DE102007051732A1

DE102007051732A1 - Biodirektionale Freilaufkupplung (ORBDC) als Getriebe- synchronisiereinrichtung und Koppler

Info

Publication number: DE102007051732A1
Application number: DE102007051732A
Authority: DE
Inventors: Jeff Copley Hemphill; Brian Lee
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US20120043174A1; DE102007051734A1; WO2008049893A1; DE102007051738A1; DE102007051735A1; US8544625B2; US20080099295A1; WO2008049892A3; WO2008049894A1; WO2008049892A2; WO2008049891A1; WO2008049896A1; DE102007051736A1; DE102007051733A1; WO2008049895A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine bidirektionale Freilaufkupplung (ORBDC), die verwendet wird als Getriebesynchronisiereinrichtung oder als Koppler oder als beliebige Anwendung zwischen einer relativ beweglichen inneren Welle oder dergleichen und einer äußeren Welle, einem Zahnrad oder einem anderen koppelbaren Element, das außerhalb der ORBDC liegt.

Description

Gebiet der Erfindung
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine bidirektionale Freilaufkupplung (ORBDC), die verwendet wird als Getriebesynchronisiereinrichtung oder als Koppler oder als beliebige Anwendung zwischen einer relativ beweglichen inneren Welle oder dergleichen und einer äußeren Welle, einem Zahnrad oder einem anderen koppelbaren Element, das außerhalb der ORBDC liegt.
Der Anmelder schlägt die Verwendung der hier betrachteten ORBDC während eines Schaltvorgangs ohne Kraftflussunterbrechung in Getrieben des automatisierten manuellen Typs oder in aktiven oder passiven Übertragungen in Vierradantrieb- oder Allradantrieb-Fahrzeuganwendungen vor.
ORBDCs im Allgemeinen und insbesondere die hier betrachtete ORBDC sind von herkömmlichen Handschaltgetrieben und Verteilergetriebesystemen unter scheidbar, die Synchronisationskomponenten (Gabeln, Ringe, Kegel, Mitnahmezähne usw.) verwenden, um die Getriebe-Eingangs/Ausgangs-Drehzahlen während der Gangwahl und -schaltung anzupassen und das ausgewählte Zahnrad für die Kraftübertragung zu verriegeln. Diese Komponenten sind teuer, schwer und groß. Daher sind herkömmliche Systeme relativ teurer, massiver und erfordern ein größeres Einbauvolumen als die ORBDC gemäß der vorgeschlagenen Lösung der Erfindung. Die Erfindung verringert daher die Systemeinbaugröße und Masse im Vergleich zu herkömmlichen Synchronisationskomponentensystemen.
Die ORBDC ist eine bekannte Konstruktion und Beispiele hiervon sind in den US-Patenten 6 409 001 ; 6 997 296 ; und 6 974 400 beschrieben. Sie stellt zwei Betriebsarten in ihrer Position in einer typischen Anwendung bereit, z. B. innerhalb eines Drehzahlgetriebes und an einer Kraftübertragungswelle befestigt: 1) als Freilaufgleitlager für die Getriebedrehung, wenn die Kupplung nicht blockiert ist, und 2) als starre Kopplung für die Übertragung eines Drehmoments vom Zahnrad auf die Welle oder umgekehrt, wenn die Kupplung blockiert ist. Beide Funktionen sind effektiv bidirektional, d. h. werden während der Drehung entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durchgeführt.
HINTERGRUND DER ORBDC UND IHRER VERWENDUNG
Wie in 1 gezeigt ist, besteht die ORBDC grundsätzlich aus drei Komponentensätzen. Es ist eine gezogene äußere Schale 1 aus Lagerqualitätsstahl vorgesehen, die geteilt ist, um die Ausdehnung des Außendurchmessers der Schale und der ORBDC zu ermöglichen. Rampenoberflächen sind am Innendurchmesser oder an der inneren Oberfläche der äußeren Schale ausgebildet.
Es ist eine gezogene innere Schale 2 aus Lagerqualitätsstahl mit einem festen Innendurchmesser vorgesehen, um auf eine Welle aufgepresst zu werden. Die innere Schale weist Rampenoberflächen am Außendurchmesser oder an ihrer äußeren Oberfläche auf. Die Rampen an der äußeren Schale sowie an der inneren Schale werden durch Ausbilden von Vertiefungen oder Nuten in der axialen Richtung in einer oder beiden der Schalenoberflächen hergestellt, in denen die nachstehend beschriebenen Nadeln oder Rollen sitzen, und die geneigten Wände dieser Vertiefungen oder Nuten definieren die Rampen, auf denen sich die Nadeln oder Rollen während des nachstehend beschriebenen Betriebs bewegen.
