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DE4300662A1 - Klemmrollengesperre - Google Patents

Klemmrollengesperre

Info

Publication number
DE4300662A1
DE4300662A1 DE4300662A DE4300662A DE4300662A1 DE 4300662 A1 DE4300662 A1 DE 4300662A1 DE 4300662 A DE4300662 A DE 4300662A DE 4300662 A DE4300662 A DE 4300662A DE 4300662 A1 DE4300662 A1 DE 4300662A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
clamping
ring
wedges
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4300662A
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Hochmuth
Joachim Dipl Ing Ritter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Waelzlager Schaeffler OHG
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 INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority to DE4300662A priority Critical patent/DE4300662A1/de
Publication of DE4300662A1 publication Critical patent/DE4300662A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • F16D41/088Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2/919Positioning and locking mechanisms
    • B60N2/933Positioning and locking mechanisms rotatable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein drehrichtungsunabhängig frei­ schaltbares Klemmgesperre, mit einem Außenring oder einer Gehäuseboh­ rung, und mit einer darin konzentrisch angeordneten Welle oder Hülse, zwischen denen gegen Klemmbahnen angefederte Klemmrollen angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung einander benachbarte Klemmbahnen wech­ selweise gegensinnig angeordnet sind, und mit auf der Welle bzw. der Hülse beweglich angeordneten, zum Herausbewegen aller Klemmrollen aus einem Klemmbereich der Klemmbahnen vorgesehenen Schaltsegmenten.
Ein derartiges Klemmgesperre ist beispielsweise in der WO-83/03 082 offenbart. Bei diesem Klemmgesperre ist die Welle als Lenkspindel ausgebildet, die einerseits mit einem Lenkrad und die andererseits mit einem Lenkgetriebe verbunden ist. Das Gesperre dient dazu, als Lenk­ schloß die Lenksäule bei abgezogenem Zündschüssel zu arretieren. Die zur Arretierung vorgesehenen Schaltsegmente bestehen aus Käfigteilen, in deren Käfigtaschen die Klemmrollen angeordnet sind, und aus mit diesen Käfigteilen jeweils fest verbundenen Hebeln, die radial aus­ wärts gerichtet sind, und die den Außenring überragen. Bei Betätigung dieser Hebel in Umfangsrichtung werden die Klemmrollen mittels der Käfigteile aus dem Klemmbereich der Klemmbahnen herausbewegt, so daß eine über das Lenkrad in die Lenkspindel eingeleitete Drehbewegung auf das Lenkgetriebe übertragen wird.
Für verschiedene Anwendungen stellt sich jedoch die Aufgabe, daß zu­ sätzlich zu der Arretier- bzw. Freischaltfunktion der Schaltsegmente eine Drehbewegung des Innenteils gegenüber dem Außenring oder der Gehäusebohrung ausschließlich über Drehbewegungen der Schaltsegmente ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein drehfest mit dem Innenteil verbundener Anschlag Drehbewegungen der Schaltseg­ mente begrenzt und dadurch Schaltpositionen dieser Schaltsegmente festlegt, in denen zwischen die Klemmrollen eingreifende Keile, die infolge dieser Drehbewegungen axial verlagert werden, alle Klemmrollen außerhalb des Klemmbereichs halten.
Es bietet sich beispielsweise an, erfindungsgemäße Klemmgesperre als Stelleinrichtung für Rückenlehnen von Kraftfahrzeugsitzen einzusetzen. Bei einer derartigen Anwendung ist der Außenring ortsfest angeordnet, und die Welle ist einerseits drehfest mit der Rückenlehne verbunden und andererseits mit den Schaltsegmenten versehen, die derart ausge­ bildet sind, daß sie mittels eines Handrades von Hand gedreht werden können. Wenn die Schwenkbewegung der Rückenlehne in die Welle einge­ leitet wird, wird sie auf den festen Außenring übertragen, so daß die Rückenlehne nicht bewegt werden kann. Wird dagegen das Handrad zur Lageveränderung der Rückenlehne betätigt, wird die Drehbewegung über die Schaltsegmente auf die Rückenlehne übertragen.
