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Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit für eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, und eine Getriebeeinrichtung mit der Freilaufeinheit. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage der Freilaufeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.
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Zu Entkopplung eines Bauteils eines Antriebsstrangs von der Drehbewegung bei einer Änderung der Lastverhältnisse wird üblicherweise eine richtungsgeschaltete Kupplung, ein sogenannter Freilauf eingesetzt. Freiläufe kommen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zum Einsatz, beispielsweise finden sie in Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge Anwendung, in denen der Freilauf vorzugsweise als Stützelement bzw. Rücklaufsperre eingesetzt wird. Ferner können Freiläufe ebenfalls in LKW- oder Industriegetrieben eingesetzt werden.
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Derartige Freiläufe weisen einen Außenring und einen Innenring auf, zwischen denen Klemmkörper angeordnet sind, die bei einer Drehung des Außen- und/oder des Innenrings eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ringen herstellen. Der Innenring und der Außenring sind dabei drehbar auf einem Lager gelagert.
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Die Druckschrift
DE 10 2014 209 119 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Freilaufeinheit, umfassend einen mit einer Welle zusammenwirkenden Innenring und einen mit einem Flansch zusammenwirkenden Außenring, die von einem Träger mit einer verzahnten Außenmantelfläche zur Aufnahme von Kupplungslamellen zumindest teilweise umgeben sind, wobei radial zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Hülsenfreilauf zur Übertragung eines Drehmoments in eine einzige Richtung sowie ein Gleitring zur Zentrierung des Innenrings zum Außenring angeordnet sind, wobei der Außenring und der Flansch über eine erste stoffschlüssige Verbindung sowie der Flansch und der Träger über eine zweite stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind.
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Aus der
DE 10 2017 127 528 A1 ist eine Freilaufeinheit bekannt, welche einen Freilaufinnenring und einen Freilaufaußenring aufweist. Der Freilaufinnenring dient insbesondere zur Aufnahme einer Welle. Der Freilaufinnenring und der Freilaufaußenring sind bevorzugt jeweils als ein Hohlzylinder ausgebildet. Der Freilaufinnenring kann an seiner Mantelinnenfläche einen ersten Verzahnungsabschnitt aufweisen, welcher mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt der Welle kämmt und/oder in Eingriff steht. Beispielsweise ist der erste Verzahnungsabschnitt als eine Innenverzahnung und der zweite Verzahnungsabschnitt als eine Außenverzahnung ausgebildet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Freilaufeinheit vorzuschlagen, die ein zuverlässiges Betriebsverhalten zeigt und einfach zu warten ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Freilaufeinheit für eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, , durch eine Getriebeeinrichtung mit der Freilaufeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch ein Verfahren zur Montage der Freilaufeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung für eine Freilaufeinheit für eine Getriebeeinrichtung, die einen Freilaufinnenring und eine Lagereinrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Anordnung zur Integration in die Freilaufeinheit vorgesehen und/oder ausgebildet. Beispielsweise ist die Freilaufeinheit als ein Stützelement und/oder als eine Rücklaufsperre in einer Getriebeeinrichtung eines Fahrzeugs oder einer Industriemaschine integrierbar.
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Die Anordnung umfasst einen Freilaufaußenring und einen Stützring. Beispielsweise ist der Freilaufaußenring als ein Hohlzylinder ausgebildet. Der Stützring ist optional als ein massives Drehteil, Stanzteil oder Biege-Schweißteil ausgebildet. Zum Beispiel ist der Stützring als eine Ringscheibe ausgebildet. Vorzugsweise ist der Stützring an dem Freilaufaußenring montierbar, insbesondere formschlüssig mit diesem verbindbar. Insbesondere ist der Stützring dafür vorgesehen und/oder ausgebildet, zwischen der Lagereinrichtung der Freilaufeinheit und dem Freilaufaußenring angeordnet zu werden.
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In den Freilaufaußenring ist eine Aufnahmegeometrie eingebracht, die zur Bildung eines Formschlusses mit dem Stützring ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Aufnahmegeometrie in eine Innenumfangsfläche des Freilaufaußenrings eingebracht.
