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Die Erfindung betrifft einen Freilaufaußenring mit einer Lauffläche für Freilaufkörper und mit mindestens einer Pleuelanbindungsstelle. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Freilauf mit einem derartigen Freilaufaußenring.
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Gattungsgemäße Freiläufe sind aus den deutschen Offenlegungsschriften
DE 10 2009 036 880 A1 und
DE 10 2009 042 819 A1 bekannt. Derartige Freiläufe werden insbesondere in Antriebsanordnungen eingesetzt, wie sie zum Beispiel in der internationalen Veröffentlichung
WO 03/026911 A1 offenbart sind. Derartige Antriebsanordnungen werden auch als Kurbel-CVT-Getriebe bezeichnet, wobei die Buchstaben CVT für Continuously Variable Transmission stehen, also ein stufenlos verstellbares Getriebe bezeichnen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Freilaufaußenring gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf dessen Fertigung und/oder dessen Herstellkosten zu optimieren.
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Die Aufgabe ist bei einem Freilaufaußenring mit einer Lauffläche für Freilaufkörper und mit mindestens einer Pleuelanbindungsstelle, dadurch gelöst, dass der Freilaufaußenring mehrteilig ausgeführt ist und einen die Lauffläche aufweisenden Laufringkörper umfasst, der fest mit mindestens einem Flanschkörper verbunden ist, der die Pleuelanbindungsstelle aufweist. Der erfindungsgemäße Freilaufaußenring ist im Unterschied zu herkömmlichen Freilaufaußenringen nicht einteilig, sondern mehrteilig ausgeführt. Die Flanschkörper erstrecken sich von dem Laufringkörper vorzugsweise in radialer Richtung nach außen. Durch die mehrteilige Ausführung wird die Fertigung des Freilaufaußenrings erheblich vereinfacht. Der Flanschkörper kann zum Beispiel als kostengünstig herstellbares Blechteil ausgeführt sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufaußenring zwei jeweils eine Pleuelanbindungsstelle aufweisende Flanschkörper umfasst, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse des Freilaufaußenrings im eingebauten Zustand. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse. Radial bedeutet quer zur Drehachse. Die beiden Flanschkörper sind besonders vorteilhaft als Gleichteile ausgeführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschkörper die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, die einstückig mit einem Anbindungsbereich verbunden ist, der ein Durchgangsloch aufweist. Das Durchgangsloch dient zur Aufnahme des Befestigungselements, mit dem ein Pleuel an den Freilaufaußenring angebunden werden kann. Der Anbindungsbereich hat im Wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks, dessen Spitze radial nach außen gerichtet ist.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der/die Flanschkörper stoffschlüssig mit dem Laufringkörper verbunden ist/sind. Der beziehungsweise die Flanschkörper ist beziehungsweise sind vorzugsweise durch Schweißen mit dem Laufringkörper verbunden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung als Laserschweißverbindung ausgeführt ist. Die Anwendung des Laserschweißverfahrens hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen einem Außendurchmesser des Laufringkörpers und einem Innendurchmesser des Flanschkörpers beziehungsweise der Flanschkörper vorgesehen ist. Die stoffschlüssige Verbindung ist in radialer Richtung zwischen dem Außendurchmesser des Laufringkörpers und dem Innendurchmesser des Flanschkörpers beziehungsweise der Flanschkörper vorgesehen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschkörper bündig zu den Stirnflächen des Laufringkörpers angeordnet sind. Dabei sind die Flanschkörper in axialer Richtung außen an dem Laufringkörper angeordnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschkörper als Blechteile ausgeführt sind. Die Flanschkörper sind vorzugsweise als gestanzte Blechteile ausgeführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Freilaufaußenrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufaußenring einsatzgehärtet ist. Das Einsatzhärten wird vorteilhaft nach dem Verbinden der Körper durchgeführt.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Freilauf mit einem vorab beschriebenen Freilaufaußenring. Der Freilauf ist vorzugsweise Teil einer Freilaufeinrichtung, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, mit mehreren auf einer Innenwelle in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Freiläufen, die jeweils einen vorab beschriebenen Freilaufaußenring umfassen. Ein Kurbel-CVT-Getriebe ist zum Beispiel in der internationalen Veröffentlichung
WO 03/026911 A1 offenbart und als Antriebsordnung bezeichnet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:
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1 einen Freilauf mit einem Freilaufaußenring, an den ein Pleuel angelenkt ist in einem Schnitt entlang einer Linie I-I in 2;
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2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie II-II in 1;
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3 einen erfindungsgemäßen Freilaufaußenring zur Verwendung in einem Freilauf, wie er in den 1 und 2 dargestellt ist, in der Draufsicht und
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4 den Freilaufaußenring aus 3 im Längsschnitt.