Mehrere Nadeln oder Lagerrollen 3 sind zwischen der inneren und der äußeren Schale angeordnet und sind in den Nuten oder Aussparungen in axialer Richtung aufgenommen, die durch die Rampenoberflächen jeder Schale ausgebildet sind. Der Durchmesser der Nadeln oder Rollen ermöglicht, dass sie sich in die Nuten oder Aussparungen bewegen. Die Aussparungen oder Nuten in den Rampenoberflächen der inneren und der äußeren Schale sind so geformt und angeordnet, dass die Vertiefungen oder Nuten der inneren und äußeren Schale in einer neutralen Position radial ausgerichtet werden können.
Wenn sich die ORBDC in ihrer "neutralen" Position befindet, d. h., keine tangentialen Drehlasten auf die äußere Schale ausgeübt werden, richten sich die Rampen in der äußeren und der inneren Schale aus, was Nuten oder Taschen bildet, die die Nadeln oder Rollen locker enthalten. Die äußere Schale in dieser Position befindet sich in ihrem unbeanspruchten, unverformten Zustand, der an ihrem kleinsten Außendurchmesser liegt. Folglich funktioniert die ORBDC als Freilaufgleitlager und ihr Zustand ist nicht blockiert.
Wenn eine relative tangentiale Last auf die äußere Schale ausgeübt wird, drängt sie die äußere Schale dazu, sich relativ zur inneren Schale rotatorisch zu verschieben, wobei somit die Nuten in jeder Schale fehlausgerichtet werden. Diese Bewegung verursacht, dass sich die Nadeln 3 in ihren Nuten oder Taschen in einen Störungszustand in Bezug auf die Schalen verschieben. Wenn sich die Last aufbaut, werden die Nadeln gegen die Rampenoberflächen gedrückt und beginnen, in Richtung des Außendurchmessers der Baueinheit "auf den Rampen zu laufen". Diese Übertragung von Last von tangential zu radial und der Spalt in der äußeren Schale ermöglicht, dass der effektive Durchmes ser der äußeren Schale zunimmt. Wenn der Durchmesser zunimmt, wird der Zwischenraum zwischen der ORBDC und dem Drehzahlgetriebe um sie verringert, bis der Spalt zwischen ihnen beseitigt ist. Das Getriebe wird dann über Reibung an der Kupplung verriegelt. Wenn die ORBDC zweckmäßig ausgelegt ist, reicht die Reibungskraft aus, um das Getriebe zu verriegeln, selbst wenn das Drehmoment zunimmt, da das höhere Drehmoment als höhere tangentiale Last widergespiegelt wird, was folglich eine höhere radiale Last erzeugt und schließlich eine höhere Reibungslast erzeugt.
Die relative tangentiale Last kann über eine aktive Kraft wie z. B. ein Zugband oder eine passive Kraft wie z. B. eine Widerstandskraft von einer Ölscherung des Drehzahlgetriebes auf die äußere Schale ausgeübt werden.
Die Konstruktion der ORBDC ist der Schlüssel für die vorliegende Erfindung. Vorher bekannte Konfigurationen der ORBDC verwenden entweder keine innere Schale (durch Ausbilden von Rampen direkt an der inneren Welle) oder verwenden eine innere Schale ohne Loch, damit ein Betätigungsstift hindurchverläuft. In einer Ausführungsform hiervon wird statt dessen durch ein Keilelement, das rotatorisch an der Welle und folglich an der inneren Schale befestigt ist, verhindert, dass sich die äußere Schale in Bezug auf die innere Schale bewegt. Dieses Keilelement wird mit einer Kerbe in der äußeren Schale über eine Bewegung entlang der Wellenachse in Eingriff geschoben, ganz genauso wie herkömmliche Synchronisationskomponenten verwendet werden, um Zahnräder in Handschaltgetrieben zu verriegeln. Das US-Patent 6 409 001 stellt eine solche Anordnung detailliert dar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Steuerung des Ausübens der relativen tangentialen Last. Die Steuerung der Lastausübung wird über ein bewegliches Betätigungselement bewerkstelligt, das einteilig mit der inneren und der äußeren Schale angeordnet ist. Wenn sich das Betätigungselement in einer Position zum Verriegeln sowohl der inneren als auch der äußeren Schale in einer ausgewählten relativen Winkelposition befindet, befindet sich die ORBDC im Leerlauf und kann die relative Drehung nicht blockieren. Wenn das Betätigungselement betätigt wird, um eine relative Drehbewegung der äußeren Schale in Bezug auf die innere Schale zu ermöglichen, blockiert die Kupplung und das Zahnrad wird durch die Kupplung an der Welle verriegelt.
