in perspective, namely, in addition to one of the clamping bodies 14, a sleeve-shaped spring element 29 and a freewheel cage 31, in which 32 pins 33 are provided between two washers for connecting them.
  • the spring elements 29 are arranged on the pins 33 and the clamping bodies 14 are inserted between the spring elements 29 and are thereby held. Due to the position of the guide surfaces 23 relative to one another, the clamping bodies 14 are held slightly inclined to their radial plane III in the installed state, in order thereby to obtain the sensitive tilting position shown in FIG.
  • the latter can be a radially resilient metal sleeve or else made of rubber or another elastic material in order to obtain the tangential form fit between the clamping element 14 and the spring element 29.
  • FIG. 6 shows a divided freewheel cage 31 in which the pins 33 are divided in two in the longitudinal direction, each with a pin 35 at the free end or an axial bore 36 in the correspondingly assigned pin.
  • a plug connection 34 is formed for each pin combination, whereby the ring disks 32 are connected by simply plugging pins 35 into axial bore 36 with each other.
  • FIGS. 7 and 8 now show how the clamping bodies 14 are tilted about their respective tilting axis 19 when they are rotated accordingly.
  • Figure 7 there is a rotational connection between the freewheel carrier shaft 9 and the freewheel outer ring 11 according to the directions of rotation 27 and

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

Es wird ein Freilauf vorgeschlagen, mit zwischen den zylindrischen Laufflächen zweier relativ zueinander bewegter Drehteile (9 und 11) zur Erzielung für deren Drehschluss kippbare Klemmkörper (14) angeordent sind, welche durch zwischen ihnen angeordnete Federelemente (29) gegen die Laufflächen gepresst werden.

Description

Freilauf
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Freilauf mit gleichmäßig zwischen einem zylindrischen Innenteil und einem um die selbe Drehachse verdrehbaren zylindrischen Außenring aufgeteilten, über eine Halterung geführten und um parallel zur Drehachse verlaufende Kippachsen kippbaren Klemmkörpern, nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Derartige Freiläufe sind als kraftschlüssige Kupplungen ausgebildet, die in einer Richtung ein Drehmoment übertragen und in der Gegenrichtung einen Leerlauf bzw. Freilauf zulassen. Für die Drehmoment Übertragung werden die Klemmkörper um ihre in der Schwerpunktachse der Klemmkörper gelegene Kippachse gekippt, bzw. leicht verdreht, wodurch das Innenteil im Außenring verklemmt wird. In Freilaufrichtung hingegen werden die Klemmkörper um eben die Kippachse in die andere Richtung verdreht oder gekippt, wodurch einerseits die Nerklemmung gelöst wird, andererseits die Klemmbereitschaft erh al ten bleibt, i ndem die Klemmkörper mi t i hre n Arbeitsflächen leicht an den Laufflächen von Innenteil und Außenring gehalten werden, so daß bei Drehrichtungsänderung von Innenteil oder Außenring, was auch in Form einer relativen Änderung der Drehwinkelgeschwindigkeit der beiden Teile erfolgen kann, wieder einen kraftschlüssige Kopplung entsteht.
Bei einem gattungsgemäßen bekannten Freilauf (DE OS 1915567) dient als Halterung ein Käfig mit zwei über Stege miteinander verbundenen Ringen, wobei zwischen den S tegen die Klemmkörper kippbar geführt angeordnet sind und wobei diese Klemmkörper über auf deren Kippachse angeordnete Wickelfedern belastet sind. Durch die in Achse neben den Klemmkörpern angeordneten Wickelfedern geht dies auf Kosten der möglichen Gesamtlänge dieser Klemmkörper und damit auf Kosten der zur Verfügung stehenden zwischen Arbeitsfläche und Lauffläche gegebenen Reiblinie oder Preßlinie und damit auf Kosten der Klemmqualität. Außerdem ist diese Art der Federung aufwendig, sowohl in der Montage als auch in der Herstellung der Einzelteile.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Der erfindungsgemäße Freilauf mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß außer einer sehr kostengünstigen Herstellung und Montage auch eine sehr präzise Kopplung mit einem Minimum an Schlupf stattfindet. Die Anordnung des Federelements zwischen den Klemmkörpern ermöglicht eine besonders exakte Begrenzung der Kipplagen und damit ein sehr schnelles und präzises Eingreifen bei Veränderung der relativen Drehlage von Innenteil und Außenring. Außerdem wird durch die Erfindung ein geräuschärmerer, vor allem aber reibungsarmer Lauf erzielt. Besonders bei unruhigem Lauf wird durch die federnde Halterung jegliche Taumelbewegung oder Laufstörung von Innenteil und/ oder Außenring gedämpft bzw . wieder ausgeglichen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente hülsenförmig ausgebildet, um einerseits leicht montierbar zu sein und andererseits einen guten Formschluß zu den Klemmkörpern zu bilden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungsflächen der Klemmkörper im Bereich der Angriffsstellen der Federelemente konvex ausgebildet, so daß in radialer Richtung die an diesen Führungsflächen anliegenden Federelemente geführt sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente auf Stiften eines in Bezug auf Innenteil und Außenring freilaufenden und Seitenteile aufweisenden Freilaufkäfigs angeordnet. Hierdurch erhalten die Federelemente eine geführte Aufteilung, die sich direkt auf die Aufteilung der Klemmkörper auswirkt und auch auf deren Kippbegrenzung, was wiederum eine Verringerung des Schlupfes zu Folge hat.
Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Seitenteile aus Scheiben, welche zur Bildung des Freilaufkäfigs über die Stifte miteinander verbundenen sind.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stifte jeweils eine Querteilung auf, die als Steckverbindung ausgebildet ist, wobei die Stifte mit dem der Steckverbindung abgewandten Ende fest mit den Seitenteilen verbunden sind. Der Freilaufkäfig ist in seiner Funktion als einfacher Halter der Federelemente kaum auf Biegung oder Verbindung beansprucht. Erst bei höheren Drehzahlen können dynamische Belastungen auftreten, die dann den Einsatz eines solchen getei lten Frei laufkäfigs unmöglich machen . Vorteilhafterweise können beim geteilten Freilaufkäfig auf die einzelnen Teilstifte auch als geschlossener Ring ausgebildete Hülsen au fges teckt werden, bevor dan n die beiden Freilaufkäfighälften über die Steckverbindungen miteinander verbunden werden.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist als Steckverbindung ein am freien Ende eines Teilstiftes angeordneter durch Verjüngung entstehender Zapfen in eine entsprechende Axialbohrung des korrespondierenden freien Endes des gegenüberliegenden Teilstiftes steckbar. Natürlich sind auch andere Steckverbindungsarten denkbar.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weisen die freien Enden der nebeneinander angeordneten Teilstifte abwechselnd einen Zapfen oder eine Axialbohrung auf. Auf diese Weise können die einzelnen Hälften der Freilaufkäfige identisch ausgebildet sein, was besonders bei der Herstellung aus Kunststoff oder im Spritzverfahren aus Kunststoff oder Metall nur ein Werkzeug erfordern würde und auch keine besondere Aufmerksamkeit für zwei unterschiedliche zuzuordnende Teile bedeuten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Federelemente und/ oder der Freilaufkäfig aus Metall, Kunststoff, Gummi odgl., wobei die erforderliche Federkraft bzw. Elastizität durch die konstruktive Gestaltung der Erfindung verhältnismäßig gering ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Klemmkörper im S trangpreßverfahren hergestellt durch Erstellen eines die Arbeitsflächen und Führungsflächen aufweisenden Stranges, der nachträglich in die entsprechende Länge der Klemmkörper zerschnitten wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Kippachse der Klemmkörper etwa in der zylindrischen Mittelebene zwischen den Laufflächen, wobei die Kippachse der Schwerpunktachse entspricht. Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Arbeitsflächen der Klemmkörper teilzylindrisch ausgebildet, wobei ein erster Radius zwischen der dem Außenring zugewandten ersten Arbeitsfläche und deren Zylinderachse weitgehend von der Kippachse bzw. der Schwerpunktachse ausgeht, während ein zweiter Radius zwischen der anderen zweiten teilzylindrischen Arbeitsfläche und deren Zylinderachse wesentlich länger ist, als der erste Radius.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Zylinderachse der ersten Arbeitsfläche weitgehend in der Mitte zwischen den Führungsflächen, während nach einer anderen weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Zylinderachse der zweiten Arbeitsfläche in den Bereich zwischen zylindrischer Mittelebene und Außenringfeld und gegenüber der radialen Mittelebene des Klemmkörpers
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Fahrradnabe im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II in Figur 1 ,
Fig. 3 einen Käfig des Freilaufs in perspektivischer Ansicht, Fig. 4 ein Federelement in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5 einen Klemmkörper, ebenfalls in perspektivischer Ansicht und
Fig. 6 einen zweiteiligen Freilaufkäfig in Explosionsdarstellung
