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Die Erfindung betrifft einen Freilauf, mit dessen Hilfe wahlweise eine Drehmomentübertragung zugelassen oder unterbrochen werden kann, beispielsweise zur wahlweisen Zuschaltung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Aus
DE 10 2015 204 687 A1 ist ein beidseitiger Klinkenfreilauf zur wahlweisen Zuschaltung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem mit einem Innenring schwenkbar gekoppelte Klinken in eine Vertiefung eines Außenrings eingreifen können, um den Innenring mit dem Außenring zu koppeln. Mit dem Innenring ist ein an dem Außenring angreifendes Bremselement verbunden, damit bei einer unerwünschten aber durch externe Drehmomentstöße grundsätzlich möglichen kurzzeitigen Drehrichtungsumkehr die Sperrklinke nicht aus der Vertiefung abhebt und unter starken Belastungen und Geräuschentwicklungen wieder in der Vertiefung tangential anschlägt. An dem Außenring ist ein Entkoppler zur Drehschwingungsdämpfung angebunden, der ein über Bogenfedern an dem Außenring begrenzt verdrehbar angekoppeltes Gehäuse aufweist, dessen Massenträgheitsmoment bei einer Drehungleichförmigkeit ein der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment in den Außenring einleiten kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Leistungsverluste in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu minimieren und die Effizienz zu steigern.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen effizienten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Freilauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Freilauf, insbesondere beidseitiger Klinkenfreilauf, zum Sperren oder Unterbrechen einer Drehmomentübertragung, insbesondere zur wahlweisen Zuschaltung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen mit einem, insbesondere als Innenring ausgestalten, ersten Ring zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einem im Wesentlichen koaxial zum ersten Ring angeordneten, insbesondere als Außenring ausgestalteten, zweiten Ring zum Ausleiten und/oder Einleiten des Drehmoments, mehreren zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, ersten Sperrelementen zum Sperren des ersten Rings mit dem zweiten Ring in einer ersten Umfangsrichtung in der Sperrstellung und zum Unterbrechung einer Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring in der Freilaufstellung, einem an dem zweiten Ring oder an dem ersten Ring angekoppelten Entkoppler zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten, wobei der Entkoppler ein an dem ersten Ring oder dem zweiten Ring über ein Gehäuselager gelagertes Gehäuse zur Bereitstellung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoments aufweist, und einem mittelbar oder unmittelbar an dem zweiten Ring und/oder dem ersten Ring angreifbaren Bremselement zur Bewegungsdämpfung des ersten Rings und/oder des zweiten Rings, wobei das Bremselement mittelbar oder unmittelbar drehfest mit dem Gehäuse des Entkopplers verbunden ist.
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Durch das aufgrund von Fertigungstoleranzen unvermeidbare und zur leichteren Montage gegebenenfalls bewusst vorgesehene radiale Spiel zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring ist es leicht möglich, dass das erste Sperrelement von dem relativ zu dem ersten Sperrelement verdrehbaren Ring abheben kann, wenn eine Drehrichtungsumkehr des ersten Rings zum zweiten Ring auftritt und/oder kein oder nur ein geringes Drehmoment anliegt. Beispielsweise bei einem ausgeschalteten Kraftfahrzeugmotor findet ein Drehmomentfluss über den im Antriebsstrang vorgesehenen Freilauf, beispielsweise zur Anbindung einer zum Antrieb von Nebenaggregaten vorgesehenen Riemenscheibe an eine Motorwelle des Kraftfahrzeugmotors, nicht statt. Hierbei ist es jedoch möglich, dass eine kurzzeitige Drehrichtungsumkehr in dem Freilauf auftreten kann. Diese Drehrichtungsumkehrungen können dazu führen, dass der zum ersten Sperrelement relativ verdrehbare Ring von dem ersten Sperrelement abheben und nachfolgend an dem ersten Sperrelement und/oder an einem in der umgekehrten Umfangsrichtung wirkenden zweiten Sperrelement anschlagen kann, wodurch unnötige Bauteilbelastungen und Geräuschemissionen durch Anschlaggeräusche entstehen können. Diese zu einer kurzzeitigen Drehrichtungsumkehr in dem Freilauf führenden externen Krafteinflüsse können beispielsweise durch Drehungleichförmigkeiten des Kraftfahrzeugmotors verursacht werden, beispielsweise wenn sich die Lastaufnahme eines an dem Kraftfahrzeugmotor angekoppelten Nebenaggregats ändert. So kann beispielsweise ein an dem Kraftfahrzeugmotor ankoppelbarer Startergenerator