Eine zweckmäßige Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Klemmgesperres wird in Anspruch 2 vorgeschlagen, wonach die Schaltsegmente aus je mit wenigstens einem axialen Schaltfinger versehenen Schaltringen beste­ hen. Diese Schaltringe sind nach dem Mutter-Schraube-Prinzip entlang schraubenförmiger Bahnen geführt, die gegenläufige Steigungen auf­ weisen. Wenn lediglich zwei Schaltringe verwendet werden, ist der eine Schaltring entlang der in der einen Richtung verlaufenden schrauben­ förmigen Bahn und der andere Schaltring entlang der in der anderen Richtung verlaufenden schraubenförmigen Bahn geführt. Wenn der eine von diesen beiden Schaltringen in die eine, oder der andere Schaltring in die andere Drehrichtung bewegt wird, erfolgt eine axiale Verschie­ bung des einen oder des anderen Schaltringes in dieselbe Richtung. Die Schaltfinger dieser Schaltringe weisen dabei Anschlagflächen auf für einen drehfest mit der Welle bzw. der Hülse verbundenen Anschlag und für die Keile oder ein die Keile aufweisendes Schiebeteil. Bei Drehung eines der Schaltringe kommt dessen Schaltfinger zur Anlage mit dem Anschlag, so daß die in diesen Schaltring eingeleitete Drehbewegung auf die Welle übertragen wird. In dieser Drehstellung zur Welle ist dieser Schaltring axial gegenüber der Welle derart verlagert, daß die dadurch ebenfalls axial verlagerten Keile oder das die Keile aufwei­ sende Schiebeteil derart gehalten sind, daß die Klemmrollen außerhalb des Klemmbereiches angeordnet sind.
Für das Umsetzen einer Drehbewegung des Schaltringes in eine axiale Bewegung, bei der die Keile oder das Schiebeteil axial verlagert sind, bieten sich verschiedene Lösungen an. So ist es auch möglich, zwischen dem Schiebeteil und den Schaltringen sich in Umfangsrichtung erstreckende bogenförmige Keile anzuordnen, wobei die einerseits ausgebilde­ ten Keilflächen dieser bogenförmige Keile an den Stirnflächen der Schaltringe und die anderen Keilflächen an der Stirnfläche des Schie­ beteils anliegen.
Bei Drehung einer der Schaltringe gleiten der oder die zugehörigen bogenförmigen Keile zunächst entlang der Stirnfläche des Schaltrings, wobei die bogenförmigen Keile axial gegen das Schiebeteil verlagert werden. Bei weiterer Drehung des Schaltrings werden die bogenförmigen Keile formschlüssig von dem Schaltring mitgenommen, wobei das Schiebe­ teil axial derart verlagert ist, daß die daran ausgebildeten Keile die Klemmrollen aus dem Klemmbereich herausbewegt halten. In diesem Fall ist der Schaltring entlang einer umlaufenden Bahn auf der Welle ge­ führt, wobei diese Bahn in einer Ebene quer zur Wellenachse ausge­ bildet ist.
Der Anschlag kann beispielsweise eine formschlüssig mit der Welle bzw. der Hülse verbundene Scheibe sein, wie es in Anspruch 3 vorgeschlagen wird. Diese Scheibe weist axial durchgängige, in Umfangsrichtung ausgebildete Schlitze zur Durchführung der Schaltfinger auf. Dabei weist jeder Schlitz in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung als der zugehörige Schaltfinger deshalb auf, weil der Schaltfinger, wenn er infolge einer Drehung des Schaltringes an dem Schlitzende der Scheibe anliegt, axial und in Umfangsrichtung derart verlagert ist, daß er die Keile in einer Stellung hält, in der die Klemmrollen au­ ßerhalb des Klemmbereichs gehalten sind.
Gemäß Anspruch 4 sind die Schaltringe axial hintereinander angeordnet, wobei die Schaltfinger des ersten Schaltringes den zweiten Schaltring axial überragen. Der zweite Schaltring weist dabei an seiner von den Schaltfingern abgewandten Stirnseite einen axialen Fortsatz auf, der den ersten Schaltring teilweise umfaßt. Durch diese teilweise inein­ ander verschachtelte Bauweise wird ein nur geringer Bauraum bean­ sprucht.