Fig. 7 und 8 Teilausschnitte gemäß dem Schnitt II in Figur 1 , einmal in Kupplungsstellung und einmal in Freilaufstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Bei der in Figur 1 dargestellten Freilaufnabe ist auf einer Radachse 1 , die über Endstücke 2 mit dem Fahrradrahmen verbunden ist, über ein Kugellager 3 ein koaxsial angeordneter Nabenkörper 4 verdrehbar gelagert, sowie über drei Kugellager 5 ebenfalls koaxsial ein frei verdrehbarer Rotor 6, auf dem wiederum über zwei Kugellager 7 das andere Ende des Nabenkörpers 4 relativ verdrehbar gelagert ist. Auf diese Weise können der Nabenkörper 4 und der Rotor 6 relativ zueinander und auch relativ zur Radachse 1 verdreht werden. Über Distanzhülsen 8 werden die Kugellager 3 und 5 in ihrer axsialen Lage fixiert. Auf dem Rotor 6 sind die üblichen Zahnkränze für die Gangschaltung angeordnet. Koaxsial zur Radachse 1 ist eine Freilaufträgerwelle 9 angeordnet sowie ein Freilauf Außenring 1 1 zwischen denen der erfindungsgemäße Freilauf 12 angeordnet ist, welcher durch einen Abzieh- und Konterring 13 gesichert ist. Durch den Freilauf 12 wird erreicht, daß in der einen relativen Verdrehrichtung zwischen Nabenkörper 4 und Rotor 6 ein Freilauf besteht während bei entgegengesetzter relativer Verdrehrichtung bzw. sich durch unterschiedlicher Drehzahlen ergebender entsprechender Verdrehrichtung eine kraftschlüßige Kupplung im Freilauf 12 wirksam wird, durch welche der Nabenkörper 4 und der Rotor 6 drehschlüssig miteinander verkoppelt werden. In dem in Figur 2 gezeigten Teilschnitt durch den Freilauf 12 entsprechend dem Schnitt II in Figur 1 ist ein für die Kupplung maßgebendes Teil in stark vergrößertem Maßstab und im Querschnitt dargestellt, nämlich ein Klemmkörper 14 zwischen der Freilaufträgerwelle 9 und dem Freilaufaußenring 1 1 , die jeweils einander zugewandt eine Lauffläche 15 und 16 aufweisen. Der Klemmkörper 14 ist auf dem den Laufflächen 15 und 16 zugewandten Seiten teilzylindrisch ausgebildet, nämlich mit einer ersten Arbeitsfläche 17 und einer zweiten Arbeitsfläche 18. Der Klemmkörper 14 ist um eine Kippachse 19, die gleichzeitig die Schwerpunktachse bildet, leicht kippbar, wobei sich aufgrund der unterschiedlichen Achsen der Teilzy linder, bzw. die Länge der diese bildenden Radien eine Abstandsänderung zwischen einem ersten Angriffspunkt 21 , zwischen Arbeitsfläche 17 und Lauffläche 16 und einem zweiten Angriffspunkt 22 zwischen Arbeitsfläche 18 und Lauffläche 15 ein Kippen ergibt. Die Kippachse 19 liegt in etwa auf einer ringförmigen Mittelebene I zwischen den Laufflächen 15 und 16. Im Übrigen sind die beiden Arbeitsflächen 17 und 18 über Führungsflächen 23 miteinander verbunden, welche konvexe Einwölbungen aufweisen. Um ein schnelles Wirken zwischen Freilauf und Drehschluß zwischen der Freilaufträgerwelle und dem Freilaufaußenring zu erreichen, wobei bereits nach geringer Verkippung die Reibkraft größer sein muß, als die Tangentialkraft, muß die Zuordnung von Kippwinkel, Radius der Arbeitsflächen und deren Lage bestimmten Bedingungen genügen. So ist beispielsweise der Radius 24 des von der Arbeitsfläche 17 gebildeten Teilzylinders kürzer als der Radius 25 des durch die Arbeitsfläche 18 gebildeten Teilzylinders. Außerdem ist der Drehpunkt des Radius 24 etwa in der Kippachse 19, während der Drehpunkt des Radius 25 weiter oben bei 26, nämlich zwischen Mittelebene I und Lauffläche 16 liegt und außerdem in Drehrichtung 27 des Freilaufaußenrings 1 1 in der Zeichnung nach rechts verschoben ist. Hierdurch ergibt sich, daß bereits bei geringen Verdrehbewegungen in Drehrichtung 27 des Freilaufaußenrings 1 1 und/ oder entsprechender Verdrehbewegung in Drehrichtung 28 der Trägerlaufwelle 9 der Klemmkörper 14 in die in Figur 2 dargestellte Lage versetzt wird, in welcher Drehschluß zwischen Freilaufaußenring 1 1 und Freilaufträgerwelle 9 entsteht. Wie leicht zu erkennen ist, wird bereits bei geringen entgegengesetzten Verdrehbewegungen der Klemmkörper 14 verkippt, wodurch wieder ein Freilauf zwischen den beiden Teilen entsteht.
