DE102006001621A1

DE102006001621A1 - Schaltbarer Freilauf und Leistungsübertragungseinheit mit schaltbarem Freilauf

Info

Publication number: DE102006001621A1
Application number: DE200610001621
Authority: DE
Inventors: Werner Adams
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-07-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Freilauf zwischen zwei Anschlusselementen, wobei eines der beiden Anschlusselemente von einem rotierenden Element gebildet wird. DOLLAR A Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: DOLLAR A - mit zwei Einzelbremseinrichtungen, eine erste Einzelbremseinrichtung, die an dem rotierenden Element in einer Drehrichtung des rotierenden Elementes wirken kann, und eine zweite Einzelbremseinrichtung, welche an dem rotierenden Element zumindest in der zweiten Drehrichtung wirkt; DOLLAR A - jede der Einzelbremseinrichtungen ist einzeln ansteuerbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Freilauf und eine Leistungsübertragungseinheit mit einem schaltbaren Freilauf.
Leistungsübertragungseinheiten, umfassend wenigstens einen Eingang und einen Ausgang sowie ein dazwischen angeordnetes Anfahrelement und ein diesem nachgeschaltetes Getriebe sind aus einer Vielzahl von Ausführungen vorbekannt. Dabei können die Anfahrelemente beliebig ausgeführt sein, beispielsweise in Form verschleißfreier Anfahrelemente, beispielsweise in Form hydrodynamischer Komponenten oder aber als reibschlüssig arbeitende Anfahrelemente. Für die konkrete konstruktive Ausgestaltung des Getriebes bestehen ebenfalls eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Dieses kann als stufenloses Getriebe oder aber in Form eines Schaltgetriebes, umfassend wenigstens eine Schaltstufe, ausgebildet sein. Derartige Leistungsübertragungseinheiten werden in Antriebssträngen für Fahrzeuge eingesetzt, wobei der Eingang wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder indirekt, mit einer Antriebsmaschine verbindbar ist, während der Ausgang wenigstens mittelbar drehfest, das heißt direkt oder indirekt mit den anzutreibenden Rädern gekoppelt ist. Dabei ist die Einleitung des Leistungsflusses sowohl vom Eingang der Leistungsübertragungseinheit, das heißt von Seiten der Antriebsmaschine her möglich als auch im Schubbetrieb über die Räder, das heißt von Seiten des Abtriebes. Dies ist insbesondere für einen Anfahrvorgang am Berg von besonderer Bedeutung, wenn ein unerwünschtes Rückrollen des Fahrzeuges während des Anfahrvorganges erfolgt. Dieses Rückrollen wird in der Regel durch die Aktivierung zusätzlich dafür vorgesehener Fremdeinrichtungen verhindert. Diese sind beispielsweise in Form sogenannter Feststellbremseinrichtungen ausgeführt. Um ein unerwünschtes Zurückbewegen des Fahrzeuges sicher zu verhindern und einen reibungslosen Anfahrvorgang zu gewährleisten, sind eine Reihe von Maßnahmen bekannt, die insbesondere beim Anfahren am Berg die Freigabe der Bremseinrichtung betreffen.

So werden beispielsweise die Feststellbremseinrichtungen gemäß DE 44 21 088 erst nach Vorliegen bestimmter Bedingungen gelöst, was jedoch einen erheblichen zusätzlichen steuerungstechnischen Aufwand sowie ferner ein zusätzliches Element zur Realisierung der Feststell- beziehungsweise Haltefunktion und damit der Verhinderung eines unerwünschten Rückrollens erforderlich macht.

Ferner ist es bekannt, Kraftfahrzeugbremsanlagen mit entsprechender Haltefunktion auszugestalten. Dafür werden häufig elektromechanische Scheibenbremsen verwendet. Stellvertretend wird auf DE 102 18 825 B4 und DE 102 29 455 A1 sowie DE 202 99 038 U1 verwiesen. Derartige elektromechanische Bremseinrichtungen sind häufig mit Selbstverstärkungseinrichtung ausgeführt. Diese umfassen ein Reibglied, welches gegen ein drehbares abzubremsendes Bauteil gedrückt wird, wobei jede Selbstverstärkungseinrichtung eine sich gegen einen Keil abstützenden Keilfläche aufweist, die unter einem Steigungswinkel angeordnet ist. Je nach Ausführung werden entweder Einzelbremsen verwendet, die jeweils für eine Drehrichtung konzipiert sind.

Aus der Druckschrift DE 102 18 825 B4 ist eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten elektromechanischen Radbremse vorbekannt, die jeweils einen elektrischen Aktuator zur Erzeugung einer Betätigungskraft und eine Selbstverstärkungseinrichtung zur Selbstverstärkung der vom Aktuator erzeugten Betätigungskraft umfassen, um ein Reibglied gegen ein drehbares abzubremsendes Bauteil der Radbremse zu drücken, wobei jede Selbstverstärkungseinrichtung einen sich an einem zugehörigen Widerlager abstützenden Keil mit wenigstens einer Keilfläche aufweist, die unter einem Steigungswinkel angeordnet ist. Dabei weist die Selbstverstärkungseinrichtung der ersten Radbremse wenigstens eine Keilfläche auf, die zur Kraftverstärkung bei Bremsungen bei Vorwärtsfahrt dient, die Selbstverstärkungseinrichtung der zweiten Radbremse weist wenigstens eine Keilfläche auf, die zur Kraftverstärkung bei Bremsungen bei Rückwärtsfahrt dient. Der Steigungswinkel der genannten Keilflächen ist derart gewählt, dass die Radbremsen jedenfalls bei normalen vorherrschenden Reibungskoeffizienten μ selbsthemmend sind. Die einzelnen Bremseinrichtungen sind dabei in einer Bremseinrichtung zusammengefasst, wobei die Keilflächen in unterschiedlichen Winkeln zueinander angestellt sind. Die Reibbremse ist dabei in der Lage, beide Drehrichtungen zu blockieren oder aber beide freizugeben.

Eine andere Ausführung einer Radbremseinrichtung ist aus DE 101 64 317 C1 vorbekannt. Diese beschreibt eine Ausführung mit Wälzkörperlaufbahnen mit Keilwirkung. Die Eigenheit dieser einzelnen Radbremsen besteht dabei darin, dass sie aufgrund ihrer Wirkung mit Selbstverstärkung in eine Richtung, insbesondere Wirkrichtung, eine sehr große Bremswirkung bis hin zur Selbsthemmung aufbringen. Entgegen der Wirkrichtung wird die ohnehin schon sehr kleine Aktuatorkraft teilweise jedoch noch aufgehoben und die Bremswirkung beziehungsweise Haltewirkung ist sehr gering.

