DE102009051074B4

DE102009051074B4 - Switchable freewheel

Info

Publication number: DE102009051074B4
Application number: DE102009051074.5A
Authority: DE
Inventors: Harald Hochmuth; Peter Kraus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: DE102009051074A1

Abstract

Schaltbarer Freilauf umfassend einen eine innere Klemmfläche (3) aufweisenden drehbar gelagerten Gehäuseabschnitt (2), einen Innenring (4) mit der Klemmfläche (3) des ringförmigen Gehäuseabschnitts (2) zugewandten Klemmrampen (5), und in dem durch die Klemmrampen (5) und die innere Klemmfläche (3) des Gehäuseabschnitts (2) gebildeten Spaltraum (6) paarweise angeordnete Klemmkörper (7), die über eine von Federelementen (8) ausgeübte Federkraft in ihrer den Gehäuseabschnitt (2) in beide Drehrichtungen klemmenden Klemmposition gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltringe (9, 10) mit jeweils über deren Umfang verteilten, mit den Klemmkörpern (7) zusammenwirkenden Schaltfingern (11, 12) vorgesehen sind, die über Stellmittel derart entgegen gesetzt zueinander verdrehbar sind, dass alle Klemmkörper (7) aus ihrer Klemmposition lösbar und die Drehbarkeit des Gehäuseabschnitts (2) gleichzeitig in beide Drehrichtungen freischaltbar ist.Switchable freewheel comprising a rotatably mounted housing section (2) having an inner clamping surface (3), an inner ring (4) with the clamping surface (3) of the annular housing section (2) facing the clamping ramps (5), and in which the clamping ramps (5) and the inner clamping surface (3) of the housing section (2) formed gap space (6) arranged in pairs clamping bodies (7) which are held in their clamping position clamping the housing section (2) in both directions of rotation by a spring force exerted by spring elements (8) characterized in that two switching rings (9, 10) are provided with switching fingers (11, 12) distributed over their circumference and interacting with the clamping bodies (7), which can be rotated in opposite directions to one another via adjusting means that all the clamping bodies (7) are off their clamping position can be released and the rotatability of the housing section (2) can be released simultaneously in both directions of rotation.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Freilauf umfassend einen eine innere Klemmfläche aufweisenden drehbar gelagerten Gehäuseabschnitt, einen Innenring mit der Klemmfläche des ringförmigen Gehäuseabschnitts zugewandten Klemmrampen und in dem durch die Klemmrampen und die innere Klemmfläche des Gehäuseabschnitts gebildeten Spaltraum paarweise angeordnete Klemmkörper, die über eine von Federelementen ausgeübte Federkraft in ihrer den Gehäuseabschnitt in beide Drehrichtungen klemmenden Klemmposition gehalten sind.The invention relates to a switchable freewheel comprising a rotatably mounted housing section having an inner clamping surface, an inner ring with the clamping ramps facing the clamping surface of the annular housing section and clamping bodies arranged in pairs in the gap formed by the clamping ramps and the inner clamping surface of the housing section, which are exerted by spring elements Spring force are held in their clamping position clamping the housing section in both directions of rotation.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Gattungsgemäße Freiläufe sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und dem Stand der Technik entnehmbar.Generic freewheels are well known to the person skilled in the art and can be found in the prior art.

Ein gattungsgemäßer Freilauf ist z. B. aus DE 195 81 436 C1 bekannt. Dieser als Klemmgesperre ausgeführte Freilauf eignet sich zum Beispiel zur Sitzhöhenverstellung in Kraftfahrzeugen. Hierbei greift typischerweise eine vorgespannte Feder am Abtriebselement des Freilaufs an. Werden bei Betätigung des Freilaufs Klemmrollen, welche das Abtriebselement ansonsten blockieren, freigeschaltet, so könnte es durch die Vorspannung der Feder kurzzeitig dazu kommen, dass das Abtriebselement voreilt, bis die Klemmrollen dessen Drehbewegung wieder stoppen. Unmittelbar danach werden die Klemmrollen, solange der Betätigungsvorgang fortgeführt wird, wieder aus der Klemmposition gelöst, was wiederum ein kurzzeitiges Vorauseilen des Abtriebselements zur Folge haben kann. Insgesamt könnte sich eine ruckelnde Bewegung des Abtriebselements ergeben, was als sogenannter Stick-Slip-Effekt bezeichnet wird. Zur Vermeidung des Stick-Slip-Effekts ist hier eine in den Freilauf integrierte Reibscheibe vorgesehen. Der Aufbau ist insgesamt recht aufwendig, ferner ist der Freilauf in Abhängigkeit des angelegten Drehmoments entweder nur in die eine oder nur in die andere Drehrichtung freischaltbar.A generic freewheel is z. B. off DE 195 81 436 C1 known. This freewheel, designed as a locking mechanism, is suitable, for example, for adjusting the seat height in motor vehicles. A pretensioned spring typically acts on the output element of the freewheel. If pinch rollers, which otherwise block the output element, are released when the freewheel is actuated, the preload of the spring could briefly cause the output element to lead until the pinch rollers stop its rotational movement again. Immediately thereafter, as long as the actuation process is continued, the clamping rollers are released from the clamping position again, which in turn can result in the driven element rushing ahead for a short time. Overall, a jerky movement of the output element could result, which is referred to as the so-called stick-slip effect. To avoid the stick-slip effect, a friction disc integrated into the freewheel is provided here. Overall, the structure is quite complex, and the freewheel can either only be released in one direction or only in the other direction of rotation, depending on the applied torque.

