DE102019121216A1 - Adjustment gear for a switchable freewheel - Google Patents

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Tony Zeiss
Christian Hartmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe (13) zur Betätigung eines schaltbaren Freilaufs (1) umfassend einen Schaltring (30) zur rotativen Verstellung eines Käfigs (3) des schaltbaren Freilaufs, wobei an dem Schaltring (30) mindestens ein Mitnehmer (34) ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung über eine Grundfläche des Schaltrings (30) vorstehen, wobei der Mitnehmer (34) formschlüssig in einer Ausnehmung (29) des Käfigs (3) aufgenommen ist, um eine Verdrehung des Käfigs (3) relativ zu einem Innenring (7) oder einem Außenring (2) des schaltbaren Freilaufs (1) zu ermöglichen und somit den schaltbaren Freilauf (1) zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltstellungen zu verstellen.Die Erfindung betrifft ferner einen schaltbaren Freilauf (1) mit einem Außenring (2) sowie einem relativ zum Außenring (2) verdrehbaren Innenring (7), mit einem Käfig (3), welcher zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (7) angeordnet ist, sowie mit mindestens einem Klemmkörperpaar (5, 6), welches durch eine Feder (4) verbunden ist oder über Federn (4) im Käfig (3) abgestützt ist, wobei an einem der Ringe (2, 7) mindestens eine Klemmrampe (8, 9) für einen Klemmkörper (5, 6) ausgebildet ist, welche in radialer Richtung in Richtung des Käfigs (3) über die Grundfläche des jeweiligen Rings (2, 7) vorsteht, sowie mit einem solchen Verstellgetriebe (13).The invention relates to an adjusting gear (13) for actuating a switchable freewheel (1) comprising a switching ring (30) for the rotary adjustment of a cage (3) of the switchable freewheel, with at least one driver (34) being formed on the switching ring (30), which protrude in the axial direction over a base of the switching ring (30), the driver (34) being positively received in a recess (29) of the cage (3) to prevent rotation of the cage (3) relative to an inner ring (7) or an outer ring (2) of the switchable freewheel (1) and thus to adjust the switchable freewheel (1) between at least two different switching positions. The invention also relates to a switchable freewheel (1) with an outer ring (2) and one relative to the Outer ring (2) rotatable inner ring (7), with a cage (3) which is arranged between the outer ring (2) and the inner ring (7), and with at least one pair of clamping bodies (5, 6), welc hes is connected by a spring (4) or is supported by springs (4) in the cage (3), at least one clamping ramp (8, 9) for a clamping body (5, 6) being formed on one of the rings (2, 7) which protrudes in the radial direction in the direction of the cage (3) over the base of the respective ring (2, 7), and with such an adjusting gear (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe für einen schaltbaren Freilauf sowie einen schaltbaren Freilauf mit einem solchen Verstellgetriebe gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to an adjusting gear for a switchable freewheel and a switchable freewheel with such an adjusting gear according to the preamble of the independent claims.

Bei einer Vielzahl von Getriebekonzepten werden die zu schaltenden Gänge mit Hilfe von mindestens einer Kupplung sowie mindestens einem Synchronisationsmechanismus geschaltet. Um einen Gang während der Fahrt einlegen zu können, wird zunächst durch das Betätigen der Kupplung der Antriebsmotor von der Eingangswelle des Getriebes getrennt. Anschließend wird die Drehzahl der Eingangswelle auf die Drehzahl des gewählten Gangrades synchronisiert. Erst dann wird eine formschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem Gangrad hergestellt.In a large number of transmission concepts, the gears to be shifted are shifted with the aid of at least one clutch and at least one synchronization mechanism. In order to be able to engage a gear while driving, the drive motor is first disconnected from the input shaft of the transmission by actuating the clutch. Then the speed of the input shaft is synchronized with the speed of the selected gear. Only then is a positive connection established between the input shaft and the gear wheel.

Dieser Vorgang ist in automatisierten Schaltgetrieben insofern kritisch, als dass bei einem Schaltvorgang der Antriebsmotor, insbesondere ein Verbrennungsmotor, von der Eingangswelle des Getriebes getrennt wird. Dementsprechend wird im entkoppelten Betriebszustand keine Leistung über das Getriebe übertragen. Es entsteht eine sogenannte Zugkraftunterbrechung, welche sich beim Fahrer durch eine komfortbeeinflussende Längsdynamikschwingung auswirkt.This process is critical in automated manual transmissions insofar as the drive motor, in particular an internal combustion engine, is disconnected from the input shaft of the transmission during a shifting process. Accordingly, in the decoupled operating state, no power is transmitted via the transmission. What is known as a tractive force interruption occurs, which affects the driver through a longitudinal dynamic oscillation that affects comfort.

In manuellen Schaltgetrieben ist dieser Vorgang weniger kritisch, da der Fahrer manuell den Schaltvorgang veranlasst und sich auf die Zugkraftunterbrechung einstellen kann. In automatisierten Getriebekonzepten wird der Fahrer mehr oder weniger durch die schaltungsbedingten Längsdynamikschwingungen überrascht. Deutlich zu spüren ist dies bei automatisierten manuellen Schaltgetrieben. Bei einem Doppelkupplungsgetriebe kann dieses Problem durch die Doppelkupplung prinzipiell gelöst werden, da das Getriebe in zwei Teilgetriebe aufgeteilt wird und durch die Doppelkupplung ein Überblenden zwischen den beiden Teilgetrieben ohne Zugkraftunterbrechung möglich ist. Diese Überblendung kann auch unter Last erfolgen.In manual transmissions, this process is less critical, since the driver manually initiates the shift process and can adjust to the interruption in tractive power. In automated transmission concepts, the driver is more or less surprised by the shift-related longitudinal dynamic oscillations. This can be clearly felt in automated manual transmissions. In the case of a double clutch transmission, this problem can in principle be solved by the double clutch, since the transmission is divided into two sub-transmissions and the double clutch enables the two sub-transmissions to be blended without interrupting the tractive effort. This cross-fading can also take place under load.

Bei Getriebekonzepten von Elektro- und Hybridfahrzeugen mit mehr als einem Gang kann das Problem auftreten, dass während des Schaltvorgangs eine Zugkraftunterbrechung eintreten kann. Im Falle der Hybridfahrzeuge kann abhängig vom Getriebekonzept während des Schaltvorgangs der Verbrennungsmotor zugeschaltet werden, um die Zugkraftunterbrechung zu kompensieren.In the case of transmission concepts in electric and hybrid vehicles with more than one gear, the problem can arise that tractive power can be interrupted during the shifting process. In the case of hybrid vehicles, depending on the transmission concept, the combustion engine can be switched on during the shift process to compensate for the interruption in tractive power.

Im Falle von Elektrofahrzeugen muss ein spezielles Getriebekonzept vorgesehen werden, damit eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung in einem mehrgängigen Getriebe realisiert werden kann. Eine Möglichkeit, eine Lastschaltung umzusetzen ist die Integration einer Kupplung in Kombination mit einem konventionellen Schaltelement. Im speziellen kann hierzu ein schaltbarer Freilauf verwendet werden, welcher aber ein bestimmtes Design erfordert, um im Antriebsstrang eine Rekuperation zu ermöglichen.In the case of electric vehicles, a special transmission concept must be provided so that shifting without interruption in traction can be implemented in a multi-speed transmission. One way to implement a power shift is to integrate a clutch in combination with a conventional shift element. In particular, a switchable freewheel can be used for this purpose, but this requires a certain design in order to enable recuperation in the drive train.

