CN104565125B - 自由轮以及具有所述类型自由轮的自由轮安排 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自由轮(4)，该自由轮具有一个第一运转圈环(28)、一个第二运转圈环(30)、在该第一与第二运转圈环(28，30)之间形成的一个夹紧空隙(32)、以及在该夹紧空隙(32)中的至少一个夹紧元件(34)，该夹紧空隙(32)被指派有一个侧壁(40；52)，该至少一个夹紧元件(34)能够或就是支撑在该侧壁上。根据本发明，该夹紧元件(34)的面朝该侧壁(40；52)的那侧(60；64)和/或该侧壁(40；52)的面朝该夹紧元件(34)的那侧(68；72)配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层(62，66；70，74)或表面处理。本发明还涉及具有所述类型自由轮(4)的一种自由轮安排(2)。

Description

自由轮以及具有所述类型自由轮的自由轮安排

技术领域

本发明涉及一种自由轮，该自由轮具有一个第一运转圈环、一个第二运转圈环、在该第一与第二运转圈环之间形成的一个夹紧空隙、以及在该夹紧空隙中的至少一个夹紧元件，该夹紧空隙被指派有一个侧壁，该至少一个夹紧元件可以或就是支撑在该侧壁上。本发明还涉及在传动系中的、具有所述类型自由轮的一种自由轮安排。

背景技术

机动车辆中的具有自由轮的自由轮安排是从现有技术中已知的。已知的自由轮具有一个第一运转圈环、一个第二运转圈环、在该第一与第二运转圈环之间形成的一个夹紧空隙、以及在该夹紧空隙中的至少一个夹紧元件。该夹紧空隙被指派有一个侧壁，该至少一个夹紧元件可以或就是支撑在该侧壁上。一个第一扭矩传递元件以旋转结合方式连接到该第一运转圈环上，其中该第一扭矩传递元件在旋转驱动的意义上连接至一个驱动单元的输出侧。相比之下，一个第二扭矩传递元件以旋转结合方式连接到该第二运转圈环上，其中该第二扭矩传递元件在旋转驱动的意义上连接至一个起动器的输出侧。在所述类型的自由轮安排内，该起动器的输出侧可以在旋转驱动的意义上永久连接到该第二扭矩传递元件，尤其是因为，在旋转驱动的意义上连接至驱动单元的输出侧上的该第一运转圈环一旦该第一运转圈环的转速高于该第二运转圈环的转速就与在旋转驱动的意义上连接至该起动器的输出侧上的该第二运转圈环脱联接，这在该驱动单元已经借助于该启动器起动之后可以有助于提高该驱动单元的输出侧的转速。

机动车辆的传动系中的自由轮安排内的已知自由轮基本上证明是成功的，但这些自由轮展现出显著的滞后特征，也就是在释放或抬离转速（是当驱动单元的输出侧的速度升高时所遇到的，并且此时第一和第二运转圈环脱联接）与夹紧或重接合转速（是当驱动单元的输出侧的速度降低时所遇到的并且此时第一和第二运转圈环通过该至少一个夹紧元件再次彼此相联接）之间的较大差异。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种展现出较不明显的滞后特的自由轮。此外本发明所基于的目的是提供在传动系中、优选在机动车辆的传动系中的、具有所述类型的有利自由轮的一种自由轮安排。

所述目的是通过如以下技术方案所限定的这些特征来实现的。

根据本发明的一种自由轮，具有一个第一运转圈环、一个第二运转圈环、在该第一与第二运转圈环之间形成的一个夹紧空隙、以及在该夹紧空隙中的至少一个夹紧元件，该夹紧空隙被指派有一个侧壁，该至少一个夹紧元件能够或就是支撑在该侧壁上，其中该夹紧元件的面朝该侧壁的那侧和/或该侧壁的面朝该夹紧元件的那侧配备有一种降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层或表面处理。

根据本发明的一种在传动系中的自由轮安排，具有一个如以上以及以下之一所述的自由轮，该自由轮优选是处于一个干式运转自由轮的形式，和/或该第二扭矩传递元件优选在旋转驱动的意义上永久连接至该起动器的输出侧上。

根据本发明的以下技术方案涉及本发明的有利实施例。

本发明的自由轮具有一个第一运转圈环、一个第二运转圈环、在该第一与第二运转圈环之间形成的一个夹紧空隙、以及在该夹紧空隙内的至少一个夹紧元件。例如，这两个运转圈环可以处于一种径向嵌套的安排，这样使得它们也可以被称为外圈环和内圈环。该第一和/或第二运转圈环优选是处于环形盘状金属片零件或金属片模制零件的形式，以便确保该自由轮的小的轴向结构空间要求。该夹紧元件本质上可以具有任何希望的外轮廓，但优选的是该夹紧元件具有圆形的外轮廓并且因此处于一个夹紧滚子的形式。该夹紧空隙被指派有一个侧壁，该至少一个夹紧元件可以或就是支撑在该侧壁上。即使本文一直使用术语“侧壁”，但这个表述总体上也涵盖了该至少一个夹紧元件可以或就是支撑在其上的侧部。为了降低轴向结构空间要求，该侧壁优选是处于金属片零件或金属片模制零件的形式，该零件在适当时具有环形盘状形式。根据本发明，该夹紧元件的面朝该侧壁的那侧和/或该侧壁的面朝该夹紧元件的那侧配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层。在此，作为涂层，可以使用适合于降低夹紧元件与侧壁之间的摩擦、对夹紧元件或对侧壁的磨损、和/或该夹紧元件上或该侧壁上的腐蚀的任何层。举例而言，在此提及处于已知的硬质材料层形式的涂层，其层材料可以包括或由以下各项组成：例如TiAlN、AlTiN、TiAlSiN、AlCrN、AlCrSiN、TiN、TiCN、CrN、TiB₂、Al₂O₃或TiAlN+C。此外，作为涂层，可以使用一个碳层，例如等离子体聚合物层、无定形碳层或结晶碳层。该涂层具有的一个优点是，该夹紧元件与该侧壁之间的摩擦被降低，这可以例如借助于这些摩擦成对件的相反低的表面粗糙度来实现。这最终具有的结果是，开篇提到的释放或抬离转速与夹紧或重接合转速会在较小程度上不同，这样使得该自由轮的滞后特性得到改善。此外，该夹紧元件上或该侧壁上的磨损和/或腐蚀被降低，这不仅提高了该自由轮的使用寿命而且还改善了滞后特性。作为该降摩擦、降磨损和/或降腐蚀涂层的替代方案，该夹紧元件的面朝该侧壁的那侧和/或该侧壁的面朝该夹紧元件的那侧可以经受表面处理以获得一种降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的作用。在此，可以使用对于夹紧元件与侧壁之间的摩擦、对夹紧元件或对侧壁的磨损、和/或该夹紧元件上或该侧壁上的腐蚀具有对应效果的任何已知的表面处理方法。在此时，举例而言，可以使用可以降低表面粗糙度的抛光或研磨方法。然而，在此还包括表面改性方法，其中将外来物质的颗粒引入一个衬底（在此情况下为该夹紧元件或侧壁）的表面边界区之中，以便获得这种降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的作用。作为表面改性方法，优选地使用氮化，尤其优选的是等离子体渗氮、气体渗氮或浴渗氮，在适当时与随后的氧化一起进行。