Der Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung besteht darin, dass diese in der Regel nur auf eine Drehrichtung fixiert sind oder es werden beide Drehrichtungen gesperrt oder aber freigegeben. Die vorgeschlagenen Reibbremseinrichtungen sind daher lediglich hinsichtlich ihrer Funktion als Bremseinrichtung, insbesondere zur Realisierung der Parkbremsfunktion, ausgelegt und dimensioniert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rückrollverhinderung für Antriebsstränge für den Einsatz in Fahrzeugen der eingangs genannten Art mit integrierter Leistungsübertragungseinheit derart zu schaffen, dass die Nachteile vermieden werden und auf einfache Art und Weise ein unerwünschtes Zurückrollen, insbesondere beim Anfahren am Berg, sicher vermieden wird, wobei diese Verminderung möglichst nicht mehr abhängig von zu erfassenden und auszuwertenden Ist-Werten steuerungstechnisch erfolgen soll, sondern mit konstruktiv einfachen Mitteln umgesetzt wird. Ferner sollen neben der Hillholderfunktion auch noch weitere Funktionen erfüllbar sein, beispielsweise auch die Möglichkeit eines Freilaufes geschaffen werden, so dass auf die Integration von Zusatzelementen verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10, 11 und 12 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird ein in einer Richtung, vorzugsweise in beide Richtungen, wirkender schaltbarer Freilauf zwischen zwei Elementen, einem ortsfesten Element und einem rotierenden Element aus zwei in entgegengesetzter Drehrichtung des rotierenden Elementes wirkenden Einzelbremseinrichtungen – einer ersten Einzelbremseinrichtung und einer zweiten Einzelbremseinrichtung – gebildet, welche an dem rotierenden Element in abbremsender Weise wirksam werden. Dabei ist jede der Einzelbremseinrichtungen einzeln ansteuerbar. Der schaltbare Freilauf lässt sich somit aus einer Bremsanordnung bilden. Die beiden Einzelbremseinrichtungen bilden die funktionale Einheit des schaltbaren Freilaufes. Dies bedeutet, dass je nach Ansteuerung der einzelnen Einzelbremseinrichtungen verschiedene Funktionen ausgeführt werden können. Dabei ist jede der Einzelbremseinrichtungen derart konzipiert, dass diese in einer Richtung wirkt, das heißt eine Drehrichtung am rotierenden Bauteil abstützt und in der Lage ist, dieses zu halten, insbesondere auch größere Momente abzustützen und ferner die jeweils andere Drehrichtung freigibt. Durch entsprechende Ansteuerung werden dabei die folgenden Funktionszustände der Einheit schaltbarer Freilauf realisiert, wobei die beiden unterschiedlichen Drehrichtungen als erste Drehrichtung und zweite Drehrichtung bezeichnet werden:

– hält erste Drehrichtung und gibt zweite Drehrichtung frei
– hält zweite Drehrichtung und gibt erste Drehrichtung frei
– gibt beide Drehrichtungen frei
– hält beide Drehrichtungen.

Ist die erste Einzelbremseinrichtung der ersten Drehrichtung zugeordnet und die zweite Einzelbremseinrichtung der zweiten Drehrichtung, wird bei Aktivierung beziehungsweise Ansteuerung der ersten Bremseinrichtung und Deaktivierung der zweiten Bremseinrichtung in der ersten Drehrichtung ein Bremsmoment erzeugt, das heißt das rotierende Element abgebremst oder festgestellt und die zweite Drehrichtung freigegeben. Bei Deaktivierung der ersten Bremseinrichtung und Aktivierung der zweiten Bremseinrichtung wird die zweite Dreheinrichtung festgehalten und die erste Drehrichtung freigegeben. Werden beide Einzelbremseinrichtungen deaktiviert, sind beide Drehrichtungen freigegeben. Andernfalls, bei Aktivierung beider Einzelbremseinrichtungen, werden beide Drehrichtungen gehalten.

Die Ansteuerung der Einzelbremseinrichtungen kann dabei über eine Steuereinrichtung erfolgen, welche dem schaltbaren Freilauf in Form einer Bremsanordnung zugeordnet ist und über die beide Einzelbremseinrichtungen gesteuert werden. Bei der Steuereinrichtung kann es sich dabei um eine speziell der Bremsanordnung zugeordnete Steuereinrichtung handeln oder aber bei Integration in Antriebssträngen, insbesondere in Antriebssträngen von Fahrzeugen, einer einer Komponente zugeordneten Steuereinrichtung oder aber der Fahrzeugsteuerung.

Die Funktion des schaltbaren Freilaufes in beide Drehrichtungen kann dabei

a) in einem örtlich begrenzten Bereich oder aber
b) in räumlicher Entfernung voneinander durch Anordnung der Einzelbremseinrichtungen in aufgelöster Bauweise

realisiert werden.

Für den Fall a) werden dabei unterschiedliche Ausführungen unterschieden. Die Einzelbremseinrichtungen können dabei beispielsweise beidseitig des abzubremsenden Elementes wirken, wobei diese in axialer Richtung im Antriebsstrang betrachtet vorzugsweise dann parallel zueinander angeordnet sind und an jeweils entgegengesetzt ausgerichteten Flächen des abzubremsenden Elementes wirksam werden. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die beiden Einzelbremseinrichtungen unmittelbar räumlich hintereinander in axialer Richtung anzuordnen.

Die aufgelöste Bauweise kann beispielsweise durch die Anordnung der einzelnen Bremseinrichtungen an unterschiedlichen Rädern erfolgen.

Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der Einzelbremseinrichtungen bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl unterschiedlichster Ausführungen bekannt. Vorzugsweise finden Reibbremsen in Form von Scheibenbremsen oder Sattelbremsen Verwendung. Diese umfassen jeweils ein Reibelement, welches über eine Betätigungseinrichtung an dem rotierenden und abzubremsenden Element, beispielsweise einer mit einem rotierenden Element verbundenen Bremsscheibe oder einem Bremssattel, wirksam wird. Zur Verstärkung der Betätigungskraft ist eine Selbstverstärkungseinrichtung vorgesehen, welche einen sich an einem zugehörigen Widerlager abstützenden Keil mit wenigstens einer Keilfläche aufweist, die unter einem Steigungswinkel angeordnet ist, wobei der Steigungswinkel der Keilflächen derart gewählt ist, dass die Einzelbremseinrichtung bei normalerweise vorherrschendem Reibungskoeffizienten μ selbsthemmend ist. Dabei ist die Selbstverstärkungseinrichtung der ersten Einzelbremseinrichtung durch eine Keilfläche charakterisiert, die zur Kraftverstärkung bei Bremsungen bei Drehrichtung des abzubremsenden Elementes in der ersten Drehrichtung dient und die Selbstverstärkungseinrichtung der zweiten Einzelbremseinrichtung wenigstens eine Keilfläche aufweist, die zur Kraftverstärkung bei Bremsungen bei Drehrichtung des abzubremsenden Elementes in der zweiten Drehrichtung dient. Dies bedeutet, dass quasi bei Anordnung hintereinander oder nebeneinander die Steigungswinkel genau entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. Unter Steigungswinkel wird dabei der Winkel zur Reibfläche am rotierenden Element verstanden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind beide Einzelbremseinrichtungen in einer baulichen Einheit in Form einer Bremsanordnung integriert. Um eine Funktionsweise in Form des schaltbaren Freilaufes wie beschrieben zu realisieren, sind dabei die einzelnen Keilflächen derart ausgeführt und angeordnet, dass diese in axialer Richtung betrachtet nicht hintereinander angeordnet sind, sondern beide am abzubremsenden Element den gleichen axialen Bereich überstreichen und damit nur ein Reibelement erforderlich ist, welches je nach Stellung der Betätigungselemente in der einen oder anderen Drehrichtung am abzubremsenden Element wirksam wird.

Die einzelnen Teilflächen des sich am zugehörigen Widerlager abstützenden Keiles sind dabei am abzubremsenden Element quasi nebeneinander angeordnet, das heißt quer zur jeweiligen Rotationsrichtung nebeneinander. Dazu sind die einzelnen Keilflächen entweder jeweils als die einzelnen Bremseinrichtungen charakterisierende erste und zweite Keilfläche ausgeführt, die quer zur Drehrichtung nebeneinander angeordnet sind oder aber sind durch eine Vielzahl einzelner Teilkeilflächen charakterisiert, die jeweils alternierend senkrecht zur Drehrichtung betrachtet angeordnet nebeneinander sind. Dadurch wird es möglich, zum einen die axiale Baulänge für den schaltbaren Freilauf und damit die bauliche Zusammenfassung der beiden Einzelbremseinrichtungen sehr klein und kompakt zu halten und ferner ist auch nur eine Betätigungseinrichtung erforderlich. Um die Lage des Betätigungselementes in axialer Richtung zu fixieren und vorzuspannen, sind vorzugsweise jeweils Federeinheiten zwischen dem Betätigungselement und einem Gehäuse oder ortsfesten Bauteil vorgesehen. Dadurch wird vor allem eine automatische Rückstellung bei Deaktivierung unterstützt.

Der erfindungsgemäß schaltbare Freilauf aus zwei einzeln ansteuerbaren Einzelbremseinrichtungen ist für eine Vielzahl von Einsatzfällen anwendbar. Vorzugsweise findet dieser in einer Leistungsübertragungseinheit Verwendung, welche eine Anfahreinheit umfasst, die zwischen einem Eingang und einem Ausgang der Leistungsübertragungseinheit angeordnet ist. Die Anfahreinheit umfasst dabei ein hydrodynamisches Element, vorzugsweise in Form einer hydrodynamischen Kupplung und ferner eine Einrichtung zur Überbrückung, vorzugsweise in Form einer Überbrückungskupplung oder aber in Form entsprechend angeordneter Vorgelege, wobei ein erstes Vorgelege ein Wechselgetriebe der Leistungsübertragungseinheit mit dem Ausgang der Anfahreinheit verbindet und das zweite Vorgelege den Getriebeeingang mit dem Wechselgetriebe, wobei die Verbindung zwischen den einzelnen Vorgelegen und dem Wechselgelege schaltbar ist, vorzugsweise über Kupplungseinrichtungen. Bei derartigen Ausführungen ist es bekannt, die hydrodynamische Kupplung auch als hydrodynamischen Retarder zu nutzen, insbesondere in den Betriebszuständen, in welchen die hydrodynamische Kupplung für die Leistungsübertragung zwischen dem Eingang der Leistungsübertragungseinheit und dem Ausgang nicht benötigt wird. Dazu wird das Sekundärrad der hydrodynamischen Kupplung, welches auch als Turbinenrad bezeichnet wird, festgesetzt und bei geschalteter Einrichtung zur Überbrückung das Primärrad angetrieben und bei befüllter hydrodynamischer Kupplung ein Bremsmoment erzeugt. Das Festsetzen des Sekundärrades erfolgt dabei über eine Bremseinrichtung. Diese ist erfindungsgemäß als schaltbarer Freilauf ausgeführt. Dabei ermöglicht der Einsatz des schaltbaren Freilaufes neben den bereits beschriebenen Funktionalitäten auch die Möglichkeit, dass durch Einstellung der Verstärkungsverhältnisse beziehungsweise Reibbelagwerte die Abbremsung des Sekundärrades über die Einzelbremseinrichtung, welche für das geringere Bremsmoment ausgelegt ist, erfolgen kann, während das größere Moment über die Einzelbremseinrichtung aufgebracht wird, welche für die größere Bremskraft auch ausgelegt ist. Zum Ansteuern der Retarderfunktion wird dabei zunächst also nur die schwach wirkende Bremseinrichtung angesteuert, bis das Sekundärrad zum Stillstand gelangt. Erst dann wird die größer ausgelegte Einzelbremseinrichtung angesteuert, welche in der Lage ist, das große Retardermoment zu halten.

Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich bei Verwendung des schaltbaren Freilaufes in einer Leistungsübertragungseinheit zur Realisierung einer Hillholderfunktion, wobei der schaltbare Freilauf einem rotierenden Element zugeordnet ist. Dabei wird die Bremseinrichtung der beiden Einzelbremseinrichtungen angesteuert, die der sich aus deren Abtriebskraft ergebenden Drehrichtung stark entgegenwirkt und in der Lage ist, das Fahrzeug zu halten. Erst wenn das Antriebsmoment einer mit der Leistungsübertragungseinheit koppelbaren Antriebsmaschine größer ist als das aus der Hangabtriebskraft entstehende Drehmoment, wirkt die Summe beider Momente in Vortriebsrichtung und kann somit von der Bremseinrichtung nicht mehr gehalten werden. Das Fahrzeug fährt vorwärts an, ohne dass es auch nur ein kleines Stück rückwärts gerollt wäre.

