DE102007028990A1

DE102007028990A1 - Free-wheel unit e.g. electrically switchable free-wheel unit, has magneto-rheological unit inserted into clamping gap, where magneto-rheological unit includes switch unit that is provided with magnetic field unit

Info

Publication number: DE102007028990A1
Application number: DE200710028990
Authority: DE
Inventors: Thorsten Biermann; Falk Heinrich; Thomas Karais
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-06-23
Filing date: 2007-06-23
Publication date: 2008-12-24

Abstract

The unit has an inner ring (10a) and an outer ring (11a) and a clamping unit arranged in a clamping gap. A magneto-rheological unit (16a) is inserted into the clamping gap, where the magneto-rheological unit includes a switch unit (17a) that includes a magnetic field unit (19a), which is provided to produce a magnetic field in the clamping gap. The switch unit is provided to actuate a switching operation in an operating mode, and another spring unit (20a) exerts force on the clamping unit. An independent claim is also included for a method for providing a free-wheel unit with an inner ring and outer ring.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht insbesondere aus von einer Freilaufeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Invention is based in particular on a freewheel unit after the Preamble of claim 1.

Es sind bereits Freilaufeinheiten mit einem Innenring und einem Außenring und mit zumindest einer in einem Klemmspalt angeordneten Klemmeinheit bekannt.It are already freewheel units with an inner ring and an outer ring and with at least one clamping unit arranged in a clamping gap known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch schaltbare Freilaufeinheit bereitzustellen, die hohe Momente übertragen kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem Nebenanspruch.Of the Invention is in particular the object of an electric provide switchable freewheel unit that can transmit high torque. It is according to the invention solved by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the dependent claims and a minor claim.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Freilaufeinheit mit einem Innenring und einem Außenring und mit zumindest einer in einem Klemmspalt angeordneten Klemmeinheit. Unter einer „Klemmeinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die für eine definierte Relativdrehrichtung des Innenrings in den Klemmspalt eintritt und dann eine Verbindung zwischen dem Innenring und dem Außenring herstellt.The The invention is based on a freewheel unit with an inner ring and an outer ring and with at least one clamping unit arranged in a clamping gap. Under a "clamping unit" is intended in particular a unit understood to be for a defined relative direction of rotation of the inner ring enters the nip and then a connection between the inner ring and the outer ring manufactures.

Es wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinheit eine magnetorheologische Einheit umfasst. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Unter einer „magnetorheologischen Einheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein magnetorheologisches Mittel umfasst, wobei ein „magnetorheologisches Mittel" insbesondere ein Mittel ist, dessen Viskosität sich durch magnetische Felder verändern lässt. Durch eine magnetorheologische Einheit lässt sich eine elektrisch und insbesondere elektronisch schaltbare Freilaufeinheit realisieren, die hohe Momente übertragen kann, da das Moment über eine formschlüssige mechanische Verbindung übertragen wird. Als Freilaufeinheit sind insbesondere mechanische Freilaufeinheiten, wie beispielsweise Klemmrollenfreilaufeinheiten und/der Klemmkörperfreilaufeinheiten, vorteilhaft.It It is proposed that the freewheeling unit is a magnetorheological Unit includes. In particular, "provided" is intended specially equipped, designed and / or programmed to be understood. Under a "magnetorheological Unit "should in particular a unit that is a magnetorheological device which is a "magnetorheological Means "in particular a means is its viscosity can be changed by magnetic fields. By a magnetorheological Unity leaves itself an electrically and in particular electronically switchable freewheel unit realize that transmit high moments can, since the moment over a form-fitting transfer mechanical connection becomes. As a freewheel unit are in particular mechanical freewheel units, such as clamping roller freewheel units and / or sprag clutches, advantageous.

