DE102017113346B3 - Klemmkörperfreilauf mit axial verschiebbaren Klemmkörpern und Riemenscheibenentkoppler - Google Patents

Klemmkörperfreilauf mit axial verschiebbaren Klemmkörpern und Riemenscheibenentkoppler Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Klemmkörperfreilauf (1) für einen Riemenscheibenentkoppler eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring (2) und einem den Innenring (2) umgebenden Außenring (3), wobei eine Vielzahl schaltbarer Klemmkörper (4) zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) eingesetzt ist, um je nach Schaltstellung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) zu ermöglichen oder zu unterbrechen, wobei die Klemmkörper (4) im drehmomentübertragenden Zustand zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) verklemmt sind, wobei die Klemmkörper (4) derart eingesetzt sind, dass sie über eine Axialverschiebung in den drehmomentübertragenden Zustand verbracht werden. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Riemenscheibenentkoppler mit einem erfindungsgemäßen Klemmkörperfreilauf (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klemmkörperfreilauf für einen (schaltbaren) Riemenscheibenentkoppler eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring und einem den Innenring umgebenden, vorzugsweise konzentrischen, Außenring, wobei eine Vielzahl schaltbarer Klemmkörper zwischen dem Innenring und dem Außenring eingesetzt ist, um je nach Schaltstellung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring zu ermöglichen oder zu unterbrechen, wobei die Klemmkörper im drehmomentübertragenden Zustand (Sperrzustand bzw. Sperrstellung) zwischen dem Innenring und dem Außenring verklemmt sind.
  • Freiläufe dienen dazu, eine Drehmomentübertragung wahlweise zuzulassen oder zu unterbrechen, insbesondere um wahlweise eine elektrische Maschine, wie bspw. zum Antrieb von Nebenaggregaten, an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zuzuschalten. Wenn Klemmkörper in Form von Kugeln oder Rollen verwendet werden, werden diese zum Wechseln zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung in Umlaufrichtung verschoben.
  • So offenbart bspw. die DE 10 2013 209 640 A1 einen Freilauf, insbesondere zur wahlweisen Zuschaltung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einem radial außerhalb zum Innenring angeordneten Außenring zum Ausleiten und/oder Einleiten des Drehmoments, mindestens einem zwischen dem Innenring und dem Außenring vorgesehenen Sperrkörper zum Sperren des Innenrings mit dem Außenring zur Drehmomentübertragung, einem den mindestens einen Sperrkörper aufnehmenden Umschaltkäfig zur Bewegung des Sperrkörpers zwischen einer Sperrstellung zur drehfesten Verbindung des Innenrings mit dem Außenring und einer Freilaufstellung zur Entkopplung des Innenrings von dem Außenring, einem mit dem Innenring und dem Außenring verbundenen Stützlager zur Lagerung des Außenrings relativ zum Innenring, einem mit dem Innenring verbundenen Innenlager, einem mit dem Außenring verbundenen Außenlager und einem von dem Innenlager und dem Außenlager gelagerten Schaltelement zur Verdrehung des Umschaltkäfigs zwischen der Freilaufstellung und der Sperrstellung. Durch die zueinander beabstandete beidseitige Lagerung des Innenrings zum Außenring ohne die Schaltbarkeit des Freilaufs zu beeinträchtigen, können Bauteilbelastungen und Verschleiß reduziert werden, sodass ein schaltbarer Freilauf mit einer hohen Lebensdauer ermöglicht ist.
  • Die DE 10 2013 207 846 A1 offenbart eine Zugmittelscheibe mit einer Freilaufeinrichtung, die zwischen einem Zugmittelanbindungsbereich und einem Wellenanbindungsbereich angeordnet ist. Der Freilaufeinrichtung ist hierbei eine Verstelleinrichtung zugeordnet, die zum Umschalten der Freilaufeinrichtung dient.