Die Bremseinrichtung selbst kann ferner stufenlos oder in Stufen hinsichtlich ihrer Bremskraft steuer- und/oder regelbar sein oder aber lediglich schaltbar. Zur Steuer- und/oder Regelbarkeit sind entsprechende Steuer- und/oder Regelvorrichtungen erforderlich, welche von den ohnehin beim Einsatz in Antriebssträngen vorhandenen Steuer- und/oder Regelvorrichtungen gebildet werden können. Bezüglich der Betätigung des Reibelementes, insbesondere der Ausführung der Betätigungseinrichtung, bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Vorzugsweise wird die erforderliche Betätigungskraft elektrisch, hydraulisch oder mechanisch oder einer Kombination aus diesen aufgebracht.

Die Anordnung des erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufes kann an beliebiger Stelle im Antriebsstrang zwischen hydrodynamischer Kupplung und den Antriebsrädern erfolgen und erfüllt somit die beschriebenen Funktionen.

Wie bereits ausgeführt, können die Einzelbremseinrichtungen

a) identisch oder
b) unterschiedlich

aufgebaut und/oder ausgelegt beziehungsweise dimensioniert sein. Dies hängt vom konkreten Einsatzfall und den gewünschten zu realisierenden Funktionen ab.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäß gestalteten schaltbaren Freilaufes, umfassend zwei Einzelbremseinrichtungen, die zur funktionalen Einheit schaltbarer Freilauf zusammengefasst sind;
2 verdeutlicht gemäß einer Ausführung einer Einzelbremseinrichtung aus der 1 die Kräfteverhältnisse;
3a und 3b verdeutlicht anhand zweier Ansichten eine besonders vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäß gestalteten Freilaufes aus zwei Einzelbremseinrichtungen in Form einer baulichen Einheit;
4 verdeutlicht die Integration eines erfindungsgemäß gestalteten schaltbaren Freilaufes in einer Leistungsübertragungseinheit gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung.
Die 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung das Grundprinzip eines erfindungsgemäß gestalteten schaltbaren Freilaufs 1. Dieser wird von einer Bremsanordnung 2 gebildet, umfassend zwei Einzelbremseinrichtungen 3 und 4, die zu einer baulichen Einheit 5 zusammengefasst sind. Dabei ist jede der Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 für eine Drehrichtung bei Integration im Antriebsstrang ausgelegt und ausgeführt. Vorzugsweise sind beide hier beidseitig eines rotierenden Elementes, insbesondere einer mit diesem gekoppelten Bremsscheibe, angeordnet und werden an dieser wirksam, wobei beide in entgegengerichteten Drehrichtungen wirksam sind. Jeder der Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 wirkt dabei mit einer Bremsscheibe 6 zusammen, welche mit einem rotierenden Bauelement 25 drehfest verbunden ist. Vorzugsweise sind die Einzelbremseinrichtungen als Reibbremseinrichtungen ausgeführt. Die konkrete Ausgestaltung kann unterschiedlich erfolgen. Im einfachsten Fall umfasst jede der Einzelbremseinrichtungen einen Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.2, welcher gegenüber der Bremsscheibe 6 derart verspannbar ist, dass Haftreibung eintritt und die Bremsscheibe abgebremst wird. Der Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.2 wird dabei über eine entsprechende Betätigungseinrichtung 8.1 beziehungsweise 8.2 betätigt, wobei die einzelnen Betätigungseinrichtungen 8.1 und 8.2 jeweils Bestandteil der beiden Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 sind. Dabei sind vorzugsweise die Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 als elektromechanische Bremseinrichtung mit Selbstverstärkung und veränderlichem Keilwinkel ausgeführt. Bezüglich der konkreten Ausführung bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten, welche aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungen vorbekannt sind. Stellvertretend wird unter anderem auf DE 101 54 178 B4 , DE 101 56 348 C1 , DE 102 18 825 B4 verwiesen. Die Betätigungseinrichtungen 8.1 beziehungsweise 8.2 sind dabei vorzugsweise als elektrischer Aktuator 26.1 beziehungsweise 26.2 zur Erzeugung einer Betätigungskraft ausgeführt. Ferner umfasst jede der Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 eine Selbstverstärkungseinrichtung 27.1 beziehungsweise 27.2 für die Einzelbremseinrichtung 3 und Einzelbremseinrichtung 4. Die Selbstverstärkungseinrichtung 27.1, 27.2 verstärkt dabei die vom Aktuator 26.1, 26.2 erzeugte Betätigungskraft, um ein Reibglied, insbesondere einen Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.1 gegen ein drehbares abzubremsendes Bauteil, hier in Form der Bremsscheibe 6, zu drücken. Dabei weist jede Selbstverstärkungseinrichtung 27.1 beziehungsweise 27.2 einen sich an einem zugehörigen Widerlager, ein erstes Widerlager 11 für die Einzelbremseinrichtung 3 und ein zweites Widerlager 12 für die Einzelbremseinrichtung 4 abstützenden Keil 28.1 beziehungsweise 28.2 mit wenigstens einer Keilfläche, 14 für den Keil 28.1 und 15 für den Keil 28.2 auf, die unter einem Steigungswinkel α angeordnet ist. Ferner ist den beiden Betätigungseinrichtungen 8.1 und 8.2 eine Steuereinrichtung 29 zugeordnet, welche die Betätigungseinrichtungen 8.1 beziehungsweise 8.2 ansteuert und damit die Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 deaktiviert oder aktiviert. Bei der Steuereinrichtung 29 kann es sich dabei entweder um eine spezielle Bremseinrichtung 2 zugeordnete Steuereinrichtung handeln oder aber um eine in einem Antriebsstrang diesen zugeordnete Steuereinrichtung oder einzelne Komponenten zugeordnete Steuereinrichtung, die diese Funktion mit übernehmen. Dabei werden durch die Ansteuerung, das heißt die wahlweise Aktivierung oder Deaktivierung der Einzelbremseinrichtungen 3 und 4, folgende Funktionszustände unterschieden, wobei diese durch das Verhalten in den entsprechenden Drehrichtungen I und Drehrichtung II beschrieben werden:

a) Hält Drehrichtung I und gibt Drehrichtung II frei;
b) hält Drehrichtung II und gibt Drehrichtung I frei;
c) gibt beide Drehrichtungen frei; und
d) hält beide Drehrichtungen.