Dabei wird vorgeschlagen, dass die magnetorheologische Einheit ein in den Klemmspalt eingebrachtes magnetorheologisches Mittel umfasst. Über ein magnetorheologisches Mittel kann einfach eine Kraft übertragen werden, mittels der die Freilaufeinheit geschaltet werden kann.there it is suggested that the magnetorheological unit is an in comprising the nip magnetorheological means introduced. About one Magnetorheological means can simply transmit a force be, by means of which the freewheel unit can be switched.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die magnetorheologische Einheit eine Schalteinheit umfasst. Eine Schalteinheit ist vorteilhaft, um einen definierten Schaltvorgang auszulösen.Further It is proposed that the magnetorheological unit is a switching unit includes. A switching unit is advantageous to a defined switching operation trigger.

Dazu wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit eine Regel- und/oder Steuereinheit umfasst. Durch eine Regel- und/oder Steuereinheit kann die Freilaufeinheit besonders flexibel einsetzbar gestaltet werden.To It is proposed that the switching unit a rule and / or Control unit comprises. By a control and / or control unit the freewheel unit can be designed to be particularly flexible become.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit eine Magnetfeldeinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, in dem Klemmspalt ein Magnetfeld zu erzeugen. Durch eine vorteilhaft ausgestaltete Magnetfeldeinheit kann ein definiertes Magnetfeld in einen dazu vorgesehen Bereich, insbesondere im Klemmspalt, erzeugt werden. Als Magnetfeldeinheiten sind insbesondere Permanentmagneten und/oder Elektromagneten vorteilhaft.In addition, will proposed that the switching unit comprises a magnetic field unit, which is intended to generate a magnetic field in the nip. By an advantageously designed magnetic field unit can defined magnetic field in a dedicated area, in particular in the nip, are generated. As magnetic field units are in particular Permanent magnet and / or electromagnet advantageous.

Es wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang auszulösen. Durch eine Schalteinheit, die in einem Betriebsmodus einen Schaltvorgang auslöst und die Freilaufeinheit sperrt, kann eine Freilaufeinheit realisiert werden, die vielseitig einsetzbar ist, da sie auch entsperrt sein und/oder entsperrt werden kann.It It is proposed that the switching unit in at least one operating mode intended to trigger a switching operation. Through a switching unit, which triggers a switching operation in an operating mode and the Freewheel unit locks, a freewheel unit can be realized, which is versatile because it can be unlocked and / or can be unlocked.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Schalteinheit in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, einen Synchronisiervorgang auszulösen. Unter einem „Synchronisiervorgang" soll insbesondere verstanden werden, dass Drehzahlen des Innenrings und des Außenrings angepasst werden. Dadurch kann ein verschleißarmer Schaltvorgang realisiert werden. Eine Freilaufeinheit, die synchronisiert werden kann, ist insbesondere für eine Schaltgetriebeeinheit, bei der viele Schaltvorgänge ausgeführt werden, vorteilhaft.In addition, will proposed that the switching unit in at least one operating mode to do so is intended to trigger a synchronization process. Under a "synchronization" should in particular be understood that rotational speeds of the inner ring and the outer ring be adjusted. As a result, a low-wear switching process can be realized become. A freewheel unit that can be synchronized is especially for a manual transmission unit, in which many switching operations are performed, advantageous.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinheit eine Federeinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, auf die Klemmeinheit eine Kraft auszuüben. Dadurch kann ein Schaltverhalten der Freilaufeinheit einfach definiert werden. Insbesondere durch eine aus dem Klemmspalt heraus gerichtete Kraft kann vermieden werden, dass die Freilaufeinheit ohne angelegtes Magnetfeld und/oder bei einem niedrigen angelegten Magnetfeld schaltet.Further it is proposed that the freewheel unit comprises a spring unit, which is intended to exert a force on the clamping unit. Thereby a switching behavior of the freewheeling unit can be easily defined. In particular, by a directed out of the nip force can be avoided that the freewheel unit without applied magnetic field and / or switches at a low applied magnetic field.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinheit eine Flügeleinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, einen Flüssigkeitsstrom des magnetorheologischen Betriebsmittels zu verstärken, wodurch ein vorteilhaftes Schaltverhalten auch bei kleinen Relativdrehzahlen zwischen Innenring und Außenring erreicht werden kann.Further It is proposed that the freewheel unit is a wing unit , which is intended to be a liquid flow of the magnetorheological Reinforce resources, whereby an advantageous switching behavior even at low relative speeds between inner ring and outer ring can be achieved.