Dieser axiale Fortsatz des zweiten Schaltringes und der erste Schalt­ ring weisen gemäß Anspruch 5 nach radial außen offene Nuten auf, die auf einer gemeinsamen radialen Ebene liegen, wobei Mittel zum Über­ tragen des Drehmomentes in diese Nuten hineinragen. Für eine praxis­ nahe Lösung bietet sich beispielsweise an, daß ein Handrad den axialen Fortsatz des zweiten Schaltringes und den ersten Schaltring konzen­ trisch umgibt, wobei das Handrad radial nach innen gerichtete Vor­ sprünge aufweist, die in diese Nuten mit Spiel in Umfangsrichtung hineinragen. Wird das Handrad gedreht, gelangen einer oder mehrere dieser Vorsprünge zur Anlage mit dem Nutende einer der beiden zugehö­ rigen Schaltringe, der dann ebenfalls mitgedreht wird.
Für die Ausbildung der Keile bzw. das die Keile aufweisende Schiebe­ teil bietet sich gemäß Anspruch 6 an, daß die Keile durch Zähne gebil­ det sind und das Schiebeteil ein diese Zähne aufweisender Ring ist, dessen Zähne je zwischen zwei Klemmrollen eingreifen, wobei zwischen je einer dieser Klemmrollen und dem Zahn ein Gegenkeil angeordnet ist. Dieser Gegenkeil weist zweckmäßigerweise dabei je eine zu einer Zahn­ flanke und zu der Klemmrolle parallele Seite auf. Wird der Zahn axial verlagert, werden die Gegenkeile in Umfangsrichtung auseinandergescho­ ben, wobei diese Gegenkeile mit ihren den Klemmrollen zugewandten Seiten diese Klemmrollen aus den Klemmbereich der Klemmbahnen her­ ausbewegen.
Da die Gegenkeile zur Vermeidung unerwünschter Klemmeffekte nicht lose zwischen den Zähnen und den Klemmrollen angeordnet werden sollen, wird in Anspruch 7 vorgeschlagen, daß diese Gegenkeile nach Art einer Schwalbenschwanzführung axial beweglich mit den Zähnen verbunden sind.
Eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Variante besteht gemäß Anspruch 8 darin, daß auf der Welle bzw. der Hülse ein Käfig angeord­ net ist, der aus zwei axial hintereinander angeordneten Stirnringen und aus diese Stirnringe verbindenden Käfigstegen besteht, wobei zwischen zwei Käfigstegen je zwei Klemmrollen angeordnet sind, und wobei die Stirnringe Öffnungen für die axiale Durchführung der Zähne des Rings aufweisen.
Bei einer derartigen Bauweise ist es nach Anspruch 9 zweckmäßig, daß jede Klemmrolle von einer sich an dem benachbarten Käfigsteg abstüt­ zenden Feder angefedert ist. Diese Federn drücken die Klemmrollen gegen die Klemmbahnen, so daß die Klemmrollen in ständiger Klemmbe­ reitschaft sind.
Wenn die Forderung besteht, daß die Klemmrollen immer in Klemmbereit­ schaft stehen, wenn keine Drehbewegung in eines der Schaltsegmente eingeleitet wird, ist es nach Anspruch 10 zweckmäßig, daß zwischen den Ring und den Käfig wenigstens eine Druckfeder eingefügt ist. Diese Feder, die sich mit ihrem einen Ende an dem axial unbeweglichen Käfig abstützt, drückt mit ihrem anderen Ende axial in Richtung auf die Schaltsegmente derart, daß die Zähne dieses Ringes axial weg von den Klemmrollen bewegt werden, so daß keine Kräfte über die Gegenkeile auf die Klemmrollen ausgeübt werden.
Gemäß Anspruch 11 bietet es sich an, daß auf der Welle bzw. der Hülse drehfest eine Reibscheibe angeordnet ist, die reibend an dem Außenring bzw. an einem die Gehäusebohrung umgebenden Gehäuse oder einer Gehäu­ sestirnseite anliegt. Diese Reibscheibe kann für die Gewährleistung eines sicheren Schaltens der Schaltsegmente zweckmäßig sein.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Klemm­ gesperre;
Fig. 2 einen gebrochen dargestellten Querschnitt des Klemm­ gesperres aus Fig. 1 entlang der Linie II-II;
Fig. 3 eine gebrochen dargestellte Draufsicht auf Fig. 2, wobei der Außenring nicht dargestellt ist;
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Klemmgesperre aus Fig. 1 entlang der Linie IV-IV und
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Klemmgesperre aus Fig. 1 entlang der Linie V-V.
