DE102012210100A1 - Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe - Google Patents

Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, welcher Klemmelemente in Form von Rollen aufweist, mit einem relativ zum Innenstern drehbaren Außenring, der radial um den Innenstern herum angeordnet ist, wobei die Rollen zwischen dem Innenstern und dem Außenring in einem Freilaufkäfig angeordnet sind und durch eine radial nach innen wirkende Federkraft wenigstens einer ersten Feder in Richtung zum Innenstern beaufschlagbar sind und die Rollen erfindungsgemäß zusätzlich mit einer permanent axial anliegenden Reibkraft wenigstens eines zweiten Federelementes beaufschlagt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, welcher Klemmelemente in Form von Rollen aufweist.
  • Aus der Druckschrift EP 1 650 071 A2 ist eine Antriebsanordnung bekannt, die ein von einem Motor antreibbares Kurbel-CVT-Getriebe enthält, das eine mit dem Motor kuppelbare antreibende Welle und wenigstens eine getriebene Welle besitzt, die durch einen auf der antreibenden Welle vorgesehenen Exzenterantrieb und eine auf der getriebenen Welle vorgesehene Freilaufeinrichtung miteinander verbunden sind. Der Freilauf weist rollenförmige Klemmelemente auf, die beispielsweise durch Schenkelfedern oder V-förmige Blattfedern als Anpresselement in den Spalt zwischen dem Innenstern und den Außenring gedrückt werden. Für die Lagerung der Rollen ist dabei ein Käfig vorgesehen. Die Federn wirken jeweils an zwei benachbarten Klemmelementen.
  • Aus der Druckschrift WO 03/027538 A1 ist ein stufenloses Getriebe mit einer antreibenden Welle und einer getriebenen Welle, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bekannt, die antriebsmäßig miteinander verbunden sind, wobei wenigstens ein auf der antreibenden Welle vorgesehener Exzenterantrieb und eine auf der getriebenen Welle vorgesehene Freilaufeinrichtung verwendet werden, die zumindest über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind. Die einzelnen Freilaufeinheiten besitzen Klemmkörper in Form von Rollen, die zwischen einem Innenring, der hier durch einen Bereich der Welle gebildet wird, und einem Außenring angeordnet sind, wobei die Flächen des Außen- und Innenringes derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Klemmkörper zumindest in eine Relativverdrehrichtung zwischen Innenring und Außenring dieser Verdrehung blockieren können, so dass dann beide Ringe gemeinsam verdreht werden. In die andere Relativverdrehrichtung zwischen den beiden Ringen wird keine Sperrwirkung durch die Klemmkörper erzeugt. Die einzelnen Klemmkörper werden vorzugsweise in Sperrrichtung beaufschlagt, was durch wenigstens ein Federelement erfolgt. Weiterhin sind die Klemmkörper über wenigstens einen Käfig in Umfangsrichtung zueinander positioniert.
  • Die vorgenannten Lösungen sind insbesondere für hohe Schaltfrequenzen nicht einsetzbar und weisen neben einer ungenügenden Momentenkapazität eine geringe Lebensdauer auf.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Freilaufes, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, der bei hohen Schaltfrequenzen einsetzbar ist, die Anfederung und Dämpfung mit gleichzeitiger Fliehkraftkompensation gewährleistet und einen guten Freilaufwirkungsgrad aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Freilauf wird insbesondere als Freilauf eines Kurbel-CVT-Getriebes eingesetzt und weist Klemmelemente in Form von Rollen auf, die zwischen dem Innenstern und dem relativ zum Innenstern drehbaren Außenring des Freilaufes angeordnet und in einem Freilaufkäfig gelagert sind und durch eine radial nach innen wirkende Federkraft wenigstens einer ersten Feder in Richtung zum Innenstern beaufschlagt werden, wobei die Rollen erstmalig zusätzlich mit einer permanent axial anliegenden Reibkraft wenigstens eines zweiten Federelementes beaufschlagt sind.
  • Dadurch kann eine wirkungsgradoptimierte Anfederung realisiert und ein Dämpfungsmechanismus für hohe Schaltfrequenzen bereitgestellt werden. Weiterhin benötigt die axiale Anfederung einen geringen Bauraumbedarf und stellt ein wirkungsgradoptimiertes Lagerkonzept bereit.