Ist die Flügeleinheit fächerförmig angeordnet, kann die Relativdrehzahl besonders vorteilhaft in einen Flüssigkeitsstrom des magnetorheologischen Betriebsmittels umgesetzt werden.is the wing unit fan-shaped, the relative speed can be particularly advantageous in a liquid flow the magnetorheological equipment are implemented.

Es ist vorteilhaft, wenn die Klemmeinheit zumindest eine Klemmrolle umfasst, die dazu vorgesehen ist, den Innenring und den Außenring trennbar, wie reibschlüssig zu verbinden. Durch eine Klemmrolle kann besonders einfach eine elektrisch schaltbare Freilaufeinheit realisiert werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn mehrere Klemmrollen in der Klemmeinheit angeordnet sind, da dann besonders hohe Kräfte übertragen werden können.It is advantageous if the clamping unit at least one pinch roller includes, which is provided, the inner ring and the outer ring separable, as frictionally engaged connect to. By a pinch roller can be particularly easy electrically switchable freewheel unit can be realized. In particular it is advantageous if several pinch rollers arranged in the clamping unit are because then transmit particularly high forces can be.

Alternativ kann die Klemmeinheit zumindest einen Klemmkörper umfassen, der dazu vorgesehen ist, den Innenring und den Außenring wieder trennbar kraftschlüssig zu verbinden. Durch einen Klemmköper kann ebenfalls eine elektrisch schaltbare Freilaufeinheit einfach realisiert werden. Auch hier ist es vorteilhaft, wenn die Klemmeinheit mehrere Klemmköper umfasst.alternative the clamping unit may comprise at least one clamping body, which is intended the inner ring and the outer ring again separable non-positively connect to. By a clamping body can also be an electrically switchable freewheel unit easy will be realized. Again, it is advantageous if the clamping unit several clamps includes.

Weiter wird eine Schaltgetriebeeinheit mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle zum Schalten von zumindest zwei Getriebegängen vorgeschlagen, die zumindest eine elektrisch schaltbare Freilaufeinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, einen Getriebegang zu schalten. Mittels einer elektrisch schaltbaren Freilaufeinheit lässt sich eine Schaltgetriebeeinheit realisieren, die bei kompakter Bauweise besonders hohe Momente übertragen kann.Further is a manual transmission unit with a drive shaft and a Output shaft proposed for switching at least two gears, comprising at least one electrically switchable freewheel unit, which is intended to switch a gear. through an electrically switchable freewheel unit can be a manual transmission unit realize that transmit very high torque in a compact design can.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinheit eine magnetorheologische Einheit umfasst. Durch eine magnetorheologische Einheit lässt sich eine elektrisch schaltbare Freilaufeinheit besonders einfach realisieren.Further It is proposed that the freewheeling unit is a magnetorheological Unit includes. By a magnetorheological unit can be realize an electrically switchable freewheel unit particularly easy.

Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eine magnetorheologisch schaltbare Freilaufeinheit je Getriebegang angeordnet ist, da dann eine besonders kompakte Schaltgetriebeeinheit realisiert werden kann.It is advantageous if at least one magnetorheologically switchable Freewheel unit per gear is arranged, because then a special compact transmission unit can be realized.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawings are exemplary embodiments represented the invention. The drawings, the description and the requirements contain numerous features in combination. The specialist will the features expediently also consider individually and to meaningful further combinations sum up.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Ausschnitt aus einer magnetorheologisch schaltbaren Klemmrollenfreilaufeinheit, 1 a section of a magnetorheologically switchable pinch roller freewheel unit,

2 einen Ausschnitt aus einer Schaltgetriebeeinheit mit magnetorheologisch schaltbaren Klemmkörperfreiläufen und 2 a section of a manual transmission unit with magnetorheologically switchable sprag freewheels and