Aus der DE 10 2015 201 403 A1 sind eine Rücklaufsperre sowie ein Verteilergetriebe mit einer solchen Rücklaufsperre bekannt, welche einen drehbeweglichen Innenring, einen stationär festgelegten Außenring sowie einen zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordneten Käfig aufweist. Dabei werden durch den Käfig mehrere Rollenpaare geführt, wobei zwischen den beiden Rollen des jeweiligen Rollenpaares mindestens ein Federelement angeordnet ist. Dabei ist an der Außenumfangsfläche des Innenrings mindestens ein radial nach außen ausgebildeter Nocken angeordnet, der in eine im Käfig ausgeformte Nut eingreifen kann. Dabei wird eine Kupplung, also eine Rücklaufsperre durch eine umfangsgerichtete Drehung des Käfigs erreicht.From the DE 10 2015 201 403 A1 a backstop and a transfer case with such a backstop are known which has a rotatable inner ring, a stationary outer ring and a cage arranged between the inner ring and the outer ring. Several pairs of rollers are guided through the cage, at least one spring element being arranged between the two rollers of the respective roller pair. In this case, at least one radially outwardly designed cam is arranged on the outer circumferential surface of the inner ring, which cam can engage in a groove formed in the cage. A coupling, that is, a backstop, is achieved by rotating the cage in a circumferential direction.

Aus der DE 10 2009 051 074 A1 ist ein schaltbarer Freilauf bekannt, welcher einen drehbar gelagerten Gehäuseabschnitt mit einer inneren Klemmfläche aufweist. Der schaltbare Freilauf weist ferner einen Innenring mit der Klemmfläche des Gehäuseabschnitts zugewandten Klemmrampen auf. In dem Freilauf sind in einem Spaltraum zwischen den Klemmrampen und den Klemmflächen paarweise angeordnete Klemmkörper positioniert, welche über eine von Federelementen ausgeübte Federkraft in ihrer den Gehäuseabschnitt in beide Drehrichtungen klemmenden Klemmposition gehalten sind. Dabei sind zwei Schaltringe mit über den Umfang verteilten Schaltfingern vorgesehen, die über Stellmittel derart entgegengesetzt zueinander verdreht werden können, dass alle Klemmkörper aus ihrer Klemmposition lösbar und die Drehbarkeit des Gehäuseabschnitts gleichzeitig in beide Drehrichtungen freischaltbar ist.From the DE 10 2009 051 074 A1 a switchable freewheel is known which has a rotatably mounted housing section with an inner clamping surface. The switchable freewheel also has an inner ring with the clamping ramps facing the clamping surface of the housing section. Clamping bodies arranged in pairs are positioned in the freewheel in a gap between the clamping ramps and the clamping surfaces and are held in their clamping position clamping the housing section in both directions of rotation by a spring force exerted by spring elements. Two switching rings are provided with switching fingers distributed over the circumference, which can be rotated in opposite directions via adjusting means such that all clamping bodies can be released from their clamping position and the rotatability of the housing section can be released simultaneously in both directions of rotation.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen alternativen Verstellmechanismus für einen schaltbaren Freilauf vorzuschlagen, mit dem zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltstellungen des schaltbaren Freilaufs umgeschaltet werden kann.The object of the invention is to propose an alternative adjustment mechanism for a switchable freewheel with which it is possible to switch between at least two different switching positions of the switchable freewheel.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verstellgetriebe zur Betätigung eines schaltbaren Freilaufs umfassend einen Schaltring zur rotativen Verstellung eines Käfigs des schaltbaren Freilaufs, wobei an dem Schaltring mindestens ein Mitnehmer ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung über eine Grundfläche des Schaltrings vorstehen, wobei der Mitnehmer formschlüssig in einer Ausnehmung des Käfigs aufgenommen ist, um eine Verdrehung des Käfigs relativ zu einem Innenring oder einem Außenring des schaltbaren Freilaufs zu ermöglichen und somit den schaltbaren Freilauf zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltstellungen zu verstellen. Durch eine Betätigung des externen, vorzugsweise elektrischen Aktuators wird der Schaltring relativ zu dem Innenring oder Außenring des schaltbaren Freilaufs verdreht. Dabei greifen die Mitnehmer am Schaltring in den Käfig des schaltbaren Freilaufs ein, um diesen relativ zu dem Innenring oder dem Außenring des schaltbaren Freilaufs zu verdrehen. Um grundsätzlich einen Schaltzustand des schaltbaren Freilaufs zu halten, muss der Aktuator über den Schaltring die Position des Käfigs immer der Position des Innenrings nachführen.According to the invention, this object is achieved by an adjustment gear for actuating a switchable freewheel comprising a shift ring for the rotative adjustment of a cage of the switchable freewheel, with at least one driver being formed on the shift ring, which protrudes in the axial direction over a base surface of the shift ring, the driver being positively engaged in a recess of the cage is added to a rotation of the cage relative to an inner ring or a To enable the outer ring of the switchable freewheel and thus to adjust the switchable freewheel between at least two different switching positions. By actuating the external, preferably electrical, actuator, the switching ring is rotated relative to the inner ring or outer ring of the switchable freewheel. The drivers on the switching ring engage in the cage of the switchable freewheel in order to rotate it relative to the inner ring or the outer ring of the switchable freewheel. In order to keep the switchable freewheel in a switching state, the actuator must always track the position of the cage to the position of the inner ring via the switching ring.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verstellgetriebes für einen schaltbaren Freilauf möglich.The features listed in the dependent claims allow advantageous improvements and further developments of the adjusting gear specified in the independent claim for a switchable freewheel.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schaltring drehfest mit einem Antriebsring verbunden ist, wobei an dem Antriebsring eine Außenverzahnung ausgebildet ist, über welche eine Verdrehung des Schaltrings relativ zum Innenring oder Außenring des schaltbaren Freilaufs ansteuerbar ist. Bei einer Ausführungsform des schaltbaren Freilaufs, bei der entweder der Innenring oder der Außenring des Freilaufs drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, kann eine vereinfachte Form eines Verstellgetriebes eingesetzt werden. Dabei ist der Schaltring drehfest mit einem Antriebsring verbunden, wobei an dem Antriebsring eine Außenverzahnung ausgebildet ist, welche mit einer Verzahnung an einem von dem elektrischen Aktuator angetriebenen Zahnrad in Wirkverbindung steht. Dadurch ist eine konstruktiv vergleichsweise einfache und kostengünstige Ausführungsform des Verstellgetriebes möglich. Durch die Verzahnung an dem Antriebsring kann der Schaltring aus einem vergleichsweise günstigen Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff, hergestellt werden, was die Kosten für das Verstellgetriebe weiter reduziert.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the switching ring is connected to a drive ring in a rotationally fixed manner, with external teeth being formed on the drive ring, via which a rotation of the switching ring relative to the inner ring or outer ring of the switchable freewheel can be controlled. In one embodiment of the switchable freewheel, in which either the inner ring or the outer ring of the freewheel is connected to the housing in a rotationally fixed manner, a simplified form of an adjusting gear can be used. The switching ring is non-rotatably connected to a drive ring, with external toothing being formed on the drive ring, which is in operative connection with a toothing on a gear driven by the electric actuator. In this way, a structurally comparatively simple and inexpensive embodiment of the adjusting gear is possible. Due to the toothing on the drive ring, the switching ring can be made from a comparatively cheap material, in particular a plastic, which further reduces the costs for the adjusting gear.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass an dem Schaltring eine Außenverzahnung ausgebildet ist, über welche eine Verdrehung des Schaltrings relativ zum Innenring oder Außenring des schaltbaren Freilaufs ansteuerbar ist. Durch eine Außenverzahnung am Schaltring kann auf ein zusätzliches Bauteil verzichtet werden. Allerdings ist in diesem Fall ein höherwertiger Werkstoff für den Schaltring notwendig, um die Kräfte der Antriebsverzahnung auf den Schaltring zu übertragen.Alternatively, it is advantageously provided that an external toothing is formed on the switching ring, via which a rotation of the switching ring relative to the inner ring or outer ring of the switchable freewheel can be controlled. External teeth on the switching ring mean that there is no need for an additional component. In this case, however, a higher quality material is necessary for the switching ring in order to transmit the forces of the drive teeth to the switching ring.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verstellgetriebes ist vorgesehen, dass an dem Schaltring oder einem drehfest mit dem Schaltring verbundenen weiteren Bauteil eine Öse ausgebildet ist, in welche ein Linearaktuator eingreift, wobei der Linearaktuator derart in die Öse eingreift, dass eine lineare Verschiebung des Linearaktuators eine Verdrehung des Schaltrings bewirkt. Dabei ist an dem Umfang des Schaltrings eine Öse ausgebildet, in welche ein Linearaktor eingreift. Der Linearaktuator ist dabei vorzugsweise drehfest mit dem Gehäuse des Verstellgetriebes verbunden. Darüber hinaus können definierte Rastpositionen zwischen dem Linearaktor und dem Schaltring vorgesehen sein, um die eingestellte Schaltposition des Linearaktors zu fixieren.In a further preferred embodiment of the adjusting gear, it is provided that an eyelet is formed on the switching ring or on a further component connected non-rotatably to the switching ring, in which a linear actuator engages, the linear actuator engaging in the eyelet in such a way that a linear displacement of the linear actuator a Causes twisting of the switching ring. An eye is formed on the circumference of the switching ring, into which a linear actuator engages. The linear actuator is preferably connected non-rotatably to the housing of the adjustment gear. In addition, defined locking positions can be provided between the linear actuator and the switching ring in order to fix the set switching position of the linear actuator.

