Mikä on Sprag -kytkin?

Sprag -kytkin on eräänlainen vierintälaakeri, joka pyörii vapaasti yhteen suuntaan ja lukittuu paikalleen, kun sitä käännetään vastakkaiseen suuntaan. Tämä kytkin käyttää jousikuormitteisia sprag -teloja, joiden avulla yksi elementti voi vapaasti pyöräillä toisen ympärillä, kunnes suunta muuttuu. Sprag -kytkintä käytetään usein moottoriajoneuvon automaattivaihteistossa. Sitä käytetään myös erityyppisissä helikopteri-, moottoripyörä- ja nostinsovelluksissa. Sprag -kytkimiä käytetään joskus takaisinkytkentälaitteena tietyntyyppisissä kuljetinjärjestelmissä.

Spragkytkimellä on rullalaakerin ulkonäkö, mutta se toimii vain yhtenä yksisuuntaisena. Vastakkaiseen suuntaan käännettynä se toimii kytkimenä eikä laakerina. Kun käänteinen vääntömomentti on käytössä, kahden elementin välissä olevat hajotusrullat kallistuvat hieman lukitakseen paikalleen ja pysäyttämään välittömästi toisen elementin pyörimisen. Tämän laitteen sprag -rullat on jousikuormitettu estämään välyksen syntyminen kytkimen käytön aikana.

Autovalmistajat käyttävät toisinaan sprag -kytkintä automaattivaihteistoissa tasaisen vaihteenvaihdon aikaansaamiseksi ajoneuvon ollessa kuormitettuna. Tässä sovelluksessa erillistä kytkintä käytetään valmistamaan vaihteisto vaihteenvaihtoon estämällä sitä pyörimästä nopeammin kuin tällä hetkellä kytketty vaihde. Tämän prosessin aikana vääntömomentti vapautuu spragkytkimestä, jotta vaihteisto voi pyöriä hallitulla mutta vapaalla pyörimisellä. Vaihteenvaihdon loppuun saattamiseksi ylempi vaihde kytketään päälle, jolloin sprag muuttuu kytkin- tai ajotilaan, kun vääntömomenttia käytetään uudelleen. Koko prosessi toistetaan jokaisen peräkkäisen vaihdon yhteydessä.

Näitä laitteita käytetään joskus vääntömomentin siirtämiseen helikopterin moottorista sen pääroottoriin. Moottorivian sattuessa tämäntyyppinen kytkin mahdollistaa roottorin automaattisen pyörimisen jatkamalla pyörimistä nopeammin kuin moottori pyörii. Monissa moottoripyörätyypeissä käytetään myös sprag -kytkintä ensisijaisena moottorina moottorin ja takapyörän välillä. Tämäntyyppisen kytkimen ansiosta takapyörä voi pitää pitoa tienpinnan kanssa nopeiden alasvaihtotoimien aikana. Spragkytkimiä käytetään myös takaisinkytkentänä monissa teollisuuden nostolaitteissa, jotta niiden kuorma ei putoa, jos katastrofaalinen mekaaninen vika ilmenee.

Sprag -kytkin tulee myös takaisinkytkentämekanismiksi kaltevissa kuljettimissa. Kaltevassa asennossa toimivat kuormatut kuljettimet yrittävät usein ajaa taaksepäin, kun käyttömekanismi pysäytetään. Tässä sovelluksessa ulompi elementti kiinnittyy kuljettimeen momenttivarren avulla. Kytkimen sisäosa pyörii sitten vapaasti kuljettimen eteenpäin liikkuessa. Jos kuljetin yrittää juosta taaksepäin, hajotustelat kytkeytyvät ja liike pysähtyy.