  • Bevorzugt werden die zweiten, axial auf die Rollen wirkenden Federelemente durch eine oder mehrere Tellerfedern gebildet, welche eine axial anliegende Reibkraft auf die Rollen übertragen.
  • Insbesondere ist eine Tellerfeder auf einer Seite des Freilaufkäfigs angeordnet, wobei der Freilaufkäfig im Bereich jeder Rolle eine Ausnehmung aufweist, durch welche jeweils eine Tellerfederzunge einer Tellerfeder durch einen Durchbruch, z.B. eine Nut im Freilaufkäfig in axialer Richtung auf eine erste Stirnseite der Rolle wirkt und sich die Rolle mit einer zweiten Stirnseite an einem Element des Freilaufs abstützt, wodurch an der ersten und zweiten Stirnseite der Rolle ein Reibmoment erzeugt wird, somit beidseitig der Rolle eine Reibkraft zur Dämpfung der tangentialen und radialen Rollenbewegung wirkt. Das Element des Freilaufs kann insbesondere ein Lagerinnenring sein.
  • Weiterhin ist jeder Rolle am Innenstern ein Endanschlag zur Dämpfung einer großen tangentialen Geschwindigkeit der Rolle beim Verlassen des Klemmspaltes zugeordnet, wobei der Endanschlag im Wesentlichen unter Berücksichtigung der Toleranzlagen möglichst nahe am Ausgangspunkt der Rolle liegt (vorzugsweise im Abstand von 0,2 bis 0,6mm) und mit einem Material mit großer innerer Dämpfung (z.B. Sintermetall oder Gusswerkstoff) beschichtet ist oder daraus besteht.
  • Weiterhin wirkt auf jede Rolle eine Ringfeder, die bevorzugt in einer Nut im Freilaufaußenring liegt und senkrecht auf jede Freilaufrolle eine radial nach innen gerichtete Kraft (zum Zentrum des Freilaufes) entgegen der Rollenfliehkraft ausübt. Durch diese konstruktive Maßnahme werden die Rollenfliehkräfte kompensiert und Schleppverluste des Freilaufs bei großen Drehzahlen reduziert.
  • Die Lagerung des Außenrings des Freilaufes wird erstmalig mittels eines ersten Schrägkugellagers und eines zweiten Schrägkugellagers realisiert, die beidseitig am Außenring angeordnet sind.
  • Vorteilhafter Weise sind dafür im Außenring an sich gegenüberliegenden Seiten die Laufbahnen für die Kugeln des jeweiligen Schrägkugellagers ausgebildet, so dass der Außenring des Freilaufes auch den Außenring der beiden Schrägkugellager bildet. Der Innenring des zweiten Schrägkugellagers weist in Richtung zu den Rollen eine Ausnehmung zur Aufnahme der Tellerfeder auf und der Innenring des ersten Schrägkugellagers besitz einen in Richtung zu den Rollen weisenden Bord, an dem sich die Rollen mit ihrer zweiten Stirnseite durch die axiale Beaufschlagung der Tellerfederzungen abstützen. Der Innenring des ersten Schrägkugellagers besitzt eine Ausnehmung für ein erstes Ringelement des Käfigs der Freilaufrollen.
  • Weiterhin liegt durch die Aufnahme der Kugeln der Schrägkugellager in Laufflächen des Außenrings erstmalig die Lagerung des Außenrings umfangsseitig radial außen über den Rollen bzw. über den seitlichen Ringelementen des Rollenkäfigs und der axialen Dämpfungsfedern. Dadurch können die Schrägkugellager bei stark reduziertem Bauraumbedarf in der Breite des Freilaufes angeordnet werden. Das zweite Schrägkugellager weist zusätzlich einen symmetrischen Aufbau aus, mit zwei nebeneinander liegenden Laufbahnen und Ausnehmungen im radial innen liegenden Bereich. Diese Ausführung wird benötigt, wenn mehrere Freiläufe nebeneinander angeordnet werden.
  • Durch diese neuartige Lagerung des Außenringes wird eine bauraumreduzierte Abstützung gewährleistet, die speziell zum Aufbau mehrerer Freiläufe nebeneinander geeignet ist. Dabei weisen das erste und das zweite Schrägkugellager bevorzugt einen aus Kunststoff bestehenden Käfig auf, um Kräfte durch Massenbeschleunigungen zu reduzieren.
