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DE102016221703B3 - Freewheel device and method for mounting a freewheel device - Google Patents

Freewheel device and method for mounting a freewheel device Download PDF

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DE102016221703B3
DE102016221703B3 DE102016221703.8A DE102016221703A DE102016221703B3 DE 102016221703 B3 DE102016221703 B3 DE 102016221703B3 DE 102016221703 A DE102016221703 A DE 102016221703A DE 102016221703 B3 DE102016221703 B3 DE 102016221703B3
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DE
Germany
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inner ring
cage
freewheel device
ring
segment
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DE102016221703.8A
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German (de)
Inventor
Jan Heymel
Ralph Schimpf
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
    • F16D41/063Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by moving along the inner and the outer surface without pivoting or rolling, e.g. sliding wedges

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Freilaufvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenring (1) und einen Außenring (2) sowie mindestens eine radial zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) angeordnete Kupplungsscheibe (3), die aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneter sowie durch einen Käfig (4) miteinander verbundener Segmente (5) ausgebildet ist, wobei der Innenring (1) an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen (6) aufweist, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen (7) an der mindestens einen Kupplungsscheibe (5) zusammenwirken, um bei einer ersten Rotation des Innenrings (1) eine Freilauffunktion zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) zu ermöglichen und bei einer zweiten Rotation des Innenrings (1), die entgegengesetzt zur ersten Rotation ist, eine Sperrfunktion zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) zu ermöglichen, wobei ferner der Käfig (4) für jedes Segment (5) eine jeweilige Tasche (8) zur Aufnahme des jeweiligen Segments (5) aufweist, wobei das jeweilige Segment (5) mindestens eine erste und eine zweite Haltekontur (11a, 11b) aufweist, und wobei der Käfig (4) an der jeweiligen Tasche (8) mindestens eine Haltenase (10) aufweist, wobei die mindestens eine erste Haltekontur (10) zur Montage des jeweiligen Segments (5) im Käfig (4) mit der mindestens einen Haltenase (10) zusammenwirkt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Montage einer derartigen Freilaufvorrichtung.The invention relates to a freewheel device for a motor vehicle, comprising an inner ring (1) and an outer ring (2) and at least one radially between the inner ring (1) and the outer ring (2) arranged clutch disc (3), which consists of a plurality of circumferentially is formed adjacent to each other and by a cage (4) interconnected segments (5), wherein the inner ring (1) on an outer peripheral surface has a plurality of ramps (6) with correspondingly formed ramps (7) on the at least one Clutch disc (5) cooperate to allow for a first rotation of the inner ring (1) a freewheeling function between the inner ring (1) and the outer ring (2) and at a second rotation of the inner ring (1), which is opposite to the first rotation, a locking function between the inner ring (1) and the outer ring (2) to allow, further wherein the cage (4) for each segment (5) has a respective Tas che (8) for receiving the respective segment (5), wherein the respective segment (5) at least a first and a second holding contour (11a, 11b), and wherein the cage (4) on the respective pocket (8) at least a retaining lug (10), wherein the at least one first retaining contour (10) for mounting the respective segment (5) in the cage (4) cooperates with the at least one retaining lug (10). The invention also relates to a method for assembling such a freewheel device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage dieser Freilaufvorrichtung. Ferner ist der Einsatz der Freilaufvorrichtung auch in Industrieanwendungen denkbar.The invention relates to a freewheel device for a motor vehicle and a method for assembling this freewheel device. Furthermore, the use of the freewheel device is also conceivable in industrial applications.