Für eine Mehrzahl von Anwendungsfällen ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Verstellgetriebe als Mehrwellengetriebe, insbesondere als Vier-Wellen-Getriebe, ausgeführt ist. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn der schaltbare Freilauf als voll-rotativer Freilauf ausgeführt ist und sowohl der Innenring als auch der Au-ßenring des Freilaufs drehbar sind.For a plurality of applications it is advantageously provided that the adjusting gear is designed as a multi-shaft gear, in particular as a four-shaft gear. This is particularly advantageous when the switchable freewheel is designed as a fully rotary freewheel and both the inner ring and the outer ring of the freewheel are rotatable.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verstellgetriebes ist vorgesehen, dass das Mehrwellengetriebe zwei Sonnenräder, zwei Hohlräder und zwei Planetenradsätze aufweist, wobei das erstes Sonnenrad drehfest mit einer Eingangswelle verbunden ist und das jeweils zweite Sonnenrad drehbar auf der Eingangswelle gelagert ist und als Schaltring drehfest mit dem Käfig des schaltbaren Freilaufs verbunden ist. Dadurch kann die Position des Käfigs relativ zum Innenring auch bei einem voll-rotativen Freilauf kontinuierlich gehalten werden, so dass ein einfaches Umschalten zwischen den unterschiedlichen Schaltpositionen des schaltbaren Freilaufs möglich ist. Dabei ist das Verstellgetriebe sowohl mit einer Antriebswelle als auch mit dem Käfig des schaltbaren Freilaufs verbunden. Beide Planetenradsätze in dem Verstellgetriebe weisen eine gleiche Übersetzung auf, sodass die sich einstellende Drehzahl an beiden Sonnenrädern identisch ist. Aufgrund dessen ist auch die Drehzahl des Käfigs zum Innenring des Freilaufs identisch. Durch einen externen Aktuator, insbesondere einen elektrischen Verstellmotor, kann die Position des ersten Hohlrads relativ zum zweiten Hohlrad verdreht werden. Aufgrund dieser Verdrehung stellt sich zwischen den beiden Sonnenrädern ein Phasenversatz ein, welcher eine Drehung des Käfigs relativ zum Innenring bewirkt, sodass zwischen den unterschiedlichen Schaltzuständen des schaltbaren Freilaufs umgeschaltet werden kann. Durch das Verstellgetriebe wird dieser Phasenversatz kontinuierlich gehalten, sodass die gewählte Schaltstellung des schaltbaren Freilaufs gehalten wird.In a preferred embodiment of the variable speed gearbox, the multi-shaft gearbox has two sun gears, two ring gears and two planetary gear sets, the first sun gear being non-rotatably connected to an input shaft and the second sun gear being rotatably mounted on the input shaft and as a switching ring non-rotatably with the cage the switchable freewheel is connected. As a result, the position of the cage relative to the inner ring can be kept continuously even with a fully rotary freewheel, so that simple switching between the different switching positions of the switchable freewheel is possible. The adjusting gear is connected to both a drive shaft and the cage of the switchable freewheel. Both planetary gear sets in the variable speed gear unit have the same gear ratio, so that the resulting speed is identical on both sun gears. Because of this, the speed of the cage is identical to the inner ring of the freewheel. The position of the first ring gear can be rotated relative to the second ring gear by means of an external actuator, in particular an electric adjusting motor. Because of this rotation, a phase offset occurs between the two sun gears, which causes the cage to rotate relative to the inner ring, so that it is possible to switch between the different switching states of the switchable freewheel. This phase offset is kept continuously by the adjusting gear so that the selected switch position of the switchable freewheel is maintained.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das erste Hohlrad in einer ersten Verzahnungsebene mit dem ersten Planetenradsatz in Wirkverbindung steht und das zweite Hohlrad in einer zweiten Verzahnungsebene mit dem zweiten Planetenradsatz in Wirkverbindung steht, wobei der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz durch einen gemeinsamen Planetenradträger getragen werden. Durch einen gemeinsamen Planetenträger ist eine besonders einfache Möglichkeit gegeben, das Antriebsmoment von dem ersten Sonnenrad auf das zweite Sonnenrad zu übertragen. Somit kann auf vergleichsweise einfache Art und Weise ein Phasenversatz realisiert werden.It is particularly preferred if the first ring gear is operatively connected to the first planetary gear set in a first toothing plane and the second ring gear is operatively connected to the second planetary gear set in a second toothing plane, the first Planetary gear set and the second planetary gear set are carried by a common planetary gear carrier. A common planet carrier provides a particularly simple way of transmitting the drive torque from the first sun gear to the second sun gear. A phase offset can thus be implemented in a comparatively simple manner.