  • An den Außenring des Freilaufes ist bekannter Weise eine Pleuelstange mit einem ersten Ende angelenkt, die an ihrem anderen Ende ein Ringelement aufweist, das mit dem Antrieb eines Getriebes (Kurbel-CVT-Getriebes) wirkverbunden ist und erstmalig eine Rillenkugellagerung mit einem Kugelkäfig aus Kunststoff oder einem anderen Leichtbauwerkstoff aufweist, um hohe Massenkräfte des Käfigs und der Lagerkugeln bei vorliegenden sehr großen Geschwindigkeitsänderungen zu reduzieren und abzudämpfen. Bevorzugt werden zwei Rillenkugellager nebeneinander mit zwischen den Lagern liegendem geschlossenem Steg der Kugelkäfige eingesetzt. Der Kugelkäfig ist dabei auf der Außenseite geöffnet.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es erstmalig auch möglich, dass die Freilaufrolle direkt in der Position am Klemmspalt von den Hauptfederkräften der Axialreibeinrichtung (der axial auf die Rollen wirkenden Federkraft) freigehalten wird. Mit dieser Ausführung kann ein noch besserer Wirkungsgrad bei geringerem Schleppmoment des Freilaufs erzielt werden.
  • Der erfindungsgemäße Freilauf für ein Kurbelgetriebe gewährleistet eine wirkungsgradoptimierte Anfederung der Klemmelemente, einen Dämpfungsmechanismus für den Betrieb bei hohen Schaltfrequenzen und ein bauraum- und wirkungsgradoptimiertes Lagerkonzept.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Freilaufes im Bereich einer Rolle in der Vorderansicht und
  • 2 in der Draufsicht,
  • 3 den Längsschnitt durch einen Freilauf im Bereich einer Rolle,
  • 4 den Schnitt A-A gemäß 3,
  • 5 die Explosivdarstellung der in Käfig aufgenommenen Rollen mit der Tellerfeder,
  • 6 die Explosivdarstellung eines Einzelfreilaufes,
  • 7 die Prinzipdarstellung der zwei im Pleuel angeordneten Rillenkugellager,
  • 8 den Längsschnitt einer Freilaufabtriebswelle eines Kurbelgetriebes mit mehreren Freiläufen,
  • 9 die Prinzipdarstellung einer weiteren Variante eines Freilaufes im Bereich einer Rolle in der Draufsicht.
  • Gemäß 1 weist der erfindungsgemäße Freilauf einen Außenring 1 und einen Innenstern 2 auf, zwischen welchen Klemmelemente in Form von Rollen 3 angeordnet sind, wobei hier der Bereich einer Rolle in der Vorderansicht mit den wirkenden Kräften dargestellt ist. Zwischen dem Außenring 1 und den Rollen 3 ist eine erste Feder in Form einer Ringfeder 4 angeordnet, deren Federkraft F4 radial nach innen gegen die Rolle 3 wirkt, wenn die Rollen 3 durch die Fliehkraft mit einer radial nach außen wirkenden Zentrifugalkraft Fzentrifugal in Richtung zum Außenring 1 beschleunigt werden. Die Ringfeder 4 erzeugt somit senkrecht auf jede Rolle 3 eine Federkraft F4 in Richtung Zentrum entgegen der Rollenfliehkraft (Zentrifugalkraft Fzentrifugal). Dies dient der Kompensierung der Rollenfliehkräfte und damit zur Reduktion der Schleppverluste des Freilaufs bei großen Drehzahlen.
  • Weiterhin wird jede Rolle 3 durch eine auf deren Zylinderwandung vorzugsweise in Umfangsrichtung wirkende Grundanpressfeder 5 mit einer Klemmkraft F5 immer in den Spalt zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 gepresst. Dadurch besteht zwischen dem Innenstern 2 und jeder Rolle 3 in Richtung zur Rolle 3 immer eine Anpresskraft F2. Bei einer Drehmomentenübertragung im gekoppelten Zustand zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 wirkt zwischen Außenring 1 und Rollen 3 eine Anpresskraft F1 radial nach innen gegen die Rollen 3. Jeder Rolle 3 ist am Innenstern 2 ein Endanschlag 6 zur Dämpfung einer großen tangentialen Geschwindigkeit der Rolle 3 beim Verlassen des Klemmspaltes zugeordnet, wobei der Endanschlag 6 im Wesentlichen unter Berücksichtigung der Toleranzlagen möglichst nahe am Ausgangspunkt der Rolle 3 liegt.