Überdies betrifft DE 41 29 617 A1 einen anderen, wiederum als Klemmgesperre ausgeführten, Freilauf. Das Klemmgesperre verfügt in vorteilhafter Weise über ein durch eine Blechhülse gebildetes Gehäuse, wobei die Blechhülse wegen ihrer spanlosen Bearbeitung in großen Stückzahlen preiswert herstellbar ist. Allerdings sind hier das Abtriebselement und das Antriebselement als Massivteile ausgeführt, was neben einem hohen Gewicht erhöhte Herstellungskosten nach sich zieht. Das Klemmgesperre wird ebenso bevorzugt in Sitzverstellungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei bei derartigen Anwendungsfällen das Antriebselement beispielsweise mit einem Handrad, das Abtriebselement beispielsweise mit der Sitzfläche oder der Rücklehne des Sitzes und das Gehäuse mit einer ortsfesten Konsole verbunden ist. Wiederum handelt es sich um eine vergleichsweise aufwendige Konstruktion, die sich in Abhängigkeit des angelegten Drehmoments entweder nur in die eine oder aber nur in die andere Drehrichtung freischalten lässt.Moreover, concerns DE 41 29 617 A1 another freewheel, again designed as a locking mechanism. The locking mechanism advantageously has a housing formed by a sheet metal sleeve, the sheet metal sleeve being inexpensive to manufacture in large numbers because of its non-cutting machining. However, here the output element and the drive element are designed as solid parts, which, in addition to a high weight, entails increased manufacturing costs. The locking mechanism is also preferably used in seat adjustments of motor vehicles, in which case the drive element is connected, for example, to a handwheel, the output element, for example, to the seat surface or the backrest of the seat and the housing to a stationary console. Again, it is a comparatively complex construction which, depending on the applied torque, can either only be released in one direction of rotation or only in the other direction of rotation.

DE 10 2006 046 695 A1 offenbart einen schaltbaren Freilauf mit in einem Spaltraum, der sich zwischen einem Außenring und einem Abtriebselement erstreckt, angeordneten Klemmrollen und einem Klauen umfassenden Schaltelement, wobei die Klauen in den Spaltraum eingreifen und die Klemmrollen aus deren Klemmposition verdrängen können. Zudem ist ein zu dem Schaltelement schwenkbar gelagerter Schaltring vorgesehen, der mit den Klauen zusammenwirkende Anlageflächen aufweist, wodurch sich insgesamt eine Kraftübertragung von den Klauen auf die Klemmrollen beim Lösen aus deren Klemmposition mittelbar über den Schaltring ergibt. Der Aufbau ist als vergleichsweise aufwendig anzuerkennen. DE 10 2006 046 695 A1 discloses a switchable freewheel with pinch rollers arranged in a gap that extends between an outer ring and a driven element and a switching element comprising claws, the claws engaging the gap and being able to displace the pinch rollers from their clamping position. In addition, a switching ring pivotably mounted to the switching element is provided, which has contact surfaces interacting with the claws, resulting in an overall transmission of force from the claws to the clamping rollers when they are released from their clamping position indirectly via the switching ring. The structure is to be recognized as comparatively complex.

Die DE 10 2006 046 495 A1 zeigt einen schaltbaren Freilauf, welcher einen eine innere zylindrische Klemmfläche aufweisenden Außenring und ein konzentrisch zur Klemmfläche angeordnetes Abtriebselement umfasst, welches der Klemmfläche zugewandte Klemmrampen aufweist, wobei im zwischen den Klemmrampen und der Klemmfläche gebildeten Spaltraum Klemmrollen paarweise angeordnet sind.The DE 10 2006 046 495 A1 shows a switchable freewheel, which comprises an outer ring having an inner cylindrical clamping surface and an output element arranged concentrically to the clamping surface, which has clamping ramps facing the clamping surface, with clamping rollers being arranged in pairs in the gap formed between the clamping ramps and the clamping surface.

Die DE 43 00 662 A1 zeigt ein drehrichtungsunabhängig schaltbares Klemmgesperre, wobei zwischen einem Außenring und einer Welle Klemmrollen gegen Klemmbahnen derart angefedert und in Klemmbereitschaft gehalten werden, so dass ein Drehen der Welle gegenüber dem Außenring nicht möglich ist.The DE 43 00 662 A1 shows a locking mechanism that can be switched independently of the direction of rotation, with clamping rollers being spring-loaded against clamping tracks between an outer ring and a shaft and held in readiness for clamping so that the shaft cannot rotate relative to the outer ring.

Die DE 101 40 561 A1 zeigt ein Klemmgesperre zum lösbaren Arretieren eines längsverschieblichen Bauteils mit einem gestellfesten Teil, dass mit wenigstens einem Klemmkörper versehen ist, der in einen von Klemmbahnen begrenzten Klemmspalt hineingefedert ist.The DE 101 40 561 A1 shows a clamping lock for releasably locking a longitudinally displaceable component with a frame-fixed part that is provided with at least one clamping body which is spring-loaded into a clamping gap delimited by clamping tracks.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten schaltbaren Freilauf der gattungsgemäßen Art anzugeben, der auf einfache Art freischaltbar ist.Based on this, it is the object of the invention to provide a simply constructed switchable freewheel of the generic type which can be activated in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen schaltbaren Freilauf der eingangs genannte Art gelöst, welcher sich dadurch kennzeichnet, dass zwei Schaltringe mit jeweils über deren Umfang verteilten, mit den Klemmkörpern zusammenwirkenden Schaltfingern vorgesehen sind, die über Stellmittel derart entgegengesetzt zueinander verdrehbar sind, dass alle Klemmkörper aus ihrer Klemmposition lösbar und die Drehbarkeit des Gehäuseabschnitts gleichzeitig in beide Drehrichtungen freischaltbar ist.According to the invention, this object is achieved by a switchable freewheel of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that two Switching rings are provided with switching fingers that are distributed over their circumference and interact with the clamping bodies, which can be rotated in opposite directions to one another via adjusting means in such a way that all the clamping bodies can be released from their clamping position and the rotatability of the housing section can be released simultaneously in both directions of rotation.