Wenn die Erfindung beispielsweise auf ein Doppelkupplungs-Lastschaltgetriebe angewendet wird, würde das gewünschte ungerade oder gerade Zahnrad über die Betätigung der geeigneten ORBDC blockiert werden. Alle anderen entsprechenden Zahnräder (ungerade oder gerade) würden in ihrer neutralen Position verriegelt werden. Der entgegengesetzte Zahnradsatz (ungerade oder gerade) würde auf das geeignete Zahnrad vorgewählt werden und seine ORBDC würde auch in Erwartung auf die Anwendung der entsprechenden Hauptkupplung blockiert werden. Die restlichen Zahnräder in diesem Satz würden auch im Leerlauf verriegelt werden. Die Motorkraft würde durch das erste ausgewählte Zahnrad über die erste Hauptkupplung bis zum Bedarf zum Schalten übertragen werden. Zu diesem Zeitpunkt würden die erste und die zweite Hauptkupplung lösen bzw. festklemmen, wobei somit Kraft auf das zweite ausgewählte Zahnrad übertragen wird, das bereits vorgewählt und verriegelt ist. Zu diesem Zeitpunkt würde der erste Zahnradsatz ein anderes Zahnrad vorwählen und so weiter.
Das bewegliche Betätigungselement, das verwendet wird, um die innere und die äußere Schale in einer relativen Winkelposition zu verriegeln und zu entriegeln, kann in vielen Konfigurationen entworfen werden. In seiner einfachsten Form ist es ein Stift, der sich radial von der inneren Schale nach außen durch die äußere Schale durch die ORBDC erstreckt. Der Stift könnte in ein entsprechendes Loch sowohl in der inneren als auch der äußeren Schale passen. Wenn sich der Stift an der Stelle befindet, werden die Schalen verriegelt. Wenn der Stift von mindestens einer Schale entfernt wird, können sich die Schalen relativ zueinander drehen und die ORBDC blockiert. Wie offensichtlich ist, muss in Abhängigkeit von der Konstruktion des Betätigungselements die Konstruktion der inneren und der äußeren Schale auch zur Anpassung eingestellt werden.
Die Erfindung ist so ausgelegt, dass sie mit einem Betätigungselement verwendet wird, das innerhalb der inneren Kraftübertragungswelle im Gegensatz zu einem Element, das entlang der Achse der Welle gleitet, angeordnet ist. Aus diesem Grund umfasst die ORBDC in einer Ausführungsform hiervon ein Loch, das durch sowohl die innere als auch die äußere Schale verläuft. Das Betätigungselement hiervon verläuft durch dieses Loch und verhindert entweder oder ermöglicht, dass sich die äußere Schale relativ zur inneren Schale dreht. In Anbetracht dessen, dass ein Zahnrad auf dem Außendurchmesser der äußeren Schale läuft, kann das Betätigungselement nicht über diesen Außendurchmesser vorstehen. Aus diesem Grund besitzt die äußere Schale eine vertiefte Stufe, um es in engere Nähe zur inneren Schale zu bringen. Dies verringert die Länge des Stifts, was den Stift vor einer Störung in Bezug auf das Zahnrad schützt und auch die Kräfte am Stift verringert.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
1 stellt ein Kraftübertragungssystem dar, in dem die vorliegende Erfindung verkörpert ist;
2 ist ein Detail einer ORBDC von 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer ORBDC;
4 ist ein Querschnitt durch die ORBDC von 3;
5 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform der ORBDC;
6 ist ein Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer ORBDC;
7 ist eine perspektivische Ansicht der ORBDC in 6;
8 ist ein Querschnitt entlang der Achse, der eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
9 ist ein Querschnitt der dritten Ausführungsform über die Achse;
10 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform einer ORBDC;
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die ORBDC von 10 in den freien und verriegelten Zuständen zeigt;
12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform einer ORBDC zeigt; und
13 zeigt ihre ORBDC von 12 in freien und verriegelten Zuständen.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene bevorzugte Konstruktionen für das Betätigungselement erläutert:
Die 3 und 4 zeigen Basiselemente einer ORBDC, in der die Erfindung verkörpert werden kann. Sie umfasst eine äußere Schale 1, eine innere Schale 2 und Nadelrollen 3 zwischen den Schalen. Die äußere Schale ist bei 4 geteilt. Es kann sich eine Kerbe am Spalt befinden, wie mit Bezug auf die Ausführungsform von 12 beschrieben.