Aus der DE 10 2008 061 077 A1 geht eine Freilauf-Reibkupplung hervor. Diese umfasst einen flachen Außenring, mit einem runden Innenumfang und einem runden Außenumfang und einen flachen Klemmring, der einen versetzten Radius und mindestens einen verjüngten Klemmkörper aufweist, der mindestens einen Teil des Innenumfangs des Klemmrings bildet, und einen Außenumfang, der einen Spalt aufweist, wobei der Klemmring mit dem Innenumfang des Außenrings eine Presspassung bildet. Ferner umfasst die Freilauf-Reibkupplung einen Innenring, mit einer runden Innenkante und einem flachen äußeren Flansch, der eine Außenkante bildet, wobei die Außenkante im Wesentlichen rund ist und zu mindestens einer verjüngten Rampe ausgeformt ist. Die mindestens eine Rampe des Innenrings kommt in Kontakt mit mindestens einem der verjüngten Klemmkörper, um mindestens einen Reibeingriffspunkt zu bilden, wenn sie in eine Richtung gedreht wird.From the DE 10 2008 061 077 A1 goes out a freewheel friction clutch. This comprises a flat outer ring having a round inner circumference and a round outer circumference and a flat clamping ring having an offset radius and at least one tapered clamping body forming at least part of the inner circumference of the clamping ring, and an outer periphery having a gap the clamping ring forms an interference fit with the inner circumference of the outer ring. Furthermore, the freewheel friction clutch comprises an inner ring, with a round inner edge and a flat outer flange, which forms an outer edge, wherein the outer edge is substantially round and is formed to at least one tapered ramp. The at least one ramp of the inner ring comes into contact with at least one of the tapered clamp bodies to form at least one frictional engagement point when rotated in one direction.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Freilaufvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln, und insbesondere die Leistungsfähigkeit der Freilaufvorrichtung zu erhöhen sowie die Fertigung und Montage zu verbessern.The object of the invention is to further develop a freewheel device for a motor vehicle, and in particular to increase the performance of the freewheel device and to improve the production and assembly.

Die erfindungsgemäße Freilaufvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Innenring und einen Außenring sowie mindestens eine radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Kupplungsscheibe, die aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneter sowie durch einen Käfig miteinander verbundener Segmente ausgebildet ist, wobei der Innenring an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen aufweist, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen an der mindestens einen Kupplungsscheibe zusammenwirken, um bei einer ersten Rotation des Innenrings eine Freilauffunktion zwischen dem Innenring und dem Außenring zu ermöglichen und bei einer zweiten Rotation des Innenrings, die entgegengesetzt zur ersten Rotation ist, eine Sperrfunktion zwischen dem Innenring und dem Außenring zu ermöglichen, wobei ferner der Käfig für jedes Segment eine jeweilige Tasche zur Aufnahme des jeweiligen Segments aufweist, wobei das jeweilige Segment mindestens eine erste und eine zweite Haltekontur aufweist, und wobei der Käfig an der jeweiligen Tasche mindestens eine Haltenase aufweist, wobei die mindestens eine erste Haltekontur zur Montage des jeweiligen Segments im Käfig mit der mindestens einen Haltenase zusammenwirkt.The freewheel device according to the invention for a motor vehicle comprises an inner ring and an outer ring and at least one radially disposed between the inner ring and the outer ring clutch disc, which is formed of a plurality of circumferentially adjacent to each other and interconnected by a cage segments, wherein the inner ring on a Outer peripheral surface has a plurality of ramps which cooperate with correspondingly formed ramps on the at least one clutch disc to allow a first rotation of the inner ring a freewheeling function between the inner ring and the outer ring and a second rotation of the inner ring, opposite to the first rotation is to allow a locking function between the inner ring and the outer ring, further wherein the cage for each segment has a respective pocket for receiving the respective segment, the respective segment minde Stens having a first and a second holding contour, and wherein the cage has at least one retaining lug on the respective pocket, wherein the at least one first retaining contour cooperates for mounting the respective segment in the cage with the at least one retaining lug.

Mit anderen Worten ist die mindestens eine Kupplungsscheibe aus dem Käfig und die am Käfig angeordneten Segmente ausgebildet. Mithin ist der Käfig dazu vorgesehen, die einzelnen Segmente in den Taschen aufzunehmen und an den jeweiligen Rampen am Innenring zu positionieren, wobei jedes Segment eine jeweilige Rampe an der Innenumfangsfläche aufweist.In other words, the at least one clutch disc is formed from the cage and the segments arranged on the cage. Thus, the cage is intended to receive the individual segments in the pockets and position them on the respective ramps on the inner ring, each segment having a respective ramp on the inner circumferential surface.

Zur Montage der Kupplungsscheibe werden die Segmente in die dafür vorgesehenen Taschen gesteckt, wobei die Haltenase am Käfig in die erste Haltekontur am jeweiligen Segment greift. Dadurch wird das jeweilige Segment während der Montage in der Tasche am Käfig gehalten. Die Kupplungsscheibe wird am Außenring positioniert, wobei die jeweiligen Segmente radial nach außen verschoben werden bis die Haltenase am Käfig in die zweite Haltekontur am jeweiligen Segment einschnappt und dadurch die Kupplungsscheibe radial am Außenring fixiert.To mount the clutch disc, the segments are inserted into the pockets provided, wherein the retaining lug on the cage engages in the first holding contour on the respective segment. As a result, the respective segment is held during assembly in the pocket on the cage. The clutch disc is positioned on the outer ring, wherein the respective segments are displaced radially outward until the retaining lug on the cage snaps into the second retaining contour on the respective segment and thereby fixes the clutch disc radially on the outer ring.