Jede Keilanordnung 10 hat eine unter einem Winkel α₁ für die Keilanordnung 9 und α₂ für die Keilanordnung 10 zur Bremsscheibe 6 angeordnete Keilfläche 14 für die Keilanordnung 9 und 15 für die Keilanordnung 10, die sich an einer dazu komplementär geneigten Fläche 16 beziehungsweise 17 des Widerlagers 11 beziehungsweise 12 abstützen kann, das bezüglich der Bremseinrichtung, wie bereits ausgeführt, ortsfest ausgeführt ist. Zwischen den miteinander in Wirkverbindung bringbaren Keilflächen 14 und 16 für die erste Einzelbremseinrichtung 3 und 15 und 17 für die zweite Einzelbremseinrichtung 3 können zur Reibungsverminderung Rollen oder andere reibungsverminderte Elemente angeordnet werden. Entscheidend ist hier, dass die Winkel α₁ und α₂ im Prinzip entgegengesetzt ausgerichtet sind, das heißt die Keilflächen 14 und 15 durch entgegengesetzt gerichtete Neigungen charakterisiert sind. Die Keilanordnungen 9 und 10 sind gegenüber dem Widerlager 11 beziehungsweise 12 in axialer Richtung verschiebbar, so dass je nach Verschiebungsrichtung die Keilfläche 14 mit der dazu komplementären Fläche 16 am Widerlager 11 oder die Keilfläche 15 mit der dazu komplementären Keilfläche 17 am Widerlager 12 in Wirkverbindung bringbar ist, das heißt einen Reibschluss erzeugt. Dabei wird der Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.2 gegenüber der Bremsscheibe 6 verspannt.
Die Betätigungseinrichtungen 8.1 beziehungsweise 8.2 sind dabei im dargestellten Fall als verschiebbarer Aktuatoren 26.1 beziehungsweise 26.2 ausgeführt.
Bei Vorliegen eines Wunsches nach Aktivierung der Bremseinrichtung verstellen die als Stellglieder fungierenden Aktuatoren 26.1 beziehungsweise 26.2 die Keilanordnung 9 beziehungsweise 10 und damit die Keilflächen 14 beziehungsweise 15 gegenüber den dazu komplementären Flächen 16 beziehungsweise 17 an den Widerlagern 11 beziehungsweise 12. Je nach Aktivierungsrichtung, welche hier mit I und II bezeichnet sind, wird die eine oder andere Drehrichtung der Bremsscheibe 6 blockiert. Die einzelnen Drehrichtungen sind hier mit I und II bezeichnet. Dies bedeutet im einzelnen, dass bei Aktivierung der Betätigungseinrichtungen 8.2 derart, dass diese in die dargestellte Funktionsstellung gebracht wird, die Drehrichtung II blockiert ist aufgrund des reibschlüssigen Anliegens zwischen der Keilfläche 15 und der dazu komplementären Keilfläche 17 am Widerlager, welche zu einem Verspannen des Reibbelages gegenüber der Bremsscheibe 6 führen. Demgegenüber erfolgt bei Deaktivierung der Betätigungseinrichtung 8.2 entgegen F_A, das heißt in Richtung der Funktionsstellung Lösen eine Freigabe der Drehrichtung II. Entsprechend der Ausführung erfolgt ferner eine Blockierung der Drehrichtung I. Der Freilauf 1 blockiert in der dargestellten Ausführung beide Drehrichtungen. Die Anordnung der der Keilflächen 14 und 15 erfolgt im dargestellten Fall hintereinandergeschaltet. Die einzelnen Keilflächen 14 und 15 können dabei als eine Fläche ausgeführt sein oder in eine Vielzahl einzelner Teilkeilflächen 14.1 bis 14.n beziehungsweise 15.1 bis 15.n unterteilt werden, die mit dazu komplementär unterteilten Flächenbereichen in Form von Teilflächen 16.1 bis 16.n bis 17.1 bis 17.n an den Widerlagern 11 und 12 zusammenwirken. Die darauf entstehende Reaktionskraft, die über die Keilfläche 14 beziehungsweise 15 und die Widerlager 11, 12 in die Bremse, insbesondere den Reibbelag, eingeleitet werden, führt zu einer entsprechenden Verschiebung des Schwimmsattels, so dass sich auch der indirekt betätigte Reibbelag an die Bremsscheibe 6 anlegt. Dieses allgemeine Funktionsprinzip einer Schwimmsattelscheibenbremse ist den Fachleuten gut bekannt und wird deshalb hier im einzelnen nicht weiter erläutert. Wie erörtert, sind die Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 auch einzeln betätigbar und sperren somit lediglich nur eine oder keine Drehrichtung.
Sobald der Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.2 die Bremsscheibe 6 berührt, nimmt die sich drehende Bremsscheibe 6 den direkt betätigten Reibbelag 7 in Drehrichtung mit, das heißt der Keil beziehungsweise die Keilfläche 14 oder 15 der Keilanordnung 9 oder 10 rutscht auf der Widerlagerfläche 16 oder 17 noch etwas weiter in Betätigungsrichtung, was zur Folge hat, dass die Reibbeläge noch fester gegen die Bremsscheibe 6 gepresst werden. Dies ist das Selbstverstärkungsprinzip der dargestellten elektromechanischen Scheibenbremse, für das keine Hilfskräfte erforderlich sind.
Sollte der direkt betätigte Reibbelag 7.1 beziehungsweise 7.2 aufgrund der herrschenden Reibverhältnisse dazu neigen, zu weit von der Bremsscheibe 6 mitgenommen zu werden, was im Extremfall zu einem Blockieren der Bremse oder zu einer Zerstörung führen würde, stößt der Aktuator dagegen an, das heißt er fährt den Keil entsprechend rechtzeitig zurück. Auch das Lösen der Bremse geschieht auf diese Weise.
Die Betätigung kann dabei unterschiedlich erfolgen. Vorzugsweise werden elektromechanische Betätigungseinrichtungen gewählt. Sollte der elektrische Aktuator ausfallen, wird vorzugsweise auf eine hydraulische Notbetätigung zurückgegriffen.
Die 1 verdeutlicht dabei das Grundprinzip in schematisch vereinfachter Darstellung. Die 2 verdeutlicht demgegenüber stark schematisiert die sich einstellenden Kräfteverhältnisse. Darin sind die Kräfteverhältnisse am einzelnen für eine der beiden Teilbremseinrichtungen wiedergegeben. Dargestellt ist die Bremsscheibe 6, der Reibbelag 7.1 sowie die Betätigungseinrichtung 8.1 mit der Keilanordnung 9, welche sich am Widerlager 11 abstützt. Der Keilwinkel ist hier mit α₁ bezeichnet und beschreibt den Winkel der Reibfläche beziehungsweise Keilfläche 14 gegenüber der Achse der Bremsscheibe 6. Die Betätigungskraft mit mit F_A bezeichnet. Die gegenüber der Keilfläche 16 am Widerlager 11 wirkende Kraft mit F_B. Die Normalkraft ist mit F_N bezeichnet. Die Aktuatorkraft F_A verschiebt den einen Keilwinkel α₁ aufweisende Keilanordnung 9 in x-Richtung, wodurch der Reibbelag 7.1 in Kontakt mit der sich drehenden Bremsscheibe 6 gerät. Sobald der Reibbelag 7.1 die Bremsscheibe 6 berührt, entsteht eine normal zur Bremsscheibe gerichtete Rückwirk- oder Normalkraft F_N sowie eine in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 12 wirkende Reibkraft F_R. Diese Kräfte werden zum allergrößten Teil in das Gehäuse der Bremseinrichtung 3 eingeleitet und dort abgestützt, woraus sich die Abstützkraft F_B am Widerlager 11 ergibt. Dabei wirkt im gezeigten Beispiel die Aktuatorkraft F_A parallel zur Bremsscheibenfläche und damit rechtwinklig zur Normalkraft F_N. Denkbar ist jedoch auch eine Wirkung im Winkel dazu, wobei in diesem Fall nur eine Komponente parallel zur Bremsscheibenfläche ausgerichtet ist.
Während einer Bremsung kann aufgrund eines sich ändernden Reibkoeffizienten μ zwischen dem Reibbelag 7 oder den einzelnen Reibbelägen 7.1, 7.2 und der Bremsscheibe 6 die Selbstverstärkung der Bremse so groß werden, dass zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Reibmoments die Aktuatorkraft F_A zu null wird oder sogar negative Werte annehmen muss. In diesem Fall wirkt dann keine Druckkraft mehr, sondern eine Zugkraft, um ein Festfahren, das heißt ein ungewünschtes Blockieren der Bremse zu verhindern.