3 einen Ausschnitt aus einer magnetorheologisch schaltbaren Klemmköperfreilaufeinheit, wie er in der Schaltgetriebeeinheit angeordnet ist. 3 a section of a magnetorheologically switchable Klemmköperfreilaufeinheit, as it is arranged in the transmission unit.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer magnetorheologisch schaltbaren Klemmrollenfreilaufeinheit mit einem Außenstern. Die Klemmrollenfreilaufeinheit umfasst einen Innenring 10a und einen Außenring 11a. An dem Außenring 11a ist eine Rampenstruktur abgebildet, die zusammen mit dem Innenring 10a als ein Klemmspalt 12a für eine in dem Klemmspalt 12a angeordnete Klemmeinheit 13a dient. Die Klemmeinheit 13a umfasst Klemmrollen, die für eine de finierte Relativdrehrichtung 14a des Innenrings 10a relativ zum Außenring 11a in den Klemmspalt 12a eintreten können und die dann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Innenring 10a und dem Außenring 11a herstellen. 1 shows a section of a magnetorheologically switchable clamping roller freewheel unit with an outer star. The clamping roller freewheel unit comprises an inner ring 10a and an outer ring 11a , On the outer ring 11a a ramp structure is shown, which together with the inner ring 10a as a nip 12a for one in the nip 12a arranged clamping unit 13a serves. The clamping unit 13a includes pinch rollers for a defined relative direction of rotation 14a of the inner ring 10a relative to the outer ring 11a in the nip 12a can enter and then a positive connection between the inner ring 10a and the outer ring 11a produce.

Weiter umfasst die Freilaufeinheit eine magnetorheologische Einheit 15a. Zu der magnetorheologischen Einheit 15a gehören ein magnetorheologisches Mittel 16a und eine Schalteinheit 17a. Das magnetorheologische Mittel 16a ist in den Klemmspalt 12a eingebracht.Furthermore, the freewheel unit comprises a magnetorheological unit 15a , To the magnetorheological unit 15a belong to a magnetorheological means 16a and a switching unit 17a , The magnetorheological device 16a is in the nip 12a brought in.

Die Schalteinheit 17a umfasst eine Regel- und Steuereinheit 18a und eine Magnetfeldeinheit 19a. Die Regel- und Steuereinheit 18a regelt ein Magnetfeld, das durch die Magnetfeldeinheit 19a im Klemmspalt 12a erzeugt wird. Über das Magnetfeld kann eine Viskosität des magnetorheologischen Mittels 16a, die eine Scherwirkung bedingt, eingestellt werden.The switching unit 17a includes a control and control unit 18a and a magnetic field unit 19a , The control and control unit 18a regulates a magnetic field through the magnetic field unit 19a in the nip 12a is produced. About the magnetic field, a viscosity of the magnetorheological agent 16a , which causes a shearing, to be adjusted.

In einem Betriebsmodus wird durch die magnetorheologische Einheit 15a ein Schaltvorgang ausgelöst. Dazu wird ein hohes magnetisches Feld eingestellt, das zu einer hohen Viskosität des magnetorheologischen Mittels 16a führt. Drehen sich der Innenring 10a und der Außenring 11a relativ zueinander, entsteht ein Flüssigkeitsstrom des magnetorheologischen Mittels 16a, der bei der definierten Relativdrehrichtung 14a auf die Klemmeinheit 13a eine in den Klemmspalt 12a hinein gerichtete Kraft bewirkt. Ist die Kraft ausreichend groß, tritt die Klemmeinheit 13a in den Klemmspalt 12a ein.In an operating mode is determined by the magnetorheological unit 15a a switching process triggered. For this purpose, a high magnetic field is set, which leads to a high viscosity of the magnetorheological agent 16a leads. Turn the inner ring 10a and the outer ring 11a relative to each other, creates a liquid flow of the magnetorheological agent 16a , in the defined direction of relative rotation 14a on the clamping unit 13a one in the nip 12a directed force causes. If the force is sufficiently large, the clamping unit occurs 13a in the nip 12a one.

