DE102020128553A1 - Freewheel unit as well as transmission and vehicle with the freewheel unit - Google Patents

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Tony Zeiss
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • F16D41/088—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical

Abstract

Es wird eine Freilaufeinheit 5 mit einer Freilaufeinrichtung 8 umfassend mindestens einen Klemmkörper 12, einen Käfig 10 zur Führung des mindestens einen Klemmkörpers 12, einen Außenringabschnitt 11, ein Übertragungsbauteil sowie einen Schaltverzahnungsabschnitt 19, wobei der Schaltverzahnungsabschnitt 19 eine Schaltverzahnung 20 trägt und drehfest mit dem Übertragungsbauteil 15 verbunden ist, und mit einer Schalteinrichtung 9 umfassend einen Muffenträgerabschnitt 21, wobei der Muffenträgerabschnitt 21 eine Außenverzahnung 22 trägt, eine Schaltmuffe 23, wobei die Schaltmuffe 23 in axialer Richtung auf dem Muffenträgerabschnitt 21 zwischen einer Schaltstellung S1 und einer Freigabestellung S2 bewegbbar ist, wobei die Schaltmuffe 23 eine Innenverzahnung 24 trägt, welche mit der Außenverzahnung 22 des Muffenträgerabschnitts 21 in Eingriff steht, wobei die Innenverzahnung 24 in der Schaltstellung S1 mit der Schaltverzahnung 20 in Eingriff steht und in der Freigabestellung S2 außer Eingriff steht, vorgeschlagen, wobei die Freilaufeinheit eine in axialer Richtung zwischen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 angeordnete Verbindungseinrichtung 25 zur drehfesten Verbindung des Käfigs 10 mit der Schaltmuffe 23 aufweist, wenn die Schaltmuffe 23 in der Schaltstellung S1 angeordnet ist, sodass bei einem Momentenwechsel der Käfig 10 über die Verbindungseinrichtung 25 verdreht wird.A freewheel unit 5 with a freewheel device 8 comprising at least one clamping body 12, a cage 10 for guiding the at least one clamping body 12, an outer ring section 11, a transmission component and a switching toothing section 19, wherein the switching toothing section 19 carries switching teeth 20 and is non-rotatable with the transmission component 15, and to a switching device 9 comprising a sleeve carrier section 21, with sleeve carrier section 21 carrying external teeth 22, a shift sleeve 23, with shift sleeve 23 being movable in the axial direction on sleeve carrier section 21 between a shift position S1 and a release position S2, with the shift sleeve 23 carries an internal toothing 24 which is in engagement with the external toothing 22 of the sleeve carrier section 21, the internal toothing 24 being in the switching position S1 in engagement with the switching toothing 20 and being disengaged in the release position S2 is proposed, with the freewheel unit having a connection device 25 arranged in the axial direction between the freewheel device 8 and the shifting device 9 for the non-rotatable connection of the cage 10 to the shifting sleeve 23 when the shifting sleeve 23 is arranged in the shifting position S1, so that when the torque changes Cage 10 is rotated via the connecting device 25.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebe sowie ein Fahrzeug mit der Freilaufeinheit.The invention relates to a freewheel unit with the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a transmission and a vehicle with the freewheel unit.

Insbesondere bei elektrisch betriebenen Fahrzeugkonzepten werden zunehmend formschlüssige Verbindungen, wie z.B. Klauenschaltungen oder Synchronisierungen, eingesetzt, um den Antriebsstrang zu entkoppeln oder um ein Zwei-Gang-Getriebe zu realisieren. Diese mechanischen Vorgänge, insbesondere beim Einlegen der formschlüssigen Verbindung, verursachen im Getriebe Geräusche. Ein geräuscharmer Schaltvorgang ist z.B. durch einen Freilauf umsetzbar, welcher in der klassischen Ausführungsvariante jedoch nur Drehmoment in einer Zugrichtung übertragen kann. Es sind daher schaltbare Freilaufkonzepte bekannt, welche im geschalteten Zustand Drehmoment auch in einer Schubrichtung durch ein Schaltelement übertragen können.In the case of electrically operated vehicle concepts in particular, form-fitting connections, such as dog clutches or synchronizers, are increasingly being used to decouple the drive train or to implement a two-speed gearbox. These mechanical processes, especially when inserting the positive connection, cause noise in the transmission. A low-noise switching process can be implemented, for example, with a freewheel, which, in the classic design variant, can only transmit torque in one pulling direction. Switchable freewheel concepts are therefore known which, in the switched state, can also transmit torque in a thrust direction through a switching element.