In Freilaufrichtung wird die mindestens eine Kupplungsscheibe von den Rampen am Innenring nahezu reibungsfrei mitgeschleppt. Demgegenüber erfolgt in Sperrrichtung eine Klemmung der Kupplungsscheibe durch eine konstruktive Interaktion bzw. Überlagerung der Rampen des Innenrings mit den Rampen am jeweiligen Segment. Insbesondere wird durch die konstruktive Interaktion der Rampen des Innenrings mit den Rampen am jeweiligen Segment die Kupplungsscheibe radial aufgeweitet. Dadurch kommen die Segmente reibschlüssig am Außenring zur Anlage. Mithin verklemmen die Segmente radial zwischen dem Innenring und dem Außenring und koppeln dadurch den Innenring mit dem Außenring. In Sperrrichtung werden der Innenring und der Außenring über die mindestens eine Kupplungsscheibe drehfest miteinander verbunden.In the freewheeling direction, the at least one clutch disc is entrained by the ramps on the inner ring almost without friction. In contrast, takes place in the reverse direction, a clamping of the clutch disc by a constructive interaction or superposition of the ramps of the inner ring with the ramps on the respective segment. In particular, the clutch disc is radially expanded by the constructive interaction of the ramps of the inner ring with the ramps on the respective segment. As a result, the segments come frictionally engaged on the outer ring to the plant. Thus, the segments jam radially between the inner ring and the outer ring, thereby coupling the inner ring to the outer ring. In the reverse direction, the inner ring and the outer ring are rotatably connected to each other via the at least one clutch disc.

Bevorzugt ist der Käfig ringförmig ausgebildet und zur tangentialen Führung der Segmente vorgesehen. Insbesondere besteht der Käfig aus einem ersten und zweiten Ringelement, wobei die beiden Ringelemente über axial dazwischen ausgebildete Stege miteinander verbunden sind. Tangential zwischen zwei Stegen und axial zwischen den beiden Ringelementen ist jeweils eine Tasche ausgebildet, in der das jeweilige Segment aufgenommen ist. Der Käfig kann sowohl einteilig als auch mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere ist der Käfig aus einem Polymer ausgebildet. Ferner ist es auch denkbar, den Käfig aus einem Metallblech oder aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise Messing auszubilden.Preferably, the cage is annular and provided for tangential guidance of the segments. In particular, the cage consists of a first and second ring element, wherein the two ring elements are connected to each other via webs formed axially therebetween. Tangential between two webs and axially between the two ring elements is formed in each case a pocket in which the respective segment is received. The cage can be formed both one-piece and multi-part. In particular, the cage is formed of a polymer. Furthermore, it is also conceivable to form the cage from a metal sheet or from another material, for example brass.

Vorzugsweise ist eine Innenumfangsfläche des Außenrings zylindrisch ausgebildet, wobei an der Innenumfangsfläche des Außenrings eine umlaufende Nut zur radialen Aufnahme der Segmente ausgebildet ist. Vorzugsweise ist eine Außenumfangsfläche der mindestens einen Kupplungsscheibe ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Mithin sind radial zwischen der mindestens einen Kupplungsscheibe und dem Außenring keine Rampen ausgebildet. Insbesondere wird das jeweilige Segment von dem Käfig mit einer leichten Vorspannung in die Nut gedrückt. Somit kommt die Kupplungsscheibe radial in der Nut zur Anlage. Je nach Anwendungsfall ist die Breite der jeweiligen Segmente variabel einstellbar, um Spannungen in der Nut am Außenring zu beeinflussen. Insbesondere wird das Verhältnis zwischen der Breite des jeweiligen Segments und dem Radius im Nutgrund eingestellt.Preferably, an inner peripheral surface of the outer ring is cylindrical, wherein on the Inner peripheral surface of the outer ring is formed a circumferential groove for radial reception of the segments. Preferably, an outer peripheral surface of the at least one clutch disc is also cylindrical. Consequently, no ramps are formed radially between the at least one clutch disc and the outer ring. In particular, the respective segment is pressed by the cage with a slight bias in the groove. Thus, the clutch disc comes radially in the groove to the plant. Depending on the application, the width of the respective segments is variably adjustable to influence stresses in the groove on the outer ring. In particular, the ratio between the width of the respective segment and the radius in the groove base is adjusted.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt ein Verhältnis von einem Innenradius am Außenring zu einem Außenradius am Innenring mindestens 1,1 und höchstens 1,6. Mit anderen Worten ist der Quotient aus dem Innenradius am Außenring und dem Außenradius am Innenring mindestens 1,1 und höchstens 1,6. Dadurch wird insbesondere der Kippwinkel der Segmente beim Sperren optimiert, wobei die Leistungsfähigkeit der Freilaufvorrichtung erhöht wird.According to a preferred embodiment, a ratio of an inner radius on the outer ring to an outer radius on the inner ring is at least 1.1 and at most 1.6. In other words, the quotient of the inner radius on the outer ring and the outer radius on the inner ring is at least 1.1 and at most 1.6. As a result, in particular the tilt angle of the segments is optimized during locking, whereby the performance of the freewheel device is increased.