Der durch den Flüssigkeitsstrom bedingten Kraft entgegengerichtet ist eine Kraft einer Federeinheit 20a. Die Federeinheit 20a verbindet die Klemmeinheit 13a mit dem Außenring 11a und bewirkt auf die Klemmeinheit 13a eine Kraft, die aus dem Klemmspalt 12a heraus gerichtet ist. Eine Befestigungseinheit, die die Federeinheit 20a mit dem Außenring 11a verbindet, ist nicht näher dargestellt. Über die Kraft der Federeinheit 20a kann ein Schaltverhalten definiert werden, wann die Klemmeinheit 13a in den Klemmspalt 12a eintritt und die Freilaufeinheit gesperrt wird. Insbesondere kann durch die Federeinheit 20a vermieden werden, dass die Klemmeinheit 13a ohne angelegtes Magnetfeld oder bei einem kleinen angelegten Magnetfeld in den Klemmspalt 12a eintritt.The force caused by the liquid flow is directed counter to a force of a spring unit 20a , The spring unit 20a connects the clamping unit 13a with the outer ring 11a and causes on the clamping unit 13a a force coming out of the nip 12a is directed out. A be Fortification unit, which is the spring unit 20a with the outer ring 11a connects, is not shown in detail. About the power of the spring unit 20a a switching behavior can be defined when the clamping unit 13a in the nip 12a enters and the freewheel unit is locked. In particular, by the spring unit 20a avoided that the clamping unit 13a without applied magnetic field or with a small applied magnetic field in the nip 12a entry.

Ist die Freilaufeinheit gesperrt, kann über die Klemmeinheit 13a für die definierte Relativdrehrichtung 14a ein Moment übertragen werden. Die Kraft, die das magnetorheologische Mittel 16a zum Schalten auf die Klemmeinheit 13a ausüben muss, damit sie in den Klemmspalt 12a eintritt und die Freilaufeinheit sperrt, ist wesentlich geringer als ein Moment, das maximal über die gesperrte Freilaufeinheit übertragen werden kann. Ist die Freilaufeinheit gesperrt, kann das Magnetfeld sogar abgeschaltet werden und die Freilaufeinheit bleibt gesperrt, solange das Moment übertragen wird.If the freewheel unit is locked, can via the clamping unit 13a for the defined direction of relative rotation 14a a moment to be transmitted. The force that is the magnetorheological agent 16a for switching to the clamping unit 13a must exercise to get them into the nip 12a enters and locks the freewheel unit is much lower than a moment that can be transmitted via the maximum locked freewheel unit. If the freewheel unit is locked, the magnetic field can even be switched off and the freewheel unit remains locked as long as the torque is transmitted.

Neben der Klemmeinheit 13a sind in dem Klemmspalt 12a Flügeleinheiten 21a angeordnet, die den Flüssigkeitsstrom verstärken. Somit wird die Flüssigkeit bereits bei kleinen Relativdrehzahlen zwischen Innenring 10a und Außenring 11a in Bewegung versetzt und insbesondere in den Bereich des Klemmspalts 12a gedrückt.In addition to the clamping unit 13a are in the nip 12a wing units 21a arranged, which enhance the flow of liquid. Thus, the liquid is already at low relative speeds between the inner ring 10a and outer ring 11a set in motion and in particular in the area of the clamping gap 12a pressed.

In einem weiteren Betriebsmodus wird durch die magnetorheologische Einheit 15a ein Synchronisiervorgang ausgelöst, bei dem Drehzahlen des Innenrings 10a und des Außenrings 11a angepasst werden. Dazu wird über die Magnetfeldeinheit 19a ein niedriges Magnetfeld eingestellt, das eine kleine Viskosität bedingt. Die Freilaufeinheit ist bei dieser Magnetfeldstärke ensperrt. Durch das magnetorheologische Mittel 16a wird ein Moment zwischen dem Innenring 10a und dem Außenring 11a übertragen. Das übertragene Moment ist wesentlich kleiner als das Moment, das über die gesperrte Freilaufeinheit übertragen werden kann. Durch das übertragene Moment werden Innenring 10a und Außenring 11a synchronisiert, bis sie sich mit einer gleichen Drehzahl drehen. Sind der Innenring 10a und der Außenring 11a synchronisiert, wird die Freilaufeinheit verschleißarm geschalten, indem das Magnetfeld weiter erhöht wird und es kann das maximale Moment übertragen werden.In another mode of operation is by the magnetorheological unit 15a a synchronizing process is triggered, at the speeds of the inner ring 10a and the outer ring 11a be adjusted. This is done via the magnetic field unit 19a set a low magnetic field, which causes a small viscosity. The freewheel unit is locked at this magnetic field strength. By the magnetorheological means 16a becomes a moment between the inner ring 10a and the outer ring 11a transfer. The transmitted torque is much smaller than the moment that can be transmitted via the locked freewheel unit. The transmitted moment becomes inner ring 10a and outer ring 11a synchronized until they rotate at the same speed. Are the inner ring 10a and the outer ring 11a synchronized, the freewheel unit is switched to wear, by the magnetic field is further increased and it can be transmitted the maximum torque.