In einer weiteren Verbesserung des Verstellgetriebes ist vorgesehen, dass an dem ersten Hohlrad eine Außenverzahnung ausgebildet ist, wobei die Außenverzahnung mit einer Verzahnung einer Antriebswelle eines elektrischen Antriebsmotors derart in Wirkverbindung steht, dass eine Ansteuerung des Verstellgetriebes durch den elektrischen Antriebsmotor eine Verdrehung des zweiten Sonnenrads relativ zum Innenring oder Außenrings des schaltbaren Freilaufs bewirkt. Durch die Außenverzahnung an dem ersten Hohlrad kann das erste Hohlrad relativ zum zweiten Hohlrad verdreht werden, sodass sich die beschriebene Phasenverstellung ergibt. Somit kann betriebssicher zwischen den unterschiedlichen Schaltstellungen des schaltbaren Freilaufs umgeschaltet werden.In a further improvement of the adjustment gear, it is provided that an external toothing is formed on the first ring gear, the external toothing being in operative connection with a toothing of a drive shaft of an electric drive motor in such a way that a control of the adjusting gear by the electric drive motor relatively rotates the second sun gear to the inner ring or outer ring of the switchable freewheel. The external toothing on the first ring gear enables the first ring gear to be rotated relative to the second ring gear, so that the phase adjustment described results. It is thus possible to switch between the different switching positions of the switchable freewheel in an operationally reliable manner.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Hohlrad in der zweiten Verzahnungsebene drehfest in einem Gehäuse des Verstellgetriebes aufgenommen ist. Um das Drehmoment des Planetenträgers abzustützen und die Drehzahl vom ersten Sonnenrad auf das zweite Sonnenrad zu übertragen, ist das zweite Hohlrad drehfest in dem Gehäuse des Verstellgetriebes fixiert.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the second ring gear is received in the second toothing plane in a non-rotatable manner in a housing of the adjusting gear. In order to support the torque of the planetary carrier and to transmit the speed from the first sun gear to the second sun gear, the second ring gear is fixed in the housing of the adjustment gear so that it cannot rotate.

Erfindungsgemäß wird ein schaltbarer Freilauf mit einem Außenring, einem relativ zum Außenring verdrehbaren Innenring sowie mit einem Käfig vorgeschlagen, welcher zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnet ist. Der schaltbare Freilauf umfasst mindestens ein Klemmkörperpaar, welches durch eine Feder verbunden ist, wobei an einem der Ringe, insbesondere am Innenring, mindestens eine Klemmrampe für einen Klemmkörper ausgebildet ist, welche in radialer Richtung in Richtung des Käfigs über die Grundfläche des jeweiligen Rings vorsteht. Dabei ist ein erfindungsgemäßes Verstellgetriebe vorgesehen, um den Käfig relativ zum Innenring oder relativ zum Außenring zu verdrehen. Wird der Käfig aufgrund einer Drehzahldifferenz zwischen dem Außenring und dem Innenring verdreht, kann der Freilauf in Drehrichtung Moment übertragen. In dieser Position wird der Käfig des schaltbaren Freilaufs in Drehrichtung des Außenrings relativ zum Innenring verdreht. Dabei werden die Klemmkörper derart zu den Klemmrampen positioniert, dass sich eine Sperrwirkung ergibt. Dadurch können die Klemmkörper mit dem Außenring in Klemmung gehen und ein Moment übertragen. Die entgegengesetzten Rampen werden gleichzeitig bei der Schaltung gesperrt, sodass die Klemmkörper zur Übertragung eines Momentes in die andere Drehrichtung auf eine Parkposition gebracht werden und am Innenring anliegen. Bei einer Drehrichtungsumkehr werden die entgegengesetzten Rampen freigegeben und die aktuellen Rampen gesperrt. Somit kann der schaltbare Freilauf in beide Richtungen sperren.According to the invention, a switchable freewheel with an outer ring, an inner ring that can be rotated relative to the outer ring and with a cage is proposed, which is arranged between the outer ring and the inner ring. The switchable freewheel comprises at least one pair of clamping bodies connected by a spring, with at least one clamping ramp for a clamping body being formed on one of the rings, in particular on the inner ring, which protrudes in the radial direction in the direction of the cage over the base of the respective ring. An adjusting gear according to the invention is provided in order to rotate the cage relative to the inner ring or relative to the outer ring. If the cage is rotated due to a speed difference between the outer ring and the inner ring, the freewheel can transmit torque in the direction of rotation. In this position, the cage of the switchable freewheel is rotated in the direction of rotation of the outer ring relative to the inner ring. The clamping bodies are positioned in relation to the clamping ramps in such a way that a locking effect results. As a result, the clamp bodies can clamp with the outer ring and transmit a moment. The opposite ramps are blocked at the same time when switching, so that the sprags are brought to a parking position to transfer a torque in the other direction of rotation and rest on the inner ring. When the direction of rotation is reversed, the opposite ramps are enabled and the current ramps are blocked. This means that the switchable freewheel can lock in both directions.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Käfig durch das Verstellgetriebe derart gehalten oder verdreht wird, dass in einer ersten Schaltstellung des Verstellgetriebes eine Freilauffunktion im Uhrzeigersinn ermöglicht und gegen den Uhrzeigersinn gesperrt ist, in einer zweiten Schaltstellung eine Freilauffunktion in beide Drehrichtungen ermöglicht ist und in einer dritten Schaltstellung eine Freilauffunktion entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht und im Uhrzeigersinn gesperrt ist. Dabei wird der Käfig durch den Schaltring in eine erste Richtung verdreht. Die Aktuierung kann dabei mehrstufig in Abhängigkeit der axialen Verschiebung erfolgen, wodurch auf einfache Art und Weise zwischen den unterschiedlichen Betriebszuständen des schaltbaren Freilaufs umgeschaltet werden kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass in der zweiten Schaltstellung, in der in beide Drehrichtungen eine Freilauffunktion realisiert ist, keine Verlustleistung erzeugt wird, da die Klemmkörper vollständig vom Außenring getrennt werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the cage is held or rotated by the adjusting gear in such a way that in a first switching position of the adjusting gear a freewheel function is enabled in the clockwise direction and is blocked in a counterclockwise direction, in a second switching position a freewheeling function is enabled in both directions of rotation is and in a third switching position a free-wheeling function is enabled counterclockwise and is blocked in clockwise direction. The cage is rotated in a first direction by the switching ring. The actuation can take place in several stages depending on the axial displacement, whereby it is possible to switch between the different operating states of the switchable freewheel in a simple manner. Another advantage results from the fact that in the second switching position, in which a freewheeling function is implemented in both directions of rotation, no power loss is generated since the clamping bodies are completely separated from the outer ring.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines schaltbaren Freilaufs, welcher durch ein erfindungsgemäßes Verstellgetriebe zwischen unterschiedlichen Schaltpositionen umschaltbar ist;
  • 2 eine schematische Darstellung von drei verschiedenen Schaltpositionen an einem schaltbaren Freilauf, welcher durch ein erfindungsgemäßes Verstellgetriebe geschaltet werden können;
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Verstellgetriebe zum Umschalten zwischen verschiedenen Schaltpositionen eines schaltbaren Freilaufs
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verstellgetriebe zum Umschalten der verschiebenen Schaltpositionen eines schaltbaren Freilaufs,
  • 5 eine Funktionseinheit aus einem schaltbaren Freilauf und einem Verstellgetriebe, wobei das Verstellgetriebe als Mehrwellengetriebe ausgeführt ist; und
  • 6 weitere Darstellungen eines Mehr-Wellen-Getriebes zur Verstellung eines schaltbaren Freilaufs.
The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the attached figures. The same components or components with the same function are identified with the same reference symbols. Show:
  • 1 an embodiment of a switchable freewheel which can be switched between different switching positions by an adjusting gear according to the invention;
  • 2 a schematic representation of three different switching positions on a switchable freewheel, which can be switched by an inventive adjustment gear;
  • 3 a first embodiment of an adjusting gear for switching between different switching positions of a switchable freewheel
  • 4th another embodiment for an adjusting gear for switching the shifting the switching positions of a switchable freewheel,
  • 5 a functional unit consisting of a switchable freewheel and an adjusting gear, the adjusting gear being designed as a multi-shaft gear; and
  • 6th further representations of a multi-shaft transmission for adjusting a switchable freewheel.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines schaltbaren Freilaufs 1 dargestellt. Der schaltbare Freilauf 1 umfasst einen Außenring 2 und einen Innenring 7, welche relativ zueinander verdrehbar sind. Der schaltbare Freilauf 1 umfasst ferner einen Käfig 3, welcher in radialer Richtung zwischen dem Innenring 7 und dem Außenring 2 angeordnet ist und mehrere Klemmkörperpaare 5, 6, führt. Dabei umfasst jedes Klemmkörperpaar 5, 6 einen ersten Klemmkörper 5, insbesondere eine erste Klemmrolle, und einen zweiten Klemmkörper 6, insbesondere eine zweite Klemmrolle, welche über eine Feder 4 miteinander verbunden sind. Alternativ können sich die Klemmkörper 5, 6 auch über einzelne Federn am Käfig 3 abstützen. An dem Innenring 7 sind mehrere Klemmrampen 8, 9, welche sich in radialer Richtung über eine Grundfläche des Innenrings 7 erheben, ausgebildet. An den Klemmrampen 8, 9 sind jeweils zwei weitere Rampen 10, 11 ausgebildet, welche ein Klemmen der Klemmkörper 5,6 entgegengesetzt zu ihrer Klemmrichtung, also in Freilaufrichtung, verhindern. Um ein Fehlverhalten an dem schaltbaren Freilauf 1 zu vermeiden, sind zwischen den Klemmrampen 8, 9 Erhebungen 12 ausgebildet, welche verhindern, dass sich die Klemmkörper 5, 6 unter Last aus Ihrem Klemmkontakt lösen. Über die weiteren Rampen 10, 11 werden die Klemmkörper 5, 6 aus dem Kontaktbereich bewegt. Die Erhebungen 12 sorgen dafür, dass die Klemmkörper 5, 6 abgebremst werden und eine Beschädigung der Federn 4 verhindert wird. Alternativ können die Klemmrampen 8, 9 auch am Außenring 2 des schaltbaren Freilaufs 1 ausgebildet sein.In 1 is an embodiment of a switchable freewheel 1 shown. The switchable freewheel 1 includes an outer ring 2 and an inner ring 7th which can be rotated relative to one another. The switchable freewheel 1 further comprises a cage 3 , which in the radial direction between the inner ring 7th and the outer ring 2 is arranged and several pairs of clamping bodies 5 , 6th , leads. Each pair of clamp bodies includes 5 , 6th a first clamp body 5 , in particular a first pinch roller, and a second clamp body 6th , in particular a second pinch roller, which has a spring 4th are connected to each other. Alternatively, the clamping body 5 , 6th also via individual springs on the cage 3 prop up. On the inner ring 7th are several clamping ramps 8th , 9 , which extends in the radial direction over a base surface of the inner ring 7th raise, trained. On the clamping ramps 8th , 9 are two more ramps each 10 , 11 formed which a clamping of the clamping body 5 , 6th opposite to their clamping direction, i.e. in the freewheeling direction, prevent. To a malfunction on the switchable freewheel 1 are to be avoided between the clamping ramps 8th , 9 Surveys 12 formed, which prevent the clamping body 5 , 6th loosen from their terminal contact under load. Via the other ramps 10 , 11 become the sprags 5 , 6th moved out of the contact area. The surveys 12 ensure that the sprags 5 , 6th be braked and damage the springs 4th is prevented. Alternatively, the clamping ramps 8th , 9 also on the outer ring 2 of the switchable freewheel 1 be trained.