  • Der mit x1 bezeichnete und hier nach links weisende Pfeil weist in Richtung Klemmen und der mit φ gekennzeichnete Winkel bezeichnet den Drehwinkel der Rollen 3.
  • Aus der Draufsicht gemäß 2 ist ersichtlich, dass auf eine zweite Stirnseite 3.2 jeder Rolle 3 in axialer Richtung eine zweite Feder permanent mit einer Axialkraft F7axial (Reibkraft) wirkt, die (wie aus den nachfolgenden Zeichnungen hervorgeht) bevorzugt als Tellerfeder 7 ausgebildet ist. Durch die zweite Feder (Tellerfeder 7) wird die Rolle 3 mit ihrer ersten Stirnfläche 3.1 gegen eine hier nicht bezeichnete Anlagefläche des Freilaufes gedrückt, so dass an beiden Stirnflächen 3.1, 3.2 eine Reibkraft Freib zu verzeichnen ist, wodurch beidseitig der Rolle 3 eine Dämpfung der tangentialen und radialen Rollenbewegung zu verzeichnen ist. Die Tellerfeder 7 und die Anlagefläche sollten dabei möglichst weit radial außen an der Rolle 3 angreifen, um bei Rotation der Rolle 3 zusätzlich ein gegenwirkendes Reibmoment bzw. Bremsmoment zu erzeugen, welches an beiden Stirnseiten 3.1, 3.2 der Rolle auftritt. Auch aus 2 sind die Grundanpressfeder 5, die auf die Zylinderwandung der Rolle 3 mit einer Klemmkraft F5 wirkt und der Endanschlag 6 der Rollen 3 in Prinzipdarstellung angedeutet. Der mit x1 bezeichnete Pfeil kennzeichnet die Richtung „Klemmen“, wobei im geklemmten Zustand ein Drehmoment zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 über die Rollen 3 übertragen wird, und der dazu entgegen gesetzte Pfeil, der mit x2 bezeichnet ist, die Richtung „Entspannen = Dämpfen“, in welcher keine Drehmomentenübertragung zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 erfolgt.
  • 3 zeigt den Teillängsschnitt durch einen Freilauf im Bereich einer zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 angeordneten Rolle 3 entlang deren Längsachse A und 4 den Schnitt A-A gemäß 3. Im Außenring 1 ist in einer Nut 1.1 die Ringfeder 4 angeordnet, welche gegen Zentrifugalkräfte radial gegen die Rolle 3 mit einer Federkraft F4 wirkt. Die Rollen 3 sind in einem Freilaufkäfig 8 zwischen einem ersten Ringelement 8.1 und einem zweiten Ringelement 8.2 angeordnet, wobei die erste Stirnfläche 3.1 in Richtung zum ersten Ringelement 8.1 und die zweite Stirnfläche 3.2 der Rolle 3 in Richtung zum zweiten Ringelement 8.2 des Freilaufkäfigs 8 weist. Das zweite Ringelement 8.2 weist im Bereich der Rollen Durchbrüche 8.3 auf, durch welche eine Tellerfeder 7 jeweils mit einer Zunge 7.1 greift und in axialer Richtung der Rolle 3 gegen die zweite Stirnfläche 3.2 der Rolle 3 wirkt. Der Außenring 1 ist beidseitig über ein erstes Schrägkugellager 9.1 und ein zweites Schrägkugellager 9.2 drehbar gelagert und weist dazu an beiden Enden zur außenringseitigen Lagerung der Kugeln 10 der Schrägkugellager 9.1, 9.2 konkav gekrümmte Laufflächen 1.2 auf. Das erste Schrägkugellager 9.1 weist einen ersten Lagerinnenring 11.1 mit einer in Richtung zur Rolle 3 gerichteten ersten Ausnehmung 12.1 auf, in welcher das erste Ringelement 8.1 des Freilaufkäfigs 8 aufgenommen wird. Das zweite Schrägkugellager 9.2 besitzt einen zweiten Lagerinnenring 11.2 mit einer zweiten Ausnehmung 12.2 in Richtung zur Rolle 3, wobei in der zweiten Ausnehmung 12.2 die Tellerfeder 7 angeordnet ist, die sich an einem ebenfalls in der zweiten Ausnehmung 12.2 optional angeordneten Druckring 13, der auch als Tellerfeder ohne Zungen ausgeführt sein kann, abstützt und jeweils mit einer Zunge 7.1 mit einer Axialkraft F7 axial gegen die zweite Stirnfläche 3.2 der Rolle 3 wirkt, wodurch die Rolle 3 mit ihrer ersten Stirnfläche 3.1 gegen einen Bord 14 des ersten Lagerinnenrings 11.1 gedrückt wird. Die Kugeln 10 des ersten und zweiten Axiallagers 9.1, 9.1 liegen dabei erstmalig radial über den seitlichen Ringelementen 8.1, 8.2 des Rollenkäfigs 8 und der axialen Dämpfungsfedern. Der zweite Lagerinnenring 9.2 weist zudem einen symmetrischen Aufbau aus, mit dem mehrere Freiläufe bauraumsparend nebeneinander angeordnet werden können.
