Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit einem mit einem Satz von in einem Ringspalt aufgenommenen Klemmelementen und einem Laufring, der den Ringspalt be grenzt und eine Klemmkontur für die Klemmelemente bildet.

Freilaufkupplungen dieser Art sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und die nen beispielsweise dazu, zwei alternativ einsetzbare Antriebsquellen, beispielsweise die Motorwelle eines Verbrennungsmotors und einen Elektromotor, mechanisch mit dem selben Verbraucher zu koppeln und dabei Rückwirkungen der schneller laufenden An- triebsquelle auf die langsamer laufende Antriebsquelle zu vermeiden. Die Freilaufkupp lung kann dabei zugleich die Funktion einer Lagerhülse erfüllen, mit der eine Welle ge lagert wird, die mit mindestens einem der antreibenden und angetriebenen Elemente verbunden ist. In einigen Anwendungsfällen ist es erwünscht, dass die beiden Elemente, die durch die Freilaufkupplung miteinander gekoppelt werden, auch in einer festen Axialposition rela tiv zueinander gehalten werden. Dazu wird bisher zumeist ein getrennt von der Freilauf kupplung hergestelltes und axial versetzt zu dieser angeordnetes Axiallager eingesetzt. Aus US 5 595 272 A ist eine Freilaufkupplung der eingangs genannten Art bekannt, die gemeinsam mit einem Axial-Rillenkugellager in einer zylindrischen Hülse aufgenom men ist. Eine Welle, die in dieser Lageranordnung gelagert wird, hat einen Abschnitt mit größerem Durchmesser, der den Innenring der Freilaufkupplung bildet, während ein Innenring des Axiallagers auf einem angrenzenden Abschnitt der Welle sitzt, der einen kleineren Durchmesser hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freilaufkupplung zu schaffen, mit der sich eine be sonders kleinbauende und einfach herzustellende zu montierende Lageranordnung reali sieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein die Klemmelemente hal tender Käfig und ein koaxial zu dem Laufring angeordnetes Axiallager in einer gemein samen, im Durchmesser abgestuften Hülse aufgenommen sind, die einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser, an deren innerem Umfang die Klemmkontur gebildet ist, und einen Abschnitt mit größerem Durchmesser hat, der das Axiallager aufnimmt, und dass die Klemmelemente mit ihren inneren Scheiteln eine zylindrische Fläche definieren, de ren Durchmesser mit dem Innendurchmesser eines Innenrings des Axiallagers überein stimmt.

Erfindungsgemäß ist somit das Axiallager baulich in die Freilaufkupplung integriert, so dass auf ein zusätzliches Axiallager verzichtet werden kann. Die gesamte Lageranord nung kann auf einem zylindrischen Abschnitt einer Welle montiert werden. Der innere Lagerring des Axiallagers sitzt dann im Passsitz auf einem Längsabschnitt der zylindri schen Umfangsfläche dieser Welle, während ein angrenzender Längsabschnitt dieser Umfangsfläche den Innenring der Freilaufkupplung bildet. Die Welle kann somit einen einheitlichen Durchmesser aufweisen, so dass sie sich einfacher hersteilen lässt. Da die Klemmelemente in einem Käfig in der abgestuften Hülse gehalten sind, kann die ge samte Lageranordnung als vormontierte Einheit bereitgestellt und dann axial auf den zy- lindrischen Abschnitt der Welle aufgeschoben werden. Mit Hilfe des Axiallagers kön nen trotz kleiner Dimensionierung der gesamten Lageranordnung hohe Axialkräfte auf genommen werden. Durch die abgestufte Hülse werden das Axiallager und die Freilauf kupplung baulich zusammen gehalten, und an der Übergangsstelle zwischen den Ab schnitten der Hülse mit kleinerem und größerem Durchmesser wird eine Schulter gebil det, mit der sich die Hülse axial an einem Außenring des Axiallagers abstützen kann.

Da der mit der Klemmkontur versehene Ringspalt der Freilaufkupplung und der Ring raum für das Axiallager unmittelbar aneinander angrenzen und miteinander in Verbin dung stehen, wird eine zuverlässige Schmierung und Abdichtung beider Komponenten erleichtert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ange geben.

Die abgestufte Hülse kann beispielsweise durch ein Tiefzielteil gebildet werden. Dabei ist es möglich, im Tiefziehprozess die Klemmkontur für die Klemmkörper unmittelbar an der inneren Umfangsfläche des betreffenden Abschnitts der Hülse auszubilden.

In einer anderen Ausführungsform kann die Klemmkontur jedoch auch durch ein sepa rates hülsenförmiges Bauteil gebildet werden, das ebenfalls im Tiefziehverfahren herge stellt werden kann und das dann zusammen mit dem Käfig und den Klemmkörpern in die abgestufte Hülse eingesetzt wird.

Das Axiallager kann ein Rillenkugellager sein, mit dem sich auch hohe Radialkräfte übertragen lassen. Der Außenring des Lagers kann im Presssitz in dem im Durchmesser erweiterten Abschnitt der Hülse gehalten sein.

Die abgestufte Hülse kann so gestaltet sein, dass sie eine formschlüssige Verdrehsiche rung und/oder eine formschlüssige axiale Sicherung der Lageranordnung ermöglicht. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Freilaufkupplung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 1; und Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine Freilaufkupplung gemäß einem abge wandelten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist eine hülsenförmige Freilaufkupplung 10 gezeigt, die fest in einer nicht ge zeigten Umgebung montiert ist und ein Lager für eine Welle 12 bildet. Die Freilauf- kupplung lässt eine Drehung der Welle 12 nur in einer Richtung zu, während sie eine Drehung in Gegenrichtung blockiert.