2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Schaltgetriebeeinheit, die besonders vorteilhaft für eine Anordnung von elektrisch schaltbaren und insbesondere von magnetorheologisch schaltbaren Freilaufeinheiten 36b, 37b, 38b, 39b geeignet ist. Die Schaltgetriebeeinheit umfasst eine Antriebswelle 31b und eine parallel zur Antriebswelle 31b angeordnete Abtriebswelle. Durch die Schaltgetriebeeinheit können vier Getriebegänge geschaltet werden. Die Getriebegänge werden durch vier Zahnradebenen gebildet, die je ein auf der Antriebswelle 31b angeordnetes Losrad 32b, 33b, 34b, 35b und ein auf der Abtriebswelle angeordnetes Festrad umfassen. Die Abtriebswelle und die Festräder sind nicht näher dargestellt. Je ein Losrad 32b, 33b, 34b, 35b kämmt mit je einem Festrad. Um die Losräder 32b, 33b, 34b, 35b drehfest mit der Antriebswelle 31b zu verbinden, sind in den Losrädern 32b, 33b, 34b, 35b die magnetorheologisch schaltbare Freilaufeinheiten 36b, 37b, 38b, 39b angeordnet, die alle einer in 3 gezeigten Klemmkörperfreilaufeinheit entsprechen. Je Getriebegang ist eine Freilaufeinheit 36b, 37b, 38b, 39b angeordnet, die den entsprechenden Getriebegang schaltet. 2 shows a section of a transmission unit, which is particularly advantageous for an arrangement of electrically switchable and in particular of magnetorheologically switchable freewheel units 36b . 37b . 38b . 39b suitable is. The transmission unit comprises a drive shaft 31b and one parallel to the drive shaft 31b arranged output shaft. By the gearbox unit four gears can be switched. The gears are formed by four gear levels, each one on the drive shaft 31b arranged loose wheel 32b . 33b . 34b . 35b and a fixed wheel disposed on the output shaft. The output shaft and the fixed wheels are not shown in detail. One idler wheel each 32b . 33b . 34b . 35b combs with a fixed wheel. To the loose wheels 32b . 33b . 34b . 35b rotatably with the drive shaft 31b to join are in the loose wheels 32b . 33b . 34b . 35b the magnetorheologically switchable freewheel units 36b . 37b . 38b . 39b arranged, all one in 3 Correspond to the sprag freewheel unit shown. Each gear is a freewheel unit 36b . 37b . 38b . 39b arranged, which switches the corresponding gear.

3 zeigt einen Ausschnitt aus einer der Freilaufeinheiten 36b, 37b, 38b, 39b. Eine solche Klemmkörperfreilaufeinheit stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel zu der in 1 gezeigten Klemmrollenfreilaufeinheit dar. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 2 und 3 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in der 1, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in der 1 verwiesen werden kann. 3 shows a section of one of the freewheel units 36b . 37b . 38b . 39b , Such a clamp body freewheel unit provides an alternative embodiment to that in 1 To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 by the letter b in the reference numerals of the embodiment in the 2 and 3 replaced. The following description is essentially limited to the differences from the embodiment in the 1 , wherein with respect to the same components, features and functions on the description of the embodiment in the 1 can be referenced.