2 zeigt drei unterschiedliche Schaltpositionen eines schaltbaren Freilaufs 1. In der ersten Schaltposition ist eine Drehung des Innenrings 7 im Uhrzeigersinn möglich, während eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn gesperrt ist. In der zweiten Schaltposition ist eine Drehung des Innenrings 7 entgegen dem Uhrzeigersinn möglich, während eine Drehung im Uhrzeigersinn gesperrt ist. In einer dritten Schaltposition, ist eine Drehung des Innenrings 7 in beide Drehrichtungen möglich, wobei der Käfig 3 die Klemmkörper 5, 6 in einer Mittenposition hält, sodass die Klemmkörper 5, 6 keinen Kontakt zum Außenring 2 des schaltbaren Freilaufs 1 haben. 2 shows three different switching positions of a switchable freewheel 1 . The inner ring is in the first switching position 7th clockwise possible while counterclockwise rotation is blocked. In the second switching position there is a rotation of the inner ring 7th counter-clockwise possible while clockwise rotation is blocked. In a third shift position, there is a rotation of the inner ring 7th in both directions of rotation possible, with the cage 3 the sprags 5 , 6th holds in a central position so that the sprags 5 , 6th no contact with the outer ring 2 of the switchable freewheel 1 to have.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verstellgetriebes 13 für einen schaltbaren Freilauf 1 dargestellt. Dabei ist der Außenring 2 des schaltbaren Freilaufs 1 drehfest mit einem Gehäuse verbunden. Das Verstellgetriebe 13 umfasst einen Schaltring 30 an welchem mehrere über den Umfang des Schaltrings 30 verteilte Mitnehmer 34 ausgebildet sind, welche in Ausnehmungen 29 am Käfig 3 des schaltbaren Freilaufs 1 formschlüssig aufgenommen sind. Um den Käfig 3 relativ zum Innenring 7 verdrehen zu können, wird der Schaltring 30 verdreht. Dazu ist an dem Schaltring 30 oder einem mit dem Schaltring 30 drehfest verbundenen Antriebsring 31 eine Außenverzahnung 17 ausgebildet. In diese Verzahnung kann ein Zahnrad 33 eingreifen, welches über eine Antriebswelle 32 eines elektrischen Antriebsmotors 16 angetrieben wird. Dadurch kann der Käfig 3 relativ zum Innenring 7 verdreht werden, wodurch zwischen den unterschiedlichen Schaltpositionen des schaltbaren Freilaufs umgeschaltet werden kann. Der elektrische Antriebsmotor 16 ist dabei vorzugsweise fest mit dem Gehäuse 41 des Verstellgetriebes 13 verbunden. Des Weiteren können auch Rastpositionen vorgesehen werden, um die angefahrenen Schaltpositionen des elektrischen Antriebsmotors 16 zu fixieren.In 3 is an embodiment of a variable speed drive according to the invention 13 for a switchable freewheel 1 shown. Here is the outer ring 2 of the switchable freewheel 1 rotatably connected to a housing. The variable speed drive 13 includes a switching ring 30th on which several over the circumference of the switching ring 30th distributed drivers 34 are formed, which in recesses 29 on the cage 3 of the switchable freewheel 1 are positively received. Around the cage 3 relative to the inner ring 7th to be able to twist, becomes the switching ring 30th twisted. This is on the switching ring 30th or one with the switching ring 30th non-rotatably connected drive ring 31 an external toothing 17th educated. A gear wheel can be inserted into this toothing 33 intervene, which via a drive shaft 32 an electric drive motor 16 is driven. This allows the cage 3 relative to the inner ring 7th be rotated, whereby it can be switched between the different switching positions of the switchable freewheel. The electric drive motor 16 is preferably fixed to the housing 41 of the adjustment gear 13 connected. In addition, latching positions can also be provided in order to move to the switching positions of the electric drive motor 16 to fix.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verstellgetriebe 13 für einen schaltbaren Freilauf 1 dargestellt, bei dem einer der Ringe 2, 7, vorzugsweise der Außenring 2, drehfest in einem Gehäuse 41 aufgenommen ist. Das Verstellgetriebe 13 umfasst einen Schaltring 30 an welchem mehrere über den Umfang des Schaltrings 30 verteilte Mitnehmer 34 ausgebildet sind, welche in Ausnehmungen 29 am Käfig 3 des schaltbaren Freilaufs 1 formschlüssig aufgenommen sind. Ferner ist an dem Schaltring 30 oder einem drehfest mit dem Schaltring 30 verbundenen Aktuierungsring 35 eine Öse 36 ausgebildet, in welche ein Aktuator, insbesondere ein Linearaktuator 37, vorzugsweise direkt, eingreift. Durch eine lineare Verschiebung des Linearaktuators 37 erfolgt in de Öse 36 eine Umlenkung und somit eine Verdrehung des Käfigs 3 relativ zum Innenring 7. Somit kann auf einfache Art und Weise zwischen den unterschiedlichen Schaltpositionen des schaltbaren Freilaufs 1 umgeschaltet werden. Der Linearaktuator 37 kann insbesondere als ein Spindeltrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor 16 oder als ein ein- oder mehrstufiger Hubmagnet ausgeführt sein.In 4th is a further embodiment for a variable speed gear 13 for a switchable freewheel 1 shown where one of the rings 2 , 7th , preferably the outer ring 2 , non-rotatable in a housing 41 is recorded. The variable speed drive 13 includes a switching ring 30th on which several over the circumference of the switching ring 30th distributed drivers 34 are formed, which in recesses 29 on the cage 3 of the switchable freewheel 1 are positively received. It is also on the switching ring 30th or one non-rotatably with the switching ring 30th connected actuation ring 35 an eyelet 36 formed, in which an actuator, in particular a linear actuator 37 , preferably directly, intervenes. By a linear displacement of the linear actuator 37 takes place in the eyelet 36 a deflection and thus a rotation of the cage 3 relative to the inner ring 7th . It is thus possible in a simple manner between the different switching positions of the switchable freewheel 1 be switched. The linear actuator 37 can in particular as a spindle drive with an electric drive motor 16 or be designed as a single or multi-stage solenoid.