在根据本发明的自由轮的一个有利实施例中，提供了一个弹簧元件以将该夹紧元件预加载到一个预定位置。相应地，该夹紧元件可以被该弹簧元件预加载到一个夹紧位置，在该夹紧位置中该夹紧元件防止该第一运转圈环相对于该第二运转圈环在第一圆周方向上旋转，其中该夹紧元件可以抵抗该弹簧元件的恢复力而移动到释放位置，在该释放位置中，该第一运转圈环是相对于该第二运转圈环在相反的第二圆周方向上可旋转的。

为了改善自由轮的滞后特性，在根据本发明的自由轮的一个优选实施例中提供的是，该弹簧元件可以或就是支撑在该涂层上或该侧壁的经表面处理的那侧上。替代地或者另外，该弹簧元件在其面朝该侧壁的那侧上具有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层、或者经受了表面处理以便获得弹簧元件与侧壁之间的摩擦的降低、对弹簧元件和/或对侧壁的磨损的降低、该弹簧元件上和/或该侧壁上的腐蚀的降低。关于该涂层或该表面处理，提及了以上所做的陈述，它们可以相应地应用。

在根据本发明的自由轮的一个特别优选的实施例中，该弹簧元件（类似于螺旋弹簧）具有一个长形弹簧本体。然而该长形弹簧本体不是螺旋盘绕的，而是，该长形弹簧本体在径向平面内延伸，也就是在该自由轮的多个径向方向所跨过的一个平面内延伸，其中该长形弹簧本体具有在径向方向上起伏的外形。可以说，该弹簧本体在这些彼此相反或径向嵌套的圈环的方向上具有起伏的外形。相应地，该长形弹簧本体可以例如具有在径向方向上起伏的或为锯齿状的一种外形，其中在此情况下该长形弹簧本体在该径向平面内延伸。由于该长形弹簧本体在该径向平面内延伸，所述弹簧本体特别适合用在一个就轴向方向而言具有特别小的范围或宽度的夹紧空隙内。因此，由于该弹簧元件的长形弹簧本体在径向平面内延伸，就有可能提供一种具有特别小的轴向结构长度的自由轮。此外，该长形弹簧本体的在径向方向上起伏的外形使得该弹簧元件能够在径向方向上具有比在轴向方向上大得多的范围。因此，所述类型的弹簧元件适合于在径向方向上延伸跨过其宽度的大部分并且在径向方向上基本上延伸跨过该夹紧空隙的总高度，并且因此基本上填充该夹紧空隙。这具有的优点是，对应于该夹紧空隙而设计的一个夹紧元件可以特别牢固地支撑在该弹簧元件上而在此方面不必采取进一步的、例如在处于如下螺旋弹簧的形式的一个弹簧元件的情况下将必须的措施：即，该螺旋弹簧在轴向方向上和径向方向上具有相同的范围、并且因此不适合填充一个相对窄的夹紧空隙的高度。这还使得该弹簧元件更容易附接到、紧固到或支撑在该第一运转圈环、该第二运转圈环或该侧壁上。

在根据本发明的自由轮的另外一个有利实施例中，该弹簧本体是由一个金属片零件或金属丝形成的。该金属片零件例如可以由一个金属片条带形成，该金属片条带在径向方向上具有起伏的外形，其中该金属片条带在此情况下的宽度方向优选与该自由轮的轴向方向对应。例如该金属丝可以具有圆形截面，这样使得可以使用标准化的或简单的金属丝来制造该弹簧元件，因此降低制造方面的费用。

在根据本发明的自由轮的另外一个有利实施例中，该弹簧本体由于其在径向方向上起伏的外形，而具有多个径向外部波峰或多个径向内部波谷，该弹簧本体的腿部在这些波峰与波谷之间延伸。这样的腿部优选是直线形式或具有直线的外形。在这个实施例中，优选的是提供至少两个、适当时至少三个波峰以及至少两个、适当时至少三个波谷。

在根据本发明的自由轮的一个特别有利的实施例中，该弹簧本体就其延伸方向而言在轴向方向上具有不同的宽度。以此方式，该侧壁与支撑在该侧壁上的弹簧元件之间的可能接触面积被减小，这样使得该弹簧元件与该侧壁之间的摩擦也被减小。这样具有的结果是，该自由轮的滞后特性得到进一步改善。此外，由于弹簧元件与侧壁之间的减小的摩擦，确保了该弹簧元件顺畅地发挥作用。

在根据本发明的自由轮的另外一个有利实施例中，该弹簧本体被紧固至该第一运转圈环、第二运转圈环或该侧壁上。在此，为了确保简单的组装并且为了确保该弹簧本体在第一运转圈环上、第二运转圈环上或该侧壁上的牢固保持，该弹簧本体优选通过棘爪作用被紧固至该第一运转圈环、第二运转圈环或该侧壁上。