  • Durch die neuartige konstruktive Gestaltung der Lagerung des Außenrings kann der Bauraumbedarf für den Freilauf erheblich reduziert werden.
  • Aus dem Schnitt A-A gemäß 4 geht hervor, dass jede Rolle 3 durch eine Grundanpressfeder 5 mit einer Klemmkraft F5 immer in den Spalt zwischen Außenring 1 und Innenstern 2 gedrückt wird und dass jeder Rolle 3 am Innenstern 2 eine Rampe (nicht bezeichnet) mit einem Endanschlag 6 zur Dämpfung einer großen tangentialen Geschwindigkeit der Rolle 3 beim Verlassen des Klemmspaltes zugeordnet ist.
  • 5 zeigt die Explosivdarstellung der im Freilaufkäfig 8 aufgenommenen Rollen 3 mit der Tellerfeder 7, welche die in Richtung zu den Rollen 3 weisenden Zungen 7.1 aufweist. Um die Rollen 3 ist die Ringfeder 4 angeordnet. Der Freilaufkäfig 8 weist ein erstes Ringelement 8.1 und ein zweites Ringelement 8.2 mit Durchbrüchen 8.3 für die Zungen 7.1 der Tellerfeder 7 auf, wobei das erste und zweite Ringelement 8.1, 8.2 über Stege 8.4 miteinander verbunden sind und als Aufhängung für die Grundanpressfedern 5 dienen. Zum Abstützen der Tellerfeder 7 ist optional ein Druckring 13 vorgesehen, der auch als Tellerfeder ohne Zungen ausgeführt sein kann.
  • Eine Variante der technischen Umsetzung eines Freilaufes FR in Form eines Einzelfreilaufes wird in 6 in Explosivdarstellung gezeigt. Am Außenring 1 in dem eine Ringfeder 4 gegen Zentrifugalkräfte angeordnet ist, ist eine Pleuelstange 17 mit einem ersten Ende 17.1 angelenkt. Die Pleuelstange 17 weist an ihrem anderen Ende 17.2 ein Ringelement 18 auf, das mit einem nicht dargestellten Antrieb eines Getriebes (Kurbel-CVT-Getriebes) wirkverbunden ist und eine Rillenkugellagerung aus zwei nebeneinander angeordneten Rillenkugellagern 19 aufweist, die bevorzugt mit einem Kunststoffkäfig ausgestattet sind. In der 6 sind unter anderem auch die Rollen 3, die Grundanpressfedern 5, die Tellerfeder 7, der Freilaufkäfig 8 und die Schrägkugellager 9.1 und 9.2 dargestellt.
  • Aus der Prinzipdarstellung der zwei im Pleuel angeordneten Rillenkugellager 19 gemäß 7 geht hervor, dass in diese zwischen den Rillenkugellagern 19 liegende geschlossene Stege 20 in die Kugelkäfige eingesetzt sind und der Kugelkäfig dabei jeweils auf der Außenseite geöffnet ist. Der Kugelkäfig besteht vorzugsweise aus Kunststoff, um Kräfte durch Massenbeschleunigungen zu reduzieren.
  • Eine Variante, bei welcher mehrere Freiläufe FR mit Rollendämpfung nebeneinander zur Umsetzung einer Freilaufabtriebswelle eines Kurbelgetriebes eingesetzt werden, ist in 8 dargestellt. Es sind je Freilauf FR zwei Schrägkugellager für die Lagerung jeweils eines Außenringes 1 vorgesehen, wobei hier ein durchgängiger Innenstern 2 verwendet wird, auf dem alle Außenringe 1 über die Schrägkugellager drehbar gelagert sind und wobei zwischen jedem Außenring 1 eines Freilaufes FR und dem Innenstern 2 Klemmelemente in Form von Rollen 3 angeordnet sind. Nur der jeweils endseitige Freilauf wird hierbei wie in 3 dargestellt gelagert. Die inneren Freiläufe sind jeweils auf den symmetrisch ausgeführten Lagerinnenringen 11.2 mit Schrägkugellager 9.2 gelagert.