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In den Stützring ist eine Verformungskontur eingebracht, die zur Bildung des Formschlusses mit dem Freilaufaußenring vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Verformungskontur an einer radialen Außenringfläche des Stützrings angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Verformungskontur in einem unmontierten Zustand des Stützrings zur Bildung des Formschlusses mit der Aufnahmegeometrie unpassend. In einem montierten Zustand des Stützrings ist die Verformungskontur, insbesondere durch eine durch die Montage erfolgte Verformung der Verformungskontur, an die Aufnahmegeometrie formschlussbildend angepasst. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine sichere formschlüssige Verbindung zwischen dem Freilaufaußenring und dem Stützring gewährleistet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Freilaufeinheit den Freilaufinnenring auf. Der Freilaufinnenring dient insbesondere zur Aufnahme einer Welle. Beispielsweise ist der Freilaufinnenring als ein Hohlzylinder ausgebildet. Der Freilaufinnenring kann an seiner Innenumfangsfläche einen ersten Verzahnungsabschnitt aufweisen, welcher mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt der Welle kämmt und/oder in Eingriff steht. Beispielsweise ist der erste Verzahnungsabschnitt als eine Innenverzahnung und der zweite Verzahnungsabschnitt als eine Außenverzahnung ausgebildet.
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Der Freilaufaußenring dient insbesondere zur Übertragung eines Drehmoments auf einen Flansch und/oder auf ein Trägergehäuse. Hierzu kann der Freilaufaußenring mit dem Flansch und/oder dem Trägergehäuse drehfest verbunden sein. Bevorzugt sind der Flansch und/oder das Trägergehäuse an einer Stirnfläche des Freilaufaußenrings angeordnet.
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Bevorzugt ist, dass der Freilaufinnenring und der Freilaufaußenring als separate Bauteile ausgebildet sind. Sie können alternativ auch als Teilbereiche der separaten Bauteile ausgebildet sein. Möglich im Rahmen der Erfindung ist, dass der Freilaufaußenring als ein Lamellenträger ausgebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Freilaufinnenring und der Freilaufaußenring in Bezug auf eine Drehachse koaxial und/oder konzentrisch angeordnet. Optional weist der Freilaufaußenring einen größeren Durchmesser auf als der Freilaufinnenring auf. Insbesondere kann der Freilaufinnenring radial innerhalb des Freilaufaußenrings angeordnet sein und/oder in diesem aufgenommen sein. Besonders bevorzugt ist, dass der Freilaufinnenring und der Freilaufaußenring relativ zueinander in eine Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse drehbar sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Freilaufeinheit eine Lagereinrichtung zur drehbaren Lagerung des Freilaufaußenrings und des Freilaufinnenrings auf. Die Lagereinrichtung dient insbesondere zur radialen und/oder axialen Lagerung des Freilaufinnenrings und des Freilaufaußenrings. Vorzugsweise sind der Freilaufaußenring und der Freilaufinnenring um die Drehachse drehbar auf der Lagereinrichtung gelagert. Insbesondere ist die Lagereinrichtung hierzu zwischen dem Freilaufaußenring und dem Freilaufinnenring angeordnet, wobei sie z.B. an der Außenumlauffläche des Freilaufinnenrings anliegt. Beispielsweise ist die Lagereinrichtung als eine Wälzlagereinrichtung, z.B. als ein Radiallager oder ein Schräglager, ausgebildet. Insbesondere ist die Lagereinrichtung als ein Nadellager ausgebildet. Die Lagereinrichtung kann einen Innenring mit einer Innenlaufbahn und/oder einen Außenring mit einer Außenlaufbahn aufweisen.
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Im Rahmen der Erfindung ist der Stützring zur Überbrückung zwischen der Lagereinrichtung und dem Freilaufaußenring angeordnet. Bevorzugt wird der Stützring hierzu zuerst auf der Lagereinrichtung montiert, insbesondere auf diese aufgeschoben, und anschließend gemeinsam mit der Lagereinrichtung auf den Freilaufinnenring aufgeschoben. Insbesondere bildet der Stützring in dem aufgeschobenen bzw. montierten Zustand eine Brücke zwischen der Lagereinrichtung und dem Freilaufaußenring, mittels der der Freilaufaußenring drehbar auf der Lagereinrichtung gelagert ist. Vorzugsweise ist der Stützring mit einer radialen Innenringfläche auf der Außenlaufbahn der Lagereinrichtung gelagert. Insbesondere ist die Lagereinrichtung mit der Innenlaufbahn auf der Außenumlauffläche des Freilaufinnenrings angeordnet.