在根据本发明的自由轮的另外一个优选实施例中，该第一运转圈环具有面朝该夹紧元件的第一运转表面，该第二运转圈环具有面朝该夹紧元件的第二运转表面，并且该夹紧元件具有可以或就是支撑在该第一和第二运转表面上的一个外轮廓。在此，优选的是该第一运转表面、该第二运转表面和/或该外轮廓配备有一个降磨损和/或降腐蚀的涂层。替代地或者另外，该第一运转表面、该第二运转表面和/或该外轮廓可以经受表面处理，以便降低对该第一运转表面、该第二运转表面和/或该外轮廓的磨损和/或以便降低该第一运转表面上、该第二运转表面上和/或该外轮廓上的腐蚀。关于该可能的涂层或表面处理，提及的是以上所做的陈述，它们优选可以相应地应用。

在根据本发明的自由轮的另外一个优选实施例中，该夹紧元件是处于一个夹紧滚子的形式。在此背景下，夹紧滚子具体应理解为是指具有圆形外周或圆形外轮廓的一种夹紧元件。在此，该夹紧滚子的宽度与外直径之比优选是等于或小于1 : 2或1 : 3、特别优选是等于或小于1 : 4、适当时是等于或小于1 : 5。这样具有的优点是，可以提供一种具有小的轴向结构长度的自由轮，尤其是因为具有此种尺寸的夹紧滚子本身具有相对小的轴向范围，这样使得该夹紧空隙也可以在轴向方向上具有对应的小范围。此外，具有此种尺寸的夹紧滚子具有相对大的可以支撑在该侧壁上的侧面，这样使得上述的该夹紧元件和/或该侧壁的涂层或表明处理是特别重要的，以便积极地影响所得到的相对明显的滞后特性。而且，上述的带有在径向平面内延伸并且具有在径向方向上起伏的外形的长形弹簧本体的这个弹簧元件被用以承担具体的作用，尤其是因为仅有相应设计的弹簧本体才能够牢固地支撑该夹紧元件并且能够以有效方式被容纳在其尺寸与该夹紧元件对应的该夹紧空隙内。

如开篇已经解释的，本质上可以使用具有降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的作用的任何涂层来作为在该夹紧元件的侧面上以及该侧壁上的涂层。相应地，可以使用降磨损和/或降腐蚀的作用的任何涂层来作为该夹紧元件的外轮廓上、该第一运转表面上和/或该第二运转表面上的涂层。在根据本发明的自由轮的另外一个特别有利的实施例中，该涂层是一个碳层，尤其是因为这样特别在摩擦和磨损方面具有积极的效果。碳层应具体理解为是指其主要成分为碳的层。作为碳层，例如可以使用等离子体聚合物层、无定形碳层或结晶碳层。在此方面，由无定形碳层形成的涂层证明是特别有利的。无定形碳层通常也称为DLC（类金刚石碳）层。相应地，在根据本发明的自由轮的情况下，例如使用的是处于以下形式的涂层：无氢无定形碳层（a-C）、四面体的无氢无定形碳层（ta-C）、含金属的无氢无定形碳层（a-C:Me）、含氢无定形碳层（a-C:H）、四面体的含氢碳层（ta-C:H）、含金属的含氢无定形碳层（a-C:H:Me）、以及改性的含氢无定形碳层（a-C:H:X），其中该金属（Me）可以是例如钛（Ti），并且改性物（X）可以是例如硅（Si）或氧（O）。

在根据本发明的自由轮的另外一个有利实施例中，该涂层具有在1 µm与5 µm之间的层厚度。所述层厚度已证明在自由轮中出现的表面负载的意义上是足够的，其中层厚度小于3 µm可以是绝对足够的，这也是优选的。

为了确保该涂层牢固粘附到相应本体上，也就是例如粘附到该夹紧元件上、该侧壁上、该第一或第二滚动圈上，在根据本发明的自由轮的另外一个优选实施例中提供的是，该涂层是通过在中间插入至少一个中间层来施加的，该中间层由一种与该涂层本身的层材料不同的层材料构成。

在根据本发明的自由轮的另外一个特别优选的实施例中，该涂层是通过等离子体气相沉积、也就是所谓的PVD（物理气相沉积）方法或者是通过化学气相沉积、也就是所有的CVD（化学气相沉积）方法而施加至自由轮的相应部件上。这还包括构成物理与化学气相沉积的混合体的施用方法。

为了使得扭矩能够传递自或传递到该第一和第二运转圈环，该自由轮在其另外一个有利实施例中具有第一和第二扭矩传递元件。相应地，该第一扭矩传递元件以旋转结合方式连接到该第一运转圈环上，以便允许在一个驱动单元的输出侧与该第一运转圈环之间的扭矩传递。替代地或者另外，该第二扭矩传递元件以旋转结合方式连接到该第二运转圈环上，以便允许在一个起动器的输出侧与该第二运转圈环之间的扭矩传递。该第一和/或第二扭矩传递元件优选是一个金属片零件或金属片模制零件，适当时具有环形盘状形式，从而由于金属片零件或金属片模制零件的薄壁性质而获得该自由轮的特别小的轴向结构长度、并且尽管如此还能够传递相对高的扭矩。此外，通过使用金属片零件或金属片模制零件，简化了制造过程。该第一扭矩传递元件优选是处于偏转板的形式，该偏转板适合于对该驱动单元的输出侧与该第一运转圈环之间的轴向位移和/或偏摆运动进行补偿。然而，与之相比，也能够使该第一扭矩传递元件由一个自由轮形成，该自由轮接着处于一个铸件和/或车削件的形式。由于该第二运转圈环经由该第二扭矩传递元件连接到该起动器的输入侧，该第二扭矩传递元件也可以称为起动器轮。相应地，该第二扭矩传递元件尤其可以基本上由上述的、在适当时为环形盘状的金属片零件或金属片模制零件形成，该起动器的一个齿圈被紧固至该零件上。