  • Auch die DE 10 2012 220 734 A1 offenbart eine Freilaufeinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring, mehrere zwischen dem Freilaufaußenring und dem Freilaufinnenring wirksame Klemmrollen und einer Umschalteinrichtung, bei der zur beidseitigen Lagerung der Freilaufeinrichtung zwischen dem Freilaufaußenring und dem Freilaufinnenring ein erstes Lager und ein zweites Lager angeordnet ist, um die Freilaufeinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern.
  • Neben den vorstehend genannten Offenlegungsschriften verwendeten Klemmkörper in Form von Rollen oder Kugeln, die in Umfangsrichtung verschoben werden, um zwischen der Klemmstellung und der Freilaufstellung zu wechseln, sind auch Freiläufe mit Klinken bekannt.
  • So offenbart bspw. die DE 10 2015 204 687 A1 einen beidseitigen Klinkenfreilauf zum Sperren oder Unterbrechen einer Drehmomentübertragung, insbesondere zur wahlweisen Zuschaltung einer elektrischen Maschine an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem, insbesondere als Innenring ausgestalteten, ersten Ring zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einem mit radialer Toleranz 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, wobei das erste Sperrelement in der Sperrstellung den ersten Ring mit dem zweiten Ring zur Drehmomentübertragung in einer ersten Umfangsrichtung sperrt und in der Freilaufstellung einer Relativdrehung des ersten Rings zum zweiten Ring zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung zulässt, und einem mittelbar oder unmittelbar an dem ersten Ring und dem zweiten Ring angreifbaren Bremselement zur Dämpfung von Anschlagskräften des ersten Rings und/oder des zweiten Rings an den ersten Sperrelementen. Mit Hilfe des Bremselements kann ein Abheben oder Anschlagen der Ringe an dem ersten Sperrelement in einem Betriebszustand mit keinen oder nur geringen zu übertragenden Drehmomenten vermieden werden, sodass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
  • Bei einem solchen Klinkenfreilauf befindet sich im Zentrum unterhalb des Außenrings die Klinke. Darum angeordnet befinden sich die Einzelteile zum Positionieren und Ausrichten der Klinke. Solche als Klinken ausgeformte Klemmkörper werden in dem Klemmspalt radial bewegt, um zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung zu wechseln. Jedoch sind insbesondere gegenläufige Klinkenfreiläufe aufwändig in der Herstellung. Die Klinken müssen positioniert und ausgerichtet werden, die Bauteile sind zahlreich, sehr komplex und aufwändig zu fertigen.
  • Die Veröffentlichungen US 2 291 151 A , AT 123 023 B , US 2 113 512 A und US 2 497 361 A zeigen jeweils einen Klemmkörperfreilauf mit einem Innenring und einem den Innenring umgebenden Außenring, wobei eine Vielzahl schaltbarer Klemmkörper zwischen dem Innenring und dem Außenring eingesetzt ist, um je nach Schaltstellung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring zu ermöglichen oder zu unterbrechen. Die Klemmkörper sind dabei im drehmomentübertragenden Zustand zwischen dem Innenring und dem Außenring verklemmt sind, wobei die Klemmkörper derart eingesetzt sind, dass sie über eine Axialverschiebung in den drehmomentübertragenden Zustand verbracht werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere einen (schaltbaren) Riemenscheibenentkoppler vorzusehen, bei dem die Anzahl der Einzelteile reduziert wird, und die Robustheit nach Möglichkeit zu steigern, jedoch mindestens beizubehalten.