Die Klemmposition des erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufs, in der die in dem Spaltraum paarweise angeordneten Klemmkörper über eine von Federelementen ausgeübte Federkraft in ihrer Klemmposition gehalten sind, wird also durch ein Verdrehen der Schaltringe in zueinander entgegengesetzter Richtung gelöst, was durch ein die Klemmkörper aus ihrer Klemmposition lösendes Zusammenwirken der an den Schaltringen angeordneten Schaltfingern mit den Klemmkörpern erfolgt und dazu führt, dass der drehbare Gehäuseabschnitt gleichzeitig in beide Drehrichtungen freigeschalten wird. Hierbei muss die von den Federelementen auf die Klemmkörper ausgeübte Federkraft jeweils überwunden werden und die paarweise angeordneten Klemmkörper gegeneinander, d. h. aufeinander zu, bewegt werden. Wesentlich ist dabei, dass erfindungsgemäß gleichzeitig alle Klemmkörper aus ihrer Klemmposition entfernt werden und sich nicht eine Loslösung der Klemmkörper in Abhängigkeit des jeweils angelegten Drehmoments bzw. einer Drehrichtung, mit anderen Worten sich also eine Richtungsabhängigkeit, ergibt, wie es der Stand der Technik beschreibt. Hierzu sind Stellmittel vorgesehen, die eine Verdrehung der beiden Schaltringe entgegengesetzt zueinander ermöglichen. Die Klemmkörper können in vielerlei Formen, wie z. B. rollenförmig, und Materialien ausgebildet sein. Die Federelemente können ebenso in einer Vielzahl an Ausgestaltungen bezüglich Form und Material vorliegen.The clamping position of the switchable freewheel according to the invention, in which the clamping bodies arranged in pairs in the gap space are held in their clamping position by a spring force exerted by spring elements, is thus released by turning the switching rings in opposite directions, which is achieved by a release of the clamping bodies from their clamping position The switching fingers arranged on the switching rings interact with the clamping bodies and this leads to the rotatable housing section being released in both directions of rotation at the same time. Here, the spring force exerted by the spring elements on the clamping body must be overcome in each case and the clamping bodies arranged in pairs against one another, i.e. H. towards each other, to be moved. It is essential that, according to the invention, all clamping bodies are removed from their clamping position at the same time and that the clamping bodies do not become detached depending on the torque applied or a direction of rotation, in other words a directional dependency, as described in the prior art. For this purpose, adjusting means are provided which enable the two switching rings to be rotated in opposite directions to one another. The sprags can come in many forms, such as. B. roll-shaped, and materials can be formed. The spring elements can also be present in a large number of configurations in terms of shape and material.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Stellmittel wenigstens ein bewegbares Stellelement, welches mit mindestens einem an wenigstens einem Schaltring befindlichen Führungsabschnitt zusammenwirkt. Mit anderen Worten wird die erfindungsgemäße Verdrehung der Schaltringe in entgegengesetzter Richtung dadurch bewirkt, dass ein bewegbares Stellelement an wenigstens einem Schaltring in wenigstens einem diesem zugeordneten Führungsabschnitt ein- oder angreift, wobei die Verdrehung der beiden Schaltringe in zueinander entgegengesetzter Richtung durch eine Bewegung des wenigstens einen bewegbaren Stellelements hervorgerufen wird. Welcher Art die Bewegung sein kann und auf welche Art die Bewegung erzeugt wird, soll später erläutert werden.In a preferred embodiment, the adjusting means comprise at least one movable adjusting element which interacts with at least one guide section located on at least one switching ring. In other words, the inventive rotation of the switching rings in the opposite direction is caused by the fact that a movable adjusting element engages or engages at least one switching ring in at least one guide section assigned to it, the rotation of the two switching rings in opposite directions by a movement of the at least one movable adjusting element is caused. What kind of movement can be and how the movement is generated will be explained later.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wirkt das Stellelement nur mit dem Führungsabschnitt eines Schaltrings zusammen, der seinerseits mit dem anderen Schaltring über eine Zwangsführung bewegungsgekoppelt ist. Dies ist so zu verstehen, dass das Stellelement nur an einem Schaltring und zwar an dessen Führungsabschnitt an- oder eingreift und derart eine Verdrehung dieses Schaltrings bewirkt, wobei dieser Schaltring über eine Zwangsführung mit dem anderen Schaltring gekoppelt ist und auf diesen wiederum eine Bewegung überträgt. Natürlich ist die auf den anderen Schaltring übertragene Bewegung derart, dass sich insgesamt eine zueinander entgegengesetzte Verdrehung der beiden Schaltringe ergibt, welche in der Folge den schaltbaren Freilauf bzw. den diesem zugehörigen drehbar gelagerten Gehäuseabschnitt freigibt. Die Art der Ausführung der Zwangsführung ist in vielerlei Hinsicht vorstellbar, wobei stets gegeben sein muss, dass die durch das Stellelement auf den Führungsabschnitt eines Schaltrings aufgebrachte Verdrehung über die bewegungsgekoppelte Zwangsführung auch auf den anderen Schaltring übertragen wird, wobei sich insgesamt eine zueinander entgegengesetzte Verdrehung der beiden Schaltringe ergibt.In a further preferred embodiment, the actuating element interacts only with the guide section of a switching ring, which in turn is coupled in terms of movement to the other switching ring via a forced guidance. This is to be understood in such a way that the actuating element only engages or engages on one switching ring, namely its guide section, and thus causes this switching ring to rotate, this switching ring being coupled to the other switching ring via a positive guide and in turn transmitting a movement to it. Of course, the movement transmitted to the other switching ring is such that overall there is a mutually opposite rotation of the two switching rings, which subsequently releases the switchable freewheel or the rotatably mounted housing section associated with it. The type of execution of the positive guidance is conceivable in many ways, whereby it must always be given that the rotation applied by the adjusting element to the guide section of a switching ring is also transmitted to the other switching ring via the motion-coupled positive guidance, whereby overall a mutually opposite rotation of the two switching rings results.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wirkt das Stellelement gleichzeitig mit an beiden Schaltringen vorgesehenen Führungsabschnitten zusammen. Im Gegensatz zu oben wird die für die Freischaltung des drehbaren Gehäuseabschnitts notwendige zueinander entgegengesetzte Verdrehung der Schaltringe in dieser Ausführungsform dadurch bewirkt, dass durch die Bewegung des Stellelements beide Schaltringe ohne zusätzliche an einem oder beiden Schaltring(en) angeordnete Mittel in zueinander entgegengesetzter Richtung verdreht werden. Das Stellelement greift folglich an beiden Schaltringen in oder an deren Führungsabschnitten ein oder an. Es ist also hier mithin nicht notwendig, an einem der beiden Schaltringe eine bewegungsgekoppelte Zwangsführung vorzusehen.In another advantageous embodiment of the invention, the adjusting element interacts simultaneously with guide sections provided on both switching rings. In contrast to the above, the mutually opposite twisting of the switching rings necessary for the activation of the rotatable housing section is brought about in this embodiment by the fact that the movement of the adjusting element rotates both switching rings in opposite directions without additional means on one or both switching ring (s) . The adjusting element consequently engages or acts on both switching rings in or on their guide sections. It is therefore not necessary here to provide a motion-coupled positive guidance on one of the two switching rings.