在根据本发明的自由轮的另外一个特别有利的实施例中，夹紧元件可以或就是支撑在其上的这个侧壁是与该第一和第二扭矩传递元件分开形成的。在此背景下，与该第一和第二扭矩传递元件分开形成的侧壁应理解为是指并非与该第一和第二扭矩传递元件一件式形成的、并且最多是已经后紧固至这两个扭矩传递元件之一上的一种侧壁。这样具有的优点是，提供了以下的一种侧壁：在制造工艺的过程中，该侧壁可以起初独立于这些扭矩传递元件而被涂覆或经受表面处理，然后该侧壁接着结合到该自由轮的其他的构成部分上。以此方式大大简化了制造过程。为了在尽管该侧壁是与该第一和第二扭矩传递元件分开形成的情况下仍获得该自由轮的特别小的轴向结构长度，在这个实施例中提供的是，该侧壁优选是处于环形盘或环形盘状的金属片零件或金属片模制零件的形式。

与上述实施例相比，在根据本发明的自由轮的另外一个有利实施例中提供的是，该侧壁是与该第一或第二扭矩传递元件一件式形成的。如果该侧壁本身不旨在具有涂层和/或经受表面处理，则这个实施例可以是特别有利的。

在根据本发明的自由轮的另外一个特别优选的实施例中，该夹紧空隙被指派有上述侧壁还以及另一个侧壁二者，也就是两个侧壁，该至少一个夹紧元件可以或就是在彼此相反的方向上支撑在这两个侧壁上。以上关于前一个侧壁所做的陈述可以相应地应用于该另一个侧壁。这两个侧壁优选地以旋转结合方式连接到这两个运转圈环中的仅一者上，也就是要么连接到该第一运转圈环要么连接到第二运转圈环。此外优选的是，这两个侧壁是与该运转圈环分开形成的，也就是不与后者形成一体。

在根据本发明的自由轮的另外一个特别有利的实施例中，该至少一个夹紧元件可以或就是在彼此相反的方向上支撑在其上的这个侧壁是与该第一和第二扭矩传递元件分开形成的。相应地，这两个侧壁没有与该第一扭矩传递元件或该第二扭矩传递元件形成一体、并且最多是紧固到这些扭矩传递元件之一上。关于优点，可参考上文的说明。在本实施例中还存在的情况是，这两个侧壁优选地各自处于环形盘或环形盘状的金属片零件或金属片模制零件的形式。

在传动系中的根据本发明的自由轮安排具有一个根据本发明的上述类型自由轮。

在根据本发明的自由轮安排的一个优选实施例中，该自由轮是处于一个干式运转自由轮的形式。换言之，这些夹紧元件是安排在一个没有用冷却剂和/或润滑剂（例如油或脂）填充的夹紧空隙中。由于上述涂层或表面处理，仍提供了以下一种自由轮：该自由轮展现了特别低的磨损并且具有改善的滞后特性，但要指出的是，该涂层或表面处理在其自由轮处于湿式运转自由轮形式的自由轮安排的情况下也实现了对应的优点。

在根据本发明的自由轮安排的另外一个有利实施例中，该自由轮的第二扭矩传递元件在旋转驱动意义上永久连接至该起动器的输出侧上。

在根据本发明的自由轮安排的另外一个优选实施例中，该第二运转圈环是经由一个径向轴承而支撑在该驱动单元的输出侧上或一个静态壳体上，其中该静态壳体可以是例如该驱动单元的壳体。作为径向轴承，使用的是例如一个滚动轴承，此外可以对其进行密封。然而已证明有利的是，该径向轴承处于滑动轴承的形式，其中该滑动轴承特别优选地应该处于干滑动轴承或干运转话滑动轴承的形式。在此，该滑动轴承可以例如处于密封滑动轴承的形式。此外已证明有利的是，该滑动轴承的这些滑动成对体中的至少一者是由一个涂层形成的，其中关于所述涂层，可以参考上述可能的涂层类型。例如，该涂层可以提供在该第二运转圈环的背离该夹紧空隙的那侧上。

在根据本发明的自由轮安排的另外一个优选实施例中，该第二运转圈环是间接或直接支撑在该驱动单元的输出侧上。在间接支撑的情况下，这种支撑是经由该滑动轴承并且经由该第一扭矩传递元件或在该第一扭矩传递元件上提供的一个自由轮轮毂实现的。

附图说明

以下将基于多个示例性实施例并参见附图对本发明进行更详细地说明。在附图中：

图1以局部截面示展示了根据本发明具有第一实施例自由轮的一种自由轮安排的部分侧视图，

图2示出了图1中的细节A的一个放大的图示，

图3示出沿图1中的截面线B－B的视图，

图4示出了图3的弹簧本体自身的以及在放大图示中的平面视图，

图5示出了图2和图3的自由轮，其中夹紧元件是处于释放位置，

图6以局部截面示展示了根据本发明具有第二实施例自由轮的一种自由轮安排的部分侧视图，并且

图7示出了图6中的细节A的一个放大的图示。

具体实施方式

图1示出了在机动车辆传动系中的一种自由轮安排2。该自由轮安排2基本上具有一个自由轮4、仅在图1中示意性指明的一个起动器6、以及一个驱动单元8，该驱动单元的输出侧10是由一个输出轴12形成的。驱动单元8可以是例如一个内燃发动机。

这些图通过对应的箭头指明了自由轮安排2以及自由轮4的彼此相反的轴向方向14、16，彼此相反的径向方向18、20，以及彼此相反的圆周方向22和24，其中圆周方向22在下文中被称为第一圆周方向22并且圆周方向24在下文中被称为第二圆周方向24。驱动单元8的输出侧10以及自由轮4的旋转轴线26在轴向方向14、16上延伸。第一和第二圆周方向22、24也可以被称为第一和第二旋转方向。

自由轮4具有一个第一运转圈环28和一个第二运转圈环30。从图1中可见，在径向方向18上观察时，第一运转圈环28是处于安排在第二运转圈环30外部的一个外圈环的形式，这样使得第二运转圈环30也可以称为内圈环。这两个运转圈环28、30是在径向方向18、20上处于嵌套的安排，使得在第一与第二运转圈环28、30之间形成了在圆周方向22、24上连续延伸的一个夹紧空隙32。至少一个夹紧元件34被安排在该夹紧空隙32内。