Bevorzugt weist die mindestens eine Kupplungsscheibe zumindest vier und höchstens vierzehn Segmente auf. Je weniger Segmente die Kupplungsscheibe aufweist, umso größer ist die Anlagefläche zwischen dem jeweiligen Segment und der Rampe als auch zwischen dem jeweiligen Segment und der dem Außenring.Preferably, the at least one clutch disc has at least four and at most fourteen segments. The fewer segments the clutch disc has, the larger the contact surface between the respective segment and the ramp and between the respective segment and the outer ring.

Ferner bevorzugt ist der Käfig symmetrisch ausgebildet und weist eine gerade Anzahl von Taschen auf. Insbesondere ist der Käfig spritzgusstechnisch aus einem Polymer hergestellt. Die symmetrische Ausbildung des Käfigs verbessert insbesondere die Herstellung des Käfigs im Spritzgussverfahren, da ein gleichmäßiges Befüllen der Spritzgussform möglich ist. Unter einer geraden Anzahl von Taschen ist zu verstehen, dass der Käfig insbesondere vier, sechs, acht oder zehn Taschen aufweist.Further preferably, the cage is symmetrical and has an even number of pockets. In particular, the cage is produced by injection molding from a polymer. The symmetrical design of the cage improves in particular the production of the cage by injection molding, since a uniform filling of the injection mold is possible. An even number of pockets means that the cage has in particular four, six, eight or ten pockets.

Vorzugsweise weist die jeweilige Rampe an der Außenumfangsfläche des Innenrings zumindest teilweise ein Profil einer logarithmischen Spirale auf. Mit anderen Worten wächst ein Radius der jeweiligen Rampe an der Außenumfangsfläche des Innenrings proportional zur Bogen- bzw. Spirallänge. Ferner kann die Rampe auch linear oder kurvenförmig oder basierend auf einer anderen mathematischen Funktion ausgebildet sein.Preferably, the respective ramp on the outer peripheral surface of the inner ring at least partially on a profile of a logarithmic spiral. In other words, a radius of the respective ramp on the outer peripheral surface of the inner ring grows in proportion to the arc or spiral length. Further, the ramp may also be formed linear or curved or based on another mathematical function.

Bevorzugt weist der Käfig mehrere radial ausgebildete Führungselemente auf, wobei das jeweilige Führungselement dazu vorgesehen ist, bei der ersten Rotation des Innenrings tangential an der jeweiligen Rampe an der Außenumfangsfläche des Innenrings zur Anlage zu kommen. Somit wird der Käfig und dadurch auch die gesamte Kupplungsscheibe bei der ersten Rotation des Innenrings über die mit dem jeweiligen Führungselement zusammenwirkende Rampe an der Außenumfangsfläche des Innenrings mitgeschleppt, um eine Freilauffunktion zu realisieren.Preferably, the cage has a plurality of radially formed guide elements, wherein the respective guide element is provided to come tangentially to the respective ramp on the outer peripheral surface of the inner ring during the first rotation of the inner ring to rest. Thus, during the first rotation of the inner ring, the cage and thereby also the entire clutch disc are dragged along the outer peripheral surface of the inner ring via the ramp cooperating with the respective guide element in order to realize a freewheeling function.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Käfig in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Führungselements eine jeweilige Ausnehmung auf. Mit anderen Worten ist die jeweilige Ausnehmung axial, radial oder tangential benachbart an dem jeweiligen Führungselement angeordnet. Die Ausnehmung ist dazu vorgesehen, das Fließverhalten des Materials zur Bildung des jeweiligen Führungselements am Käfig während der Herstellung im Spritzgussverfahren zu verbessern. Dabei kann die Ausnehmung durchgehend von einer Oberfläche zur anderen Oberfläche des Käfigs ausgebildet sein oder zumindest nur teilweise in die Oberfläche des Käfigs eindringen.According to a preferred embodiment, the cage has a respective recess in the immediate vicinity of the respective guide element. In other words, the respective recess is arranged axially, radially or tangentially adjacent to the respective guide element. The recess is intended to improve the flow behavior of the material to form the respective guide element on the cage during the production by injection molding. In this case, the recess may be formed continuously from one surface to the other surface of the cage or at least partially penetrate into the surface of the cage.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der vier Figuren näher dargestellt. Hierbei zeigt