Die Druckschrift DE 10 2017 128 198 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, mit einem Tragkörper, wobei der Tragkörper auf einem ersten Bauteil anordenbar ist, mit einem Schaltmuffenkörper, wobei der Schaltmuffenkörper auf dem Tragkörper in einer axialen Richtung verschiebbar angeordnet ist. Die Schaltvorrichtung weist einen Kupplungskörper auf, welcher auf einem zweiten Bauteil anordenbar ist, wobei die Schaltvorrichtung als Betriebszustände einen Freigabezustand und einen Schaltzustand einnehmen kann. In dem Freigabestand stehen der Schaltmuffenkörper und der Kupplungskörper außer Eingriff stehen und in dem Schaltzustand steht der Schaltmuffenkörper mit dem Kupplungskörper in Eingriff steht. Zudem weist die Schaltvorrichtung Synchronisierungsmittel zum Synchronisieren der Drehzahlen von dem Schaltmuffenkörper und dem Kupplungskörper bei dem Übergang von dem Freigabezustand in den Schaltzustand auf. Des Weiteren weist die Schaltvorrichtung eine Freilaufeinrichtung, welche ausgebildet ist, im Schaltzustand einen Freilauf in eine erste Drehrichtung zu ermöglichen und in einer Gegenrichtung zu sperren, wobei die Freilaufeinrichtung durch eine Schaltverzahnung auf dem Schaltmuffenkörper und einer Gegenverzahnung auf dem Kupplungskörper gebildet ist.The pamphlet DE 10 2017 128 198 A1 discloses a shifting device for a transmission, with a supporting body, wherein the supporting body can be arranged on a first component, with a shift sleeve body, wherein the shift sleeve body is arranged on the supporting body so that it can be displaced in an axial direction. The switching device has a clutch body which can be arranged on a second component, the switching device being able to assume a release state and a switching state as operating states. In the release state, the shift collar body and the clutch body are disengaged, and in the shift state, the shift collar body is engaged with the clutch body. In addition, the shifting device has synchronizing means for synchronizing the rotational speeds of the shift sleeve body and the clutch body during the transition from the release state to the shifting state. Furthermore, the shifting device has a freewheel device, which is designed to enable freewheeling in a first direction of rotation in the shifting state and to block it in an opposite direction, the freewheel device being formed by shifting teeth on the shift sleeve body and counter teeth on the clutch body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Freilaufeinheit zu schaffen, welche sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Getriebe und Fahrzeug vorzuschlagen.The invention is based on the object of creating a freewheel unit which is characterized by improved operating behavior. Furthermore, it is the object of the invention to propose a corresponding transmission and vehicle.

Diese Aufgabe wird durch eine Freilaufeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a freewheel unit having the features of claim 1, a transmission having the features of claim 9 and a vehicle having the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims, the following description and the attached figures.

Gegenstand der Erfindung ist eine Freilaufeinheit, welche insbesondere für einen Getriebeabschnitt und/oder einen Antriebsstrangabschnitt eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere verläuft ein Momentenpfad in dem Getriebeabschnitt bzw. dem Antriebsstrangabschnitt über die Freilaufeinheit.The subject matter of the invention is a freewheel unit which is designed and/or suitable in particular for a transmission section and/or a drive train section of a vehicle. In particular, a torque path in the transmission section or the drive train section runs via the freewheel unit.

Die Freilaufeinheit weist eine Freilaufeinrichtung auf, welche zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf ein Lastbauteil in genau einer Drehrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Freilaufeinrichtung weist vorzugsweise einen Freilaufeingang und mindestens einen Freilaufausgang auf. Insbesondere verläuft der Momentenpfad oder zumindest ein Teilmomentenpfad von dem Freilaufeingang zu dem Freilaufausgang, wenn die Freilaufeinheit in einem Koppelzustand ist. Insbesondere wird die Freilaufeinrichtung selbsttätig in den Koppelzustand geschaltet, wenn die Antriebswelle in der Drehrichtung, insbesondere einer Zugrichtung, um eine Drehachse verdreht wird. Insbesondere ist der Momentenpfad geöffnet und/oder der Freilaufeingang und der Freilaufausgang ungekoppelt, wenn die Freilaufeinrichtung in einem Freilaufzustand ist. Insbesondere wird die Freilaufeinrichtung selbsttätig in den Freilaufzustand geschaltet, wenn die Antriebswelle in einer Gegendrehrichtung, insbesondere einer Schubrichtung, um die Drehachse verdreht wird.The freewheel unit has a freewheel device which is designed and/or suitable for transmitting a torque from a drive shaft to a load component in exactly one direction of rotation. The freewheel device preferably has a freewheel input and at least one freewheel output. In particular, the torque path or at least a partial torque path runs from the freewheeling input to the freewheeling output when the freewheeling unit is in a coupled state. In particular, the freewheel device is automatically switched to the coupled state when the drive shaft is rotated about an axis of rotation in the direction of rotation, in particular a pulling direction. In particular, the torque path is open and/or the freewheeling input and the freewheeling output are uncoupled when the freewheeling device is in a freewheeling state. In particular, the freewheel device is automatically switched to the freewheel state when the drive shaft is rotated about the axis of rotation in a counter-rotational direction, in particular a thrust direction.