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Klemmkörperfreilauf erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klemmkörper derart eingesetzt sind, dass sie über eine Axialverschiebung in den verklemmten / drehmomentübertragenden Zustand (Sperrstellung) verbracht / verfahren werden. Hierbei wird, im Unterschied zum Stand der Technik, in dem die Klemmkörper in dem Klemmspalt radial oder in Umfangsrichtung bewegt werden, in axialer Richtung aus dem Klemmspalt und in den Klemmspalt bewegt, um zwischen der Freilaufstellung (keine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring) und der Sperrstellung (Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring) zu wechseln. Dabei ist vorgesehen, dass ferner eine Reib- und Zentriereinrichtung vorhanden ist, die den Außenring im nicht verklemmten / freidrehenden Zustand (Freilaufstellung) zentriert / hält. Eine solche Reib- und Zentriereinrichtung sorgt dafür, dass sich der Außenring im freidrehenden Zustand, in dem der Innenring und der Außenring voneinander entkoppelt sind, nicht so weit absenkt, dass es über die Klemmkörper erneut zu einer Verklemmung und somit Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring kommt oder der Außenring direkt mit dem Innenring in Kontakt kommt. Dabei sind die Klemmkörper im freidrehenden Zustand in der Reib- und Zentriereinrichtung gehalten / positioniert. Dadurch kann verhindert werden, dass die Kugeln, bspw. aufgrund von Fliehkräften, die im Betrieb wirken, herausfallen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
  • So ist es von Vorteil, wenn die Klemmkörper eine runde Kontur, etwa nach Art einer Rolle oder einer Kugel, aufweisen. Eine Kugel bzw. eine Rolle kann jeweils in beide Umlaufrichtungen (der Ringe) klemmen, wodurch die Anzahl pro Umlaufrichtung klemmender Klemmkörper erhöht werden kann, währenddessen die Gesamtanzahl der Klemmkörper gleich bleibt.
  • Zum Wechseln zwischen der Freilaufstellung und der Sperrstellung ist es von Vorteil, wenn die Klemmkörper in einem Schaltkäfig aufgenommen sind, welcher die Klemmkörper in Axialrichtung verfährt. Ein solcher Schaltkäfig ist vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt und wird über ein separates Element, wie bspw. einen Aktor angesteuert, um die Klemmkörper, die in dem Schaltkäfig aufgenommen sind, alle zusammen (zeitgleich) zu verfahren.
  • Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn die Klemmkörper in dem Schaltkäfig in Umfangsrichtung mittels Federn positioniert sind. Dadurch können fertigungsbedingte Toleranzen ausgeglichen werden. Ferner können die Klemmkörper über solche Federn auch in eine bestimmte Position innerhalb des Schaltkäfigs vorgespannt werden.
  • Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Innenring und/oder der Außenring über den Umfang verteilte Aussparungen, etwa Kerben, aufweisen, in welchen die Klemmkörper positioniert sind, um den Innenring und den Außenring drehmomentübertragend zu verklemmen / verbinden (Sperrstellung). Die Anzahl der Aussparungen in dem Innenring bzw. in dem Außenring entspricht der Anzahl der vorgesehenen Klemmkörper.
  • Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Aussparungen in axialer Richtung konkav ausgeführt sind. Dadurch kann die Positionierung der Klemmkörper in den Aussparungen verbessert werden. Insbesondere kann hierdurch auch die Führung der Klemmkörper beim Wechsel / Umschalten zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verbessert sein.
  • Eine andere mögliche beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Innenring an seinem Außendurchmesser Rampen aufweist und der Außenring einen zylindrischen Innendurchmesser aufweist oder der Außenring an seinem Innendurchmesser Rampen aufweist und der Innenring einen zylindrischen Außendurchmesser aufweist. Eine solche Rampengeometrie dient ebenfalls einer verbesserten Positionierung und/oder Führung der Klemmkörper.
  • Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Reib- und Zentriereinrichtung über den Umfang gleichverteilte Aussparungen aufweist. In diese werden die Klemmkörper durch eine Axialverschiebung des Schaltkäfigs im freidrehenden Zustand aufgenommen. Die Anzahl dieser Aussparungen entspricht vorzugsweise der Anzahl der vorhandenen Klemmkörper.
  • Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Innenring und/oder der Außenring (weitere) Abrundungen, Schrägen oder Führungen aufweist / aufweisen. Hiermit kann die Fügbarkeit der Klemmkörper in einen Klemmspalt erhöht werden. Der Klemmspalt entspricht dem radialen Zwischenraum bzw. Abstand zwischen dem Innenring und dem Außenring.
  • Eine weitere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die Klemmkörper bei axialer Bewegung in den freidrehenden Zustand zusätzlich auch radial verschoben werden. das bedeutet, dass sich die Kugeln beim Abkoppeln nicht nur axial sondern auch radial entlang einer Bahn bewegen können. Dadurch kann der Schaltvorgang schneller und weicher gestaltet sein.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch einen Riemenscheibenentkoppler mit einem erfindungsgemäßen Klemmkörperfreilauf.
  • Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass die bekannten Klinken durch Klemmkörper (Klemmkugeln oder -rollen) ersetzt werden und an sich aus dem Klemmspalt bewegt werden. Hierfür können die Klemmkörper wahlweise zum Innenring oder Außenring geführt werden. Da eine Kugel / Rolle jeweils in beide Richtungen klemmen kann, kann die Anzahl der Klemmkörper (pro Klemmrichtung) entsprechend erhöht werden. Um die Positionierung in den Aussparungen zu verbessern, können die Kerben, in axialer Richtung, konkav ausgeführt sein.
  • Es ist auch denkbar, dass der Innenring oder Außenring mit Rampen versehen ist und der Außenring oder Innenring einen zylindrischen Innen- oder Außendurchmesser aufweist. Um die Kugel zu bewegen, wird hier ein Schaltkäfig benutzt, der die Kugel in axialer Richtung bewegt. Falls nötig, kann die Kugel im Schaltkäfig, in Umfangsrichtung, über Federn positioniert werden. Die Klemmkörper befinden sich in den Kerben und können nur gemeinsam verfahren werden, wodurch auf ein Stützblech voraussichtlich verzichtet werden kann.
  • Somit wird der gesamte Aufbau einfacher, die Anzahl der Einzelteile wird deutlich reduziert und der gesamte Bauraum reduziert. Entsprechend der Anzahl und dem Durchmesser der Kugeln bzw. Rollen kann die Belastung der einzelnen Kugel bzw. Rolle und der nötige Schaltweg eingestellt werden. Die Herstellung der Einzelteile wird zusätzlich deutlich einfacher und die Komplexität reduziert. Darüber hinaus ist es auch vorstellbar, dass sich die Kugeln / Rollen beim Abkoppeln nicht nur axial sondern auch radial entlang einer Bahn bewegen, um den Schaltvorgang schneller und weicher zu gestalten.
  • Man kann also auch sagen, dass vorgeschlagen wird, einen Klemmkörperfreilauf (Klemmkugeln oder -rollen) zu benutzen, dessen Klemmkörper mittels eines Schaltkäfigs in axialer Richtung aus dem und in den Klemmspalt bewegt werden. Da eine Kugel / Rolle jeweils in beide Richtungen klemmen kann, kann die Anzahl der Klemmkörper erhöht werden (Klinke sperrt immer nur in eine Richtung). Die Klemmkörper können wahlweise zum Innen- oder Außenring geführt werden. So können an einem schaltbaren Riemenscheibenentkoppler die Einzelteile reduziert und die Robustheit gesteigert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen eine bespielhafte Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigen:
    • 1 eine Längsschnittansicht eines Klemmkörperfreilaufs in einer Sperrstellung;
    • 2 ausschnittsweise eine Schnittansicht II-II aus 1;
    • 3 den Klemmkörperfreilauf in einer Längsschnittansicht in einer Freilaufstellung; und
    • 4 eine Schnittansicht IV-IV aus 3.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ausschnittsweise einen Klemmkörperfreilauf 1 in einer Längsschnittansicht. Der Klemmkörperfreilauf 1 umfasst, ähnlich wie ein (Wälz-) Lager, einen Innenring 2 und einen Außenring 3, der radial außerhalb des Innenrings 2 angeordnet ist. Vorzugsweise sind der Außenring 3 und der Innenring 2 konzentrisch zueinander angeordnet. Zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 sind mehrere bzw. viele Klemmkörper 4 angeordnet. Der Raum zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3, in dem die Klemmkörper 4 angeordnet sind, wird als ein Klemmspalt 5 bezeichnet. Die Klemmkörper 4 sind in Taschen 6 eines Schaltkäfigs 7 angeordnet.