In 5 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verstellgetriebe 13 zur Verstellung eines voll-rotativen schaltbaren Freilaufs 1 dargestellt, bei dem sowohl der Innenring 7 als auch der Außenring 2 des Freilaufs 1 drehbar gelagert sind. Das Verstellgetriebe 13 ist als eine Mehr-Wellen-Getriebe 38, insbesondere als ein Vier-Wellen-Getriebe 39, ausgeführt. Das Verstellgetriebe 13 umfasst zwei Sonnenräder 19, 20, zwei Planetenradsätze 25, 26 und zwei Hohlräder 27, 28, wobei die Planetenradsätze 25, 26 auf einem gemeinsamen Planetenträger 24 angeordnet sind. Das Verstellgetriebe 13 ist auf einer Eingangswelle 15 angeordnet. In einer ersten Verzahnungsebene I ist das erste Sonnenrad 19 drehfest mit der Eingangswelle 15 verbunden. Ferner ist in dieser ersten Verzahnungsebenen der ersten Planetenradsatz 25 angeordnet, welcher mit dem ersten Sonnenrad 19 und dem ersten Hohlrad 27 in Eingriff steht. Das erste Hohlrad 27 weist eine Außenverzahnung 17 auf, in welcher ein Verstellverzahnung, insbesondere eine Getriebeschnecke 18 eingreift, um das erste Hohlrad 27 zu verdrehen und somit eine Phasenverstellung zu realisieren. Die Verstellverzahnung ist auf einer Antriebswelle 40 ausgebildet oder drehfest mit dieser Antriebswelle 40 verbunden, welche durch einen elektrischen Antriebsmotor 16 ansteuerbar ist.In 5 is an embodiment for a variable speed gear 13 for adjusting a fully rotary switchable freewheel 1 shown in which both the inner ring 7th as well as the outer ring 2 of the freewheel 1 are rotatably mounted. The variable speed drive 13 is called a multi-shaft gearbox 38 , especially as a four-shaft transmission 39 , executed. The variable speed drive 13 includes two sun gears 19th , 20th , two planetary gear sets 25th , 26th and two ring gears 27 , 28 , with the planetary gear sets 25th , 26th on a common planet carrier 24 arranged are. The variable speed drive 13 is on an input shaft 15th arranged. The first sun gear is in a first gear plane I 19th rotatably with the input shaft 15th connected. Furthermore, the first planetary gear set is in this first gear plane 25th arranged, which with the first sun gear 19th and the first ring gear 27 is engaged. The first ring gear 27 has an external toothing 17th on, in which an adjustment toothing, in particular a worm gear 18th engages to the first ring gear 27 to twist and thus to realize a phase adjustment. The adjustment toothing is on a drive shaft 40 formed or non-rotatably with this drive shaft 40 connected by an electric drive motor 16 is controllable.

Das zweite Sonnenrad 20 ist mittels eines Wälzlagers 23, insbesondere mittels eines Nadellagers drehbar auf der Eingangswelle 15 gelagert. An dem zweiten Sonnenrad 20 oder einem drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 20 verbundenen Bauteil ist ein Verbindungselement 21, insbesondere ein Mitnehmer 34 ausgebildet, welche formschlüssig mit dem Käfig 3 des schaltbaren Freilaufs 1 verbunden sind. Das zweite Sonnenrad 20 steht mit dem zweiten Planetenradsatz 26 in einer zweiten Verzahnungsebene II in Eingriff. Ferner steht der zweite Planetenradsatz 26 in dieser zweiten Verzahnungsebene mit dem zweiten Hohlrad 28 in Eingriff, welches drehfest in einem Gehäuse 41 des Verstellgetriebes 13 angeordnet ist. Der erste Planetenradsatz 25 und der zweite Planetenradsatz 26 sind auf einem gemeinsamen Planetenträger 24 aufgenommen.The second sun gear 20th is by means of a roller bearing 23 , in particular rotatable on the input shaft by means of a needle bearing 15th stored. On the second sun gear 20th or a rotationally fixed to the second sun gear 20th connected component is a connecting element 21st , especially a driver 34 formed, which form-fit with the cage 3 of the switchable freewheel 1 are connected. The second sun gear 20th stands with the second planetary gear set 26th engaged in a second gear plane II. The second planetary gear set is also available 26th in this second gear plane with the second ring gear 28 in engagement, which rotatably in a housing 41 of the adjustment gear 13 is arranged. The first planetary gear set 25th and the second planetary gear set 26th are on a common planet carrier 24 recorded.