seinen Betriebszustand zwischen einem Motorbetrieb, einem Generatorbetrieb oder einem im Wesentlichen lastlosen Mitdrehen ändern und dadurch plötzlich auftretende Ungleichförmigkeiten im Drehmoment und in der Drehzahl der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verursachen. Durch das Bremselement kann jedoch eine freie Relativdrehung des ersten Rings zu dem zweiten Ring und dadurch eine freie Relativdrehung des ersten Sperrelements zu dem relativ zu dem ersten Sperrelement verdrehbaren Ring vermieden werden und die Relativdrehung zumindest geringfügig erschwert werden. Eine Relativdrehung findet durch das reibschlüssig angreifende Bremselement gedämpft statt, so dass kurzzeitige Drehrichtungsumkehrungen durch das Bremselement herausgefiltert werden können. Ein geräuschbehaftetes Hin- und Herdrehen, das mit einem Anschlagen des relativ verdrehbaren Rings an dem ersten Sperrelement verbunden wäre, bei in einem im Wesentlichen lastfreien Zustand des Freilaufs durch externe Krafteinflüsse kann dadurch vermieden oder zumindest erschwert werden. Eine bewusste Drehrichtungsumkehr im regulären Betrieb des Freilaufs wird durch das Bremselement jedoch nicht beeinträchtigt, da das Bremselement im Wesentlichen nur geringe Drehmomente kompensiert und/oder abfängt, während im regulären Betrieb des Kraftfahrzeugmotors grundsätzlich wesentliche höhere Drehmomente in den Freilauf eingeleitet werden, die ohne signifikante Leistungsverluste durch das Bremselement eine Relativdrehung des ersten Rings zum zweiten Ring bewirken können.
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Da das Bremselement nicht sowohl an dem ersten Ring als auch an dem zweiten Ring angreift, ist es möglich eine durch das Bremselement aufgebrachte Reibung im Freilaufbetrieb, wenn sich sämtliche Sperrelemente in der Freilaufstellung befinden und der erste Ring zum zweiten Ring frei drehen kann, zu vermeiden. Wenn in der Sperrstellung ein plötzlicher Drehmomentstoß auftritt, der zu einer plötzlichen kurzzeitigen Drehrichtungsumkehr führt, wird auch das Gehäuse des Entkopplers aufgrund seines Massenträgheitsmoments eine Relativdrehung ausführen, so dass durch das Bremselement eine ausreichende Reibung bereitgestellt werden kann, so dass die Sperrklinke nicht aus einer Vertiefung abhebt und unter starken Belastungen und Geräuschentwicklungen wieder in der Vertiefung tangential anschlägt. Im Freilaufbetrieb kann das Bremselement mit dem Entkoppler und dem zugeordneten an dem Entkoppler angekoppelten Ring mitdrehen, so dass auf den anderen Ring keine Reibungskraft von dem Bremselement ausgeübt wird. Beispielsweise kann über das, insbesondere als Riemenscheibe ausgestaltete, Gehäuse des Entkopplers ein Nebenaggregat, insbesondere ein Klimakompressor für eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs, und ein Generator, insbesondere ein Startergenerator zum Starten eines über den anderen Ring angebundenen Kraftfahrzeugmotors, angekoppelt sein. Wenn bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor der Freilauf in den Freilaufbetrieb geschaltet ist, kann der Generator das Nebenaggregat betreiben, ohne dass das Bremselement in dem Freilauf eine unnötige Reibung verursacht. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bei einem stillstehenden Kraftfahrzeug und einem rein elektrischen Betrieb in der Regel keine unbeabsichtigten plötzlichen Drehmomentstöße auftreten, so dass eine durch das Bremselement reibungsbehafte Relativdrehung im Entkoppler nicht zu befürchten ist. Beispielsweise bei einem Standklimatisierungsbetrieb, wenn bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor der Generator den Klimakompressor betreibt, sind Reibungsverluste, die zu einer reduzierten Effizienz des Antriebsstrangs führen, vermieden. Auch bei einem Hybrid-Kraftfahrzeug können im rein elektrischen Betreib bei abgekoppelten Kraftfahrzeugmotor Reibungsverluste im Freilauf vermieden werden. Diese Effizienzsteigerung ist bei einem Hybrid-Kraftfahrzeug mit Reichweitenverlängerer („Range Extender“) besonders groß, da in diesem Fall der rein elektrische Betreib besonders lang ist. Durch die Vermeidung einer reibungsbehafteten Koppelung des ersten Rings mit dem zweiten Ring über das Bremselement im Freilaufbetrieb des Freilaufs ist ein effizienter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Der erste Ring kann als Innenring ausgestaltet sein, während der zweite Ring als Außenring ausgestaltet ist. Alternativ kann der erste Ring als Außenring ausgestaltet sein, während der zweite Ring als Innenring ausgestaltet ist. Insbesondere sind die mehreren ersten Sperrelemente in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet.