自由轮4还具有一个第一扭矩传递元件36，该第一扭矩传递元件以旋转结合方式连接到第一运转圈环28上并且在所展示的第一实施例中是处于飞轮的形式。第一扭矩传递元件36通过其轮毂（在下文中将成为自由轮轮毂38）以旋转结合方式连接到该驱动单元8的输出侧10上、或更准确而言连接到其输出轴12上，并且在径向方向18上向外延伸，以便以旋转结合方式连接到为外圈环形式的第一运转圈环28上。该处于飞轮形式的第一扭矩传递元件36在此情况下是形成为一个铸件和/或车削件。该第一扭矩传递元件36同样形成了一个第一侧壁40，该第一侧壁被指派给该夹紧空隙32以便在轴向方向14上界定该夹紧空隙32。

此外提供了一个第二扭矩传递元件42，该第二扭矩传递元件以旋转结合方式连接到该第二运转圈环30上并且用于实现在起动器6的输出侧44与该第二运转圈环30之间的扭矩传递。该第二扭矩传递元件42具有由一个金属片零件或金属片模制零件46形成的一个内区段，其中该金属片零件或金属片模制零件46沿着径向方向20在内侧以旋转结合方式紧固至该第二运转圈环30上。此外，该第二扭矩传递元件42具有一个齿圈48，在径向方向18上观察时，该齿圈被紧固至该金属片零件或金属片模制零件46的外侧，其中该齿圈被成形为围绕圆周方向22、24上连续地延伸。齿圈48在其指向径向方向18的那侧具有一种齿形50或类似的旋转驱动轮廓，该轮廓在旋转驱动的意义上与起动器6的输出侧44永久连接或接合。为此目的，输出侧44可以是例如由一个小齿轮形成。因此首先可以说，该第二扭矩传递元件42在旋转驱动的意义上永久连接到起动器6的输出侧44。与图1中的展示相比，齿圈48或其齿形50也可以与该金属片零件或金属片模制零件46形成一体。该第二扭矩传递元件42也可以与运转圈环30一体形成。该第二扭矩传递元件42也可以被称为起动器轮。

然而该第二扭矩传递元件42或起动器轮没有在轴向方向16上直接界定该夹紧空隙32。而是，该夹紧空隙32被指派了一个第二侧壁52，该第二侧壁在轴向方向16上界定了该夹紧空隙32。在图1所示的第一实施例中，与第一侧壁40相比，第二侧壁52没有与第一扭矩传递元件36或第二扭矩传递元件42形成一体。而是，第二侧壁52是与第一和第二扭矩传递元件36、42分开形成的。在此，第二侧壁52是处于环形盘或环形盘状金属片零件或金属片模制零件的形式并且以旋转结合方式紧固到第一运转圈环28和第一扭矩传递元件36上，其中，如图1所示，所述紧固可以借助于铆钉或螺钉、或替代地通过焊接来进行。因此该夹紧空隙32被指派了两个侧壁，具体为第一侧壁40和第二侧壁52，其中该夹紧元件34可以或就是在轴向方向14支撑在第一侧壁40上并且在相反的轴向方向16上支撑在第二侧壁52上。

该第二运转圈环30在径向方向18、20上经由一个径向轴承54支撑在该驱动单元8的输出侧10上，该输出侧为输出轴12的形式。在此，在所展示的实施例中，这种在处于输出轴12的形式的输出侧10上的支撑是通过第一扭矩传递元件36或通过自由轮轮毂38来间接实现的，在此情况下该自由轮轮毂是与第一扭矩传递元件36形成为一体。替代地，这种在处于输出轴12的形式的输出侧10上的支撑还可以是通过径向轴承54直接实现的。在所展示的实施例中，径向轴承54是处于干滑动轴承的形式，其中这两个滑动配对体56、58或者这两个滑动配对体56、58中的至少一者是由该第二运转圈环30上和/或该第一扭矩传递元件36上或者其自由轮轮毂38上的一个涂层形成的。而且，自由轮4本身是处于干式运转自由轮的形式，也就是至少在夹紧空隙32中没有提供冷却剂和/或润滑剂，例如油或脂。

该夹紧元件34是处于夹紧滚子的形式并且在轴向方向14、16上具有宽度b且具有外直径a。在此提及的宽度b和在此提及的外直径a优选涉及该夹紧元件34的总范围，也就是包括可以提供在该夹紧元件34上的任何涂层。该处于夹紧滚子形式的夹紧元件34的宽度b与外直径a之比是等于或小于1 : 2或1 : 3、优选是等于或小于1 : 4、特别优选是等于或小于1 : 5。所述夹紧元件因此也可以称为圆形盘状或硬币状的夹紧元件34。

如图2中所示，该图示出了图1的放大的细节A，夹紧元件34的面朝第一侧壁40并且指向轴向方向14的第一侧60配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层62，这样使得该夹紧元件34可以或就是通过其涂层62间接地在轴向方向14上支撑在第一侧壁40上。相应地，夹紧元件34的面朝第二侧壁52并且指向轴向方向16的第二侧64具有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层66，这样使得该夹紧元件34可以或就是通过其涂层66间接地在轴向方向16上支撑在第二侧壁52上。

此外，第一侧壁40的面朝该夹紧元件34的那侧68配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层70，这样使得该夹紧元件34通过涂层70可以间接地在轴向方向14上支撑在第一侧壁40的侧68上。相应地，第二侧壁52的面朝该夹紧元件34并且指向轴向方向14的那侧72配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层74，这样使得该夹紧元件34可以或就是通过涂层74间接地在轴向方向16上支撑在第二侧壁52上。

相应地，在所展示的实施例中，情况总是两个涂层彼此相接触，确切而言是一方面涂层62和涂层70，以及另一方面涂层66和涂层74，其中替代地实质上有可能省略这两个涂层之一。因此有可能借助于涂层70而省略涂层62，反之亦然。同样有可能借助于涂层74而省略涂层66，反之亦然。