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stellelement als Stellstift und ein an einem Schaltring vorgesehener Führungsabschnitt als Kulisse ausgebildet. Entsprechend dieser Ausführung ergibt sich ein Zusammenwirken des Stellelements mit einem Führungsabschnitt an einem Schaltring durch ein Ein- oder Durchgreifen des Stellstifts durch eine diesem zugehörige Kulisse. Die Länge und sonstige Ausführung des Stellstifts ist in einer Vielzahl an Längen und Formen denkbar und ist in der Regel entsprechend einer konkreten konstruktiven Situation auszuwählen. Gleiches gilt für die Ausführung der Kulisse, deren Form in Abhängigkeit der konkreten konstruktiven Ausführung festzulegen ist. Wesentlich ist aber, dass Stellstift und Kulisse aufeinander abgestimmt und derart einer Zusammenwirkung dienlich ausgebildet sind. Unter Kulisse muss nicht zwangsläufig eine Durchbrechung eines Schaltrings gemeint sein, vielmehr kann darunter auch eine Art Nut oder sonstige Vertiefung oder Ausnehmung verstanden werden.In a preferred embodiment of the invention, the adjusting element is designed as an adjusting pin and a guide section provided on a switching ring is designed as a link. Corresponding to this embodiment, the actuating element interacts with a guide section on a switching ring by the actuating pin reaching in or through through a link associated with it. The length and other design of the adjusting pin is conceivable in a variety of lengths and shapes and is usually to be selected according to a specific structural situation. The same applies to the execution of the backdrop, the shape of which is to be determined depending on the specific structural design. What is essential, however, is that the adjusting pin and the link are matched to one another and are designed to facilitate cooperation in this way. The setting does not necessarily have to mean an opening in a switching ring, but can also be understood as a type of groove or other indentation or recess.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die an beiden Schaltringen vorgesehenen Führungsabschnitte in der geklemmten Position des schaltbaren Freilaufs, in der der drehbar gelagerte Gehäuseabschnitt sich nicht verdrehen lässt, derart ausgebildet, dass diese miteinander eine V-Form bilden. Die V-Form ergibt sich insbesondere dann, wenn die beiden Schaltringe übereinander liegen, wobei sich in einer gedachten Draufsicht auf die Schaltringe eine Art V-förmiger Durchbruch bildet. Es ist dahingegen auch denkbar, einen Führungsabschnitt eines Schaltrings als komplett durchbrochene Kulisse auszubilden und den Führungsabschnitt des anderen Schaltrings nur als Nut, wodurch sich dennoch eine V-Form bildet, welche allerdings nicht als V-förmiger Durchbruch ausgebildet ist. Das Stellelement, das in dieser Ausführungsform an beiden Schaltringen ein- oder angreift, befindet sich in der geklemmten Position des drehbar gelagerten Gehäuseabschnitts jeweils an dem Grund des durch die Führungsabschnitte der Schaltringe gebildeten V.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the guide sections provided on both switching rings are designed in the clamped position of the switchable freewheel, in which the rotatably mounted housing section cannot be rotated, such that they form a V-shape with one another. The V-shape is obtained in particular when the two switching rings lie one above the other, a type of V-shaped opening being formed in an imaginary plan view of the switching rings. On the other hand, it is also conceivable to design a guide section of one switching ring as a completely perforated link and the guide section of the other switching ring only as a groove, which nevertheless forms a V-shape, which, however, is not designed as a V-shaped opening. The adjusting element, which in this embodiment engages or engages both switching rings, is in the clamped position of the rotatably mounted housing section in each case on the base of the V formed by the guide sections of the switching rings.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Stellelement an einem schwenkbar oder linear bewegbaren Betätigungselement, insbesondere einem Hebelelement oder einer Schiebestange, angeordnet. Durch das jeweilige Betätigungselement ist das Stellelement bewegbar, wobei sich durch dessen Bewegung die erfindungsgemäße Verdrehung der beiden Schaltringe in zu einander entgegengesetzter Richtung bewirken lässt und dadurch der drehbare Gehäuseabschnitt gleichzeitig in beide Drehrichtung freischaltbar ist. Es ist hierbei von Bedeutung, dass erfindungsgemäß nicht eine Drehbewegung des an dem Betätigungselement angeordneten Stellelements zwangsläufig für die Freischaltung des Gehäuseabschnitts erforderlich ist, sondern allein die Betätigung des Betätigungselements, welches schwenkbar oder linear geführt gelagert sein kann. Das schwenkbare oder linear bewegbare Betätigungselement lässt über seine Bewegung das an diesem befindliche Stellelement mit den Führungsabschnitten des oder der Schaltringe zusammenwirken, wodurch sich gleichzeitig eine Freischaltung des Gehäuseabschnitts in beide Drehrichtungen ergibt. Das Betätigungselement ist entsprechend seiner schwenkbar oder linear bewegbaren Ausführung bevorzugt als Hebelelement oder Schiebestange ausgeführt, wobei andere Ausgestaltungen durchaus möglich sind. Es kann manuell oder automatisch über einen Stellmotor oder dergleichen betätigbar sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the actuating element is arranged on a pivotable or linearly movable actuating element, in particular a lever element or a push rod. The adjusting element can be moved by the respective actuating element, whereby the rotation of the two switching rings according to the invention can be caused by its movement in opposite directions and the rotatable housing section can thereby be released in both directions of rotation at the same time. It is important here that, according to the invention, a rotary movement of the actuating element arranged on the actuating element is not inevitably required for the activation of the housing section, but only actuation of the actuating element, which can be mounted pivotably or linearly. The pivotable or linearly movable actuating element allows the actuating element located on it to interact with the guide sections of the switching ring or rings via its movement, which at the same time enables the housing section to be released in both directions of rotation. According to its pivotable or linearly movable design, the actuating element is preferably designed as a lever element or push rod, other designs being entirely possible. It can be actuated manually or automatically via a servomotor or the like.

Einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach ist das Betätigungselement entgegen der Federkraft eines Federelements betätigbar. Hieraus ergibt sich zum Beispiel, dass der schaltbare Freilauf in einer Ausgangsstellung über die Federkraft des Federelements, welche an dem Betätigungselement wirkt, in seiner geklemmten Position gehalten ist. Eine Freischaltung des drehbaren Gehäuseabschnitts ist in dieser Ausführungsform nur möglich, wenn das Betätigungselement entgegen der Federkraft des Federelements betätigt wird. Eine unbestimmte bzw. zufällige Freischaltung des drehbaren Gehäuseabschnitts ist sonach nicht möglich. Möglich ist es jedoch, das Betätigungselement mit der Federkraft des Federelements so zu koppeln, dass sich durch Betätigung des Betätigungselements entgegen der Federkraft eine geklemmte Position des Gehäuseabschnitts erreichen lässt, sich mithin also eine gerade umgekehrte Anordnung, wie die genannte, ergibt. Denkbar ist es auch, das Betätigungselement an andere Mittel, wie z.B. einen Magneten zu koppeln, der eine Kraft auf dieses bewirkt, welche zur Betätigung des Betätigungselements überwunden werden muss.According to another advantageous embodiment of the invention, the actuating element can be actuated against the spring force of a spring element. This results, for example, in the switchable freewheel being held in its clamped position in an initial position via the spring force of the spring element, which acts on the actuating element. Activation of the rotatable housing section is only possible in this embodiment if the actuating element is actuated against the spring force of the spring element. An indefinite or accidental activation of the rotatable housing section is therefore not possible. However, it is possible to couple the actuating element with the spring force of the spring element so that a clamped position of the housing section can be achieved by actuating the actuating element against the spring force, thus resulting in an arrangement that is exactly the opposite of that mentioned. It is also conceivable to couple the actuating element to other means, such as a magnet, for example, which exerts a force on it which has to be overcome in order to actuate the actuating element.