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In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung bildet die radiale Innenringfläche des Stützrings eine Lauffläche für die Wälzkörper der Wälzlagereinrichtung, insbesondere für die Nadeln. Optional ergänzend bildet die Außenumlauffläche des Freilaufinnenrings eine weitere Lauffläche für die Wälzkörper. Bevorzugt wälzen die Wälzkörper zwischen der Lauffläche des Stützrings und der weiteren Lauffläche des Freilaufinnenrings ab.
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An der radialen Außenringfläche ist der Stützring mit dem Freilaufaußenring formschlüssig verbunden. Hierzu ist die in die radiale Außenringfläche eingebrachte Verformungsgeometrie durch das Aufschieben des Stützrings auf den Freilaufinnenring so verformt, dass es in die Aufnahmekontur des Freilaufaußenrings formschlüssig eingreift und/oder den Formschlusses zwischen dem Stützring und dem Freilaufaußenring bildet.
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Vorteilhaft ist, dass die axiale Position der Lagereinrichtung durch den formschlüssig fest mit dem Freilaufaußenring verbundenen Stützring sichergestellt ist. Durch die Verformung der Verformungsgeometrie bei der Montage des Stützrings zwischen der Lagereinrichtung und dem Freilaufaußenring ist der Formschluss mit der Aufnahmegeometrie des Freilaufaußenrings so stark umgesetzt, dass sogar ein „radiales Atmen“ des Trägergehäuses, das bei einem Klemmen von Klemmkörpern eines Hülsenfreilaufs der Freilaufeinheit auftreten kann, ausgeglichen und/oder überwunden werden kann. Eine oftmals übliche klassische Pressverbindung zwischen dem Stützring und dem Freilaufaußenring kann bei dem „radialen Atmen“ dagegen zum zumindest teilweisen Lösen des Stützrings von dem Freilaufaußenring und zu Unregelmäßigkeiten und Schwierigkeiten im Betrieb der Freilaufeinheit führen.
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Erfindungsgemäß weist die Freilaufeinheit einen Hülsenfreilauf mit mehreren Klemmkörpern auf, die in einem Schaltkäfig des Hülsenfreilaufs angeordnet und/oder aufgenommen sein können. Beispielsweise sind die Klemmkörper als Klemmrollen oder als Klinken ausgebildet. Vorzugsweise sind die Klemmkörper dazu ausgebildet, ein Drehmoment zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring in genau eine Umlaufrichtung zu übertragen. Die Klemmkörper ermöglichen insbesondere eine Verdrehung der beiden Freilaufringe in einer ersten Umlaufrichtung. Dagegen wird in einer zweiten entgegen gerichteten Umlaufrichtung über die Klemmkörper zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring eine kraftschlüssige Verbindung gebildet. Vorzugsweise erfolgt die kraftschlüssige Verbindung durch eine Verkippung der Klinken oder durch die sich auf Klemmrampen verklemmende Klemmrollen, sodass eine Verdrehung der beiden Freilaufringe in der zweiten Umlaufrichtung gesperrt ist.
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Erfindungsgemäß ist der Hülsenfreilauf zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring angeordnet ist. Die Lagereinrichtung ist benachbart zu dem Hülsenfreilauf, insbesondere auf einer ersten axialen Seite des Hülsenfreilaufs, angeordnet. Im Speziellen fluchtet die Innenlaufbahn der Lagereinrichtung in einem axialen Längsschnitt durch die Freilaufeinheit mit einer Klemmbahn der Klemmkörper, insbesondere auf dem Freilaufinnenring, im Speziellen auf der Außenmantelfläche des Freilaufinnenrings. Dies bedeutet insbesondere, dass der Freilaufinnenring axial an und/oder entlang seiner Außenmantelfläche zumindest dort abstufungsfrei ist, wo der Hülsenfreilauf und die Lagereinrichtung angeordnet sind. Die mit der Klemmbahn fluchtende Innenlaufbahn der Lagereinrichtung und/oder der abstufungsfreie Freilaufinnenring im Bereich des Hülsenfreilaufs und der Lagereinrichtung gewährleisten in vorteilhafter Weise, dass der Hülsenfreilauf zu Wartungszwecken von dem Freilaufinnenring abgezogen werden kann. Dadurch kann die Wartung der Freilaufeinheit einfach und kostengünstig erfolgen.