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In den 1 und 2 ist ein Freilauf 1 mit einem Freilaufaußenring 4 in zwei Schnitten II-II und I-I dargestellt. An den Freilaufaußenring 4 ist ein Pleuel 6 angelenkt. Ein Freilaufinnenring 8 ist koaxial beziehungsweise konzentrisch zu dem Freilaufaußenring 4 um eine Drehachse 9 drehbar gelagert.
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Der Freilaufinnenring 8 kann beispielsweise identisch zu einer Abtriebswelle eines Kurbel-CVT-Getriebes sein oder aber mit dieser drehfest beziehungsweise über ein Getriebe nach Bedarf verbunden sein. In einem Kurbel-CVT-Getriebe sind vorzugsweise mehrere Freiläufe 1, die jeweils einen Pleuel 6 umfassen, in axialer Richtung nebeneinander angeordnet.
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Zwischen dem Freilaufinnenring 8 und dem Freilaufaußenring 4 sind insgesamt zwölf Freilaufkörper 11, 12, also sechs Paare Freilaufkörper angeordnet. Die Freilaufkörper 11, 12 sind als Rollen ausgeführt. In Umfangsrichtung zwischen zwei Freilaufkörpern 11, 12 ist jeweils ein Zwischenraum 14 vorgesehen, in dem zum Beispiel Anpressfedern und/oder Teile eines Freilaufkäfigs angeordnet sind.
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Radial außen sind die Freilaufkörper
11,
12, die als Freilaufrollen ausgeführt sind, mit der Federkraft einer Ringfeder
16 beaufschlagt. Der Freilauf
1 kann aber auch ohne Ringfeder
16 ausgeführt sein, zum Beispiel in ähnlicher oder gleicher Weise wie die Freiläufe, die in den deutschen Offenlegungsschriften
DE 10 2009 036 880 A1 und
DE 10 2009 042 819 A1 offenbart sind. In diesen Druckschriften sind auch der allgemeine Aufbau und die Funktion von Freiläufen in Kurbelwellen-CVT-Getrieben beschrieben.
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Der Freilaufaußenring 4 weist zur Anbindung des Pleuels 6, ebenso wie der in den 3 und 4 dargestellte Freilaufaußenring 34, eine Pleuelanbindungsstelle 5; 35 auf. Durch den Pleuel 6 wird der Freilaufaußenring 4; 34 im Betrieb des Freilaufs 1 in eine Drehbewegung und/oder Schwenkbewegung um die Drehachse 9; 39 versetzt. Dabei wird von dem Pleuel 6 über die Pleuelanbindungsstelle 5; 35, den Freilaufaußenring 4; 34, die Freilaufkörper 11, 12 und den Freilaufinnenring 8 Drehmoment übertragen.
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Der Pleuel 6 weist an einem Ende ein Pleuelauge 7 auf, das zur Anbindung des Pleuels 6 an der Pleuelanbindungsstelle 5; 35 des Freilaufaußenrings 4; 34 dient. Zur Anbindung beziehungsweise Anlenkung des Pleuels 6 an den Freilaufaußenring 4; 34 dient ein Befestigungselement 20, das als Befestigungsbolzen ausgeführt ist.
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Das Befestigungselement 20 erstreckt sich durch zwei Freilaufkörper 21, 22 hindurch, die bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Freilaufaußenring 8 verbunden sind. Das Pleuelauge 7 ist in axialer Richtung zwischen den beiden Flanschkörpern 21, 22 angeordnet. Der in den 1 und 2 dargestellte Freilauf 1 umfasst des Weiteren zwei Freilauflager 24, 25, die als Schrägkugellager ausgeführt sind. In axialer Richtung zwischen den beiden Freilauflagern 24, 25 sind die Freilaufrollen 11, 12 angeordnet.