Gemäß Fig. 1 sind zwischen einem Außenring 1 und einer Welle 2 über den Umfang der Welle 2 verteilte Klemmrollen 3 angeordnet. Die Klemm­ rollen 3 sind in einem Käfig 4 aufgenommen, dessen Stirnringe 5 mit Öffnungen 6 versehen sind.
Auf der Welle 2 ist ein Ring 7 angeordnet, der mit axial gerichteten Zähnen 8 versehen ist. Diese Zähne 8 sind durch die Öffnungen 6 des Käfigs 4 hindurchgeführt, wobei je ein Zahn 8 zwischen zwei einander benachbarten Klemmrollen 3 eingreift.
Auf der Welle 2 sind zwei Schaltringe 9, 10 angeordnet, die axial gerichtete Schaltfinger 11, 12 aufweisen, wobei der untere Schaltfin­ ger 12 in dieser Fig. 1, dem besseren Verständnis wegen, um 90° ver­ setzt gezeichnet ist. Die Schaltringe 9, 10 sind mit daran ausgebilde­ ten, radial nach innen vorstehenden Vorsprüngen 13 entlang schrauben­ förmig ausgebildeter Nuten 14 auf der Welle 2 beweglich geführt, wobei sich diese Nuten 14 kreuzen und wobei der eine Schaltring 9 entlang der einen Nut 14 und der andere Schaltring 10 entlang der anderen Nut 14 geführt ist. Der Schaltring 10 weist einen axial gerichteten Fort­ satz 15 auf, der den Schaltring 9 in Umfangsrichtung teilweise umfaßt. Der Schaltring 9 und der axiale Fortsatz 15 des Schaltringes 10 werden von einem Bauteil 16 umfaßt, das beispielsweise als Handrad ausgeführt sein kann. In dieses Bauteil 16 sind Bolzen 17 eingelassen, die nach radial innen in Nuten 18 hineinragen, die an dem axialen Fortsatz 15 und an dem Schaltring 9 ausgebildet sind. Diese Bolzen 17 haben in diesen Nuten 18 Spiel in den Umfangs- und Axialrichtungen, wobei das Bauteil 16 auf dem Schaltring 9 und dem axialen Fortsatz 15 gleitgela­ gert ist.
In dieser Darstellung liegen Stirnflächen 19 der Schaltfinger 11, 12 auf einer gemeinsamen radialen Ebene. Diese Stirnflächen 19 grenzen an den axial verschiebbaren Ring 7 an, der mittels einer Feder 20 in axialer Richtung an dem axial unbeweglichen Käfig 4 abgestützt ist.
Weiterhin sind in dem Käfig 4 Gegenkeile 21 angeordnet, die weiter unten genau beschrieben sind. Diese Gegenkeile 21 hintergreifen mit an ihren Enden ausgebildeten Nasen 22 die Stirnringe 5 des Käfigs 4 derart, daß sie gegenüber dem Käfig 4 in axialer Richtung fixiert und in Umfangsrichtung begrenzt beweglich sind.
Außerdem ist auf der Welle 2 eine Scheibe 23 auf Schlüsselflächen 24 der Welle 2 formschlüssig angeordnet, wobei diese Scheibe 23 axial durchgängige, in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 25 aufweist, durch die die Schaltfinger 11, 12 hindurchgeführt sind.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die in der Fig. 1 gezeigten Stirnringe 5 des Käfigs 4 durch achsparallele Käfigstege 26 mitein­ ander verbunden sind. Zwischen zwei Käfigstegen 26 sind zwei Klemm­ rollen 3 angeordnet, wobei jede Klemmrolle 3 mittels einer sich an dem benachbarten Käfigsteg 26 abstützenden Feder 27 derart angefedert ist, daß die Klemmrollen 3 gegen Klemmbahnen 28 gedrückt werden, die keil­ förmig aufeinander zulaufen. Von den zwei einer Klemmrolle 3 zugehöri­ gen Klemmbahnen 28 ist die eine an dem Außenring 1 und die anderen an der Mantelfläche der Welle 2 ausgebildet. In Umfangsrichtung einander benachbarte Klemmbahnen 28 sind wechselweise gegensinnig derart ausge­ bildet, daß die Welle 2 in der hier gezeigten Darstellung in keiner Drehrichtung gegenüber dem Außenring 1 drehbar ist, da die zwischen zwei Käfigstegen 26 angeordneten Klemmrollen 3 je in einer der beiden Drehrichtungen in Klemmbereitschaft stehen.