Eine in einem Klemmspalt 12b der Freilaufeinheit 36b, 37b, 38b, 39b angeordnete Klemmeinheit 13b umfasst Klemmköper, die für eine Relativdrehrichtung 14b eines Innenrings 10b eine formschlüssige Verbindung zu einem Außenring 11b herstellen können. Wird die Freilaufeinheit 36b, 37b, 38b, 39b geschalten, werden die Klemmkörper der Klemmeinheit 13b durch einen Flüssigkeitsstrom eines magnetorheologischen Mittels 16b um eine Achse gedreht, wodurch die Klemmeinheit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Innenring 10b und dem Außenring 11b herstellen kann. In dem Klemmspalt 12b sind Flügeleinheiten 21b fächerförmig angeordnet und verstärken den Flüssigkeitsstrom. Die Klemmkörper der Klemmeinheit 13b sind vorteilhaft aus Titan oder Keramik gefertigt, da diese Materialien eine geringe Dichte und eine hohe Festigkeit aufweisen.One in a nip 12b the freewheel unit 36b . 37b . 38b . 39b arranged clamping unit 13b includes Klemmköper, which for a relative direction of rotation 14b an inner ring 10b a positive connection to an outer ring 11b can produce. Will the freewheel unit 36b . 37b . 38b . 39b switched, the clamping body of the clamping unit 13b by a fluid flow of a magnetorheological agent 16b rotated about an axis, whereby the clamping unit a positive connection between the inner ring 10b and the outer ring 11b can produce. In the nip 12b are wing units 21b arranged fan-shaped and enhance the flow of liquid. The clamping body of the clamping unit 13b are advantageously made of titanium or ceramic, since these materials have a low density and high strength.

In der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 31b der Schaltgetriebeeinheit ist eine Magnetfeldeinheit 19b angeordnet. Eine Schalteinheit 17b, die einen Schaltvorgang zum Schalten der Getriebegänge auslöst, ist schematisch dargestellt. Die Schalteinheit 17b umfasst einen Aktuator 40b mit einer Regel- und Steuereinheit 18b. Wird die Magnetfeldeinheit 19b durch die Schalteinheit 17b innerhalb eines der Losräder 32b, 33b, 34b, 35b angeordnet, wird die entsprechende Freilaufeinheit 36b, 37b, 38b, 39b durch ein Magnetfeld der Magnetfeldeinheit 19b gesperrt und ein entsprechender Getriebegang ist geschaltet. Als Magnetfeldeinheit 19b sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einheiten zur Erzeugung eines Magnetfeldes denkbar, wie beispielsweise ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet.In the form of a hollow shaft drive shaft 31b the manual transmission unit is a magnetic field unit 19b arranged. A switching unit 17b , which triggers a switching operation for switching the gears, is shown schematically. The switching unit 17b includes an actuator 40b with a control and control unit 18b , Will the magnet field unit 19b through the switching unit 17b inside one of the loose wheels 32b . 33b . 34b . 35b arranged, the corresponding freewheel unit 36b . 37b . 38b . 39b by a magnetic field of the magnetic field unit 19b locked and a corresponding gear is switched. As a magnetic field unit 19b are various, to those skilled appear reasonable units for generating a magnetic field conceivable, such as a permanent magnet or an electromagnet.

Als Aktuator 40b für die Magnetfeldeinheit 19b sind verschiedene dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Aktuatoren denkbar. Vorteilhaft sind elektrische Aktuatoren und insbesondere hydraulische Aktuatoren, wie beispielsweise ein zweifach wirkender Zylinder, in dessen Kolbenboden die Magnetfeldeinheit 19b eingesetzt ist.As an actuator 40b for the magnetic field unit 19b Various actuators that appear reasonable to those skilled in the art are conceivable. Advantageously, electric actuators and in particular hydraulic actuators, such as a double-acting cylinder, in the piston crown, the magnetic field unit 19b is used.