Mit Bezug auf die Ausführungsform von 5 ist das Betätigungselement ein radial beweglicher Stift 11, der in die innere Kraftübertragungswelle 12 integriert ist. Ein Betätigungsrohr 13 innerhalb der Kraftwelle besitzt eine gerillte oder Nockenoberfläche 16, um den Stift 11 zu betätigen, so dass er entweder durch sowohl die innere 14 als auch die äußere 15 Schale vorsteht, wie durch den Stift 18 gezeigt, oder sich zurückzieht, wie durch den Stift 19 gezeigt, und folglich die äußere Schale zur Drehung und zum Blockieren der ORBDC freigibt. Obwohl eine innere Schale auf einer Welle gezeigt ist, kann die Oberfläche mit Rampen, die mit den Nadeln zusammenwirkt, in der Welle selbst ausgebildet sein. Die Nuten oder Vertiefungen oder Rampen können auch in nur einer der Schalen ausgebildet sein.
Die Nadeln oder Rollen in allen Ausführungsformen weisen einen Durchmesser auf, so dass sie in eine Nut oder Vertiefung eintreten und das Laufen auf einer Rampe vermeiden können.
Mit Bezug auf die Ausführungsform von 6 und 7 ist das Betätigungselement ein Drehstift 21, der in die innere Kraftübertragungswelle 22 integriert ist. Der Stift 21 kann durch verschiedene Anordnungen betätigt, d. h. gedreht werden. Die bevorzugte Konstruktion ist eine Drehtrommel 23 mit Nockenansätzen 24 daran, die die Unterseite 25 des Stifts berühren und den Stift drehen. Wenn sich der Stift 21 in der neutralen Position befindet, die durch den Stift 26 gezeigt ist, wird die ORBDC 27 gegen eine Drehung verriegelt und folglich dreht sich das Zahnrad 28 frei auf der äußeren Schale und kein Drehmoment wird übertragen. Wenn der dargestellte Stift 29 auf Grund des Kontakts zwischen den Ansätzen 24 und dem jeweiligen Stift 25 in die verriegelte Position gedreht wird, kann sich die äußere Schale der ORBDC frei verschieben und folglich auf den Rampen laufen, die äußere Schale ausdehnen und das Zahnrad in der Drehung an der inneren Kraftwelle verriegeln.
Mit Bezug auf die Ausführungsform von 8 und 9 ist das Betätigungselement ein Kippstift 31, der in der ORBDC an einer Umfangsteile von und anstelle von einer der Nadelrollen 32 installiert ist. Der Kippstift 31 weist ein Drehzentrum 33, einen Verriegelungsansatz 34, einen Verblockungsansatz 35 und einen Eingriffsansatz 36 auf. Eine Auswahltrommel 37 wird zur Übertragung zwischen der ORBDC in ihrem neutralen oder Verriegelungszustand gedreht.
Wenn die innere Auswahltrommel 37 so gedreht wird, dass der jeweilige Verblockungsnocken 38 an der Trommel den Verblockungsansatz 35 berührt, schwenkt der Stift 31 so, dass der Verriegelungsansatz 34 durch die äußere Schale 39 der ORBDC vorsteht, wobei somit ermöglicht wird, dass sich das Zahnrad frei über der äußeren Schale dreht. Wenn die Auswahltrommel 37 so gedreht wird, dass der jeweilige Eingriffsnocken 40 an der Trommel den Eingriffsansatz 36 berührt, schwenkt der Stift 31 derart, dass sich der Verriegelungsansatz 34 aus dem Eingriff mit der äußeren Schale zurückzieht, was folglich ermöglicht, dass sich die Schale relativ dreht und das Zahnrad 41 an der Welle 42 verriegelt.