该第一运转圈环28具有面朝该夹紧元件34并且向内指向径向方向20的一个第一运转表面76，而该第二运转圈环30具有面朝紧元件34并且向外指向径向方向18的一个第二运转表面78。相比之下，该夹紧元件34具有可以或就是支撑在第一和第二运转表面76、78上的一个外轮廓80，其中在所展示的实施例中，该外轮廓80不能或没有直接支撑在第一和第二运转表面76、78上。而是，该夹紧元件34的外轮廓80配备有一个降磨损和/或降腐蚀的涂层82，这样使得该夹紧元件34或其外轮廓80可以或就是通过涂层82间接地在径向方向18上支撑在第一运转表面76上并且在径向方向20上支撑在第二运转表面78上。

第一和第二运转表面76、78各自还配备有一个降磨损和/或降腐蚀的涂层84和/或86，这样使得也在此情况下，该夹紧元件34通过涂层84和86间接地支撑在运转表面76、78上。可以借助于涂层84、86而省却夹紧元件34的涂层82，反之亦然。但由于夹紧元件34是一个相对小的部件，它应该具有涂层62、66和涂层82二者，使得该夹紧元件34在其整个表面上具有连续的涂层。

在此提及的涂层62、66、70、74、82、84、86以及形成滑动配对体56、58中至少一者的这些涂层本质上可以是用于降低摩擦、磨损和/或腐蚀的任何涂层，也就是例如还是标准的硬质材料层。然而优选的是这些涂层在各自情况下是由一个碳层形成，例如等离子体聚合物层、无定形碳层或结晶碳层。在此，无定形碳层（也称为DLC层）已证明是特别有利的，其中层厚度c应该在1 µm与5 µm之间。在此，甚至小于3 µm的层厚度c就可以实现所希望的效果。此外，在此提及的这些涂层优选是通过物理气相沉积方法（PVD方法）或化学气相沉积方法（CVD方法）施加在相应的部件上。还证明有利的是对应的涂层是在中间插入至少一个中间层的情况下被施加至对应的部件上，该中间层由一种与该涂层本身的层材料不同的层材料构成，其中为清楚起见，该中间层未被展示出。

从图3中可见，这些夹紧元件34各自被指派了一个对应的弹簧元件88，用于将该夹紧元件34预加载到相对于处于外圈环形式的第一运转圈环28的预定位置。在本实例中，弹簧元件88用于将该夹紧元件34预加载到图3所示的夹紧位置中。这些夹紧元件34各自可以抵抗弹簧元件88的恢复力而从图3所示的夹紧位置移动到图5所示的释放位置，在该夹紧位置中该夹紧元件34防止了第一运转圈环28相对于第二运转圈环30在第一圆周方向22上的转动，在该释放位置中该第一运转圈环28可以相对于第二运转圈环30在相反的第二圆周方向24上转动。相应地，在此展示的自由轮4在基础构造的意义上是所谓的单向离合器。在此，对应的夹紧元件34在圆周方向24上借助于该弹簧元件88被预加载到这个渐窄的夹紧空隙32中。

弹簧元件88具有一个长形弹簧本体90。具体从图4中可见，该长形弹簧本体90是处于一个金属片零件的形式、在此情况下为长形金属片条带的形式。然而，作为该金属片零件或金属片条带的替代方案，可以使用金属丝作为弹簧本体90。与其弹簧本体（通常为金属丝）螺旋盘绕的一种螺旋弹簧相比，该弹簧元件88的长形弹簧本体90是在这些径向方向18、20所跨过的一个径向平面内延伸，其中弹簧本体90具有在径向方向18、20上起伏的一种外形。在此，在本实施例中用作弹簧本体90的该金属片条带的宽度方向基本上对应于轴向方向14、16。

归因于其在径向方向18、20上起伏的外形，弹簧本体90具有多个径向外波峰92和多个径向内波谷94，长形弹簧本体90的多个腿部96在这些波峰与波谷之间延伸，所述腿部优选地直线延伸。因此这些腿部96被安排成在圆周方向22、24上基本上彼此对齐。这些径向外波峰92可以或就是在径向方向18上向外支撑在第一运转圈环28上或者该第一运转圈环的内侧上，而这些径向内波谷94优选地在径向方向18、20上与第二运转圈环30或者与该第二运转圈环的外侧间隔开。

弹簧本体90还具有一个支撑区段98以及背离该夹紧元件34的一个紧固区段100，该支撑区段面朝该夹紧元件34并且该夹紧元件34可以或就是支撑在该支撑区段上。具有基本上U形形式的该紧固区段100用于通过棘爪作用将弹簧本体90或弹簧元件88紧固到第一运转圈环28上，为此目的所述运转圈环具有在径向方向20上伸入该夹紧空隙32之中的一个伸出部102。该紧固区段100通过在这些圆周方向22、24并且还在这些径向方向18、20二者上的夹紧或棘爪作用而接合在伸出部102后方，以便实现弹簧元件88到第一运转圈环28的牢固紧固。替代地，弹簧元件88的或弹簧本体90的紧固区段100也可以通过棘爪作用而紧固到第二运转圈环30或这两个侧壁40、52之一上，其中，于是可以在第二运转圈环30上、第一侧壁40上或第二侧壁52上提供伸入该夹紧空隙32之中的一个对应的伸出部102。

从图4中可见，在其延伸方向上观察时，弹簧本体90在轴向方向14、16上具有不同的宽度。相应地，在所展示的实施例中，波峰92、波谷94、紧固区段100和支撑区段98在轴向方向14、16上具有比这些腿部96更大的宽度。以此方式，图4所示的弹簧元件88或弹簧本体90与侧壁40和52（弹簧元件88可以或就是在轴向方向14和16上抵靠支撑于其上）之间的接触面积被减小，由此得到减小的摩擦。在此，弹簧元件88或其弹簧本体90可以或就是在轴向方向14上支撑在第一侧壁40的涂层70上并且在轴向方向16上支撑在第二侧壁52的侧壁74上，以便使得弹簧元件88与侧壁40、52之间的摩擦以及任何相关联的磨损也被降低。替代地或者另外，弹簧元件88或其弹簧本体90可以在其面朝第一侧壁40并且指向轴向方向14上的那侧上配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层104，其中弹簧元件88或其弹簧本体90的面朝第二侧壁52的那侧也可以配备有一个降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层106。涂层104、106在此情况下可以是例如局限于弹簧本体90的这些加宽的区段上。然而，由于这些弹簧元件88或弹簧本体90是相对小的部件，可能有利的是弹簧本体90在其全部范围上配备有一个对应的涂层104、106。