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Der erste Ring und/oder der zweite Ring weist insbesondere eine Sperrvertiefung auf, in welche das erste Sperrelement insbesondere von einem Schaltring und/oder einem Federelement in die Sperrstellung hinein gedrückt werden kann, um zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring ein Drehmoment zu übertragen. In der Sperrstellung kann das erste Sperrelement insbesondere formschlüssig zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring verklemmt sein. Der Freilauf kann im Übrigen insbesondere wie in
DE 10 2015 204 687 A1 beschrieben aus- und weitergebildet sein, auf dessen Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
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Der Freilauf kann insbesondere in einer mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelten Riemenscheibe, insbesondere zum Antrieb von Kraftfahrzeugnebenaggregaten und/oder zur Anbindung eines vorzugsweise als Startergenerators ausgebildeten Starters zum Starten des Kraftfahrzeugmotors, vorgesehen sein, um die Riemenscheibe über den Freilauf mit der Antriebswelle zu koppeln. Insbesondere kann über die Riemenscheibe eine elektrische Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angekoppelt werden. Der Freilauf kann insbesondere als einseitiger schaltbarer Freilauf oder zweiseitig schaltbarer Freilauf ausgestaltet sein. Der Freilauf kann beispielsweise als Klinkenfreifreilauf, Klemmkörperfreilauf oder Rollenfreilauf ausgestaltet sein. Hierzu kann das erste Sperrelement insbesondere als schwenkbar gelagerte Sperrklinke ausgestaltet sein, die vorzugsweise in der Sperrstellung in eine Sperrvertiefung hinein geschwenkt sein kann. Das erste Sperrelement kann auch als Klemmkörper ausgestaltet sein, der beispielweise in einem Käfig kippbar gelagert sein kann und von einem Schaltring in eine bei der Drehmomentübertragung insbesondere selbstverstärkende Klemmposition in der Sperrstellung verkippt werden kann. Das erste Sperrelement kann auch als Rollkörper, beispielsweise Zylinder oder Kugel, ausgestaltet sein, der von einem Schaltring in Umfangsrichtung entlang einer schiefen Ebene in eine bei der Drehmomentübertragung insbesondere selbstverstärkende Klemmposition in der Sperrstellung verlagert werden kann. Je nach Ausgestaltung des ersten Sperrelements kann das erste Sperrelement bei der Bewegung zwischen der Freilaufstellung und der Sperrstellung eine Schwenkbewegung, eine Verlagerung in radialer Richtung und/oder eine Verlagerung in Umfangsrichtung ausführen. Wenn der zweite Ring den ersten Ring überholt, kann im gesperrten Zustand des Freilaufs von dem zweiten Ring eine Drehmomentübertragung an den ersten Ring in der ersten Umfangsrichtung erfolgen. Wenn der erste Ring den zweiten Ring überholt, kann im gesperrten Zustand des Freilaufs von dem ersten Ring eine Drehmomentübertragung an den zweiten Ring in einer der ersten Umfangsrichtung entgegen gesetzten zweiten Umfangsrichtung erfolgen. Insbesondere ist ein Schaltring zum Bewegen der ersten Sperrelemente zwischen der Freilaufstellung und der Sperrstellung vorgesehen. Der Schaltring kann beispielsweise mit Hilfe eines Aktors vorzugsweise gegen die Federkraft einer Rückstellfeder betätigt werden. Die Rückstellfeder kann den Schaltring bei einer nachlassenden Betätigungskraft des Aktors in eine definierte Ausgangsstellung zurück bewegen. Vorzugsweise sind zweite Sperrelemente zur Übertragung eines Drehmoments in einer der Übertragungsrichtung der ersten Sperrelemente entgegen gesetzten Umfangsrichtung vorgesehen, wobei die zweiten Sperrelemente insbesondere von einem zweiten Schaltring oder dem für die ersten Sperrelemente vorgesehenen Schaltring zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung bewegt werden können. Die zweiten Sperrelemente sind insbesondere analog, insbesondere spiegelbildlich, zu den ersten Sperrelementen ausgestaltet.