Die Freilaufeinheit weist ein oder mehrere Klemmkörper auf, wobei der bzw. die Klemmkörper mit der Antriebswelle in Wirkverbindung bringbar ist bzw. sind. Insbesondere ist der Freilaufeingang durch den mindestens einen Klemmkörper gebildet oder mitgebildet. Insbesondere liegt die Freilaufeinheit über den mindestens einen Klemmkörper unmittelbar an der Antriebswelle an. Alternativ kann die Freilaufeinheit jedoch auch einen an der Antriebswelle anordbaren Innenring aufweisen, über welchen die Klemmkörper mittebar mit der Antriebswelle in Wirkverbindung bringbar sind. Beispielsweise ist der mindestens eine Klemmkörper als eine Klemmrolle ausgebildet.The freewheel unit has one or more clamping bodies, wherein the clamping body or bodies can be brought into an operative connection with the drive shaft. In particular, the freewheel input is formed or formed by the at least one clamping body. In particular, the freewheel unit rests directly on the drive shaft via the at least one clamping body. Alternatively, however, the freewheel unit can also have an inner ring which can be arranged on the drive shaft and via which the clamping bodies can be brought into operative connection centrally with the drive shaft. For example, the at least one clamping body is designed as a clamping roller.

Die Freilaufeinheit weist zudem einen Käfig auf, welcher zur Führung des mindestens einen Klemmkörpers ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Käfig weist vorzugsweise mindestens eine Aufnahmetasche zur Aufnahme des mindestens einen Klemmkörpers auf. Insbesondere weist der Käfig für jeden Klemmkörper eine separate Aufnahmetasche auf, wobei der bzw. die Klemmkörper vorzugsweise verliersicher in der jeweils zugehörigen Aufnahmetasche aufgenommen ist bzw. sind. Optional kann der mindestens eine Klemmkörper durch mindestens ein Federelement federnd an dem Käfig abgestützt sein.The freewheel unit also has a cage which is designed and/or suitable for guiding the at least one clamping body. The cage preferably has at least one receiving pocket for receiving the at least one clamping body. In particular, the cage has a separate receiving pocket for each clamping body on, wherein the or the clamping body is or are preferably received captively in the respectively associated receiving pocket. Optionally, the at least one clamping body can be resiliently supported on the cage by at least one spring element.