In einer letzten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind am Innenring radial nach außen gerichtete Vorsprünge, auf denen die Federelemente angeordnet sind, vorgesehen. Durch diese Ausführung ergibt sich insbesondere eine ortsfeste Lagerung der in dem Spaltraum befindlichen Federelemente, welche nun an ihren Stirnseiten jeweils an den Klemmkörpern und mit der Breitseite zum einen auf dem am Innenring vorgesehenen Vorsprung und auf der anderen Seite am Innendurchmesser des drehbar gelagerten Gehäuseabschnitts anliegen. Der radial nach außen gerichtete Vorsprung ist dabei bevorzugt entsprechend der Außenkontur des Federelements angepasst.In a last preferred embodiment of the invention, radially outwardly directed projections on which the spring elements are arranged are provided on the inner ring. This design results in a fixed mounting of the spring elements located in the gap space, which now rest on their end faces on the clamping bodies and with their broad side on the one hand on the projection provided on the inner ring and on the other hand on the inner diameter of the rotatably mounted housing section. The radially outwardly directed projection is preferably adapted in accordance with the outer contour of the spring element.

FigurenlisteFigure list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Explosionsdarstellung des schaltbaren Freilaufs;
2 eine perspektivische Ansicht des schaltbaren Freilaufs;
3 eine Ansicht des schaltbaren Freilaufs in der geklemmten Position und
4 eine Ansicht des schaltbaren Freilaufs in der freigeschaltenen Position.

An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

1 an exploded view of the switchable freewheel;
2 a perspective view of the switchable freewheel;
3 a view of the switchable freewheel in the clamped position and
4th a view of the switchable freewheel in the unlocked position.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufs, wie er beispielsweise als ein passiver Sitzeinsteller in Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Hierbei ist ein formschlüssig auf ein Abtriebsritzel 15 aufgesteckter Gehäuseabschnitt 2 mit einer inneren Klemmfläche 3 vorgesehen, der mit einem Innenring 4, an welchem Klemmrampen 5 ausgebildet sind, einen Spaltraum 6 ausbildet. Ferner umfasst der Innenring 4 eine axiale Bohrung 19, in die das Abtriebsritzel 15 über einen nicht näher bezeichneten axialen Zapfenabschnitt eingreift. In dem Spaltraum 6 sind auf den Klemmrampen 5 paarweise Klemmkörper, hier in Form von Klemmrollen 7, angeordnet, wobei jedes Paar an Klemmrollen 7 über eine Feder 8 in Umfangsrichtung des Innenrings 4 auseinandergedrückt wird. Es sind ferner zwei Schaltringe 9, 10 vorgesehen, die jeweils Schaltfinger 11, 12 und Führungsabschnitte in Form von durchbruchartigen Kulissen 16, 17 aufweisen. Weiter ist ein Betätigungselement in Form eines Hebels 14 vorgesehen, welches in dieser Ausführungsform exzentrisch gelagert ist und über ein Stellelement in Form eines Stellstifts 13, welcher die Kulissen 16, 17 durchsetzt, ein Verdrehen der Schaltringe 9, 10 in einer jeweils zueinander entgegengesetzten Richtung herbeiführt. Durch die Verdrehung der Schaltringe 9, 10, welche entgegengesetzt zueinander erfolgt, werden sämtliche Klemmrollen 7 über die jeweils an den Schaltringen 9, 10 befindlichen Schaltfinger 11, 12 gleichzeitig aus ihrer Klemmposition gelöst und derart der schaltbare Freilauf 1 gleichzeitig in beide Drehrichtungen freigeschaltet. Hierzu bewegen die an den Schaltringen 9, 10 angeordneten Schaltfinger 11, 12 die Klemmrollen 7, wobei jeweils ein Schaltfinger 11, 12 mit einer Klemmrolle 7 zusammenwirkt, entgegen der Federkraft der Feder 8 und entlang der jeweiligen Klemmrampen 5 aufeinander zu. Es ist aus 1 zu erkennen, dass die an den Schaltringen 9, 10 angeordneten Kulissen 16, 17 in der hier dargestellten geklemmten Position des drehbar gelagerten Gehäuseabschnitts 2, respektive des schaltbaren Freilaufs 1, miteinander eine V-Form bilden. Es ist weiterhin zu erkennen, dass der Stellstift 13 in die durch die Kulissen 16, 17 gegebene V-Form derart eingreift, dass der Stellstift 13 sich am Grunde der V-Form befindet, wenn die Schaltringe 9, 10 nicht betätigt werden. 1 shows an exploded view of a switchable freewheel according to the invention, as it can be used for example as a passive seat adjuster in vehicles. Here is a form-fitting on an output pinion 15th attached housing section 2 with an inner clamping surface 3 provided with an inner ring 4th on which clamping ramps 5 are trained, a Gap space 6th trains. The inner ring also includes 4th an axial bore 19th into which the output pinion 15th engages via an unspecified axial journal section. In the gap 6th are on the clamping ramps 5 pairs of sprags, here in the form of pinch rollers 7th , arranged, each pair of pinch rollers 7th over a feather 8th in the circumferential direction of the inner ring 4th is pushed apart. There are also two switching rings 9 , 10 provided, each shift finger 11 , 12th and guide sections in the form of breakthrough-like scenes 16 , 17th exhibit. Next is an actuating element in the form of a lever 14th provided, which is eccentrically mounted in this embodiment and an adjusting element in the form of an adjusting pin 13th which is the backdrop 16 , 17th interspersed, a twisting of the switching rings 9 , 10 brings about in a mutually opposite direction. By twisting the switching rings 9 , 10 , which takes place opposite to each other, are all pinch rollers 7th about the respective on the switching rings 9 , 10 located shift finger 11 , 12th at the same time released from its clamping position and so the switchable freewheel 1 enabled in both directions of rotation at the same time. To do this, move on the switching rings 9 , 10 arranged shift finger 11 , 12th the pinch rollers 7th , each with a shift finger 11 , 12th with a pinch roller 7th cooperates against the spring force of the spring 8th and along the respective clamping ramps 5 towards each other. It's over 1 to see that the on the jockey rings 9 , 10 arranged backdrops 16 , 17th in the clamped position of the rotatably mounted housing section shown here 2 , respectively the switchable freewheel 1 , form a V-shape with each other. It can also be seen that the adjusting pin 13th in through the scenes 16 , 17th given V-shape engages in such a way that the adjusting pin 13th is at the bottom of the V-shape when the shift rings 9 , 10 not operated.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht des schaltbaren Freilaufs 1, wobei dieser sich ebenfalls in seinem geklemmten Zustand befindet. Nicht gezeigt ist hierbei der Innenring 4 sowie der drehbar gelagerte Gehäuseabschnitt 2. Anhand von 2 soll die Funktionsweise des schaltbaren Freilaufs 1 nochmals deutlich gemacht werden. Eine gleichzeitige Freischaltung über eine Loslösung der Klemmrollen 7 aus ihrer Klemmposition, die die Drehbarkeit des Gehäuseabschnitts 2 gleichzeitig in beide Drehrichtungen ermöglicht, wird derart bewerkstelligt, dass der an dem Hebel 14 befindliche Stellstift 13 durch Betätigung des Hebels 14 aus seiner radial inneren Position, welche hier gezeigt ist, in eine radial äußere Position, bezogen auf die Schaltringe 9, 10 bewegt wird. Durch diese Bewegung ermöglicht der die Kulissen 16, 17 durchgreifende Stellstift 13 eine Verdrehung der Schaltringe 9, 10 in einer zueinander entgegen gesetzten Richtung, da die Schaltringe 9, 10 über die Kulissen 16, 17 mitgenommen werden. Dies führt dazu, dass die an den jeweiligen Schaltringen 9, 10 angeordneten Schaltfinger 11, 12 die Klemmrollen 7 entgegen der Federkraft der Feder 8 aus ihrer Klemmposition lösen. Der Hebel 14 ist dabei entgegen der Federkraft eines hier nicht dargestellten Federelements betätigbar. In der hier gezeigten Ausführungsform ergibt sich dadurch ein Ausgangszustand, bedingt durch die auf den Hebel 14 wirkende Federkraft des hier nicht gezeigten Federelements, nach dem der schaltbare Freilauf 1 ursprünglich in seiner geklemmten Klemmposition ist. Derart ist gewährleistet, dass der schaltbare Freilauf 1 nur durch eine bewusste, zielgerichtete Betätigung des Hebels 14 freigeschaltet wird. 2 shows a perspective view of the switchable freewheel 1 , whereby this is also in its clamped state. The inner ring is not shown here 4th and the rotatably mounted housing section 2 . Based on 2 should be the functionality of the switchable freewheel 1 be made clear again. Simultaneous activation by releasing the pinch rollers 7th from their clamping position, which allows the rotatability of the housing section 2 made possible simultaneously in both directions of rotation is accomplished in such a way that the one on the lever 14th located adjusting pin 13th by operating the lever 14th from its radially inner position, which is shown here, into a radially outer position, based on the switching rings 9 , 10 is moved. This movement enables the scenery 16 , 17th sweeping adjusting pin 13th twisting of the switching rings 9 , 10 in a mutually opposite direction, as the switching rings 9 , 10 across the scenes 16 , 17th get picked up. This leads to the fact that on the respective switching rings 9 , 10 arranged shift finger 11 , 12th the pinch rollers 7th against the spring force of the spring 8th loosen from their clamping position. The lever 14th can be actuated against the spring force of a spring element, not shown here. In the embodiment shown here, this results in an initial state due to the action on the lever 14th acting spring force of the spring element, not shown here, after which the switchable freewheel 1 is originally in its clamped clamping position. This ensures that the switchable freewheel 1 only through a conscious, targeted actuation of the lever 14th is unlocked.