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Insbesondere weist das Bremselement eine Zentrierschräge zum Zentrieren des zweiten Rings oder des ersten Rings an dem Gehäuse auf. Das Bremselement wirkt dadurch nicht nur als Bremse, sondern auch als Zentrierelement. Dadurch kann insbesondere eine radiale Toleranz ausgeglichen werden, die sich infolge einer vergleichsweise langen Toleranzkette ergibt und/oder zur Erleichterung der Montage absichtlich vorgesehen ist. Hierbei kann der eine Ring mit Hilfe der Zentrierschräge des Bremselements an dem Gehäuse und das Gehäuse wiederum über das Gehäuselager an dem anderen Ring zentriert sein.
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Vorzugsweise ist der erste Ring mittelbar über das Gehäuselager, das Gehäuse und das Bremselement an dem zweiten Ring zentriert. Die Zentrierung des ersten Rings zum zweiten Ring erfolgt dadurch nicht direkt sondern nur mittelbar über das Gehäuse und das Gehäuselager. Eine reibungsbehaftete Relativdrehung des ersten Rings zum zweiten Ring über das Bremselement im Freilaufbetrieb ist dadurch vermieden.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gehäuse des Entkopplers an dem ersten Ring gelagert ist, das Bremselement an dem zweiten Ring angreift und der Entkoppler zum Einleiten des Rückstellmoments in den zweiten Ring ausgestaltet ist oder das Gehäuse des Entkopplers an dem zweiten Ring gelagert ist, das Bremselement an dem ersten Ring angreift und der Entkoppler zum Einleiten des Rückstellmoments in den ersten Ring ausgestaltet ist. Dadurch kann im Freilaufbetrieb eine Trennung des Entkopplers zusammen mit dem Bremselement und dem einen Ring von dem anderen Ring erfolgen, so dass im Freilaufbetrieb die Baueinheit mit der einen Drehzahl nur über das Gehäuselager mit der anderen Baueinheit mit der anderen Drehzahl gelagert ist. Ein reibungsbehafteter Schleifkontakt der den ersten Ring aufweisenden Baueinheit mit der den zweiten Ring aufweisenden Baueinheit ist dadurch sicher vermieden.
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Insbesondere ist der erste Ring und/oder der zweite Ring in axialer Richtung zwischen dem Gehäuselager und dem Bremselement angeordnet ist. Der Freilauf kann an der Axialseite mit dem Gehäuselager im Wesentlichen geschlossen ausgeführt sein, so dass an der anderen Axialseite genügend Bauraum freigelassen werden kann, um das Bremselement oder weitere Bauteile, beispielsweise ein Schaltring zum Schalten der Sperrelemente, gegenüberliegend zum Gehäuselager vorsehen zu können.
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Vorzugsweise ist ein Abstützelement zur Begrenzung eines axialen Versatzes des von dem Bremselement axial angegriffenen zweiten Rings oder des von dem Bremselement axial angegriffenen ersten Rings vorgesehen, wobei insbesondere der zweite Ring und/oder der erste Ring in axialer Richtung zwischen dem Abstützelement und dem Bremselement angeordnet ist. Das Bremselement kann eine Kraft mit zumindest einem Anteil in axialer Richtung aufprägen. Der von dem Bremselement mit einer axialen Kraft angegriffene Ring kann in axialer Richtung gegen das Abstützelement anlaufen, so dass die axiale Relativlage des ersten Rings und/oder des zweiten Rings durch das Abstützelement vorgegeben sein kann. Zudem kann das Abstützelement zwischen dem Gehäuselager und dem ersten Ring und/oder dem zweiten Ring vorgesehen sein, so dass das Gehäuselager vor dem ersten Ring und/oder dem zweiten Ring geschützt ist. Vorzugsweise kann das Abstützelement in axialer Richtung betrachtet das Gehäuselager zumindest teilweise, zu einem Großteil oder vollständig überdecken.