In der Ausführungsform von 10 und 11 hiervon wird statt dessen durch ein Keilelement (nicht dargestellt), das rotatorisch an der Welle und folglich an der inneren Schale befestigt ist, verhindert, dass sich die äußere Schale in Bezug auf die innere Schale bewegt. Dieses Keilelement wird mit einer Kerbe 52 in der äußeren Schale über eine Bewegung entlang der Wellenachse in Eingriff geschoben, ganz genau wie herkömmliche Synchronisationskomponenten verwendet werden, um Zahnräder in Handschaltgetrieben zu verriegeln.
Mit Bezug auf 12 und 13 ist das Betätigungselement innerhalb der inneren Kraftübertragungswelle (nicht dargestellt) angeordnet und ist kein Element, das entlang der Achse der Welle gleitet. Aus diesem Grund umfasst die ORBDC in dieser Ausführungsform hiervon ein Loch 61, das durch sowohl die innere als auch die äußere Schale verläuft. Das Betätigungselement hiervon (nicht dargestellt, jedoch von einer der obigen Fig.) verläuft durch das Loch 61 und verhindert entweder oder ermöglicht, dass sich die äußere Schale relativ zur inneren Schale dreht. Da ein Zahnrad (nicht dargestellt) auf dem Außendurchmesser der äußeren Schale läuft, kann das Betätigungselement nicht über den Außendurchmesser der äußeren Schale vorstehen. Aus diesem Grund besitzt die äußere Schale eine vertiefte Stufe 62, um es in engere Nähe zur inneren Schale zu bringen. Dies verringert die Länge des Stifts, was den Stift von einer Störung in Bezug auf das Zahnrad schützt und auch die Kräfte am Stift verringert. Ferner ermöglicht dies vielmehr den Betrieb des Betätigungselements innerhalb der Breite der ORBDC, als das Hinzufügen eines Aktors axial außerhalb der äußeren Schale zu erfordern, was die ORBDC und möglicherweise das ganze System mit dieser verbreitern würde.
Es ist nicht erforderlich, dass die ORBDC sowohl eine innere als auch eine äußere Schale aufweist, um von der äußeren Schale mit vertiefter Stufe in 10 Gebrauch zu machen. Dies kann auch verwendet werden, wenn die innere Schale beseitigt wird, indem Rampen, wie vorstehend beschrieben, direkt an der inneren Welle ausgebildet werden. In einem solchen Fall würde die Stufe in unmittelbare Nähe zur Welle gelangen und immer noch ohne Störung in Bezug auf das Zahnrad eine Betätigung von innerhalb der Welle ermöglichen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezielle Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, werden viele andere Variationen und Modifikationen und andere Verwendungen für Fachleute ersichtlich. Es ist daher bevorzugt, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die spezielle Offenbarung hierin, sondern nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt ist.

Claims

Bidirektionale Freilaufkupplung, mit: einer äußeren Schale mit einer inneren Oberfläche mit darin ausgebildeten ersten Nuten oder Vertiefungen; wobei die äußere Schale geteilt ist, um zu ermöglichen, dass sich die äußere Schale bei Ausübung einer radial gerichteten Kraft auf diese radial ausdehnt; einer inneren Schale oder Oberfläche einwärts von der äußeren Schale, die in der Richtung der äußeren Schale nach außen gewandt ist und darin ausgebildete entsprechende zweite Nuten oder Vertiefungen aufweist, wobei die Anzahl und die Anordnung der zweiten Nuten und Vertiefungen derart ist, dass die ersten und die zweiten Nuten und Vertiefungen der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche auf die innere Schale oder Oberfläche und die äußere Schale in ausgewählten relativen Drehpositionen ausgerichtet werden können; wobei die Nuten und Vertiefungen Rampen definieren, die zum radialen Drängen von Nadeln oder Rollen in den Nuten oder Vertiefungen geformt sind; einem Satz von Nadeln oder Rollen, wobei jede Nadel oder Rolle in entsprechenden Nuten oder Vertiefungen und zwischen der inneren Schale oder Oberfläche und der äußeren Schale angeordnet ist, wobei die Nadeln oder Rollen einen Durchmesser aufweisen, derart, dass, wenn sie sich vollständig in den Nuten oder Vertiefungen befinden, die Nadeln oder Rollen die Schalen nicht berühren, in einer Weise, die eine relative Drehung zwischen ihnen verhindert, und, wenn eine tangentiale Kraft ausgeübt wird, um die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche tangential in Bezug aufeinander zu drehen, die Nadeln und Rollen so bemessen sind und die Rampen so bemessen und geformt sind, dass radiale Kräfte auf die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche ausgeübt werden, um