  • Mit Hilfe des Schaltkäfigs 7 werden die Klemmkörper 4 in Axialrichtung A verfahren, sodass sie zwei Stellungen einnehmen können, nämlich eine so genannte Sperrstellung (1) und eine Freilaufstellung (3). Die Sperrstellung ist diejenige Stellung des Klemmkörperfreilaufs 1, in der der Innenring 2 und der Außenring 3 über die Klemmkörper 4 drehmomentübertragend verbunden sind. Die Freilaufstellung entspricht derjenigen Stellung des Klemmkörperfreilaufs 1, in der die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 unterbrochen ist, sodass sich der Innenring 2 und der Außenring 3 relativ zueinander bewegen können.
  • In der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist der Klemmkörper 4 als eine Kugel 8 ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch der Einsatz anderer Körper, wie bspw. einer Rolle, möglich. Die Kugel 8 kann wahlweise zum Innenring 2 oder Außenring 3 geführt werden. Das bedeutet, dass die Kugel 8 sowohl in der Sperrstellung als auch in der Freilaufstellung entweder mit dem Innenring 2 oder mit dem Außenring 3 in Kontakt ist, während sie mit dem jeweils anderen Ring nur in der Sperrstellung in Kontakt ist. In der hier dargestellten Sperrstellung befindet sich die Kugel 8 zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 jeweils in einer Aussparung 9 (im Innenring 2) bzw. 10 (im Außenring 3) und verklemmt diese somit gegeneinander. Die Aussparungen 9, 10 sind hier jeweils in Form einer Kerbe ausgebildet. Der Innenring 2 bzw. der Außenring 3 weisen in Umfangsrichtung U (siehe 2 und 4) mehrere Aussparungen 9 bzw. 10 auf, die vorzugsweise gleichverteilt sind.
  • Da die Kugel 8 in beide Richtungen, nämlich sowohl in positiver Umfangsrichtung / Umlaufrichtung (d.h., im Uhrzeigersinn) als auch in negativer Umfangsrichtung / Umlaufrichtung (d.h., gegen den Uhrzeigersinn) klemmen kann, kann durch die Gesamtzahl der Klemmkörper 4 sowohl in die eine als auch in die andere Richtung gesperrt / geklemmt werden, sodass die Anzahl der Klemmkörper 4 je Richtung maximiert ist.
  • Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsform der Aussparungen 9, 10 können diese in axialer Richtung auch konkav ausgeführt sein, um die Positionierung der Klemmkörper 4 in den Aussparungen 9 bzw. 10 zu verbessern. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Innenring 2 an seinem Außendurchmesser Rampen und der Außenring 3 einen zylindrischen Innendurchmesser aufweist oder der Außenring 3 an seinem Innendurchmesser Rampen und der Innenring 2 einen zylindrischen Innendurchmesser aufweist.
  • Der Außenring 3 wird über eine Reib- und Zentriereinheit 11 positioniert. Genauer gesagt, wird der Außenring 3 über einen ersten Teil 12 der Reib- und Zentriereinheit 11 in Axialrichtung ausgerichtet (siehe 1). Der Außenring 3 weist einen Bügel 13 auf, welcher an einem axialen Ende mit dem Außenring 3 verbunden ist und an dem aus dem Außenring 3 vorstehenden axialen Ende derart umgebogen ist, dass er eine Schräge 14 ausbildet, die an einer hierzu korrespondierenden Schräge 15 eines zweiten Teils 16 der Reib- und Zentriereinheit 11 anliegt. Die beiden Schrägen 14, 15 sind als Reibflächen 17, 18 ausgebildet und verhindern, dass der Außenring 3 insbesondere in der Freilaufstellung (siehe 3), in Richtung des Innenrings 2 (Richtung des Pfeils P1) absackt bzw. sich absenkt.