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Besonders bevorzugt ist das Bremselement zwischen einer Bremsposition, in welcher das Bremselement mittelbar oder unmittelbar an dem ersten Ring und/oder dem zweiten Ring angreift, und einer Freiposition, in welcher das Bremselement von dem ersten Ring und von dem zweiten Ring abgekoppelt ist, schaltbar ausgeführt. Das Bremselement kann beispielsweise in axialer Richtung verschiebbar ausgeführt sein und von einem Aktor, gegebenenfalls gegen eine Federkraft einer Vorspannfeder, zwischen der Bremsposition und der Freiposition verlagert werden. Dies ermöglicht es in bestimmten Betriebssituationen eine Bremswirkung des Bremselements bewusst abzuschalten und/oder zuzuschalten. Ferner kann durch die Bewegbarkeit des Bremselements ein verschleißbedingter Abrieb des Bremselements nachgestellt werden.
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Insbesondere greift das Bremselement entweder nur an dem zweiten Ring oder nur an dem ersten Ring mittelbar oder unmittelbar an. Ein gleichzeitiger Reibkontakt sowohl an dem ersten Ring als auch an dem zweiten Ring ist dadurch vermieden. Eine Überbrückung des Gehäuselagers durch das Bremselement ist dadurch vermieden. Unnötige Reibungsverluste im Freilaufbetrieb des Freilaufs sind vermieden.
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Vorzugsweise ist in radialer Richtung zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring ein in Umfangsrichtung verdrehbares Schaltelement zum Schalten mindestens eines Sperrelements vorgesehen. Das beispielsweise als Schaltring ausgestaltete Schaltelement kann an der von dem Gehäuselager wegweisenden Axialseite her in einen Zwischenraum zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring in axialer Richtung eingreifen und durch eine Relativdrehung die ersten Sperrelemente und/oder die zweiten Sperrelemente zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschwenken. Vorzugsweise ist für die ersten Sperrelemente einerseits und für die gegebenenfalls vorgesehenen zweiten Sperrelemente andrerseits jeweils ein Schaltelement vorgesehen, wobei die Schaltelemente insbesondere unabhängig voneinander betätigt werden können. Der Freilauf kann dadurch aktiv geschaltet werden, so dass eine reine fliehkraftbedingte Schaltung des Freilaufs nicht erforderlich ist. Der Freilauf kann dadurch für eine bestimmte Betriebssituation des Antriebsstrangs geeignet geschaltet werden, so dass entsprechend viele Betriebsstrategien umgesetzt werden können.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Nebentrieb zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs, mit einem Freilauf, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Ankoppeln eines Nebenaggregats an einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, einem mit dem Gehäuse des Entkopplers gekoppelten Generator, insbesondere Startergenerator zum Starten eines Kraftfahrzeugmotors, und einem mit dem Gehäuse des Entkopplers und mit dem Generator gekoppelten Nebenaggregat, insbesondere Klimakompressor. Durch die Vermeidung einer reibungsbehafteten Koppelung des ersten Rings mit dem zweiten Ring über das Bremselement im Freilaufbetrieb des Freilaufs des Nebentriebs ist ein effizienter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht. Mit Hilfe eines an dem Gehäuse, insbesondere über einen Riemen, angebundenen Riemenstartergenerators („RSG“) kann in einem Standklimatisierungsbetrieb, wenn das als Riemenscheibe ausgestaltete Gehäuse von einer Antriebswelle des ausgeschalteten Kraftfahrzeugmotors abgekoppelt ist, ein an dem Riemen ebenfalls angebundener Klimakompressor einer Klimaanlage angetrieben werden. Der Nebentrieb kann insbesondere wie in
WO 2015/014361 A2 beschrieben aus- und weitergebildet sein und betrieben werden, auf dessen Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: eine schematische Schnittansicht eines Freilaufs.