10a, b10a, b: Innenringinner ring
11a, b11a, b: Außenringouter ring
12a, b12a, b: Klemmspaltnip
13a, b13a, b: Klemmeinheitterminal unit
14a, b14a, b: RelativdrehrichtungRelative rotational direction
15a, b15a, b: Magnetorheologische Einheitmagnetorheological unit
16a, b16a, b: Magnetorheologisches Mittelmagnetorheological medium
17a, b17a, b: Schalteinheitswitching unit
18a, b18a, b: Regel- und SteuereinheitRule- and control unit
19a, b19a, b: Magnetfeldeinheitmagnetic unit
20a, b20a, b: Federeinheitspring unit
21a, b21a, b: Flügeleinheitwing unit
31b31b: Antriebswelledrive shaft
32b32b: LosradLosrad
33b33b: LosradLosrad
34b34b: LosradLosrad
35b35b: LosradLosrad
36b36b: FreilaufeinheitFreewheel unit
37b37b: FreilaufeinheitFreewheel unit
38b38b: FreilaufeinheitFreewheel unit
39b39b: FreilaufeinheitFreewheel unit
40b40b: Aktuatoractuator

Claims

Freewheel unit with an inner ring ( 10a ; 10b ) and an outer ring ( 11a ; 11b ) and with at least one in a clamping gap ( 12a ; 12b ) arranged clamping unit ( 13a ; 13b ), characterized by a magnetorheological unit ( 15a ; 15b ).

Freewheel unit according to claim 1, characterized in that the magnetorheological unit ( 15a ; 15b ) in the nip ( 12a ; 12b ) magnetorheological agent ( 16a ; 16b ).

Freewheel unit according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetorheological unit ( 15a ; 15b ) a switching unit ( 17a . 17b ).

Freewheel unit according to claim 3, characterized in that the switching unit ( 17a . 17b ) a control and / or control unit ( 18a ; 18b ).

Freewheel unit according to claim 3 or 4, characterized in that the switching unit ( 17a ; 17b ) a magnetic field unit ( 19a ; 19b ), which is intended to be in the nip ( 12a ; 12b ) to generate a magnetic field.

Freewheel unit according to one of claims 3 to 5, characterized in that the switching unit ( 15a ; 15b ) is provided in at least one operating mode to trigger a switching operation.

Freewheel unit according to one of claims 3 to 6, characterized in that the switching unit ( 17a ; 17b ) is provided in at least one operating mode to trigger a synchronization process.

Freewheel unit according to one of the preceding claims, characterized by a spring unit ( 20a ; 20b ), which exerts a force on the clamping unit ( 13a ; 13b ) exercises.

Freewheel unit according to one of the preceding claims, characterized by at least one wing unit ( 21a ; 21b ), which is intended to provide a fluid flow of the magnetorheological agent ( 16a ; 16b ) to reinforce.

Freewheel unit according to claim 9, characterized in that wings of the wing unit ( 21b ) are arranged fan-shaped.

Freewheel unit according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping unit ( 13a ) comprises at least one pinch roller, which is provided to the inner ring ( 10a ) and the outer ring ( 11a ) again separable to connect.

Freewheel unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the clamping unit ( 13b ) comprises at least one clamping body, which is provided to the inner ring ( 10b ) and the outer ring ( 11b ) again separable to connect.

Manual transmission unit with a drive shaft ( 31b ) and an output shaft for switching at least two transmission gears, characterized by at least one electrically switchable freewheel unit ( 36b . 37b . 38b . 39b ), which is intended to switch a transmission gear.

Gearbox unit according to claim 13, characterized in that the electrically switchable freewheel unit ( 36b . 37b . 38b . 39b ) a magnetorheological unit ( 15b ).

Gearbox unit according to claim 13 or 14, characterized in that at least one gear by a magnetorheologically switchable freewheel unit ( 36b . 37b . 38b . 39b ) is switchable.

Method for a freewheel unit with an inner ring ( 10a ; 10b ) and an outer ring ( 11a ; 11b ) and with at least one in a clamping gap ( 12a ; 12b ) arranged clamping unit ( 13a ; 13b ), in particular for a freewheel unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that a magnetorheological unit ( 15a ; 15b ) triggers a switching operation and / or a synchronization process.