Das Verstellgetriebe 13 ist sowohl mit der Eingangswelle 15 als auch mit dem Käfig 3 des schaltbaren Freilaufs 1 verbunden. Beide Planetenradsätze 25, 26 in dem Verstellgetriebe haben das gleiche Übersetzungsverhältnis. Durch die identische Übersetzung der beiden Planetenradsätze ist die sich einstellende Drehzahl an den beiden Sonnenrädern 19, 20 gleich. Aufgrund der Getriebeanordnung kann durch den elektrischen Antriebsmotor 16 die Position des ersten Hohlrads 27 relativ zum zweiten Hohlrad 28 verstellt werden. Aufgrund dessen stellt sich zwischen den beiden Sonnenrädern 19, 20 bei gleicher Drehzahl ein Phasenversatz ein. Dementsprechend stellt sich auch ein Phasenversatz zwischen dem zweiten Sonnenrad 20 und dem über das Verbindungselement 21 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 20 verbundenen Käfig 3 und dem Innenring 7 des schaltbaren Freilaufs 1 ein. Somit kann zwischen den unterschiedlichen Schaltpositionen des schaltbaren Freilaufs 1 umgeschaltet werden.The variable speed drive 13 is with both the input shaft 15th as well as with the cage 3 of the switchable freewheel 1 connected. Both planetary gear sets 25th , 26th in the variable speed gear have the same transmission ratio. Due to the identical translation of the two planetary gear sets, the resulting speed is at the two sun gears 19th , 20th equal. Due to the gear arrangement, the electric drive motor 16 the position of the first ring gear 27 relative to the second ring gear 28 adjusted. Because of this, it is positioned between the two sun wheels 19th , 20th a phase shift occurs at the same speed. Accordingly, there is also a phase offset between the second sun gear 20th and that about the connecting element 21st rotatably with the second sun gear 20th connected cage 3 and the inner ring 7th of the switchable freewheel 1 on. Thus, between the different switching positions of the switchable freewheel 1 be switched.

Der Innenring 7 des schaltbaren Freilaufs 1 ist über eine Verbindung 22 mit der Eingangswelle 15 verbunden. Der Außenring 2 des schaltbaren Freilaufs 1 dient in diesem Ausführungsbeispiel als Abtrieb, um das von der Eingangswelle 15 eingebrachte Drehmoment auf ein weitere Maschinenkomponente zu übertragen.The inner ring 7th of the switchable freewheel 1 is about a connection 22nd with the input shaft 15th connected. The outer ring 2 of the switchable freewheel 1 serves in this embodiment as an output to that of the input shaft 15th to transfer the torque introduced to another machine component.

6 zeigt das Verstellgetriebe 13 in weiteren Darstellungen und unterschiedlichen Perspektiven. Das Verstellgetriebe 13 umfasst zwei Sonnenräder 19, 20, zwei Planetenradsätze 25, 26 und zwei Hohlräder 27, 28, wobei die Planetenradsätze 25, 26 auf einem gemeinsamen Planetenträger 24 angeordnet sind, sodass ein Antriebsmoment von der Eingangswelle 15 über das erste Sonnenrad 19 auf das zweite Sonnenrad 20 übertragen werden kann. 6th shows the variable speed drive 13 in further representations and different perspectives. The variable speed drive 13 includes two sun gears 19th , 20th , two planetary gear sets 25th , 26th and two ring gears 27 , 28 , with the planetary gear sets 25th , 26th on a common planet carrier 24 are arranged so that a drive torque from the input shaft 15th via the first sun gear 19th on the second sun gear 20th can be transferred.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Schaltbarer FreilaufSwitchable freewheel
22
AußenringOuter ring
33
KäfigCage
44th
Federfeather
55
Erster KlemmkörperFirst clamp body
66
Zweiter KlemmkörperSecond clamp body
77th
InnenringInner ring
88th
Erste KlemmrampeFirst clamping ramp
99
Zweite KlemmrampeSecond clamping ramp
1010
Ramperamp
1111
Ramperamp
1212
ErhebungElevation
1313
VerstellgetriebeVariable speed gear
1414th
AbtriebDownforce
1515th
EingangswelleInput shaft
1616
AntriebsmotorDrive motor
1717th
AußenverzahnungExternal toothing
1818th
GetriebeschneckeWorm gear
1919th
Erstes SonnenradFirst sun gear
2020th
Zweites SonnenradSecond sun gear
2121st
VerbindungselementConnecting element
2222nd
Verbindungconnection
2323
Wälzlagerroller bearing
2424
PlanetenträgerPlanet carrier
2525th
Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
2626th
Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
2727
Erstes HohlradFirst ring gear
2828
Zweites HohlradSecond ring gear
2929
AusnehmungRecess
3030th
SchaltringSwitching ring
3131
AntriebsringDrive ring
3232
AbtriebswelleOutput shaft
3333
Zahnradgear
3434
MitnehmerCarrier
3535
AktuierungsringActuation ring
3636
Öseeyelet
3737
LinearaktuatorLinear actuator
3838
Mehr-Wellen-GetriebeMulti-shaft gear
3939
Vier-Wellen-GetriebeFour-shaft gear
4040
Antriebswelledrive shaft
4141
Gehäusecasing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015201403 A1 [0007]DE 102015201403 A1 [0007]
  • DE 102009051074 A1 [0008]DE 102009051074 A1 [0008]

Claims (10)