  • 1 eine schematische Stirnseitendarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Freilaufvorrichtung,
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Freilaufvorrichtung gemäß 1,
  • 3 eine schematische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Freilaufvorrichtung gemäß 1, und
  • 4 eine schematische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Freilaufvorrichtung gemäß 3.
Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the four figures. This shows
  • 1 a schematic front side view to illustrate the structure of a freewheel device according to the invention,
  • 2 a schematic sectional view of the freewheel device according to the invention 1 .
  • 3 a schematic detail of the inventive freewheel device according to 1 , and
  • 4 a schematic detail of the inventive freewheel device according to 3 ,

Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Freilaufvorrichtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug einen Innenring 1 und einen Außenring 2 sowie eine radial zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 angeordnete Kupplungsscheibe 3 auf. Die Kupplungsscheibe 3 ist aus acht in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneter sowie durch einen Kä4 miteinander verbundener Segmente 5 ausgebildet. Der Kä4 ist ringförmig ausgebildet und zur axialen Aufnahme sowie zur tangentialen Führung der Segmente 5 vorgesehen. Ferner weist der Innenring 1 an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen 6 auf, wobei eine jeweilige Rampe 6 an der Außenumfangsfläche des Innenrings 1 mit einer jeweiligen korrespondierend dazu ausgebildeten Rampe 7 an einem jeweiligen Segment 5 der Kupplungsscheibe 3 zusammenwirkt. Die jeweilige Rampe 6 an der Außenumfangsfläche des Innenring 1 weist das Profil einer logarithmischen Spirale auf. Mithin weist auch die jeweilige Rampe 7 an der Kupplungsscheibe 3 das Profil einer logarithmischen Spirale auf, die jedoch komplementär zur Rampe 6 an der Außenumfangsfläche des Innenrings 1 ausgebildet ist.According to 1 has a freewheel device according to the invention for a - not shown here - motor vehicle an inner ring 1 and an outer ring 2 and a radially between the inner ring 1 and the outer ring 2 arranged clutch disc 3 on. The clutch disc 3 is made of eight circumferentially adjacent to each other and arranged by a Ka 4 interconnected segments 5 educated. The Ka 4 is annular and for axial reception and tangential guidance of the segments 5 intended. Furthermore, the inner ring 1 on an outer peripheral surface a plurality of ramps 6 on, with a respective ramp 6 on the outer peripheral surface of the inner ring 1 with a respective corresponding thereto trained ramp 7 at a respective segment 5 the clutch disc 3 interacts. The respective ramp 6 on the outer peripheral surface of the inner ring 1 has the profile of a logarithmic spiral. Consequently, also indicates the respective ramp 7 on the clutch disc 3 the profile of a logarithmic spiral, but complementary to the ramp 6 on the outer peripheral surface of the inner ring 1 is trained.