Die 3 und 4 zeigen eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufs 1, wobei der schaltbare Freilauf 1 in 3 in einer Klemmposition und in 4 in einer freigeschalteten Position gezeigt ist, d. h., dass in 4 der drehbar gelagerte Gehäuseabschnitt 2 gleichzeitig in beide Drehrichtungen drehbar ist. Betrachtet man zunächst 3, also den geklemmten Zustand des schaltbaren Freilaufs 1, in dem der drehbar gelagerte Gehäuseabschnitt 2 nicht drehbar ist, so ist zu erkennen, dass die in dem Spaltraum 6 paarweise angeordneten Klemmrollen 7 zwischen der Außenkontur des Innenrings 4 und der inneren Klemmfläche des Gehäuseabschnitts 3 auf den Klemmrampen 5 in ihrer geklemmten Position angeordnet sind. Die Klemmung erfolgt über eine Feder 8, welche ihrerseits auf einem radial nach außen gerichteten Vorsprung 18 des Innenrings 4, zwischen je einem Paar aus den Klemmrollen 7 befindlich ist. Wird nun über den Hebel 14 ein Betätigungsimpuls eingeleitet, der ein hier nicht gezeigtes Stellelement mit einem Führungsabschnitt eines Schaltrings 9, 10 zusammenwirken lässt, bedingt dieser ein Loslösen der Klemmkörper 7 aus ihrer Klemmposition, was ein Freischalten des schaltbaren Freilaufs 1, bedeutet, was zu einer gleichzeitig in beide Drehrichtungen möglichen Drehbarkeit des Gehäuseabschnitts 2 führt. Dieser Zustand ist in 4 dargestellt, in welcher die Klemmrollen 7 entgegen der Federkraft der Feder 8 durch die jeweils an den Schaltringen 9, 10 befindlichen Schaltfinger 11, 12 einander angenähert wurden. Zum besseren Verständnis ist mit gestrichelter Linie der in 3 gezeigte Ausgangszustand des Hebels 14 angedeutet, welcher durch eine Bewegung entlang des Doppelpfeils betätigbar ist. Die Klemmkörper 7 wandern demnach die Klemmrampen 5 abwärts in Richtung des Vorsprungs 18 und sind in diesem Zustand in dem Spaltraum 6 nicht mehr klemmend angeordnet. Wie oben bereits erwähnt, kann die Freischaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel rückgängig gemacht werden, indem der auf den Hebel 14 wirkende Betätigungsimpuls erlischt und eine an diesem ansetzende Federkraft eines nicht dargestellten Federelements den Hebel 14 selbsttätig wieder in seine Ausgangsposition (gestrichelte Linie) bringt, in welcher der schaltbare Freilauf 1, respektive der drehbar gelagerte Gehäuseabschnitt 2, nicht mehr in beide Drehrichtungen gleichzeitig freigeschaltet ist.The 3 and 4th show another view of the switchable freewheel according to the invention 1 , with the switchable freewheel 1 in 3 in a clamping position and in 4th is shown in an unlocked position, ie that in 4th the rotatably mounted housing section 2 is rotatable in both directions of rotation at the same time. If you look first 3 , i.e. the clamped state of the switchable freewheel 1 , in which the rotatably mounted housing section 2 is not rotatable, it can be seen that in the gap 6th pinch rollers arranged in pairs 7th between the outer contour of the inner ring 4th and the inner clamping surface of the housing section 3 on the clamping ramps 5 are arranged in their clamped position. It is clamped by a spring 8th , which in turn on a radially outwardly directed projection 18th of the inner ring 4th , between each pair of the pinch rollers 7th is located. Will now use the lever 14th an actuation pulse is initiated, which an actuating element (not shown here) with a guide section of a switching ring 9 , 10 lets interact, this causes a loosening of the clamping body 7th from their clamping position, which means that the switchable freewheel is activated 1 , means that the housing section can be rotated simultaneously in both directions of rotation 2 leads. This state is in 4th shown in which the pinch rollers 7th against the spring force of the spring 8th by the respective on the switching rings 9 , 10 located shift finger 11 , 12th were brought closer to each other. For a better understanding, the in 3 shown initial state of the lever 14th indicated, which can be actuated by a movement along the double arrow. The sprags 7th accordingly wander the clamping ramps 5 down towards the ledge 18th and are in this state in the gap 6th no longer clamped. As already mentioned above, the activation according to this exemplary embodiment can be reversed by pressing the lever 14th Acting actuation pulse extinguishes and a spring force applied to this of a spring element, not shown, the lever 14th automatically returns to its starting position (dashed line), in which the switchable freewheel 1 , or the rotatably mounted housing section 2 , is no longer enabled in both directions of rotation at the same time.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FreilaufFreewheel
22: GehäuseabschnittHousing section
33: KlemmflächeClamping surface
44th: InnenringInner ring
55: KlemmrampeClamping ramp
66th: SpaltraumGap space
77th: KlemmrollenPinch rollers
88th: Federfeather
99: SchaltringSwitching ring
1010: SchaltringSwitching ring
1111: SchaltfingerShift finger
1212th: SchaltfingerShift finger
1313th: StellstiftAdjusting pin
1414th: Hebellever
1515th: AntriebsritzelDrive pinion
1616: KulisseBackdrop
1717th: KulisseBackdrop
1818th: Vorsprunghead Start
1919th: Bohrungdrilling

