Ein Klemmkörperfreilauf ist eine Kupplung, die lediglich in eine Drehrichtung wirkt. Dazu greifen Klemmköper zwischen An- und Abtriebswelle sperrend ein, um das Drehmoment in die eine Drehrichtung zu übertragen, während sie in der entgegengesetzten Richtung ohne Eingriff im Leerlauf wirken. Dadurch werden hohe Drehmomente übertragen. Zudem ermöglichen die platzsparenden Klemmkörper ein schnelles Umschalten zwischen Leerlauf und Klemmkörpereingriff.
Tsubaki verfügt über langjährige Erfahrung als Hersteller von Freiläufen und entwickelt ständig neue Technologien. Durch den Einsatz sorgfältig ausgewählter, hochwertiger Materialien, Klemmkörper, Innen- und Außenringe, einer speziellen Wärmebehandlung, einer hochpräzise Bearbeitung mit Spezialmaschinen und gründlicher Qualitätskontrolle verfügen wir über ein breites Produktportfolio für den Einsatz in industriellen Anlagen und Maschinen sowie für Automobile und Motorräder.
Über die Klemmkörper definiert sich die Leistungsfähigkeit des Freilaufs. Die Klemmkörper sind hochpräzise und aus einer speziell gehärteten Stahllegierung gefertigt. Durch eine große Vielfalt an verschiedenen Klemmkörperdesign wird die optimale Funktion des Freilaufs sichergestellt.
Die Kundenanforderungen an Freiläufe sind oft unterschiedlich. Wir helfen unseren Kunden dabei die geeigneten Klemmkörperfreiläufe zu finden, indem wir die Spezifikationen der Anwendung im Detail berücksichtigen und daraufhin Empfehlungen aussprechen.
Klemmkörperfreiläufe werden vormontiert und einbaufertig ausgeliefert. Auf Kundenwunsch kann auch nur der vormontierte Käfig (Klemmkörper, Feder und Käfig) geliefert werden. So ist neben der Montage zwischen Freilaufinnen- und -außenring auch eine direkte Montage zwischen der Welle und am Gehäuse, Ritzel oder Riemenscheibe möglich. Manchmal wird auch zusätzlich eine als "Seitenscheibe" bezeichnete Platte zur Aufnahme der Axialbelastung montiert. Wir geben auch gerne Empfehlungen zur jeweiligen Kundenanwendung.
Die Funktion des Klemmkörperfreilaufs besteht darin, das Drehmoment nur in eine Richtung zu übertragen. Der Freilauf erreicht dies durch Verkeilen der Klemmkörper zwischen Innen- und Außenring. In der gegenläufigen Drehrichtung hingegend sperrt der Klemmkörper nicht und der Klemmkörperfreiläuf läuft frei (Leerlauf).
Wenn die Winkelgeschwindigkeit in (Klemm-)Sperrrichtung des Klemmkörperfreilaufs positiv ist, ist das Verhältnis zwischen An- und Abtriebsdrehzahl in Sperr- und Leerlaufrichtung wie folgt:
Sperren : ω_in=ω_out , T>0
Leerlauf : ω_in<ω_out , T=0Diese Eigenschaft ermöglicht viele Betriebsarten in einer Vielzahl von Anwendungen.
Die Feder, die eine der Hauptkomponenten des Freilaufs ist, liefert ein Moment in Richtung des Klemmkörpereingriffs, so dass der Klemmkörper jederzeit eingreifen kann. Dadurch kann der Klemmkörper sehr schnell vom Leerlaufzustand in den Sperrzustand wechseln. Aufgrund dieses hervorragenden Ansprechverhaltens sind die Verluste bei der Drehmomentübertragung nahezu Null.
Um zur hohen Effizienz der Produkte unserer Kunden beizutragen, sind Tsubakis Klemmkörperfreiläufe so konstruiert, dass der Energieverlust bei der Kraftübertragung minimal ist. Je nach Kundenanwendung schlagen wir zwei Arten von Klemmkörpern vor; eine für den Hochgeschwindigkeitseingriff und die andere für den Hochgeschwindigkeitsleerlauf.
Für den Hochgeschwindigkeitseingriff ist der Schwerpunkt des Klemmkörpers so ausgelegt, dass die Klemmkörper mittels der Zentrifugalkraft in Eingriff (Sperrzustand) kommen, wodurch das Drehmoment auch bei hohen Geschwindigkeiten übertragen werden kann und der Energieverlust reduziert wird.
Bei hoher Leerlaufdrehzahl hebt die Zentrifugalkraft die Klemm-körper an und stellt keinen Kontakt zwischen den Klemm-körpern und der Oberfläche des Innenrings her. Dadurch wird der Energieverlust bei 1.700 U/min um mehr als 90% reduziert und bei höheren Drehzahlen ist der Energieverlust gleich Null.
Ein Klemmkörperfreilauf greift ein, wenn es notwendig ist, Kraft zu übertragen und schaltet in den Leerlauf durch Umkehrung der Drehrichtung, wenn keine Kraftübertragung nötig ist.
Dadurch wir die Leistung des gesamten Systems optimiert und der höchtmögliche Wirkungsgrad erzielt.
Dies ist möglich durch die Ausnutzung des Geschwindigkeitsunterschieds (Zweigeschwindigkeitsantrieb) oder durch die Drehrichtung (Doppelantrieb).
In Hybrid- und Elektrofahrzeugen kommen verschiedene Arten von Motoren zum Einsatz. Der Motor treibt die Abtriebsseite des Fahrzeugs an, aber wenn eine große Kraft auf die Abtriebsseite ausgeübt wird, kann der Motor überlastet und beschädigt werden.
Der Klemmkörperfreilauf reduziert den Energieverlust bei normalem Motorlauf und verhindert Schäden am Motor, indem der Freilauf sofort sperrt, wenn Käfte in entgegengesetzter Richtung an der Motorwelle anliegen.
Klemmkörperfreiläufe werden in Verbindung mit Lagern eingesetzt, um sicherzustellen, dass alle Klemmkörper gleichermaßen zur Drehmomentübertragung beitragen. Dieses Produkt wird entwickelt, um die Kundenanforderungen zu erfüllen, den axialen Raum zu sparen, obwohl sie in Richtung des Außendurchmessers Platz haben.
Einzelheiten werden demnächst aktualisiert.
Bei der Leistungskopplung mehrerer Antriebe ist normalerweise ein externes Steuergerät erforderlich. Hierdurch kann nicht die maximale Effizienz eines Mehrfachantriebs erreicht werden.
Die Vorteile der Hybridantriebseinheit von Tsubaki sind
Einzelheiten werden bald aktualisiert.