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In einer weiteren möglichen Umsetzung der Erfindung umfasst die Freilaufeinheit eine weitere Lagereinrichtung, die zur Lagerung des Freilaufinnenrings und des Freilaufaußenrings, insbesondere zur radialen und/oder axialen Lagerung der beiden Freilaufringe, ausgebildet ist. Die weitere Lagereinrichtung ist insbesondere als eine weitere Wälzlagereinrichtung, z.B. als ein Rollenlager, ausgebildet. Sie kann als Wälzkörper Rollen und optional ergänzend einen Innenring und/oder einen Außenring aufweisen. Vorzugsweise wälzen die Wälzkörper, insbesondere die Rollen, zwischen der Lauffläche des Freilaufinnenrings und der durch die Innenumfangsfläche gebildeten Lauffläche des Freilaufaußenrings und/oder zwischen dem Innenring und/oder dem Außenring der weiteren Wälzlagereinrichtung ab.
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Vorzugsweise ist die weitere Lagereinrichtung zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring auf einer zweiten axialen Seite des Hülsenfreilaufs, insbesondere beabstandet zu der anderen Lagereinrichtung, angeordnet. Bevorzugt sind die erste Lagereinrichtung an einem ersten axialen Endbereich des Freilaufinnenrings und/oder -außenrings und/oder die zweite Lagereinrichtung an einem zweiten gegenüberliegenden axialen Endbereich des Freilaufinnenrings und/oder -außenrings angeordnet. Im Speziellen sind die beiden Lagereinrichtungen koaxial und/oder konzentrisch zu der Drehachse angeordnet. Somit ergibt sich eine starre Lagerung des Freilaufinnenrings und des Freilaufaußenrings.
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Möglich ist im Rahmen der Erfindung, dass eine Innenlaufbahn der weiteren Lagereinrichtung versetzt zu der Innenlaufbahn der anderen Lagereinrichtung und/oder versetzt zu der Klemmbahn der Klemmkörper, insbesondere auf dem Freilaufinnenring, im Speziellen auf der Außenmantelfläche des Freilaufinnenrings, angeordnet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der Freilaufinnenring axial an und/oder entlang der Außenmantelfläche zumindest dort eine Abstufung aufweist, wo die weitere Lagereinrichtung angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist, dass durch die Anordnung der beiden Lagereinrichtungen ein Verkippen des Freilaufinnenrings und des Freilaufaußenrings verhindert wird. Insbesondere kann eine Zentrierung des Gehäuses, der Klemmkörper und/oder des Hülsenfreilaufs auf dem Freilaufinnenring sichergestellt werden. Dadurch kann die Betriebssicherheit der Freilaufeinheit deutlich erhöht werden. Ferner ist durch die beiden Lagereinrichtungen eine hochbelastbare Lagerung der Freilaufeinheit gebildet.
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Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Getriebeeinrichtung mit der Freilaufeinheit nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 3 bis 8. Vorzugsweise ist die Getriebeeinrichtung als ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug oder als ein Getriebe für ein Nutzfahrzeug oder als ein Industriegetriebe ausgebildet.
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Ein Verfahren zur Montage der Freilaufeinheit nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach Anspruch 4 bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Im Rahmen des Verfahrens wird der Stützring, bevorzugt gemeinsam mit der Lagereinrichtung, auf den Freilaufinnenring aufgeschoben, sodass der Stützring zur Überbrückung zwischen der Lagereinrichtung und dem Freilaufaußenring angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird die Verformungskontur des Stützrings während des Aufschiebens auf den Freilaufinnenring verformt und an die Aufnahmegeometrie des Freilaufaußenrings formschlussbildend angepasst. Insbesondere wird der Stützring mit der axialen Ringaußenfläche während des Aufschiebens auf den Freilaufinnenring an der Aufnahmekontur des Freilaufaußenrings entlanggeschoben und/oder an diese gedrückt, sodass sich dabei nach und nach die Verformungskontur in die Aufnahmegeometrie hinein verformt und in diese formschlüssig eingreift.