Verstellgetriebe (13) zur Betätigung eines schaltbaren Freilaufs (1) umfassend einen Schaltring (30) zur rotativen Verstellung eines Käfigs (3) des schaltbaren Freilaufs, wobei an dem Schaltring (30) mindestens ein Verbindungselement (21,34) ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung über eine Grundfläche des Schaltrings (30) vorstehen, wobei das Verbindungselement (21, 34) formschlüssig in einer Ausnehmung (29) des Käfigs (3) aufgenommen ist, um eine Verdrehung des Käfigs (3) relativ zu einem Innenring (7) oder einem Außenring (2) des schaltbaren Freilaufs (1) zu ermöglichen und somit den schaltbaren Freilauf (1) zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Schaltstellungen zu verstellen.Adjusting gear (13) for actuating a switchable freewheel (1) comprising a switching ring (30) for the rotary adjustment of a cage (3) of the switchable freewheel, with at least one connecting element (21, 34) being formed on the switching ring (30), which in protrude in the axial direction over a base surface of the switching ring (30), the connecting element (21, 34) being positively received in a recess (29) of the cage (3) to prevent rotation of the cage (3) relative to an inner ring (7) or an outer ring (2) of the switchable freewheel (1) and thus to adjust the switchable freewheel (1) between at least two different switching positions. Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (30) drehfest mit einem Antriebsring (31) verbunden ist, wobei an dem Antriebsring (31) einen Außenverzahnung (17) ausgebildet ist, über welche eine Verdrehung des Schaltrings (30) relativ zum Innenring (7) oder Außenring (2) des schaltbaren Freilaufs (1) ansteuerbar ist.Adjustment gear (13) Claim 1 , characterized in that the switching ring (30) is non-rotatably connected to a drive ring (31), with external teeth (17) being formed on the drive ring (31), by means of which the switching ring (30) can be rotated relative to the inner ring (7) or the outer ring (2) of the switchable freewheel (1) can be controlled. Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schaltring (30) eine Außenverzahnung (17) ausgebildet ist, über welche eine Verdrehung des Schaltrings (30) relativ zum Innenring (7) oder Außenring (2) des schaltbaren Freilaufs (1) ansteuerbar ist.Adjustment gear (13) Claim 1 , characterized in that an external toothing (17) is formed on the switching ring (30) by means of which a rotation of the switching ring (30) relative to the inner ring (7) or outer ring (2) of the switchable freewheel (1) can be controlled. Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schaltring (30) oder einem drehfest mit dem Schaltring (30) verbundenen weiteren Bauteil (31, 35) eine Öse (36) ausgebildet ist, in welche ein Linearaktuator (37) eingreift, wobei der Linearaktuator (37) derart in die Öse (36) eingreift, dass eine lineare Verschiebung des Linearaktuators (37) eine Verdrehung des Schaltrings (30) bewirkt.Adjustment gear (13) Claim 1 , characterized in that an eyelet (36) is formed on the switching ring (30) or on a further component (31, 35) connected non-rotatably to the switching ring (30), in which a linear actuator (37) engages, the linear actuator (37 ) engages in the eyelet (36) in such a way that a linear displacement of the linear actuator (37) causes a rotation of the switching ring (30). Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (13) als Mehrwellengetriebe (38), insbesondere als Vier-Wellen-Getriebe (39), ausgeführt ist.Adjustment gear (13) Claim 1 , characterized in that the adjusting gear (13) is designed as a multi-shaft gear (38), in particular as a four-shaft gear (39). Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwellengetriebe (38) zwei Sonnenräder (19, 20), zwei Hohlräder (27, 28) und zwei Planetenradsätze (25, 26) aufweist, wobei das erstes Sonnenrad (19) drehfest mit einer Eingangswelle (15) verbunden ist und das jeweils zweite Sonnenrad (20) drehbar auf der Eingangswelle (15) gelagert ist und als Schaltring (30) drehfest mit dem Käfig (3) des schaltbaren Freilaufs (1) verbunden ist.Adjustment gear (13) Claim 5 , characterized in that the multi-shaft transmission (38) has two sun gears (19, 20), two ring gears (27, 28) and two planetary gear sets (25, 26), the first sun gear (19) connected in a rotationally fixed manner to an input shaft (15) and the respective second sun gear (20) is rotatably mounted on the input shaft (15) and is connected as a switching ring (30) to the cage (3) of the switchable freewheel (1) in a rotationally fixed manner. Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (27) in einer ersten Verzahnungsebene (I) mit dem ersten Planetenradsatz (25) in Wirkverbindung steht und das zweite Hohlrad (28) in einer zweiten Verzahnungsebene (II) mit dem zweiten Planetenradsatz (26) in Wirkverbindung steht, wobei der erste Planetenradsatz (25) und der zweite Planetenradsatz (26) durch einen gemeinsamen Planetenradträger (24) getragen werden.Adjustment gear (13) Claim 6 , characterized in that the first ring gear (27) is in a first gear plane (I) with the first planetary gear set (25) and the second ring gear (28) in a second gear plane (II) with the second planetary gear set (26) in Is operationally connected, the first planetary gear set (25) and the second planetary gear set (26) being carried by a common planetary gear carrier (24). Verstellgetriebe (13) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Hohlrad (27) eine Außenverzahnung (17) ausgebildet ist, wobei die Au-ßenverzahnung (17) mit einer Verzahnung (18) einer Antriebswelle (40) eines elektrischen Antriebsmotors (16) derart in Wirkverbindung steht, dass eine Ansteuerung des Verstellgetriebes (13) durch den elektrischen Antriebsmotor (16) eine Verdrehung des zweiten Sonnenrads (20) relativ zum Innenring (7) oder Außenrings (2) des schaltbaren Freilaufs bewirkt.Adjustment gear (13) Claim 7 , characterized in that an external toothing (17) is formed on the first ring gear (27), the external toothing (17) being in operative connection with a toothing (18) of a drive shaft (40) of an electric drive motor (16), that a control of the adjustment gear (13) by the electric drive motor (16) causes a rotation of the second sun gear (20) relative to the inner ring (7) or outer ring (2) of the switchable freewheel. Verstellgetriebe (13) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (28) in der zweiten Verzahnungsebenen (II) drehfest in einem Gehäuse (41) des Verstellgetriebes (13) aufgenommen ist.Adjusting gear (13) according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the second ring gear (28) in the second toothing plane (II) is received in a non-rotatable manner in a housing (41) of the adjusting gear (13). Schaltbarer Freilauf (1) mit einem Außenring (2) sowie einem relativ zum Außenring (2) verdrehbaren Innenring (7), mit einem Käfig (3), welcher zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (7) angeordnet ist, sowie mit mindestens einem Klemmkörperpaar (5, 6), welches durch eine Feder (4) verbunden ist oder sich über Federn (4) am Käfig (3) abstützt, wobei an einem der Ringe (2, 7) mindestens eine Klemmrampe (8, 9) für einen Klemmkörper (5, 6) ausgebildet ist, welche in radialer Richtung in Richtung des Käfigs (3) über die Grundfläche des jeweiligen Rings (2, 7) vorsteht, wobei ein Verstellgetriebe (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist, um den Käfig (3) relativ zum Innenring (7) oder relativ zum Außenring (2) des schaltbaren Freilaufs (1) zu verdrehen.Switchable freewheel (1) with an outer ring (2) and an inner ring (7) that can be rotated relative to the outer ring (2), with a cage (3) which is arranged between the outer ring (2) and the inner ring (7), and with at least one pair of clamping bodies (5, 6) which is connected by a spring (4) or is supported on the cage (3) via springs (4), with at least one clamping ramp (8, 9) on one of the rings (2, 7) is designed for a clamping body (5, 6) which protrudes in the radial direction in the direction of the cage (3) over the base of the respective ring (2, 7), wherein an adjusting gear (13) according to one of the Claims 1 to 9 is provided to rotate the cage (3) relative to the inner ring (7) or relative to the outer ring (2) of the switchable freewheel (1).
DE102019121216.2A 2019-08-06 2019-08-06 Adjustment gear for a switchable freewheel Ceased DE102019121216A1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009030991A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Shiftable free-wheel device for use in crank continuously variable transmission of vehicle, has spring contact that is arranged at cage and works together with clamping bodies, where clamping bodies are arranged in cage
DE102009051074A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Adjustable free-wheel for use as e.g. passive seat adjuster to adjust seat height in motor vehicle, has rings rotatable against each other such that bodies are detachable and rotatability of housing section is activated in two directions
DE102015201403A1 (en) * 2015-01-28 2016-07-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Backstop and transfer case with such a backstop

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