图6和图7示出了具有根据本发明的第二实施例自由轮4的一种自由轮安排2，其中下文将仅讨论这些差异，相同的参考号用于相同或相似的部件，并且图1至5的以上描述相应地适用。

在根据图6和7的第二实施例的情况下，不仅第二侧壁52而且还有第一侧壁40都是与第一扭矩传递元件36还以及第二扭矩传递元件42二者分开形成的。换言之，第一侧壁40没有与第一扭矩传递元件30形成一体或者与第二扭矩传递元件42形成一体、而是以旋转结合方式后紧固至第一扭矩传递元件36的。在该第二实施例中，第一侧壁40像第二侧壁52一样也处于环形盘或环形盘状金属片零件或金属片模制零件的形式，以便实现如下一种自由轮4：该自由轮具有小的轴向结构长度并且此外可以用特别简单的方式制造，尤其是因为被形成为金属片零件或金属片模制零件的这些侧壁40、52可以由金属片以一种相对简单的方式模制和/或冲切而成。而且，在这两个实施例中，已证明有利的是该第一运转圈环28也是处于环形盘或环形盘状金属片零件或金属片模制零件的形式，该零件可以随后以旋转结合方式简单地连接到这些侧壁40、52上。

在该第二实施例中，因此第一侧壁40不再由第一扭矩传递元件36形成。而且，第一扭矩传递元件36不再由飞轮、而是由金属片零件或金属片模制零件形成，但本申请还有可能的是，同样在该第二实施例中该第一扭矩传递元件36被形成为一个飞轮。然而在所展示的第二实施例中，第一扭矩传递元件36是处于所谓的偏转板的形式，这样使得它能够对一方面是驱动单元8的输出侧10或输出轴12与另一方面是自由轮4之间的任何位移或偏摆运动进行补偿。

同样在该第二实施例中，第二运转圈环30在径向方向18、20上是通过这个处于干滑动轴承形式的径向轴承54来支撑的，但在所展示的第二实施例中，这种支撑是在一个静态壳体108的一个区段上实现的，该静态壳体在附图中用虚线指明并且在所展示的实施例中是由驱动单元8的壳体形成的。

虽然以上关于图1至7所描述的实施例仅是关于涂层来描述的，但代替涂层62、66、70、74、82、84、86以及形成了滑动成对体56、58中至少一者的这个涂层，这些对应的部件也能经受表面处理以获得摩擦降低、磨损降低或腐蚀降低，借助于这些表面处理，对应部件的表面或表面边界层得到了改性。以上参照图1至7对这些实施例的说明相应地适用于已经受对应的表面处理的自由轮4和自由轮安排2。

参考符号清单

2 自由轮安排

4 自由轮

6 起动器

8 驱动单元

10 输出侧

12 输出轴

14 轴向方向

16 轴向方向

18 径向方向

20 径向方向

22 第一圆周方向

24 第二圆周方向

26 旋转轴线

28 第一运转圈环

30 第二运转圈环

32 夹紧空隙

34 夹紧元件

36 第一扭矩传递元件

38 自由轮轮毂

40 第一侧壁

42 第二扭矩传递元件

44 输出侧

46 金属片零件或金属片模制零件

48 齿圈

50 齿形

52 第二侧壁

54 径向轴承

56 滑动成对体

58 滑动成对体

60 第一侧

62 涂层

64 第二侧

66 涂层

68 侧面

70 涂层

72 侧面

74 涂层

76 第一运转表面

78 第二运转表面

80 外轮廓

82 涂层

84 涂层

86 涂层

88 弹簧元件

90 弹簧本体

92 波峰

94 波谷

96 腿部

98 支撑区段

100 紧固区段

102 伸出部

104 涂层

106 涂层

108 静态壳体

a 外径

b 宽度

c 层厚度

Claims (38)

1.一种自由轮（4），具有一个第一运转圈环（28）、一个第二运转圈环（30）、在该第一运转圈环（28）与第二运转圈环（30）之间形成的一个夹紧空隙（32）、以及在该夹紧空隙（32）中的至少一个夹紧元件（34），该夹紧空隙（32）被指派有一个侧壁（40；52），该至少一个夹紧元件（34）能够或就是支撑在该侧壁上，其中该夹紧元件（34）的面朝该侧壁（40；52）的那侧（60；64）和/或该侧壁（40；52）的面朝该夹紧元件（34）的那侧（68；72）进行了一种降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的表面处理。

2.如权利要求1所述的自由轮（4），其中所述表面处理是在该夹紧元件（34）的面朝该侧壁（40；52）的那侧（60；64）和/或该侧壁（40；52）的面朝该夹紧元件（34）的那侧（68；72）配备降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层（62，66；70，74）。

3.如权利要求1所述的自由轮（4），其中提供了一个弹簧元件（88）以用于将该夹紧元件（34）预加载到一个预定位置。

4.如权利要求3所述的自由轮（4），其中该弹簧元件（88）是可支撑在或者是支撑在该侧壁（40；52）的经表面处理的那侧（68；72）上和/或在其面朝该侧壁（40；52）的那侧上进行了一种降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的表面处理。

5.如权利要求4所述的自由轮（4），其中在该弹簧元件（88）的面朝该侧壁（40；52）的那侧上进行的表面处理是配备降摩擦、降磨损和/或降腐蚀的涂层（104；106）。

6.如权利要求3所述的自由轮（4），其中该弹簧元件（88）具有一个长形的弹簧本体（90），该弹簧本体在一个径向平面内延伸并且具有在一个径向方向（18，20）上起伏的一种外形。

7.如权利要求4所述的自由轮（4），其中该弹簧元件（88）具有一个长形的弹簧本体（90），该弹簧本体在一个径向平面内延伸并且具有在一个径向方向（18，20）上起伏的一种外形。