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In einem bevorzugten Verfahrensschritt wird der Stützring insbesondere vor dem gemeinsamen Aufschieben auf den Freilaufinnenring an der Lagereinrichtung montiert, insbesondere auf die Lagereinrichtung gesteckt, sodass der Stützring mit der radialen Ringinnenfläche auf dem Außenring und/oder auf der Außenlaufbahn der Lagereinrichtung gelagert ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1-3 verschiedene Verfahrensschritte zur Montage einer Freilaufeinheit in einer Schnittdarstellung;
- 4 die Freilaufeinheit aus den 1-3 in einem montierten Zustand,
- 5 ein in einer Schnittdarstellung gezeigter Stützring, der eine Verformungskontur in einem unmontierten Zustand aufweist;
- 6 ein in einer Schnittdarstellung gezeigter Freilaufaußenring mit einer Aufnahmegeometrie für die Verformungskontur des Stützrings;
- 7 der in der Schnittdarstellung gezeigte Stützring mit der Verformungskontur in einem montierten Zustand.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 3 sind aufeinanderfolgende Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Montage einer Freilaufeinheit 1, die in einer Schnittdarstellung gezeigt ist, dargestellt. Die 4 zeigt die Freilaufeinheit 1 aus den 1-3 in einem montierten Zustand Z.
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Die Freilaufeinheit 1 ist für eine Getriebeeinrichtung, insbesondere zur Integration in die Getriebeeinrichtung, vorgesehen. Beispielsweise ist die Getriebeeinrichtung als ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug ausgebildet. Die Freilaufeinheit 1 kann z.B. als ein Stützelement und/oder als eine Rücklaufsperre in der Getriebeeinrichtung dienen.
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Die 5 und 7 zeigen Schnittansichten eines Stützrings 13 einer Anordnung 12 für die Freilaufeinheit 1. In der 6 ist eine Schnittansicht eines Freilaufaußenrings 3 der Anordnung 12 für die Freilaufeinheit 1 dargestellt. Die Anordnung 12 ist in die montierte Freilaufeinheit 1 gemäß der 4 integriert.
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Die montierte Freilaufeinheit 1 weist einen Freilaufinnenring 2 und den Freilaufaußenring 3 der Anordnung auf. Die beiden Freilaufringe 2, 3 sind relativ zueinander verdrehbar. In einer Grobform sind der Freilaufinnenring 2 und der Freilaufaußenring als Hohlzylinder ausgebildet und in Bezug auf eine Drehachse D koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. Der Freilaufaußenring 3 weist dabei einen größeren Durchmesser als der Freilaufinnenring 2 auf, wobei der Freilaufinnenring 2 in dem Freilaufaußenring 3 aufgenommen ist.
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Der Freilaufinnenring 2 dient zur Aufnahme einer nicht gezeigten Welle. Hierzu weist der Freilaufinnenring 2 an seiner radialen Innenseite eine Innverzahnung 4, als einen ersten Verzahnungsabschnitt, auf, welche beispielsweise mit einer Außenverzahnung der Welle kämmt und/oder in Eingriff steht.
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Der Freilaufaußenring 3 dient zur Übertragung eines Drehmoments auf ein Trägergehäuse 5 und/oder auf einen Flansch 6. Das Trägergehäuse 5 ist topfförmig ausgebildet und kann an seiner Außenumfangsfläche eine Steckverzahnung zur Aufnahme von Kupplungslamellen aufweisen. In dem Trägergehäuse 5 ist der Freilaufaußenring 3 aufgenommen. Der Freilaufaußenring 3, das Trägergehäuse 5 und der Flansch 6 sind koaxial zu der Drehachse D angeordnet und rotieren bevorzugt gemeinsam um diese.
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Das Trägergehäuse 5 liegt zwischen einem radial verlaufenden Abschnitt des Freilaufaußenrings 3 und dem Flansch 6 an. Beispielsweise sind der Freilaufaußenring 3, das Trägergehäuse 5 sowie der Flansch 6 stoffschlüssig, z.B. über eine Schweißverbindung, miteinander verbunden.
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Die Freilaufeinheit 1 weist einen Hülsenfreilauf 7 auf, der radial zwischen dem Freilaufinnenring 2 und dem Freilaufaußenring 3 angeordnet ist. Der Hülsenfreilauf 7 weist mehrere einzelne Klemmkörper 8 auf, welche in einem verdrehbaren Schaltkäfig 9 gehalten sind. Die Klemmkörper 8 dienen dabei zur Übertragung des Drehmoments zwischen den beiden Freilaufringen 2, 3 in genau eine Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse D. In einer ersten Drehrichtung ermöglichen die Klemmkörper 8 eine Verdrehung der beiden Freilaufringe 2, 3 gegeneinander. In einer Gegenrichtung, als eine zweite Drehrichtung, erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Freilaufringen 2, 3, sodass eine relative Verdrehung der beiden Freilaufringe 2, 3 in der zweiten Drehrichtung verhindert wird.