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Der in 1 dargestellte als beidseitiger Klinkenfreilauf ausgestaltete Freilauf 10 weist einen als Innenring ausgestalteten ersten Ring 12 und einen koaxial zum Innenring 12 angeordneten relativ verdrehbaren als Außenring ausgestalteten zweiten Ring 14 auf. Der Innenring 12 weist mehrere als Aufnahmetaschen ausgestaltete Vertiefungen auf, in die jeweils ein als Sperrklinke ausgestaltetes erstes Sperrelement 18 schwenkbar eingesetzt ist, so dass das erste Sperrelement 18 zwischen der dargestellten Sperrstellung, in der das erste Sperrelement 18 bei einer Relativdrehung in eine erste Umfangsrichtung in die Vertiefung des Außenrings 14 eingreift, und einer Freilaufstellung, in der das erste Sperrelement 18 bei einer Relativdrehung in eine der ersten Umfangsrichtung entgegen gesetzten zweiten Umfangsrichtung gegen die Federkraft einer Stützfeder aus der Vertiefung von dem Außenring 14 herausgedrückt wird, verschwenkt werden kann. In radialer Richtung zwischen dem ersten Ring 12 und dem zweiten Ring 14 kann ein als Schaltring ausgestaltetes Schaltelement 20 eingreifen, das relativ zu dem ersten Ring 12, an dem die ersten Sperrelemente 18 schwenkbar gelagert sind, verdreht werden kann, um die die ersten Sperrelemente 18 zwischen der Sperrposition und der Freilaufposition zu verschwenken. Durch die Lagerung der ersten Sperrelemente 18 an dem ersten Ring 12 ist der erste Ring 12 mit den ersten Sperrelementen 18 mitdrehend ausgestaltet, während der zweite Ring 14 relativ zu den ersten Sperrelementen 18 verdrehbar ausgestaltet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel können zusätzlich zweite Sperrelement vorgesehen sein, die zwischen einer Sperrstellung, in der das zweite Sperrelement bei einer Relativdrehung in der zweiten Umfangsrichtung in die Vertiefung des Außenrings 14 eingreift, und der Freilaufstellung, in der das zweite Sperrelement bei einer Relativdrehung in der ersten Umfangsrichtung gegen die Federkraft der Stützfeder aus der Vertiefung von dem Außenring 14 herausgedrückt wird, verschwenkt werden können.
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Der Freilauf 10 weist ferner einen Entkoppler 26 auf, mit dessen Hilfe Drehzahlschwankungen im einzuleitenden Drehmoment gedämpft werden können. Hierzu weist der Entkoppler 26 ein zweiteiliges Gehäuse 28 zum Einleiten des Drehmoments, ein flanschartiges und mit dem Außenring 14 verbundenes Ausgangselement 30 zum Ausleiten des Drehmoments an den Außenring 14 und ein mit dem Gehäuse 28 und dem Ausgangselement 30 koppelbares als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 32 auf. Das Gehäuse 28 kann insbesondere ein signifikantes Massenträgheitsmoment bereitstellen, um in einem definierten Frequenzbereich Drehzahlschwankungen dämpfen beziehungsweise tilgen zu können.
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Der Freilaufs 10 weist ein im Wesentlichen konusförmiges Bremselement 34 auf, das mit einer Reibfläche 36 auf den zweiten Ring 14 einwirken kann und gleichzeitig eine Zentrierfunktion für den zweiten Ring 14 an dem Gehäuse 28 erfüllt. Hierzu weist der zweite Ring 14 ein fest angebundenes Reibblech 38 auf, das flächig an der Reibfläche 36 des Bremselements 34 als Reibpartner anliegen kann. Das Bremselement 34 ist drehfest mit dem Gehäuse 28 verbunden, das über ein Gehäuselager 40 an dem Innenring 12 gelagert und zentriert ist. Das Bremselement 34 kann mit Hilfe einer Vorspannfeder und/oder einem Aktor 42 in axialer Richtung bewegbar ausgeführt sein. Eine axiale Relativlage des zweiten Rings 14 kann durch ein mit dem Gehäuse 28 verbundenes Abstützelement 44 vorgegeben werden, gegen welches der zweite Ring 14 axial anlaufen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Freilauf
- 12
- erster Ring
- 14
- zweiter Ring
- 18
- erstes Sperrelement
- 20
- Schaltelement
- 26
- Entkoppler
- 28
- Gehäuse
- 30
- Ausgangselement
- 32
- Energiespeicherelement
- 34
- Bremselement
- 36
- Reibfläche
- 38
- Reibblech
- 40
- Gehäuselager
- 42
- Aktor
- 44
- Abstützelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015204687 A1 [0002, 0010]
- WO 2015/014361 A2 [0020]