In den Figuren 3, 4 und 5 sind die wesentlichen Teile des Freilaufs perspektivisch dargestellt, nämlich außer einem der Klemmkörper 14 ein hülsenförmig ausgebildetes Federelement 29 sowie einen Freilaufkäfig 31 , bei dem zwischen zwei Ringscheiben 32 Stifte 33 zu deren Verbindung vorgesehen sind. In eingebautem Zustand sind auf den Stiften 33 die Federelemente 29 angeordnet und es sind zwischen den Federelemente 29 die Klemmkörper 14 eingeschoben und dadurch gehaltert. Aufgrund der Lage der Führungsflächen 23 zueinander werden die Klemmkörper 14 in eingebauten Zustand leicht schräg zu ihrer Radialebene III gehalten, um dadurch die in Figur 2 gezeigt sensible Kippstellung zu erhalten. Durch die Ringscheiben 32 wird vor allem ein axsiales Verschieben von Federelement 29 oder Klemmkörper 14 erzielt, wobei um den tangentialen Formschluß zwischen Klemmkörper 14 und Federelement 29 zu erhalten letzteres eine radial federnde Metallhülse oder aber auch aus Gummi oder einem sonstigen elastischen Material sein kann.
In Figur 6 ist ein geteilter Freilaufkäfig 31 dargestellt, bei dem die Stifte 33 in der Längsrichtung zweigeteilt sind mit jeweils einem Zapfen 35 am freien Ende bzw. einer Axialbohrung 36 in dem entsprechend zugeordneten Stift. Hierdurch wird für jede Stiftkombination eine Steckverbindung 34 gebildet, wodurch durch einfaches Zusammenstecken von Zapfen 35 in Axialbohrung 36 eine Verbindung der Ringscheiben 32 miteinander ermöglicht wird. An den einzelnen Stiftabschnitten 33 sind, auf den Umfang der Ringscheiben 32 betrachtet, abwechselnd immer ein Stiftabschnitt mit Zapfen 35 und der nächste mit einer Axialbohrung 36 versehen, so daß die beiden Hälften der Freilaufkäfigs 31 absolut gleich sind.
In den Figuren 7 und 8 ist nunmehr gezeigt wie die Klemmkörper 14 bei entsprechendem Relativverdrehen um ihre jeweilige Kippachse 19 verkippt werden. In Figur 7 besteht Drehschluß zwischen der Freilaufträgerwelle 9 und dem Freilaufaußenring 1 1 entsprechend den Drehrichtungen 27 und
28 dieser Teile, sowie es auch in Figur 2 dargestellt ist. Die auf den Stiften 33 angeordneten Federelemente 29 sind entspannt, da die Klemmkörper 14 in Klemmlage gekippt sind. Anders ist es in Figur 8 beim Freilauf. Die Relativverdrehung der Teile 1 1 und 9 ist nunmehr entsprechend den Drehrichtungen 27 und 28 umgekehrt, so daß die Drehkörper stärker auf die Federelemente
29 gekippt werden, mit der Tendenz der Federwirkung dieser Kippung entgegen zu wirken, um so, sobald eine Drehrichtungsänderung erfolgt, die Klemmkörper wieder in die in Figur 7 gezeigte Lage zu verdrehen.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszahlenliste
1 Radachse 27 Drehrichtung von 11
2 Endstücke 28 Drehrichtung von 9
3 Kugellager 29 Federelement
4 Nabenkörper 30
5 Kugellager 31 Freilaufkäfig
6 Rotor 32 Ringscheiben
7 Kugellager 33 Stifte
8 Distanzhülsen 34 Steckverbindung
9 Freilauf trägerwelle 35 Zapfen
10 36 Axialbohrung
11 Freilauf außenring
12 Freilauf I Mittelebene
13 Abzieh- und II Schnitt in Figur 1
Konterring III Radialebene
14 Klemmkörper
15 Lauffläche
16 Lauffläche
17 erste Arbeitsfläche
18 zweite Arbeitsfläche
19 Kippachse
20
21 erster Angriffspunkt
22 zweiter Angriffspunkt
23 Führungsfläche mit konvexen
Einwölbungen
24 Radius
25 Radius
26 Drehpunkt

Claims

Freilauf
Ansprüche
Freilauf
- mit gleichmäßig zwischen einem zylindrischen Innenteil (9) und einem um dieselbe Drehachse verdrehbaren zylindrischen Außenring ( 1 1 ) aufgeteilten, über eine Halterung (29) geführten, zur Drehachse parallele Mantelflächen ( 17, 18, 23) aufweisenden und um parallel zur Drehachse verlaufende Kippachsen ( 19) kippbaren Klemmkörpern ( 14),
- mit den einander zugewandten Laufflächen ( 15, 16) des Innenteils (9) bzw. des Außenrings ( 1 1 ) zugewandten konkaven bzw. abgeschrägten Arbeitsflächen (17, 18) an den Klemmkörpern ( 14) sowie die Arbeitsflächen ( 17, 18) miteinander verbindenden, der Halterung zugewandten Führungsflächen (23),