8.如权利要求5所述的自由轮（4），其中该弹簧元件（88）具有一个长形的弹簧本体（90），该弹簧本体在一个径向平面内延伸并且具有在一个径向方向（18，20）上起伏的一种外形。

9.如权利要求6、7或8所述的自由轮（4），其中该弹簧本体是由一种金属片零件或金属丝形成的。

10.如权利要求6、7或8所述的自由轮（4），其中该弹簧本体（90）具有多个径向外波峰（92）和多个径向内波谷（94）。

11.如权利要求6、7或8所述的自由轮（4），其中该弹簧本体（90）就其延伸方向而言在轴向方向（14，16）上具有不同的宽度和/或是通过棘爪作用紧固至该第一运转圈环（28）上、该第二运转圈环（30）上或该侧壁（40；52）上的。

12.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该第一运转圈环（28）具有面朝该夹紧元件（34）的一个第一运转表面（76），该第二运转圈环（30）具有面朝该夹紧元件（34）的一个第二运转表面（78），并且该夹紧元件（34）具有能够或就是支撑在该第一运转表面（76）和第二运转表面（78）上的一个外轮廓（80）。

13.如权利要求12所述的自由轮（4），其中该第一运转表面（76）、该第二运转表面（78）和/或该外轮廓（80）进行了一种降磨损和/或降腐蚀的表面处理。

14.如权利要求13所述的自由轮（4），其中，在该第一运转表面（76）、该第二运转表面（78）和/或该外轮廓（80）进行的表面处理是配置降磨损和/或降腐蚀的涂层（84；86；82）。

15.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该夹紧元件（34）是处于一个夹紧滚子的形式，该夹紧滚子的宽度（b）与外直径（a）之比是等于或小于1 : 2。

16.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该夹紧元件（34）是处于一个夹紧滚子的形式，该夹紧滚子的宽度（b）与外直径（a）之比是等于或小于1 : 3。

17.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该夹紧元件（34）是处于一个夹紧滚子的形式，该夹紧滚子的宽度（b）与外直径（a）之比是等于或小于1 : 4。

18.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该夹紧元件（34）是处于一个夹紧滚子的形式，该夹紧滚子的宽度（b）与外直径（a）之比是等于或小于1 : 5。

19.如以上权利要求2或5所述的自由轮（4），其中该涂层（62，66，70，74，82，84，86）是一个碳层，具有在1 µm与5 µm之间的层厚度（c），和/或是中间插入有至少一个中间层和/或通过PVD或CVD工艺来施加的，该中间层是由一种与该涂层（62，66，70，74，82，84，86）的层材料不同的层材料构成的。

20.如权利要求19所述的自由轮（4），其中该碳层是一个无定形碳层。

21.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中提供了以旋转结合方式联接到该第一运转圈环（28）上的一个第一扭矩传递元件（36），以用于在一个驱动单元（8）的输出侧（10）与该第一运转圈环（28）之间传递扭矩，和/或提供了以旋转结合方式联接到该第二运转圈环（30）上的一个第二扭矩传递元件（42），以用于在一个起动器（6）的输出侧（44）与该第二运转圈环（30）之间传递扭矩。

22.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该第一扭矩传递元件（36）为一个飞轮或偏转板。

23.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该第二扭矩传递元件（42）为一个起动器轮。

24.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该侧壁（52）是与该第一扭矩传递元件（36）和第二扭矩传递元件（42）分开形成的、或是与该第一扭矩传递元件（36）或第二扭矩传递元件（42）一体形成的。

25.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该侧壁（52）是形成为环形盘。

26.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该侧壁（52）是形成为环形盘状金属片零件。

27.如权利要求21所述的自由轮（4），其中该侧壁（52）是形成为金属片模制零件。

28.如以上权利要求1-8中之一所述的自由轮（4），其中该夹紧空隙（32）被指派有两个侧壁（40，52），该至少一个夹紧元件（34）能够或就是在彼此相反的方向上支撑在这些侧壁上。

29.如权利要求28所述的自由轮（4），其中，这两个侧壁（40，52）是与第一扭矩传递元件（36）和第二扭矩传递元件（42）分开形成的，该第一扭矩传递元件（36）是被提供以旋转结合方式联接到该第一运转圈环（28）上，以用于在一个驱动单元（8）的输出侧（10）与该第一运转圈环（28）之间传递扭矩，该第二扭矩传递元件（42）是被提供以旋转结合方式联接到该第二运转圈环（30）上，以用于在一个起动器（6）的输出侧（44）与该第二运转圈环（30）之间传递扭矩。

30.如权利要求28所述的自由轮（4），其中，这两个侧壁（40，52）是形成为环形盘。

31.如权利要求28所述的自由轮（4），其中，这两个侧壁（40，52）是形成为环形盘状金属片零件。

32.如权利要求28所述的自由轮（4），其中，这两个侧壁（40，52）是形成为金属片模制零件。

33.一种在传动系中的自由轮安排（2），具有一个如以上权利要求1-32中之一所述的自由轮（4）。

34.如从属于权利要求21-27和29中任一项时的权利要求33所述的自由轮安排（2），其中该自由轮（4）是处于一个干式运转自由轮（4）的形式，和/或该第二扭矩传递元件（42）在旋转驱动的意义上永久连接至该起动器（6）的输出侧（44）上。

35.如从属于权利要求21-27和29中任一项时的权利要求33所述的自由轮安排（2），其中该第二运转圈环（30）是经由一个径向轴承（54）而支撑在该驱动单元（8）的输出侧（10）上、或一个静态壳体（108）上。

36.如权利要求35所述的自由轮安排（2），其中该径向轴承（54）为一个滑动轴承。

37.如权利要求35所述的自由轮安排（2），其中该径向轴承（54）为一个干滑动轴承。

38.如权利要求35所述的自由轮安排（2），其中该第二运转圈环（30）通过该第一扭矩传递元件（36）或通过设置在该第一扭矩传递元件（36）上的一个自由轮轮毂（38）间接地支撑在、或直接支撑在该驱动单元（8）的输出侧（10）。