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Beispielsweise sind die Klemmkörper 8 als Klemmrollen ausgebildet, wobei mindestens einer der beiden Freilaufringe 2, 3 Klemmrampen aufweist. In einer Sperrstellung der Klemmkörper 8 verklemmen die Klemmrollen mit den Klemmrampen. Somit ist ein Verdrehen von Freilaufinnenring 2 und Freilaufaußenring 3 in der ersten Drehrichtung ermöglicht und in der zweiten entgegengesetzten Drehrichtung erfolgt aufgrund der Sperrung eine Mitnahme zwischen dem Freilaufinnenring 2 und dem Freilaufaußenring 3.
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Die Freilaufeinheit 1 weist eine Lagereinrichtung 10 radialen Lagerung des Freilaufinnenrings 2 und des Freilaufaußenrings 3 auf. Die Lagereinrichtung 10 ist als eine Wälzlagereinrichtung, insbesondere ein radiales Nadellager ausgebildet. Das Nadellager weist einen Innenring, eine Innenlaufbahn 18, einen Außenring und eine Außenlaufbahn 19 auf. Die Nadeln des Nadellagers können in einem Käfig des Nadellagers aufgenommen sein. Die Lagereinrichtung 10 ist auf einer ersten axialen Seite und in einem ersten axialen Endbereich der beiden Freilaufringe 2, 3 angeordnet. Sie stützt die Freilaufeinheit 1 auf einer offenen Seite ab und zentriert sie. Mit der Innenlaufbahn 18 wälzt die Lagereinrichtung 10 auf dem Freilaufinnenring 2 ab.
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Im Bereich der Lagereinrichtung 10 und des Hülsenfreilaufs 7, insbesondere dort wo die Lagereinrichtung 10 und der Hülsenfreilauf 7 angeordnet sind, ist der Freilaufinnenring 2 abstufungsfrei ausgebildet. Insbesondere fluchten die Innenlaufbahn 18 der Lagereinrichtung 10 und eine Klemmbahn 22 der Klemmkörper 8 auf dem Freilaufinnenring 2. Dies ist von Vorteil, da der Hülsenfreilauf 7 zu Wartungszwecken von dem Freilaufinnenring 2 abgezogen werden kann, insbesondere wenn die Lagereinrichtung 10 gemeinsam mit dem Stützring 13 von diesem abgezogen ist. Die Wartung der Freilaufeinheit 1 kann dadurch einfach und kostengünstig erfolgen.
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Die Freilaufeinheit 1 umfasst den Stützring 13 der Anordnung 2. Der Stützring 13 ist zwischen der Lagereinrichtung 10 und dem Freilaufaußenring 3 angeordnet. Er dient dort als Brücke zwischen der Lagereinrichtung 10 und dem Freilaufaußenring 3, sodass der Freilaufaußenring 3 auf der Lagereinrichtung 10 gelagert ist. Der Stützring 13 ist als ein massiver Scheibenring ausgebildet. Er weist eine radiale Innenringfläche 15 und eine radiale Außenringfläche 16 auf. Mit der radialen Innenringfläche 15 ist der Stützring 13 auf der Außenlaufbahn 19 des Außenrings 19 der Lagereinrichtung 10 gelagert. Insbesondere wälzt die Lagereinrichtung 10 mit der Außenlaufbahn 19 auf der radialen Innenringfläche 15 des Stützrings 13 ab.
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In die radiale Außenringfläche 15 des Stützrings 13 ist eine Verformungskontur 17 eingebracht, die insbesondere in den 5 und 7 vergrößert dargestellt ist. Aus der 6, in der der Freilaufaußenring 3 in einer Schnittdarstellung gezeigt ist, ist zu entnehmen, dass der Freilaufaußenring 3 an seiner Innenumfangsfläche 20 eine Aufnahmegeometrie 11 aufweist. Mittels der Aufnahmegeometrie 11 kann mit dem Stützring 13, insbesondere mit der Verformungskontur 17 des Stützrings 13, gebildet werden.