  • Der Klemmkörper 4 ist, wie vorstehend bereits erwähnt, in der Tasche 6 des Schaltkäfigs 7 aufgenommen, und wird somit über die Bewegung des Schaltkäfigs in Axialrichtung A verfahren. Falls nötig, kann der Klemmkörper 4, insbesondere die Kugel 8, in der Tasche 6 des Schaltkäfigs 7 in Umfangsrichtung gesehen über Federn positioniert werden, um die Führung der Kugeln 8 in dem Schaltkäfig 7 weiter zu verbessern. Der Schaltkäfig 7 wird bspw. über einen elektrischen oder hydraulischen Aktor, einem Hubmagneten oder einem Stellmotor mit Rampeneinrichtung verfahren. Während der Klemmkörper 4 sowie der Innenring 2 und der Außenring 3 vorzugsweise aus Metall hergestellt sind, ist der Schaltkäfig 7 vorzugsweise aus einem Kunststoff, weiter vorzugsweise einem glasfaser- oder kohlefaserverstärktem Polyamid, z.B. PA 66 GF/CF, ausgebildet.
  • In der hier dargestellten Ausführungsform weist der Außenring 3 an einer dem zweiten Teil 16 der Reib- und Zentriereinrichtung 11 zugewandten Kante eine Abfasung bzw. Fase oder Schräge 19 auf, die das Entkoppeln des Innenrings 2 und des Außenrings 3 durch Verfahren des Klemmkörpers 4 in Axialrichtung vereinfacht (siehe auch 3).
  • 2 zeigt die Schnittansicht II-II aus 1 ausschnittsweise und entspricht quasi einer Querschnittsansicht der Klemmkörperfreilaufs 1 in der Sperrstellung. In dieser Ansicht ist die kerbenartige Ausbildung der Aussparung 9 bzw. 10 des Innenrings 2 bzw. des Außenrings 3 erkennbar. Der Klemmkörper 4 befindet sich in diesem Schnitt in den Aussparungen 9, 10 und verklemmt somit den Innenring 2 und den Außenring 3 für eine Drehmomentübertragung miteinander. Der Schaltkäfig 7 ist zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 derart angeordnet, dass er weder mit dem Außenring 3 noch mit dem Innenring 2 in Kontakt ist.
  • Es sei erwähnt, dass der Schaltkäfig 7 analog zu einem Käfig in einem Wälzlager, zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 umlaufend angeordnet ist und eine Vielzahl über den Umfang gleichverteilte Taschen 6 aufweist, in denen die Vielzahl der Klemmkörper 4 gehalten ist. Daraus resultiert, dass die Klemmkörper 4 nur zusammen verfahren werden können.
  • 3 zeigt den Klemmkörperfreilauf 1 in der Freilaufstellung. In dieser Stellung ist der Klemmkörper 4 (bzw. die Vielzahl der Klemmkörper 4) durch den Schaltkäfig 7 axial so verfahren, dass er sich nicht mehr in dem Klemmspalt 5 zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 angeordnet ist. Der Klemmkörper 4 ist in dieser Position in dem zweiten Teil 16 der Reib- und Zentriereinheit 11 gehalten. Hierzu weist der zweite Teil 16 Aussparungen 20 auf, in welchen die Klemmkörper 4 in der Freilaufstellung aufgenommen / gehalten sind. In 4 ist nur ein Ausschnitt einer Querschnittansicht dargestellt, weshalb nur ein Klemmkörper 4 abgebildet ist. Die restlichen, über den Umfang gleichverteilt angeordneten Klemmkörper sind analog angeordnet. Mit den Aussparungen 20 wird verhindert, dass die Klemmkörper 4 in der Freilaufstellung aufgrund von Fliehkräften aus den Taschen 6 des Schaltkäfigs 7 und somit aus dem Klemmkörperfreilauf 1 herausfallen. Wie bereits mit Bezug zu 1 erwähnt, besitzt der Außenring 3 die Schräge 19, um das Wechseln der beiden Stellungen des Klemmkörpers 4 zu vereinfachen.