  • 9 zeigt die die Prinzipdarstellung einer weiteren Variante eines Freilaufes im Bereich einer Rolle 3 in der Draufsicht, ähnlich 2, wobei die Rolle 3 direkt in der Position am Klemmspalt von den Hauptfederkräften F22 der Axialreibeinrichtung (der axial auf die Rollen wirkenden Federkraft) freigehalten wird. An der ersten Stirnseite 3.1 der Rolle 3 wirkt dazu eine Nockenplatte 21 mit einer axialen permanent vorgespannten Dämpfungsfederkraft F22, die hier beispielhaft durch zwei relativ große vorgespannte Axialdämpfungsfedern 22 aufgebracht wird. Diese Axialdämpfungsfedern können vorteilhafterweise in Form einer Tellerfeder ausgeführt sein. An der zweiten Stirnseite 3.2 der Rolle 3 wirkt ein weiteres axiales Druckelement 23 über eine relativ kleine permanent axial anliegende Federkraft F24 einer axial wirkenden weiteren Feder 24 zur leichten Dämpfung der Rolle direkt in der Position vor dem Klemmspalt gegen Mikrobewegungen. Zwischen der Nockenplatte 21 und dem Druckelement 23 ist ein Abstandshalter 25 angeordnet.
  • Bekannter Weise wirkt auch hier eine Grundanpressfeder 5 mit einer Klemmkraft F5 radial auf jeden Klemmkörper 3. Wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 ist auch bei dieser Variante ein Endanschlag 6 für die Rollen 3 vorgesehen.
  • Am Druckelement 23 stützt sich zusätzlich in Umfangsrichtung eine Rückstellfeder 26 mit einer Rückstellkraft F26 ab, für die ein Anschlag 27 vorgesehen ist. Die Rückstellfeder 26 ist somit permanent vorgespannt und dient zum Zurückschieben der Rolle 3 von der Dämpfungsposition zurück zur Position am Klemmspalt.
  • An beiden Stirnflächen 3.1, 3.2 wird durch die axialen Federkräfte F22, F24 eine Reibkraft erzeugt, wodurch beidseitig der Rolle 3 eine Dämpfung der tangentialen und radialen Rollenbewegung zu verzeichnen ist. Die starke Dämpfungskraft F22 wirkt jedoch erst, wenn durch die Rolle 3 die Nocke der Nockenplatte 21 überfahren wird. In der Position direkt am Klemmspalt wird die große Dämpfungskraft F22 durch den Abstandshalter 25 abgestützt und auf die Rolle 3 wirkt nur noch die kleinere Axialfederkraft F24.
  • Mit dieser Ausführung kann ein noch besserer Wirkungsgrad bei geringerem Schleppmoment des Freilaufs erzielt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Außenring
    1.1
    Nut
    1.2
    Laufbahnen
    2
    Innenstern
    3
    Rollen
    3.1
    erste Stirnseite
    3.2
    zweite Stirnseite
    4
    Ringfeder
    5
    Grundanpressfeder
    6
    Endanschlag
    7
    Tellerfeder
    7.1
    Zungen
    8
    Freilaufkäfig
    8.1
    erstes Ringelement
    8.2
    zweites Ringelement
    8.3
    Durchbrüche
    8.4
    Steg an Freilaufkäfig
    9.1
    erstes Schrägkugellager
    9.2
    zweites Schrägkugellager
    10
    Kugeln
    11.1
    erster Lagerinnenring
    11.2
    zweiter Lagerinnenring
    12.1
    erste Ausnehmung
    12.2
    zweite Ausnehmung
    13
    Druckring
    14
    Bord
    17
    Pleuelstange
    17.1
    erstes Ende
    17.2
    zweites Ende
    18
    Ringelement
    19
    Rillenkugellager
    20
    Stege
    21
    Nockenplatte
    22
    Axialdämpfungsfedern
    23
    Druckelement
    24
    Feder
    25
    Abstandshalter
    26
    Rückstellfeder
    27
    Anschlag
    A
    Längsachse
    F1
    Anpresskraft
    F2
    Anpresskraft
    F4
    Federkraft
    F5
    Klemmkraft
    F22
    Dämpfungsfederkraft
    F24
    Federkraft
    F26
    Rückstellkraft
    F7axial
    Axialkraft
    Freib
    Reibkraft
    Fzentrifugal
    Zentrifugalkraft
    FR
    Freilauf
    x1
    Richtung Klemmen
    x2
    Richtung Entspannen = Dämpfen
    φ
    Drehwinkel der Rollen 3
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1650071 A2 [0002]
    • WO 03/027538 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, welcher Klemmelemente in Form von Rollen (3) aufweist, mit einem relativ zum Innenstern (2) drehbaren Außenring (1), der radial um den Innenstern herum angeordnet ist, wobei die Rollen (3) zwischen dem Innenstern (2) und dem Außenring (1) in einem Freilaufkäfig (8) angeordnet sind und durch eine radial nach innen wirkende Federkraft wenigstens einer ersten Feder in Richtung zum Innenstern beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (3) zusätzlich mit einer permanent axial anliegenden Reibkraft wenigstens eines zweiten Federelementes beaufschlagt sind.