Die 3a und 3b verdeutlichen anhand zweier Ansichten die erfindungsgemäße Anordnung und Kombination der beiden Einzelbremseinrichtungen 3, 4, insbesondere der Keilanordnungen 9 beziehungsweise 10 in einer baulichen Einheit dem Betätigungselement 8 und die Widerlager 11 und 12 in einer baulichen Einheit. Daraus ist erkennbar, dass in Richtung parallel zur Reibfläche an der Bremsscheibe 6 die Anordnung frei von einer in axialer Richtung hintereinander geschalteten Anordnung, wie aus dem Stand der Technik vorbekannt, erfolgt. Die Keilflächen 14 beziehungsweise 15 der Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 sind in axialer Richtung betrachtet quasi nebeneinander, das heißt in Richtung quer zur axialen Richtung abwechselnd hintereinander gestapelt angeordnet. Vorzugsweise wird eine Unterteilung der einzelnen Keilanordnungen 9 beziehungsweise 10 in Teilflächen gewählt, die alternierend angeordnet sind. Dies bedeutet, dass jeweils eine Teilfläche 14.1 bis 14.n der ersten Einzelbremseinrichtung 3 und eine Teilfläche 15.1 bis 15.n der zweiten Einzelbremseinrichtung 4 quer zur Axialrichtung hintereinander angeordnet sind. Beispielhaft sind in der 3b für die Keilanordnung 9 die Teilflächen 14.1 bis 14.2 wiedergegeben, während für die Keilanordnung 10 die Teilflächen 15.1 bis 15.2 dargestellt sind. Die Keilanordnungen werden dazu gegenüber 3a um 180° um die Längsachse gedreht. Dazu komplementär sind die Teilflächen am Widerlager 11 und 12 ebenfalls alternierend angeordnet ausgeführt. Dies bedeutet, dass in einer baulichen Einheit vereinigt die Keilanordnungen 9 und 10 zwei Einzelbremseinrichtungen 3 und 4 zusammenfassbar sind, wobei die Anordnung in axialer Richtung, das heißt Betätigungseinrichtung, nicht größer baut und jeweils die einzelnen Keilflächen 14.1 bis 14.n und 15.1 bis 15.n sich vollständig über die axiale Erstreckung der Keilanordnungen erstrecken, wobei die Anordnung quer zur Axialrichtung hintereinander erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Ausführung der Keilflächen in Teilflächen, deren Anordnung alternierend erfolgt.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, zum einen für eine Drehrichtung und nach Freigabe der anderen Drehrichtung eine Bremswirkung zu erzielen, indem jeweils die erste oder zweite Anordnung beziehungsweise erste oder zweite Einzelbremseinrichtung 3 oder 4 zum Einsatz gelangt, wobei aufgrund der Geometrie der Keilflächen und der erfindungsgemäßen Anordnung in axialer Richtung nicht hintereinander, sondern nebeneinander die Möglichkeit besteht, zusätzlich beide Drehrichtungen wahlweise freizugeben. Dies wird in einer sogenannten Neutralstellung erzielt. In dieser befindet sich weder die Keilfläche 14 beziehungsweise die diese bildenden Teilflächen 14.1 bis 14.n noch die Keilfläche 15 beziehungsweise die diese bildenden Teilflächen 15.1 bis 15.n in Wirkverbindung mit den dazu komplementär ausgebildeten, hier jedoch im einzelnen nicht dargestellten Teilflächen 16 beziehungsweise den Teilflächen 16.1 bis 16.n oder 17 beziehungsweise 17.1 bis 17.n. Damit wird eine Freilaufwirkung erzielt.
Zur Rückstellung sind Federeinheiten 33 zwischen den Betätigungselemententen 8 und dem Gehäuse oder ortsfesten Bauteil vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht nur zur Realisierung einer Bremsfunktion einsetzbar, sondern hauptsächlich zur Feststellung eines rotierenden Bauteiles in einer Leistungsübertragungseinheit an einem Gehäuse oder einem anderen ortsfesten Bauelement.
Die 4 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung einen besonders vorteilhaften Anwendungsbereich eines erfindungsgemäß gestalteten schaltbaren Freilaufs 1 in einer Leistungsübertragungseinheit 20. Diese umfasst eine Anfahreinheit 21 mit einem Anfahrelement 22, welches vorzugsweise in Form einer hydrodynamischen Kupplung 23 ausgeführt ist. Die hydrodynamische Kupplung 23 umfasst ein mit dem Eingang E der Leistungsübertragungseinheit 20 koppelbares Primärrad P und ein mit dem Ausgang der Leistungsübertragungseinheit koppelbares Sekundärrad S. Ferner ist eine Einrichtung 30 zur Überbrückung des Anfahrelementes 22 in Form der hydrodynamischen Kupplung 23 vorgesehen. Diese kann vielgestaltig ausgeführt sein. Im einfachsten Fall umfasst diese eine Reibkupplung 31, die zumindest parallel zur hydrodynamischen Komponente angeordnet ist.
Die Reibungskupplung ist dabei vorzugsweise als Lamellenkupplung ausgeführt. Die Einrichtung zur Überbrückung 30 umfasst dabei ein erstes Kupplungselement, welches drehfest mit dem Eingang E der Leistungsübertragungseinheit 20 verbunden ist und ein mit diesem wenigstens mittelbar in Wirkverbindung bringbares zweites Kupplungselement, welches drehfest mit dem Ausgang A der Leistungsübertragungseinheit verbunden ist. Wie bereits ausgeführt sind, die hydrodynamische Kupplung 23 und die Einrichtung 30 zur Überbrückung des Anfahrelementes vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und auch parallel schaltbar. Dies bedeutet, dass die Leistungsübertragung jeweils allein über einen ersten Leistungszweig in Form eines hydrodynamischen Leistungszweiges erfolgen kann, das heißt die Verbindung zwischen dem Eingang E der Leistungsübertragungseinheit 20 und dem Ausgang A wird über die hydrodynamische Kupplung 23 realisiert. Die Leistungsübertragung allein über die Einrichtung 30 zur Überbrückung des Anfahrelementes 22 in Form der hydrodynamischen Kupplung 23 führt dabei zur Umgehung des hydrodynamischen Elementes und einer Leistungsübertragung rein mechanisch vom Eingang E der Leistungsübertragungseinheit 20 zum Ausgang A. Denkbar ist es jedoch auch, die Leistungsübertragung für beide Leistungszweige zuzulassen. In diesem Fall erfolgt die Leistungsübertragung über die Einrichtung 30 zur Überbrückung des Anfahrelementes 22 mit Schlupf. Der Leistungsanteil über diesen Leistungszweig kann dann gesteuert werden. Ferner ist dem Sekundärrad S eine Bremseinrichtung zugeordnet, welche erfindungsgemäß in Form des schaltbaren Freilaufs 1 aus zwei in unterschiedlichen Drehrichtungen wirkenden Einzelbremseinrichtungen ausgeführt ist. Diese ermöglicht es, das Sekundärrad abzubremsen und gegenüber einem ortsfesten Bauteil, vorzugsweise dem Gehäuse in seiner Lage zu fixieren. Dabei können die Verstärkungsverhältnisse durch die Wahl der die Reibbelagwerte derart beeinflusst werden und ausgelegt sein, dass die geringe Bremsenergie bei Abbremsung in der schwachen Bremseinrichtung von den Belägen ausgehalten wird, während die große Bremskraft nur im Stillstand aufgebracht und verkraftet werden kann. Die hydrodynamische Kupplung 23 wird in der Leistungsübertragungseinheit 20 dabei nicht nur zur Leistungsübertragung im Traktionsbetrieb genutzt, sondern kann als hydrodynamischer Retarder genutzt werden. Dabei wird zum Ansteuern der Retarderfunktion, das heißt zum Feststellen des Sekundärrades S und dem Antrieb des Primärrades P von seiten des Abtriebes die Anfahreinheit 21, hier zunächst die schwach wirkende Bremseinrichtung, das heißt die Einzelbremseinrichtung 3 oder 4, mit der geringeren Bremskraft angesteuert, bis das Sekundärrad zum Stillstand gelangt. Erst dann bei Erreichen des Stillstandes wird die Bremseinrichtung 4 oder 3, welche das größere Bremsmoment abstützen kann, betätigt. In dieser Funktionsstellung wirkt dann der erfindungsgemäß ausgeführte schaltbare Freilauf 1 in beiden Richtungen, das heißt auch bei Einleitung eines Momentes in entgegengesetzter Richtung, beispielsweise bei Rückwärtsfahrt, ist eine Abbremsung über die in diesem Funktionszustand als hydrodynamischer Retarder wirkende hydrodynamische Kupplung 23 möglich.
Ferner besteht die Möglichkeit, bei der erfindungsgemäßen Lösung auch eine sogenannte Hillholderfunktion zu realisieren. Dazu wird der erfindungsgemäß ausgeführte schaltbare Freilauf 1 an beliebiger Stelle in einer Leistungsübertragungseinheit in Leistungsflussrichtung angeordnet, wobei die Zuordnung zu einem rotierenden beziehungsweise abzubremsenden Bauteil erfolgt. Dabei wird die Einzelbremseinrichtung 3 oder 4 angesteuert, die in der sich aus der Hangabtriebskraft ergebenden Drehrichtung stärker wirkt und das Fahrzeug halten kann. Wenn das Antriebsmoment der Antriebsmaschine größer ist als das aus der Hangabtriebskraft entstehende Drehmoment wird, wirkt die Summe beider Drehmomente in Vortriebsrichtung und kann somit von der Bremse nicht mehr gehalten werden. Das Fahrzeug fährt dann vorwärts an, ohne auch nur ein kleines Stück rückwärts gerollt zu sein. Eine Ansteuerung der Bremseinrichtung kann entfallen, sobald eine Geschwindigkeit v > 0 gemessen wird. Mit vorwärts und rückwärts ist dabei ein Fahren des Fahrzeuges mit integrierter Leistungsübertragungseinrichtung in und entgegen der gewählten Fahrtrichtung gemeint, da die Drehrichtungsumkehr erst hinter der Bremseinrichtung erfolgt. Wird die erfindungsgemäß ausgeführte Bremseinrichtung in Form des schaltbaren Freilaufes 1 hinter der Drehrichtungsumkehr eingesetzt, muss eben die der gewählten Fahrtrichtung entgegenwirkende Bremse angesteuert werden.
Der schaltbare Freilauf 1 kann trocken oder nass laufend ausgeführt sein. Für die Aktuatoren finden elektrische, pneumatische oder hydraulische oder eine Kombination aus diesen Verwendung. Zwischen dem Aktuator und dem Stellglied der Bremse ist ein Federelement als Zwischenglied vorzugsweise vorgesehen, welches eine Lagerfixierung ermöglicht und eine gewisse Vorspannung erzeugt.
Die erfindungsgemäß gestaltete Bremseinrichtung kann hinsichtlich der Bremskraft in den einzelnen Bremseinrichtungen und in Wirkungsrichtung steuer- und/oder regelbar sein. Denkbar ist jedoch auch nur eine mögliche Schaltbarkeit der einzelnen Einzelbremseinrichtungen zu 3, 4.