Die Freilaufkupplung 10 weist einen äußeren Laufring 14 auf, der an einem Ende, rechts in Fig. 1, durch eine Stirnwand abgeschlossen ist und der mit der zylindrischen Umfangsfläche der Welle 12 einen Ringspalt 16 bildet, der einen Satz von Klemmele menten, in diesem Beispiel Klemmrollen 18, sowie einen diese Klemmrollen haltenden Käfig 20 aufnimmt. Die äußere Umfangsfläche der Welle 12 bildet eine zylindrische Lauffläche für die Klemmrollen 18. Die innere Umfangsfläche des Laufrings 14 ist da gegen nicht zylindrisch, sondern bildet eine Klemmkontur 22 für die Klemmrollen, wie in der Schnittdarstellung in Fig. 2 zu erkennen ist. In diesem Beispiel bildet die Klemm kontur 22 für jede Klemmrolle 18 eine Tasche 24, in der die Breite des Ringspaltes 16 so vergrößert ist, dass sie größer ist als der Durchmesser der Klemmrollen. In Uhrzei gerrichtung schließt sich an jede Tasche 24 eine Rampe 26 an, längs derer die Breite des Ringspaltes auf einen Wert abnimmt, der kleiner ist als der Durchmesser der Klemmrol len. Wenn sich die Welle 12 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 dreht, so laufen die Klemmrollen 18 auf die Rampen 26 auf und gehen in Klemmung, so dass das Drehmoment von der Welle 12 auf den Laufring 14 übertragen wird. Dreht sich dagegen die Welle 12 im Ge genuhrzeigersinn, so treten die Klemmrollen in die Taschen 24 ein, so dass die Klem mung aufgehoben ist und die Welle 12 sich frei drehen kann, ohne dass ein Drehmo ment auf Laufring 14 übertragen wird.

Der Laufring 14 ist Teil einer abgestuften Hülse 28, die einen sich axial an den Laufring 14 anschließenden Abschnitt 30 mit größerem Durchmesser aufweist. Am Übergang zwischen dem Laufring 14, der hier den Hülsenabschnitt mit kleinem Durchmesser bil det, und dem Abschnitt 30 wird eine radiale Schulter 32 gebildet. Die Schulter 32 und die Umfangswand des Abschnitts 30 begrenzen einen Ringraum 34. In diesem Ring raum 34, der den Ringspalt 16 axial verlängert, ist ein Axiallager 36 aufgenommen, das im gezeigten Beispiel als Rillenkugellager ausgebildet ist und Kugeln 38 als Wälzkör per aufweist. Die Kugeln 38 sind in einem Käfig 40 gehalten. Ein Innenring 42 des Ril lenkugellagers hat einen Innendurchmesser, der so an den Außendurchmesser der Welle 12 angepasst ist, dass der Innenring im Presssitz auf der Welle gehalten werden kann. Ein Außenring 44 des Rillenkugellagers ist mit Presspassung und drehfest in die zylind rische Umfangswand des Abschnitts 30 der Hülse 28 eingesetzt und stützt sich axial an der Schulter 32 ab.

Im gezeigten Beispiel ist die abgestufte Hülse 28 ein Tiefziehteil, bei dem im Tiefzieh prozess auch die Klemmkontur 22 gebildet wird. Am in Fig. 1 linken Ende ist die Hülse 28 offen, und sie weist lediglich radial vom Rand der Umfangswand abstehende Lappen 46 auf, die eine formschlüssige Verdrehsicherung und axiale Sicherung der Hülse 28 er lauben.

Die gesamte Freilaufkupplung 10, ohne die Welle 12, kann als vormontiertes Bauteil hergestellt werden, bei dem der Käfig 20 mit den Klemmrollen 18 fest im Laufring 14 gehalten und durch den Innenring 42 des Axiallagers 36 zusätzlich in axialer Richtung gesichert ist. Die inneren Scheitel der in dem Käfig 20 gehaltenen Klemmrollen 18 defi nieren eine zylindrische Fläche, deren Durchmesser mit dem Außendurchmesser der Welle 12 (und folglich auch mit dem Innendurchmesser des Innenrings 42 des Axialla- gers) übereinstimmt. Die vormontierte Einheit lässt sich deshalb beispielsweise von links in Fig. 1 auf die Welle 12 aufschieben, bis der Innenring 42 des Axiallagers 36 im Presssitz auf der Welle gehalten ist. Die Klemmrollen 18 liegen dann am Außenumfang der Welle 12 an, die dann die innere Begrenzung des Ringspaltes 16 bildet. Fig. 3 zeigt eine Freilaufkupplung gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel. Der wesentliche Unterschied gegenüber der zuvor beschriebenen Freilaufkupplung be steht darin, dass die Klemmkontur 22 durch einen Laufring 14a gebildet wird, der ge trennt von der Hülse 28 ausgebildet ist und im Passsitz in einem Abschnitt 14b der ab gestuften Hülse 28 sitzt. Der Laufring 14a weist auf der vom Axiallager 36 abgewand- ten Seite eine ringförmige Stirnwand auf, die an der Stirnwand der Hülse 28 anliegt.