DE102016206064A1

DE102016206064A1 - Freilaufeinheit

Info

Publication number: DE102016206064A1
Application number: DE102016206064.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Pabst; Daniel Würdinger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit () umfassend einen Innenring (2), einen Außenring (3) und einen axial verschiebbaren Käfig (4), der radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Reihe nadelförmiger Wälzkörper (5) und eine Reihe kugelförmiger Wälzkörper (6) zu führen, wobei der axial verschiebbare Käfig (4) einen rampenförmigen Klemmbereich (7) umfasst, der dazu vorgesehen ist, einen jeweiligen kugelförmigen Wälzkörper (6) zu verkeilen, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) drehrichtungsunabhängig zu blockieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit für ein Kraftfahrzeug.
Aus der DE 10 2011 083 806 A1 geht eine Freilaufeinheit hervor, die ein zweireihiges Schrägkugellager mit integriertem Freilauf umfasst. Der Innenring sowie der Außenring der Freilaufeinheit sind einteilig ausgebildet und durch bestimmte konstruktive Merkmale der Lagerkombination, wie das Verhältnis der Radialluft des Schrägkugellagers zum Freilauf, der Radialluft des Schrägkugellagers, der Axialluft des Schrägkugellager und dem Druckwinkel des Schrägkugellagers, gekennzeichnet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Freilaufeinheit für ein Kraftfahrzeug weiterzuentwickeln.
Die erfindungsgemäße Freilaufeinheit umfassend einen Innenring, einen Außenring und einen axial verschiebbaren Käfig, der radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Reihe nadelförmiger Wälzkörper und eine Reihe kugelförmiger Wälzkörper zu führen, wobei der axial verschiebbare Käfig einen rampenförmigen Klemmbereich umfasst, der dazu vorgesehen ist, einen jeweiligen kugelförmigen Wälzkörper zu verkeilen, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Innenring und dem Außenring drehrichtungsunabhängig zu blockieren. Der rampenförmige Klemmbereich kann sowohl linear, als auch kurvenförmig oder basierend auf einer anderen mathematischen Funktion ausgebildet sein. Aufgrund der Rampenkontur erfolgt bei einer Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring eine Verkeilung des kugelförmigen Wälzkörpers zwischen dem rampenförmigen Klemmbereich und dem Außenring.
Bevorzugt bilden zwei in Umfangsrichtung benachbarte Rampenkonturen an einer Außenumfangsfläche des axial verschiebbaren Käfigs zusammen eine Teilkreiskontur. Mit anderen Worten ist die Rampenkontur zunächst radial zunehmend und danach radial abnehmend ausgebildet. Dadurch wird ein drehrichtungsunabhängiges Blockieren einer relativen Drehbewegung zwischen dem Innenring und dem Außenring realisiert. Unter drehrichtungsunabhängig ist zu verstehen, dass die relative Drehbewegung zwischen dem Innenring und dem Außenring sowohl in positiver, als auch in negativer Drehrichtung blockiert ist. Insbesondere nimmt die Ausbildung der Steigung der Rampenkontur des rampenförmigen Klemmbereichs Einfluss auf die Klemmwirkung und die Pressung zwischen den kugelförmigen Wälzkörpern und dem Außenring, beziehungsweise dem rampenförmigen Klemmbereich. So weist eine verhältnismäßig kleinere Steigung eine höhere Klemmwirkung, jedoch eine größere Pressung auf. Eine größere Steigung hat umgekehrten Einfluss und somit ergibt sich daraus eine geringere Klemmwirkung, jedoch auch eine kleinere Pressung.
Vorzugsweise verkeilen die kugelförmigen Wälzkörper in einer Klemmposition, in der der rampenförmige Klemmbereich zwischen den kugelförmigen Wälzkörpern positioniert ist, zwischen dem rampenförmigen Klemmbereich und dem Außenring. Die Klemmposition wird durch axiale Positionierung des axial verschiebbaren Käfigs realisiert. Eine relative Drehbewegung zwischen dem Innenring und dem Außenring ist in der Klemmposition nicht möglich.
Bevorzugt sind die kugelförmigen Wälzkörper in einer Freilaufposition, in der der rampenförmige Klemmbereich beabstandet zu den kugelförmigen Wälzkörpern positioniert ist, vom axial verschiebbaren Käfig geführt. In der Freilaufposition werden sowohl die nadelförmigen, als auch die kugelförmigen Wälzkörper durch den axial verschiebbaren Käfig beabstandet zueinander geführt und sind sowohl in positiver als auch in negativer Drehrichtung drehbar gelagert.
Ferner bevorzugt ist für jeden kugelförmigen Wälzkörper ein jeweiliger Klemmbereich vorgesehen. Dadurch wird eine Reduzierung der Belastung des jeweiligen kugelförmigen Wälzkörpers realisiert.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren, in welcher gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher dargestellt. Hierbei zeigt
1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Freilaufeinheit in Klemmposition,
2 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Freilaufeinheit in Freilaufposition, und
3 eine schematische Seitenansicht einer teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Freilaufeinheit nach den 1 und 2.
Gemäß 1 umfasst eine erfindungsgemäße Freilaufeinheit 1 für ein – hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeug – einen Innenring 2, einen Außenring 3, eine Reihe nadelförmiger Wälzkörper 5 und eine Reihe kugelförmiger Wälzkörper 6 sowie einen axial verschiebbaren Käfig 4. Der axial verschiebbare Käfig 4 ist radial zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 angeordnet und dazu vorgesehen, die Reihe nadelförmiger Wälzkörper 5 und die Reihe kugelförmiger Wälzkörper 6 zu führen. Der axial verschiebbare Käfig 4 umfasst ferner rampenförmige Klemmbereiche 7, die dazu vorgesehen sind, in einer Klemmposition einen jeweiligen kugelförmigen Wälzkörper 6 zu verkeilen, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 drehrichtungsunabhängig zu blockieren.
Nach 2 sind die kugelförmigen Wälzkörper 6 in einer Freilaufposition, in der die rampenförmigen Klemmbereiche 7 beabstandet zu den kugelförmigen Wälzkörpern 6 positioniert sind, vom axial verschiebbaren Käfig 4 geführt.
Aus 3 geht deutlich hervor, dass für jeden kugelförmigen Wälzkörper 6 der erfindungsgemäßen Freilaufeinheit 1 ein jeweiliger Klemmbereich 7 vorgesehen ist. Die kugelförmigen Wälzkörper 6 werden durch den axial verschiebbaren Käfig 4 beabstandet zueinander radial zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 geführt.
Bezugszeichenliste