1: schaltbarer Freilauf
2: Bremseinrichtung
3: Einzelbremseinrichtung
4: Einzelbremseinrichtung
5: bauliche Einheit
6: Bremsscheibe
7,1, 7.2: Reibbelag
8.1, 8.2: Betätigungseinrichtung
9: erste Keilanordnung
10: zweite Keilanordnung
11: erstes Widerlager
12: zweites Widerlager
13: bauliche Einheit
14: Keilfläche
15: Keilfläche
14.1–14.n: Teilflächen
15.1–15.n: Teilflächen
16: komplementäre Keilfläche
17: komplementäre Keilfläche
18: Aktuator
19: Mittel zur Lagerfixierung
20: Leistungsübertragungseinheit
21: Anfahreinheit
22: Anfahrelement
23: hydrodynamische Kupplung
25: Bauelement
26.1, 26.2: elektrischer Aktuator
27.1, 27.2: Selbstverstärkungseinrichtung
28.1, 28.2: Keil
29: Steuereinrichtung
30: Einrichtung zur Überbrückung des Anfahrelementes
31: Reibkupplung
32: Gehäuse
33: Federeinheit
P: Primärrad
S: Sekundärrad
F: Freilauf
Ü: Überbrückungseinrichtung
α₁: Keilwinkel
α₂: Keilwinkel
F_N: Normalkraft
S_A: Aktuatorkraft/Betätigungskraft
F_B: Abstützkraft am Widerlager