  2. Freilauf nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das/die zweiten Federelemente durch eine oder mehrere Tellerfedern (7), welche die axial anliegende Reibkraft auf die Rollen (3) übertragen, gebildet wird/werden.
  3. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Zunge (7.1) einer Tellerfeder (7) durch einen Durchbruch (8.3) im Freilaufkäfig (8) in axialer Richtung auf eine erste Stirnseite (3.1) der Rolle (3) wirkt und sich die Rolle (3) mit einer zweiten Stirnseite (3.2) an einem Element des Freilaufs (FR) abstützt, wodurch an der ersten und zweiten Stirnseite (3.1, 3.2) der Rolle (3) ein Reibmoment erzeugt wird, somit beidseitig der Rolle (3) eine Reibkraft zur Dämpfung der tangentialen und radialen Rollenbewegung wirkt.
  4. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rolle (3) am Innenstern (2) ein Endanschlag zur Dämpfung einer großen tangentialen Geschwindigkeit der Rolle (3) beim Verlassen des Klemmspaltes zugeordnet ist, wobei der Endanschlag im Wesentlichen nahe am Ausgangspunkt der Rolle (3) liegt und mit einem Material mit großer innerer Dämpfung beschichtet ist oder daraus besteht.
  5. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf jede Rolle (3) eine Ringfeder (4) wirkt, die in einer Nut (1.1) im Außenring (1) liegt und senkrecht auf jede Rolle (3) eine Kraft Richtung Zentrum entgegen der Rollenfliehkraft ausübt.
  6. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (1) beidseitig mittels eines ersten Schrägkugellagers (9.1) und eines zweiten Schrägkugellagers (9.2) gelagert ist.
  7. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring 1 an gegenüberliegenden Seiten Laufbahnen (1.2) für die Kugeln (10) des jeweiligen Schrägkugellagers (9.1, 9.2) aufweist, dass der zweite Lagerinnenring (11.2) des zweiten Schrägkugellagers (9.2) in Richtung zu den Rollen (3) eine zweite Ausnehmung (12.2) zur Aufnahme der Tellerfeder (7) aufweist und dass der erste Lagerinnenring (11.1) des ersten Schrägkugellagers (9.1) einen in Richtung zu den Rollen (3) weisenden Bord (14) aufweist, an dem sich die Rollen (3) mit ihrer ersten Stirnseite (3.1) durch die axiale Beaufschlagung der Tellerfeder (7) abstützen.
  8. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Schrägkugellager (9.1, 9.2) einen aus Kunststoff bestehenden Käfig aufweisen.
  9. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dessen Außenring (1) eine Pleuelstange (17) mit einem ersten Ende (17.1) angelenkt ist, die an ihrem zweiten Ende (17.2) ein Pleuel (18) mit einer Rillenkugellagerung mit einem Kugelkäfig aus Kunststoff oder einem anderen Leichtbauwerkstoff aufweist.
  10. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pleuel zwei Rillenkugellager (19) nebeneinander mit zwischen den Lagern liegendem geschlossenem Steg (20) der Kugelkäfige angeordnet sind.
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