  • Alternativ können auch weitere Abrundungen und/oder Schrägen und/oder Führungen am Außenring 3 und/oder am Innenring 2 vorgesehen sein, um die Fügbarkeit zu erhöhen. Durch eine erhöhte Fügbarkeit kann der Schaltvorgang verbessert werden. In der hier gezeigten Ausführungsform zwar nicht dargestellt, jedoch denkbar ist auch, dass die Klemmkörper 4 beim Abkoppeln, d.h. beim Herausfahren aus der Sperrstellung in die Freilaufstellung, sich nicht nur axial, sondern auch radial entlang einer Bahn bewegen, um den Schaltvorgang schneller und weicher zu gestalten.
  • Die Aussparungen 20 sind ebenfalls in Form einer Kerbe in dem zweiten Teil 16 der Reib- und Zentriereinheit 11 ausgebildet, wie aus 4 ersichtlich wird. In dieser Abbildung ist zu erkennen, dass sich der Klemmkörper 4 in der Freilaufstellung zwischen dem Innenring 2 und der Reib- und Zentriereinheit 11 befindet und somit keine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 stattfindet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Klemmkörperfreilauf
    2
    Innenring
    3
    Außenring
    4
    Klemmkörper
    5
    Klemmspalt
    6
    Tasche
    7
    Schaltkäfig
    8
    Kugel
    9
    Aussparung
    10
    Aussparung
    11
    Reib- und Zentriereinheit
    12
    erstes Teil
    13
    Bügel
    14
    Schräge
    15
    Schräge
    16
    zweites Teil
    17
    Reibfläche
    18
    Reibfläche
    19
    Abfasung / Fase / Schräge
    20
    Aussparung
    A
    Axialrichtung
    P1
    Pfeil
    U
    Umfangsrichtung

Claims (8)

  1. Klemmkörperfreilauf (1) für einen Riemenscheibenentkoppler eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring (2) und einem den Innenring (2) umgebenden Außenring (3), wobei eine Vielzahl schaltbarer Klemmkörper (4) zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) eingesetzt ist, um je nach Schaltstellung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) zu ermöglichen oder zu unterbrechen, wobei die Klemmkörper (4) im drehmomentübertragenden Zustand zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) verklemmt sind, wobei die Klemmkörper (4) derart eingesetzt sind, dass sie über eine Axialverschiebung in den drehmomentübertragenden Zustand verbracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Reib- und Zentriereinrichtung (11) vorhanden ist, die den Außenring (3) im freidrehenden Zustand zentriert, wobei die Klemmkörper (4) im freidrehenden Zustand in der Reib- und Zentriereinrichtung (11) gehalten sind.
  2. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) eine runde Kontur aufweisen.
  3. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) in einem Schaltkäfig (7) aufgenommen sind, welcher die Klemmkörper (4) in Axialrichtung zwischen einem drehmomentübertragenden Zustand und einem freidrehenden Zustand verfährt.
  4. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) in dem Schaltkäfig (7) in Umfangsrichtung mittels Federn positioniert sind.
  5. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) und/oder der Außenring (3) über den Umfang verteilte Aussparungen (9, 10) aufweist / aufweisen.
  6. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (9, 10) in axialer Richtung konkav ausgeführt sind.
  7. Klemmkörperfreilauf (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) bei axialer Bewegung in den freidrehenden Zustand zusätzlich auch radial verschoben werden.
  8. Riemenscheibenentkoppler mit einem Klemmkörperfreilauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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