sie auseinander zu drücken; einer Betätigungsvorrichtung an der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche, die wahlweise beweglich ist zwischen einer Position, in der sich die Betätigungsvorrichtung zumindest teilweise durch jede der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche erstreckt, um eine relative Drehung der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche zu blockieren, wenn eine tangentiale Kraft auf eine von ihnen ausgeübt wird; wobei, wenn sich die Betätigungsvorrichtung in der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche befindet, die Vertiefungen oder Nuten so angeordnet sind, dass die äußere Schale in Positionen gehalten wird, in denen die Nuten oder Vertiefungen derart ausgerichtet sind, dass die Nadeln oder Rollen keine radiale Kraft auf die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche ausüben; und einer Position, in der die Betätigungsvorrichtung aus dem Eingriff mit mindestens einer der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche bewegt ist, um zu ermöglichen, dass eine tangentiale Kraft, die auf mindestens eine der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche ausgeübt wird, sie relativ dreht, um zu bewirken, dass die Nadeln oder Rollen auf den Rampen laufen, um eine radiale Kraft auf die Schalen auszuüben.
Kupplung nach Anspruch 1, wobei die Betätigungsvorrichtung so unterstützt ist, dass sie in die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche, um sie gegen eine relative Drehung zu verriegeln, bzw. aus dem Eingriff mit mindestens einer der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche, um zu ermöglichen, dass sie sich relativ drehen, radial beweglich ist.
Bidirektionale Freilaufkupplung, mit: einer äußeren Schale mit einer inneren Oberfläche; wobei die äußere Schale geteilt ist, um zu ermöglichen, dass sich die äußere Schale bei Ausübung einer radial gerichteten Kraft auf diese radial ausdehnt; einer inneren Schale oder Oberfläche einwärts von der äußeren Schale, die in Richtung der äußeren Schale nach außen gewandt ist; wobei mindestens eine der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche darin ausgebildete Nuten oder Vertiefungen aufweist, wobei die Nuten und Vertiefungen Rampen definieren, die zum radialen Drücken von Nadeln oder Rollen in den Nuten oder Vertiefungen geformt sind; einem Satz von Nadeln oder Rollen, wobei jede Nadel oder Rolle in jeweiligen der Nuten oder Vertiefungen und zwischen der inneren Schale oder Oberfläche und der äußeren Schale angeordnet ist, wobei die Nadeln oder Rollen einen solchen Durchmesser aufweisen, dass, wenn sie sich vollständig in den Nuten oder Vertiefungen befinden, die Nadeln oder Rollen die Schalen nicht berühren, in einer Weise, die eine relative Drehung zwischen ihnen verhindert, und wenn eine tangentiale Kraft ausgeübt wird, um die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche tangential in Bezug aufeinander zu drehen, die Nadeln und Rollen so bemessen sind und die Rampen so bemessen und geformt sind, dass radiale Kräfte auf die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche ausgeübt werden, um sie auseinander zu drücken; einer Betätigungsvorrichtung an der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche, die wahlweise beweglich ist zwischen einer Position, in der sich die Betätigungsvorrichtung zumindest teilweise durch jede der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche erstreckt, um eine relative Drehung der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche zu blockieren, wenn eine tangentiale Kraft auf eine von ihnen ausgeübt wird; wobei, wenn sich die Betätigungsvorrichtung in der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche befindet, die Vertiefungen oder Nuten so angeordnet sind, dass die äußere Schale in Positionen gehalten wird, in denen die Nuten oder Vertiefungen derart ausgerichtet sind, dass die Nadeln oder Rollen keine radiale Kraft auf die äußere Schale und die innere Schale oder Oberfläche ausüben; und einer Position, in der die Betätigungsvorrichtung aus dem Eingriff mit mindestens einer der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche bewegt ist, um zu ermöglichen, dass eine tangentiale Kraft, die auf mindestens eine der äußeren Schale und der inneren Schale oder Oberfläche ausgeübt wird, sie relativ dreht, um zu bewirken, dass die Nadeln oder Rollen auf den Rampen laufen, um eine radiale Kraft auf die Schalen auszuüben.