Ferner weist der Kä4 mehrere radial ausgebildete Führungselemente 13 auf, wobei das jeweilige Führungselement 13 dazu vorgesehen ist, bei der ersten Rotation des Innenrings 1 tangential an der jeweiligen Rampe 6 an der Außenumfangsfläche des Innenrings 1 zur Anlage zu kommen. Dies ermöglicht ein Mitschleppen der Kupplungsscheibe 3 bei der ersten Rotation des Innenrings 1 und somit die Freilauffunktion der Freilaufvorrichtung. Mithin wird bei der ersten Rotation des Innenrings 1 die Freilauffunktion zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 ermöglicht. Die erste Rotation ist vorliegend eine Rotation des Innenrings 1 im Uhrzeigersinn. Demgegenüber wird bei einer zweiten Rotation des Innenrings 1, die entgegengesetzt zur ersten Rotation ist, eine Sperrfunktion zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 ermöglicht. Mithin ist die zweite Rotation eine Rotation des Innenrings 1 gegen den Uhrzeigersinn. Bei der Sperrfunktion der Freilaufvorrichtung laufen die Rampen 6 an der Außenumfangsfläche des Innenrings 1 auf den Rampen 7 an der Kupplungsscheibe 3 zu, so dass der Durchmesser der Kupplungsscheibe 3 vergrößert wird. Es kommt zu einer Verklemmung der Kupplungsscheibe 3 radial zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2. Insbesondere verklemmt jedes Segment 5 der Kupplungsscheibe 3 radial zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2, so dass bei der zweiten Rotation des Innenrings 1 über die Kupplungsscheibe 3 ein Drehmoment zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 übertragen wird. Ein Verhältnis von einem Innenradius 12a am Außenring 2 zu einem Außenradius 12b am Innenring 1 beträgt 1,3.Furthermore, the Ka 4 a plurality of radially formed guide elements 13 on, with the respective guide element 13 is provided at the first rotation of the inner ring 1 tangential to the respective ramp 6 on the outer peripheral surface of the inner ring 1 to come to the plant. This allows a towed the clutch disc 3 at the first rotation of the inner ring 1 and thus the freewheeling function of the freewheel device. Thus, at the first rotation of the inner ring 1 the freewheel function between the inner ring 1 and the outer ring 2 allows. The first rotation is in this case a rotation of the inner ring 1 clockwise. In contrast, in a second rotation of the inner ring 1 , which is opposite to the first rotation, a blocking function between the inner ring 1 and the outer ring 2 allows. Thus, the second rotation is a rotation of the inner ring 1 counterclockwise. When the lock function of the freewheel device, the ramps run 6 on the outer peripheral surface of the inner ring 1 on the ramps 7 on the clutch disc 3 too, so that the diameter of the clutch disc 3 is enlarged. It comes to a jamming of the clutch disc 3 radially between the inner ring 1 and the outer ring 2 , In particular, every segment is jammed 5 the clutch disc 3 radially between the inner ring 1 and the outer ring 2 , so that at the second rotation of the inner ring 1 over the clutch disc 3 a torque between the inner ring 1 and the outer ring 2 is transmitted. A ratio of an inner radius 12a on the outer ring 2 to an outside radius 12b on the inner ring 1 is 1.3.

2 stellt eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Freilaufvorrichtung dar. Eine Innenumfangsfläche des Außenrings 2 ist zylindrisch ausgebildet, wobei an der Innenumfangsfläche des Außenrings 2 eine umlaufende Nut 9 zur radialen Aufnahme der Segmente 5 ausgebildet ist. Die Segmente 5 sind in den Taschen 8 am Kä4 aufgenommen. Vorliegend sind die Segmente 5 zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 verklemmt. Der Kä4 ist symmetrisch ausgebildet und weist eine gerade Anzahl, nämlich acht Taschen 8 auf. 2 shows a sectional view of the freewheel device according to the invention. An inner peripheral surface of the outer ring 2 is cylindrical, wherein on the inner peripheral surface of the outer ring 2 a circumferential groove 9 for radial reception of the segments 5 is trained. The segments 5 are in the pockets 8th at the Ka 4 added. Here are the segments 5 between the inner ring 1 and the outer ring 2 jammed. The Ka 4 is symmetrical and has an even number, namely eight pockets 8th on.

Nach 3 weist der Kä4 in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Führungselements 13 eine jeweilige Ausnehmung 14 auf. Die jeweilige Ausnehmung 14 ist radial nach außen versetzt von dem jeweiligen Führungselement 13 ausgebildet. Ferner dringt die jeweilige Ausnehmung 14 stirnseitig in den Kä4 ein. Die Rampen 6 am Innenring 1 wirken konstruktiv mit den Rampen 7 am jeweiligen Segment 5 zusammen, um ein Verklemmen des jeweiligen Segments 5 zwischen Außenring 2 und Innenring 1 zu bewirken.To 3 the Ka 4 in the immediate vicinity of the respective guide element 13 a respective recess 14 on. The respective recess 14 is offset radially outward from the respective guide element 13 educated. Furthermore, the respective recess penetrates 14 frontally in the Ka 4 one. The ramps 6 on the inner ring 1 work constructively with the ramps 7 at the respective segment 5 together, to jamming the respective segment 5 between outer ring 2 and inner ring 1 to effect.