- wobei in der einen Kipplage der Klemmkörper ( 14) ein Freilauf zwischen dem Innenteil (9) und dem Außenring ( 1 1 ) besteht, während in der anderen durch Ändern der Relativverdrehung von Innenteil (9) und Außenring ( 1 1 ) zueinander bewirkten Kipplage Innenteil (9) und Außenring ( 1 1) gegen Relativverdrehung durch die Klemmkörper (14) miteinander drehschlüssig verkoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung zwischen den einzelnen Klemmkörpern ( 14) und parallel zu diesen elastische Federelemente (29) angeordnet sind, die mit Abstand von den Laufflächen (15, 16) an den Führungsflächen (23) der Klemmkörper (14) angreifen.
2. Freilauf nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (29) hülsenförmig ausgebildet sind.
3. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (23) im Bereich der Angriffs stellen der Federelemente (29) konvex ausgebildet sind.
4. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (29) auf Stiften (33) eines in Bezug auf Innenteil (9) und Außenring ( 1 1 ) freilaufenden und Seitenteile (32) aufweisenden Freilaufkäfigs (31) angeordnet sind.
5. Freilauf nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile aus Scheiben (32) bestehen, welche zur Bildung des Freilaufkäfig (31 ) über die Stifte (33) miteinander verbunden sind.
6. Freilauf nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (33) jeweils eine Querteilung aufweisen, die als Steckverbindung (34) ausgebildet ist und daß die Stifte (33) mit dem der Steckverbindung (34) abgewandten Ende fest mit den Seitenteilen (32) verbunden sind.
7. Freilauf nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß als Steckverbindung (34) ein am freien Ende eines Teilstiftes angeordneter, durch Verjüngung entstehender Zapfen (35) in e i ne e n tsp re c h e nde A x i alb o h ru n g ( 36 ) de s korrespondierenden freien Endes des gegenüberliegenden Teilstiftes steckbar ist.
8. Freilauf nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der nebeneinander angeordneten Teilstifte abwechselnd einen Zapfen (35) oder eine Axialbohrung (36) aufweisen.
9. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (29) aus Metall, Kunststoff, Gummi odgl. bestehen.
10. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper ( 14) im Strangpreß- verfahren hergestellt werden, durch Erstellen eines die Arbeitsflächen ( 17, 18) und Führungsflächen (23) aufweisenden S tranges , der nachträglich in die entsprechende Länge der Klemmkörper zerschnitten wird.
1 1 . Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse (19) der Klemmkörper (14) etwa in der ringförmigen Mittelebene (I) zwischen den Laufflächen ( 15, 16) verläuft.
1 2. Freilauf nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen ( 17, 18) der Klemmkörper ( 14) teilzylindrisch ausgebildet sind, wobei ein erster Radius (24) zwischen der dem Außenring ( 1 1 ) zugewandten ersten Arbeitsfläche ( 17) und deren Zylinderachse weitgehend von der Kippachse (19) ausgeht, während ein zweiter Radius (25) zwischen der anderen zweiten teilzylindrischen Arbeitsfläche ( 18) und deren Zylinderachse (26) wesentlich länger ist als der erste Radius (24).
1 3. Freilauf nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderachse ( 19) der ersten Arbeitsfläche ( 17) weitgehend in der Mitte zwischen den Führungsflächen (23) verläuft.
14. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderachse (26) der zweiten Arbeitsfläche ( 18) in den Bereich zwischen zylindrischer Mittelebene (I) und Außenring (1 1) fällt und gegenüber der radialen Mittelebene (III) des Klemmkörpers ( 14) in Klemmrichtung verschoben ist.
15. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch deren Anwendung bei Fahrzeugen insbesondere Fahrrädern, wobei das Innenteil (9) als ein auf einer S tarrachs e ( 1 ) gelagerte Freilaufhülse (Freilaufträgerwelle 9) ausgebildet ist.
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