Zwischen den beiden Klemmrollen 3, die zwischen den aufeinander fol­ genden Käfigstegen 26 angeordnet sind, greift einer der Zähne 8 des in dieser Darstellung nicht gezeigten Rings 7 ein. Die zwischen diesem Zahn 8 und den benachbarten Klemmrollen 3 vorgesehenen Gegenkeile 21 sind mittels einer Schwalbenschwanzführung 29 derart an dem Zahn 8 geführt, daß dieser Zahn 8 gegenüber diesen Keilen 21 axial beweglich ist.
Der Fig. 3, die eine teilweise Draufsicht auf das Klemmgesperre nach Fig. 2, allerdings ohne den Außenring 1 zeigt, ist deutlich die Ausbildung des Zahns 8 und der Gegenkeile 21 zu entnehmen. Der Zahn 8 verjüngt sich in axialer Richtung und die Gegenkeile 21 ebenfalls, allerdings in entgegengesetzter Richtung, wobei die den Klemmrollen 3 zugewandten Seiten der Gegenkeile 21 parallel zu den Klemmrollen 3 angeordnet sind.
Der Fig. 4, die einen Querschnitt des Klemmgesperres aus Fig. 1 im Bereich der Stirnflächen 19 der Schaltfinger 11, 12 zeigt, ist zu entnehmen, wie die Schaltfinger 11, 12 in den Schlitzen 25 der Scheibe 23 angeordnet sind. Die Schaltfinger 11, 12 sind konzentrisch zur Welle 2 ausgebildet und in Umfangsrichtung kürzer als die Schlitze 25. Die die Schaltfinger 11, 12 in einer Umfangsrichtung begrenzenden Seiten sind als Anschlagflächen 30 ausgebildet, die bei entsprechender Drehung der Schaltfinger 11, 12 gegenüber der Scheibe 23 mit die Schlitze 25 in Umfangsrichtung begrenzenden Schlitzenden 31 zur Anlage gelangen. In dieser Darstellung sind die Schaltfinger 11, 12 in den Schlitzen 25 in einer Stellung, in der sie wie in Fig. 1 gezeigt, keine axiale Kraft auf den Ring 7 ausüben. Das bedeutet, daß alle Klemmrollen 3 in Klemmbereitschaft stehen.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Klemmgesperre aus Fig. 1 im Bereich der Bolzen 17 des Bauteils 16. Dieser Darstellung ist deutlich zu entnehmen, daß der eine Bolzen 17 unmittelbar an ein Nutende 32 des Schaltringes 9 und der andere Bolzen 17 an ein anderes Nutende 32 des axialen Fortsatzes 15 des in dieser Darstellung nicht sichtbaren Schaltringes 10 angrenzt. Das bedeutet, daß bei Drehung des Bauteils 16 in der einen Drehrichtung der Schaltring 9 über den einen Bolzen 17 und in der anderen Drehrichtung die axialen Fortsätze 15 des Schalt­ ringes 11 über den anderen Bolzen 17 mitgenommen werden.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Klemmgesper­ res näher erläutert. Bei Betätigung des Bauteils 16 im Uhrzeigersinn wird der Schaltring 9 zunächst mitbewegt, wobei dieser sowohl in Umfangs- als auch in Axialrichtung gegenüber der Welle 2 deshalb ver­ schoben wird, weil er in der schraubenförmigen Nut 14 der Welle 2 geführt ist. Diese kombinierte Bewegung des Schaltringes 9 gegenüber der Welle 2 ist dann beendet, wenn dessen Anschlagflächen 30 an den Schlitzenden 31 der Scheibe 23 zur Anlage kommen. In dieser Stellung haben die Schaltfinger 11 mit ihren Stirnflächen 19 den Ring 7 in axialer Richtung derart verlagert, daß die Zähne 8 dieses Ringes die Gegenkeile 21 infolge von Keilwirkung soweit in Umfangsrichtung aus­ einandergeschoben sind, daß die Klemmrollen 3 aus den Klemmbereich der Klemmbahnen 28 herausbewegt sind. Die Welle 2 ist nun gegenüber dem Außenring 1 freigeschaltet, so daß eine weitergehende Drehbewegung des Bauteils 16 im Uhrzeigersinn auf die Welle 2 übertragen wird.