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Der in den 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Freilaufaußenring 34 ist im Unterschied zu dem in den 1 und 2 dargestellten Freilaufaußenring 4 nicht einteilig beziehungsweise einstückig, sondern mehrteilig ausgeführt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich die mehrteilige Ausführung des Freilaufaußenrings 4 bei der Herstellung unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten, insbesondere bei der Darstellung der recht komplexen Geometrie der Pleuelanbindungsstelle 35, als vorteilhaft erwiesen. Der in den 3 und 4 dargestellte Freilaufaußenring 34 ist im Hinblick auf die Fertigung und die damit verbundenen Herstellungskosten optimiert.
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Der erfindungsgemäße Freilaufaußenring 34 weist, wie der in den 1 und 2 dargestellte Freilaufaußenring 4, radial innen eine Lauffläche 38 für die Freilaufkörper 11, 12 auf. Die Lauffläche 38 ist an einem Laufringkörper 40 vorgesehen, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels aufweist.
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Der Laufringkörper 40 weist radial innen eine Ringnut 43 zur Aufnahme der Ringfeder (16 in den 1 und 2) auf. Darüber hinaus weist der Laufringkörper 40 an seinen axial äußeren Enden radial innen Abschrägungen 46, 47 zur Darstellung der Schrägkugellager (24, 25 in 2) auf.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung weist der Freilaufaußenring 34 zusätzlich zu dem Laufringkörper 40 zwei separate Flanschkörper 41, 42 auf, die stoffschlüssig mit dem Laufringkörper 40 verbunden sind. Die Flanschkörper 41, 42 sind als Gleichteile ausgeführt und werden im Folgenden anhand des Flanschkörpers 41 ausführlich beschrieben.
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Der Flanschkörper 41 hat die Gestalt einer Kreisringscheibe 45, die einstückig mit einem Anbindungsbereich 48 verbunden ist, der die Pleuelanbindungsstelle 35 aufweist. Der Anbindungsbereich 48 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks, dessen Spitze radial nach außen gerichtet und abgerundet ist. In dem Anbindungsbereich 48 ist zur Anbindung des Pleuels ein Durchgangsloch 50 vorgesehen. Das Durchgangsloch 50 dient zum Durchführen des Befestigungselements (20 in den 1 und 2).
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Die Befestigung der Flanschkörper 41, 42 an dem Laufringkörper 40 erfolgt durch eine stoffschlüssige Verbindung 55, die vorteilhaft als Laserschweißverbindung ausgeführt ist. Ein Außendurchmesser 61 des Laufringkörpers 40 entspricht, unter Vorgabe eines entsprechenden Fertigungsspiels, einem Innendurchmesser 62 des Flanschkörpers 41.
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Dabei sind die Flanschkörper 41, 42 so angeordnet, dass die Flanschkörper 41, 42 bündig zu den Stirnflächen 64, 65 des Laufringkörpers 40 liegen, und zwar ohne Absatz an der Außenfläche der Flanschkörper 41, 42. Die Flanschkörper 41, 42 sind besonders vorteilhaft als gestanzte Blechteile ausgeführt. Nach dem Befestigen der Flanschkörper 41, 42 an dem Laufringkörper 40 durch Schweißen wird der ansonsten fertige Freilaufaußenring 34 noch einsatzgehärtet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Freilauf
- 4
- Freilaufaußenring
- 5
- Pleuelanbindungsstelle
- 6
- Pleuel
- 7
- Pleuelauge
- 8
- Freilaufinnenring
- 9
- Drehachse
- 11
- Freilaufkörper
- 12
- Freilaufkörper
- 14
- Zwischenraum
- 16
- Ringfeder
- 20
- Befestigungselement
- 21
- Flanschkörper
- 22
- Flanschkörper
- 24
- Freilauflager
- 25
- Freilauflager
- 34
- Freilaufaußenring
- 35
- Pleuelanbindungsstelle
- 38
- Lauffläche
- 39
- Drehachse
- 40
- Laufringkörper
- 41
- Flanschkörper
- 42
- Flanschkörper
- 43
- Ringnut
- 45
- Kreisringscheibe
- 46
- Abflachung
- 47
- Abflachung
- 48
- Anbindungsbereich
- 50
- Durchgangsloch
- 55
- stoffschlüssige Verbindung
- 61
- Außendurchmesser
- 62
- Innendurchmesser
- 64
- Stirnfläche
- 65
- Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009036880 A1 [0002, 0022]
- DE 102009042819 A1 [0002, 0022]
- WO 03/026911 A1 [0002, 0013]