In 4 ist die tangentiale Verbindung zwischen dem Kä4 und dem Segment 5 dargestellt. Das Segment 5 weist eine erste und eine zweite Haltekontur 11a, 11b auf. Demgegenüber weist der Kä4 eine Haltenase 10 auf. Die erste Haltekontur 11a ist zur Montage des Segments 5 im Kä4 vorgesehen. Ferner ist die zweite Haltekontur 11b zur Positionierung des Segments am Außenring 2 vorgesehen.In 4 is the tangential connection between the Ka 4 and the segment 5 shown. The segment 5 has a first and a second holding contour 11a . 11b on. In contrast, the Ka 4 a holding nose 10 on. The first holding contour 11a is for mounting the segment 5 in the kitchen 4 intended. Furthermore, the second holding contour 11b for positioning the segment on the outer ring 2 intended.

Bei der Montage der Freilaufvorrichtung wird zunächst das jeweilige Segment 5 in die jeweilige Tasche 8 am Kä4 gesteckt, wobei die jeweilige Haltenase 10 am Kä4 in die erste Haltekontur 11a am jeweiligen Segment 5 greift, um das jeweilige Segment 5 am Kä4 zu fixieren. Danach wird das jeweilige Segment 5 in der jeweiligen Tasche 8 radial nach außen verschoben, wobei die jeweilige Haltenase 10 am Kä4 in die zweite Haltekontur 11b am jeweiligen Segment 5 greift, um das jeweilige Segment 5 am Außenring 2 zu positionieren. Insbesondere ist beidseitig in Tangentialrichtung am jeweiligen Segment 5 eine jeweilige Haltekontur 11a, 11b ausgebildet, wobei somit auch beide Tangentialflächen einer jeweiligen Tasche 8 eine jeweilige Haltenase 10 aufweisen.When mounting the freewheel device is first the respective segment 5 in the respective bag 8th at the Ka 4 inserted, with the respective retaining lug 10 at the Ka 4 in the first holding contour 11a at the respective segment 5 attacks to the respective segment 5 at the Ka 4 to fix. After that, the respective segment 5 in the respective bag 8th moved radially outwards, with the respective retaining lug 10 at the Ka 4 in the second holding contour 11b at the respective segment 5 attacks to the respective segment 5 on the outer ring 2 to position. In particular, on both sides in the tangential direction on the respective segment 5 a respective holding contour 11a . 11b formed, and thus both tangential surfaces of a respective pocket 8th a respective retaining lug 10 exhibit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Innenringinner ring
22
Außenringouter ring
33
Kupplungsscheibeclutch disc
44
KäfigCage
55
Segmentsegment
66
Rampe am InnenringRamp on the inner ring
77
Rampe am SegmentRamp on the segment
88th
TaschenBags
99
Nutgroove
1010
Haltenaseretaining nose
11a, 11b11a, 11b
Haltekonturretaining contour
12a12a
Innenradius am AußenringInner radius on the outer ring
12b12b
Außenradius am InnenringOuter radius on the inner ring
1313
Führungselementguide element
1414
Ausnehmungrecess

Claims (10)

Freilaufvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenring (1) und einen Außenring (2) sowie mindestens eine radial zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) angeordnete Kupplungsscheibe (3), die aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneter sowie durch einen Käfig (4) miteinander verbundener Segmente (5) ausgebildet ist, wobei der Innenring (1) an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen (6) aufweist, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen (7) an der mindestens einen Kupplungsscheibe (5) zusammenwirken, um bei einer ersten Rotation des Innenrings (1) eine Freilauffunktion zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) zu ermöglichen und bei einer zweiten Rotation des Innenrings (1), die entgegengesetzt zur ersten Rotation ist, eine Sperrfunktion zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) zu ermöglichen, wobei ferner der Käfig (4) für jedes Segment (5) eine jeweilige Tasche (8) zur Aufnahme des jeweiligen Segments (5) aufweist, wobei das jeweilige Segment (5) mindestens eine erste und eine zweite Haltekontur (11a, 11b) aufweist, und wobei der Käfig (4) an der jeweiligen Tasche (8) mindestens eine Haltenase (10) aufweist, wobei die mindestens eine erste Haltekontur (10) zur Montage des jeweiligen Segments (5) im Käfig (4) mit der mindestens einen Haltenase (10) zusammenwirkt.Freewheel device for a motor vehicle, comprising an inner ring (1) and an outer ring (2) and at least one radially between the inner ring (1) and the outer ring (2) arranged clutch disc (3), of a plurality of circumferentially adjacent to each other and arranged formed by a cage (4) interconnected segments (5), wherein the inner ring (1) on an outer peripheral surface has a plurality of ramps (6) with correspondingly formed ramps (7) on the at least one clutch disc (5) cooperate to allow for a first rotation of the inner ring (1) a freewheeling function between the inner ring (1) and the outer ring (2) and a second rotation of the inner ring (1), which is opposite to the first rotation, a blocking function between the Inner ring (1) and the outer ring (2) to allow, further wherein the cage (4) for each segment (5) has a respective pocket (8) for receiving the jew in which the respective segment (5) has at least one first and one second retaining contour (11a, 11b), and wherein the cage (4) has at least one retaining lug (10) on the respective pocket (8), wherein the at least one first retaining contour (10) for assembling the respective segment (5) in the cage (4) cooperates with the at least one retaining lug (10). Freilaufvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (4) ringförmig ausgebildet ist und zur tangentialen Führung der Segmente (5) vorgesehen ist.Freewheel device after Claim 1 , characterized in that the cage (4) is annular and is provided for tangential guidance of the segments (5). Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangsfläche des Außenrings (2) zylindrisch ausgebildet ist, wobei an der Innenumfangsfläche des Außenrings (2) eine umlaufende Nut (9) zur radialen Aufnahme der Segmente (5) ausgebildet ist.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that an inner peripheral surface of the outer ring (2) is cylindrical, wherein on the inner peripheral surface of the outer ring (2) has a circumferential groove (9) for radial reception of the segments (5). Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von einem Innenradius (12a) am Außenring (2) zu einem Außenradius (12b) am Innenring (1) mindestens 1,1 und höchstens 1,6 beträgt.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio of an inner radius (12a) on the outer ring (2) to an outer radius (12b) on the inner ring (1) is at least 1.1 and at most 1.6. Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kupplungsscheibe (3) zumindest vier und höchstens vierzehn Segmente (5) aufweist.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one clutch disc (3) has at least four and at most fourteen segments (5). Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (4) symmetrisch ausgebildet ist und eine gerade Anzahl von Taschen (8) aufweist.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that the cage (4) is symmetrical and has an even number of pockets (8). Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Rampe (6) an der Außenumfangsfläche des Innenrings (1) zumindest teilweise ein Profil einer logarithmischen Spirale aufweist.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective ramp (6) on the outer peripheral surface of the inner ring (1) at least partially has a profile of a logarithmic spiral. Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (4) mehrere radial ausgebildete Führungselemente (13) aufweist, wobei das jeweilige Führungselement (13) dazu vorgesehen ist, bei der ersten Rotation des Innenrings (1) tangential an der jeweiligen Rampe (6) an der Außenumfangsfläche des Innenrings (1) zur Anlage zu kommen.Freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that the cage (4) has a plurality of radially formed guide elements (13), wherein the respective guide element (13) is provided, during the first rotation of the inner ring (1) tangentially to the respective ramp (6) to come to rest on the outer peripheral surface of the inner ring (1). Freilaufvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (4) in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Führungselements (13) eine jeweilige Ausnehmung (14) aufweist.Freewheel device after Claim 8 , characterized in that the cage (4) in the immediate vicinity of the respective guide element (13) has a respective recess (14). Verfahren zur Montage einer Freilaufvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Segment (5) zunächst in die jeweilige Tasche (8) am Käfig (4) gesteckt wird, wobei die jeweilige Haltenase (10) am Käfig (4) in die erste Haltekontur (11a) am jeweiligen Segment (5) greift, um das jeweilige Segment (5) am Käfig (4) zu fixieren, und danach das jeweilige Segment (5) in der jeweiligen Tasche (8) radial verschoben wird, wobei die jeweilige Haltenase (10) am Käfig (4) in die zweite Haltekontur (11b) am jeweiligen Segment (5) greift, um das jeweilige Segment (5) am Außenring (2) zu positionieren.Method for mounting a freewheel device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective segment (5) is first inserted into the respective pocket (8) on the cage (4), wherein the respective retaining lug (10) on the cage (4) in the first retaining contour (11a) on the respective segment (5) engages in order to fix the respective segment (5) to the cage (4), and thereafter the respective segment (5) is displaced radially in the respective pocket (8), wherein the respective retaining lug (10) on the cage (4) in the second retaining contour (11b) on the respective segment (5) engages to position the respective segment (5) on the outer ring (2).
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