Bei Drehung des Bauteils 16 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn wird der andere Schaltring 10 über dessen axiale Fortsätze 15 mitgenommen, wobei derselbe Effekt eintritt, wie zuvor beschrieben worden ist.
Wenn keine Drehbewegung über das Bauteil 16 auf einen der beiden Schaltringe 9, 10 übertragen wird, werden diese dadurch in eine Null­ stellung gebracht, daß der Ring 7 mittels der Feder 20 gegen die Stirnflächen 19 der Schaltringe 9, 10 drückt, und diese axial weg von den Klemmrollen drückt. Mit dieser axialen Bewegung des Ringes 7 werden auch die Zähne 8 teilweise aus dem Käfig 4 herausbewegt, so daß die Gegenkeile 21 in Umfangsrichtung aufeinander zubewegt werden, wobei die durch die Federn 27 angefederten Klemmrollen 3 in den Klemm­ bereich der Klemmbahnen 28 gelangen. In dieser Nullstellung kann des­ halb keine Drehbewegung der Welle 2 gegenüber dem Außenring 1 erfol­ gen.
Zur erhöhten Funktionssicherheit dieses Klemmgesperres kann eine Reibscheibe 33 vorgesehen werden, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.
Diese Reibscheibe 33 ist über Schlüsselflächen 34 formschlüssig mit der Welle 2 verbunden. Diese Reibscheibe 33 ist so dimensioniert, daß sie mit dem Außenring 1 in reibender Berührung steht. Die Reibarbeit zwischen dieser Reibscheibe 33 und dem Außenring 1 ist dabei größer als die Reibarbeit zwischen den Schaltringen 9, 10 und der Welle 2. Das bedeutet, daß eine Relativbewegung der Schaltringe 9, 10 gegenüber der Welle 2 solange möglich ist, bis einer der beiden Schaltringe 9, 10 formschlüssig mit der Scheibe 23 verbunden ist.
Es ist selbstverständlich möglich, daß die Welle 2 zusätzlich gelagert ist, so daß von außen eingeleitete Querkräfte nicht über die Klemm­ rollen 3 auf den Außenring 1 eingeleitet werden.
Bezugszeichen
 1 Außenring
 2 Welle
 3 Klemmrollen
 4 Käfig
 5 Stirnringe
 6 Öffnungen
 7 Ring
 8 Zähne
 9 Schaltring
10 Schaltring
11 Schaltfinger
12 Schaltfinger
13 Vorsprung
14 Nuten
15 Fortsatz
16 Bauteil
17 Bolzen
18 Nuten
19 Stirnflächen
20 Feder
21 Gegenkeil
22 Nasen
23 Scheibe
24 Schlüsselflächen
25 Schlitze
26 Käfigstege
27 Feder
28 Klemmbahnen
29 Schwalbenschwanzführung
30 Anschlagflächen
31 Schlitzenden
32 Nutende
33 Reibscheibe
34 Schlüsselflächen

Claims (11)

1. Drehrichtungsunabhängig freischaltbares Klemmgesperre, mit einem Außenring (1) oder einer Gehäusebohrung, und mit einem darin konzen­ trisch angeordneten zylindrischen Innenteil (2), zwischen denen gegen Klemmbahnen (28) angefederte Klemmrollen (3) angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung einander benachbarte Klemmbahnen (28) wechselweise gegensinnig angeordnet sind, und mit auf dem Innenteil (2) beweglich angeordneten, zum Herausbewegen aller Klemmrollen (3) aus einem Klemm­ bereich der Klemmbahnen (28) vorgesehenen Schaltsegmenten (9, 10), dadurch gekennzeichnet, daß ein drehfest mit dem Innenteil (2) ver­ bundener Anschlag (23) Drehbewegungen der Schaltsegmente (9,10) be­ grenzt und dadurch Schaltpositionen dieser Schaltsegmente (9,10) festlegt, in denen zwischen die Klemmrollen (3) eingreifende Keile (8), die infolge dieser Drehbewegungen axial verlagert werden, alle Klemmrollen (3) außerhalb des Klemmbereichs halten.
2. Klemmgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsegmente (9, 10) aus je mit wenigstens einem axialen Schaltfin­ ger (11, 12) versehenen Schaltringen (9, 10) bestehen, die nach dem Mutter-Schraube-Prinzip entlang schraubenförmiger, gegenläufige Stei­ gungen aufweisende Bahnen (18) geführt sind, wobei die Schaltfinger (11, 12) umfangsseitige und stirnseitige Anschlagflächen (30) für den Anschlag (23) und für die Keile (8) oder ein die Keile (8) aufweisen­ des Schiebeteil (7) aufweisen.
3. Klemmgesperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) eine formschlüssig mit dem Innenteil (2) verbundene Scheibe (23) ist, die axial durchgängige, in Umfangsrichtung ausgebil­ dete Schlitze (25) zur Durchführung der Schaltfinger (11, 12) auf­ weist, wobei jeder Schlitz (25) in Umfangsrichtung eine größere Er­ streckung als der Schaltfinger (11, 12) aufweist.
4. Klemmgesperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltringe (9, 10) axial hintereinander angeordnet sind, wobei die Schaltfinger (11) des ersten Schaltringes (9) den zweiten Schaltring (10) axial überragen und wobei der zweite Schaltring (10) an seiner von den Schaltfingern (12) abgewandten Stirnseite wenigstens einen den ersten Schaltring (9) teilweise umfassenden axialen Fortsatz (15) aufweist.
5. Klemmgesperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Fortsatz (15) des zweiten Schaltringes (10) und der erste Schaltring (9) nach radial außen offene Nuten (18) aufweisen, die auf einer gemeinsamen radialen Ebene liegen, wobei Mittel (17) zum Über­ tragen des Drehmomentes in diese Nuten (18) hineinragen.
6. Klemmgesperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile durch Zähne (8) gebildet sind und das Schiebeteil (7) ein diese Zähne (8) aufweisender Ring (7) ist, dessen Zähne (8) je zwischen zwei Klemmrollen (3) eingreifen, wobei zwischen je einer dieser Klemmrollen (3) und dem Zahn (8) ein Gegenkeil (21) angeordnet ist.
7. Klemmgesperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkeile (21) nach Art einer Schwalbenschwanzführung (29) axial beweglich mit den Zähnen (8) verbunden sind.
8. Klemmgesperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenteil (2) ein Käfig (4) angeordnet ist, der aus zwei axial hinter­ einander angeordneten Stirnringen (5) und aus diese Stirnringe (5) verbindenden Käfigstegen (26) besteht, wobei zwischen zwei Käfigstegen (26) je zwei Klemmrollen (3) angeordnet sind und wobei die Stirnringe (5) Öffnungen (6) für die axiale Durchführung der Zähne (8) des Ringes (7) aufweisen.
9. Klemmgesperre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmrolle (3) von einer sich an dem benachbarten Käfigsteg (26) abstützenden Feder (27) angefedert ist.
10. Klemmgesperre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den Ring (7) und den Käfig (4) wenigstens eine Druckfeder (20) eingefügt ist.
11. Klemmgesperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenteil (2) drehfest eine Reibscheibe (33) angeordnet ist, die rei­ bend an dem Außenring (1) bzw. an einem die Gehäusebohrung umgebenden Gehäuse oder einer Gehäusestirnseite anliegt.
DE4300662A 1993-01-13 1993-01-13 Klemmrollengesperre Withdrawn DE4300662A1 (de)

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