Claims

Switchable freewheel comprising a rotatably mounted housing section (2) having an inner clamping surface (3), an inner ring (4) with the clamping surface (3) of the annular housing section (2) facing clamping ramps (5), and in which the clamping ramps (5) and the clamping inner surface (3) of the housing section (2) gap space (6) formed of paired clamping body (7) (8) spring force exerted (2) clamped in both directions of rotation clamping position are held by a spring elements in their housing section, characterized characterized in that two switching rings (9, 10) are provided with switching fingers (11, 12) distributed over their circumference and cooperating with the clamping bodies (7), which can be rotated in opposite directions to one another via adjusting means that all the clamping bodies (7) are off their clamping position can be released and the rotatability of the housing section (2) can be released simultaneously in both directions of rotation.

Switchable freewheel after Claim 1 , characterized in that the adjusting means comprise at least one movable adjusting element which cooperates with at least one guide section located on at least one switching ring (9, 10).

Switchable freewheel after Claim 2 , characterized in that the actuating element interacts only with the guide section of a switching ring (9), which in turn is coupled in terms of movement to the other switching ring (10) via a forced guidance.

Switchable freewheel after Claim 2 , characterized in that the adjusting element cooperates simultaneously with guide sections provided on both switching rings (9, 10).

Switchable freewheel after Claim 2 to 4th , characterized in that the adjusting element is designed as an adjusting pin (13) and a guide section provided on a switching ring (9, 10) is designed as a link (16, 17).

Switchable freewheel after the Claims 4 or 5 , characterized in that the guide sections provided on both switching rings (9, 10) form a V-shape with one another in the clamped position of the rotatably mounted housing section (2).

Switchable freewheel after Claim 2 to 6th , characterized in that the adjusting element is arranged on a pivotable or linearly movable actuating element.

Switchable freewheel after Claim 7 , characterized in that the actuating element can be actuated against the spring force of a spring element.

Switchable freewheel according to one of the preceding claims, characterized in that projections 18, which are directed radially outward and on which the spring elements (8) are arranged, are provided on the inner ring (4).