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Die Freilaufeinheit 1 weist eine weitere Lagereinrichtung 14 auf, die als ein radiales Rollenlager ausgebildet ist. Die weitere Lagereinrichtung 14 ist radial zwischen dem Freilaufaußenring 3 und dem Freilaufinnenring 2 angeordnet. Im Bereich des radialen Abschnitts des Freilaufaußenrings 3 ist die weitere Lagereinrichtung 14 auf einer zweiten axialen Seite des Hülsenfreilaufs 7 angeordnet. Insbesondere ist die weitere Lagereinrichtung 14 an einem zweiten axialen Endbereich der beiden Freilaufringe 2, 3, gegenüberliegend zu der anderen Lagereinrichtung 10, angeordnet.
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Das Rollenlager weist einen Innenring, eine Innenlaufbahn 23, einen Außenring und eine Außenlaufbahn 24 auf. Die Rollen des Rollenlagers können in einem Käfig des Rollenlagers aufgenommen sein. Die weitere Lagereinrichtung 14 wälzt im radialen Abschnitt mit ihrer Außenlaufbahn 24 auf der Innenumfangsfläche 20 des Freilaufaußenrings 3 ab. Mit ihrer Innenlaufbahn 23 wälzt sie auf der Außenumlauffläche 21 des Freilaufinnenrings 2 ab.
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Gemäß der 1 ist die Freilaufeinheit 1 bis auf die Lagereinrichtung 10 und den Stützring 13 bereits montiert. Sie umfasst den Freilaufinnenring 2, den Freilaufaußenring 3, den Hülsenfreilauf 7 und die weitere Lagereinrichtung 14.
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Zur Fertigmontage der Freilaufeinheit 1 wird der Stützring 13, wie in der 1 gezeigt, zunächst auf die Lagereinrichtung 10 aufgesteckt und/oder aufgeschoben, sodass er mit seiner radialen Innenringfläche 15 auf der Außenlaufbahn 19 der Lagereinrichtung 10 angeordnet ist.
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Wie in der 2 gezeigt, wird der Stützring 13 gemeinsam mit der Lagereinrichtung 10 nach und nach auf den Freilaufinnenring 2 aufgeschoben, sodass die Lagereinrichtung 10 mit der Innenlaufbahn 18 auf einer Außenumfangsfläche 21 des Freilaufinnenrings 2 angeordnet ist.
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Gemäß der 3 verformt sich die Verformungskontur 17, die in die Außenringfläche 16 des Stützrings 13 eingebracht ist, nach und nach beim Aufschieben des auf der Lagereinrichtung 10 angeordneten Stützrings 13 auf den Freilaufinnenring 2. Die Verformung erfolgt insbesondere durch ein während des Aufschiebens erfolgendes Andrücken der Außenringfläche 16 an die Innenumfangsfläche 20 des Freilaufaußenrings 3. Durch die Verformung passt sich die Verformungskontur 17 an die Aufnahmegeometrie 11 des Freilaufaußenrings 3 an.
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Die vollständige Anpassung der Verformungskontur 17 an die Aufnahmegeometrie 11 des Freilaufaußenrings 3 gewährleistet ein formschlüssiges Eingreifen des Stützrings 13 in den Freilaufaußenring 3. Somit wird durch das in den 1-3 gezeigte Montageverfahren eine sichere Verbindung zwischen dem Stützring 13 und dem Freilaufaußenring 3 gemäß der 4 gebildet, die im Gegensatz zu üblichen Presspassungen sogar ein sogenanntes „radiales Atmen“ des Gehäuses 5 beim Klemmen der Klemmkörper 8 überwinden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Freilaufeinheit
- 2
- Freilaufinnenring
- 3
- Freilaufaußenring
- 4
- Innenverzahnung
- 5
- Trägergehäuse
- 6
- Flansch
- 7
- Hülsenfreilauf
- 8
- Klemmkörper
- 9
- Schaltkäfig
- 10
- Lagereinrichtung
- 11
- Aufnahmegeometrie
- 12
- Anordnung
- 13
- Stützring
- 14
- weitere Lagereinrichtung
- 15
- Innenringfläche
- 16
- Außenringfläche
- 17
- Verformungskontur
- 18
- Innenlaufbahn Nadellager
- 19
- Außenlaufbahn Nadellager
- 20
- Innenumfangsfläche Freilaufaußenring
- 21
- Außenumfangsfläche Freilaufinnenring
- 22
- Klemmbahn
- 23
- Innenlaufbahn Rollenlager
- 24
- Außenlaufbahn Rollenlager