1: Freilaufeinheit
2: Innenring
3: Außenring
4: Käfig
5: nadelförmiger Wälzkörper
6: kugelförmiger Wälzkörper
7: rampenförmiger Klemmbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011083806 A1 [0002]

Claims

Freilaufeinheit (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen Innenring (2), einen Außenring (3) und einen axial verschiebbaren Käfig (4), der radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Reihe nadelförmiger Wälzkörper (5) und eine Reihe kugelförmiger Wälzkörper (6) zu führen, wobei der axial verschiebbare Käfig (4) einen rampenförmigen Klemmbereich (7) umfasst, der dazu vorgesehen ist, einen jeweiligen kugelförmigen Wälzkörper (6) zu verkeilen, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) drehrichtungsunabhängig zu blockieren.
Freilaufeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen Wälzkörper (6) in einer Klemmposition, in der der rampenförmige Klemmbereich (7) tangential zwischen den kugelförmigen Wälzkörpern (6) positioniert ist, im Wesentlichen radial zwischen dem rampenförmigen Klemmbereich (7) und dem Außenring (3) verkeilen.
Freilaufeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen Wälzkörper (6) in einer Freilaufposition, in der der rampenförmige Klemmbereich (7) axial beabstandet zu den kugelförmigen Wälzkörpern (6) positioniert ist, vom axial verschiebbaren Käfig (4) geführt sind.
Freilaufeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden kugelförmigen Wälzkörper (6) ein jeweiliger Klemmbereich (7) vorgesehen ist.