Claims

Schaltbarer Freilauf (1) zwischen zwei Anschlusselementen, wobei eines der beiden Anschlusselemente von einem rotierenden Element (6) gebildet wird; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.1 mit zwei Einzelbremseinrichtungen (3, 4) – eine erste Einzelbremseinrichtung (3), die an dem rotierenden Element in einer Drehrichtung des rotierenden Elementes (6) wirken kann und eine zweite Einzelbremseinrichtung (4), welche an dem rotierenden Element zumindest in der zweiten Drehrichtung wirkt; 1.2 jede der Einzelbremseinrichtungen (3, 4) ist einzeln ansteuerbar.
Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als in zwei Drehrichtungen wirkender schaltbarer Freilauf (1) ausgeführt ist.
Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in aufgelöster Bauweise ausgeführt ist, wobei die einzelnen Einzelbremseinrichtungen (3, 4) in räumlichem Abstand zueinander angeordnet sind und diese an rotierenden Bauteilen wirken, die drehfest miteinander verbunden sind.
Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als bauliche Einheit ausgeführt ist.
Schaltbarer Freilauf (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einzelbremseinrichtung (3, 4) ein Reibelement (7.1, 7.2) umfasst, welches im abzubremsenden Element wirksam wird und eine Betätigungseinrichtung (8.1, 8.2), welches das Reibelement (7.1, 7.2) mit dem rotierenden Element (6) in Wirkverbindung bringt.
Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einzelbremseinrichtung (3, 4) eine Selbstverstärkungseinrichtung zur Selbstverstärkung der von der Betätigungseinrichtung (8.1, 8.2) erzeugten Betätigungskraft am Reibelement (7.1, 7.2) gegen das rotierende Bauteil (16) zu drücken, wobei jede Selbstverstärkungseinrichtung, einen sich an einem zugehörigen Widerlager (12, 13) abstützenden Keil (9, 10) mit wenigstens einer Keilfläche (14, 15) aufweist, die unter einem Steigungswinkel (α₁, α₂) angeordnet ist und der Steigungswinkel (α₁, α₂) der genannten Keilflächen (14, 15) derart gewählt ist, dass die Einzelbremseinrichtung (3, 4) bei normalerweise vorherrschendem Reibungskoeffizienten μ selbsthemmend sind.
Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einzelbremseinrichtungen (3,4 ) zu einer Bremsanordnung (2) zusammengefasst sind, welche eine bauliche Einheit bilden und bei den Einzelbremseinrichtungen (2, 3) ein gemeinsames Reibelement (7) aufweisen und die Betätigungselemente (8.1, 8.2) von einem Betätigungselement (8) gebildet werden, wobei die Keilflächen (14, 15) in Form der Teilflächen (14.1 bis 14.n, 15.1 bis 15.n) nebeneinander in einem Winkel, vorzugsweise quer zur Drehrichtung angeordnet sind.
Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (8) sich an einem gemeinsamen Widerlager abstützt, wobei das Widerlager durch komplementär ausgerichtete Keilflächen (16, 17) zum Betätigungselement (8) charakterisiert ist und die die Betätigungs- beziehungsweise Wirkflächen der Einzelbremseinrichtungen durch Teilflächen (16.1 bis 16.n, 17.1 bis 17.n) charakterisiert sind, die in einem Winkel, vorzugsweise quer zur Drehrichtung des rotierenden Bauelementes (6) alternierend zueinander angeordnet sind.
Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) über Federeinheiten (33) gegenüber einem ortsfesten Bauteil (6) vorgespannt ist.
Leistungsübertragungseinheit (20) 10.1 mit einem Eingang (E) und mindestens einem Ausgang (A); 10.2 mit einer Anfahreinheit (21), umfassend ein Anfahrelement in Form einer hydrodynamischen Kupplung (23) und einer Einrichtung (30) zur Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung; 10.3 die hydrodynamische Kupplung (23) umfasst ein Primärrad (P) und ein Sekundärrad (S), die einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden; 10.4 mit einer Bremseinrichtung zum Abbremsen und/oder Festsetzen des Sekundärrades (S) an einem ortsfesten Bauteil in Form eines schaltbaren Freilaufes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
Antriebsstrang für Fahrzeuge 11.1 mit einer Leistungsübertragungseinheit, umfassend ein Anfahrelement 11.2 mit einem schaltbaren Freilauf (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in Kraftflussrichtung zwischen Antriebsmaschine und den Rädern betrachtet hinter dem Anfahrelement.
Verwendung zweier separat ansteuerbarer Einzelbremseinrichtungen als schaltbarer Freilauf (1).
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbremseinrichtungen als Reibbremseinrichtungen ausgeführt sind und eine Selbstverstärkungseinrichtung zur Selbstverstärkung einer von einer Betätigungseinrichtung (8.1, 8.2) erzeugten Betätigungskraft am Reibelement (7.1, 7.2) gegen das sortierende Bauteil (16) drückt, wobei jede Selbstverstärkungseinrichtung, einen sich an einem zugehörigen Widerlager (12, 13) abstützenden Keil (9, 10) mit wenigstens einer Keilfläche (14, 15) aufweist, die unter einem Steigungswinkel (α₁, α₂) angeordnet ist und der Steigungswinkel (α₁, α₂) der genannten Keilflächen (14, 15) derart gewählt ist, dass die Einzelbremseinrichtung (3, 4) bei normalerweise vorherrschendem Reibungskoeffizienten μ selbsthemmend sind.