Die Freilaufeinheit weist einen Außenringabschnitt auf, welcher an seinem Innenumfang mindestens eine Klemmkontur für den mindestens einen Klemmkörper aufweist. Dabei ist die Freilaufeinrichtung blockiert, wenn der mindestens eine Klemmkörper in einer Klemmstellung an der Klemmkontur angeordnet ist, und freigegeben, wenn der mindestens eine Klemmkörper in einer Freilaufstellung an der Klemmkontur angeordnet ist. Insbesondere kann der Koppelzustand bzw. der Freilaufzustand durch eine Relativverdrehung zwischen Käfig und Außenringabschnitt geschaltet werden, wobei die Klemmkörper in dem Freilaufzustand in der Freilaufstellung und in dem Koppelzustand in der Klemmstellung angeordnet sind. Insbesondere bilden die Klemmkörper in der Klemmstellung einen Klemmverbund mit dem Außenringabschnitt, sodass in der Drehrichtung eine drehfeste Verbindung insbesondere zwischen der Antriebswelle und dem Außenringabschnitt erzeugt ist. Insbesondere sind die Klemmkörper in der Freilaufstellung drehbar gelagert, sodass die Antriebswelle und der Außenringabschnitt in der Gegendrehrichtung relativ zueinander verdrehbar sind. Die Klemmkontur ist beispielsweise durch eine Klemmrampe gebildet, welche insbesondere in der Drehrichtung einen ansteigenden Verlauf aufweist.The freewheel unit has an outer ring section which has at least one clamping contour for the at least one clamping body on its inner circumference. The freewheel device is blocked when the at least one clamping body is arranged in a clamping position on the clamping contour, and released when the at least one clamping body is arranged in a freewheeling position on the clamping contour. In particular, the coupled state or the freewheeling state can be switched by a relative rotation between the cage and the outer ring section, the clamping bodies being arranged in the freewheeling state in the freewheeling position and in the coupled state in the clamping position. In particular, the clamping bodies form a clamping connection with the outer ring section in the clamping position, so that a non-rotatable connection is produced in the direction of rotation, in particular between the drive shaft and the outer ring section. In particular, the clamping bodies are rotatably mounted in the freewheeling position, so that the drive shaft and the outer ring section can be rotated relative to one another in the opposite direction of rotation. The clamping contour is formed, for example, by a clamping ramp, which has an ascending course, in particular in the direction of rotation.

Die Freilaufeinheit weist ein Übertragungsbauteil auf, welches zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle auf das Lastbauteil ausgebildet und/oder geeignet ist. Das Lastbauteil kann beispielsweise als ein Gehäuse ausgebildet sein, wobei das Übertragungsbauteil gegen das Gehäuse abgestützt ist. Alternativ ist das Lastbauteil als ein Lastbauteil, z.B. ein Getrieberad, oder ein beliebiges lastführendes Bauteil ausgebildet. Vorzugsweise ist das Lastbauteil drehfest mit dem Übertragungsbauteil verbunden. Bevorzugt bildet das Übertagungsbauteil den Freilaufausgang.The freewheel unit has a transmission component which is designed and/or suitable for transmitting the torque from the drive shaft to the load component. For example, the load member may be formed as a housing, with the transmission member being supported against the housing. Alternatively, the load member is in the form of a load member, such as a gear wheel, or any load carrying member. The load component is preferably connected in a rotationally fixed manner to the transmission component. The transmission component preferably forms the freewheeling output.

Der Außenringabschnitt ist drehfest mit dem Übertragungsbauteil verbunden. Insbesondere kann der Außenringabschnitt einstückig, vorzugsweise aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt, mit dem Übertragungsbauteil verbunden sein. Alternativ ist der Außenringabschnitt als ein separates Bauteil ausgebildet, welches zumindest in Drehrichtung form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Übertragungsbauteil verbunden sein kann. Bevorzugt ist das Übertragungsbauteil ringförmiges und/oder zylindrisch ausgebildet, wobei der Außenringabschnitt vorzugsweise an einem Innenumfang des Übertragungsbauteils angeordnet ist.The outer ring section is non-rotatably connected to the transmission component. In particular, the outer ring section can be connected to the transmission component in one piece, preferably made from a common material section. Alternatively, the outer ring section is designed as a separate component, which can be connected to the transmission component in a positive and/or non-positive and/or material connection at least in the direction of rotation. The transmission component is preferably of annular and/or cylindrical design, with the outer ring section preferably being arranged on an inner circumference of the transmission component.

Ferner weist die Freilaufeinheit einen Schaltverzahnungsabschnitt auf, wobei der Schaltverzahnungsabschnitt eine Schaltverzahnung trägt und drehfest mit dem Übertragungsbauteil verbunden ist. Insbesondere kann der Schaltverzahnungsabschnitt einstückig, vorzugsweise aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt, mit dem Übertragungsbauteil verbunden sein. Alternativ ist der Schaltverzahnungsabschnitt als ein separates Bauteil ausgebildet, welches in Drehrichtung form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Übertragungsbauteil verbunden sein kann. Der Schaltverzahnungsabschnitt ist vorzugsweise an einem Außenumfang des Übertragungsbauteils angeordnet. Bevorzugt sind der Käfig, der Außenringabschnitt, das Übertragungsbauteil und der Schaltverzahnungsabschnitt in Bezug auf die Drehachse koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet.Furthermore, the freewheel unit has a switching toothing section, the switching toothing section carrying switching teeth and being connected in a torque-proof manner to the transmission component. In particular, the switching gear section can be connected to the transmission component in one piece, preferably made from a common material section. Alternatively, the switching gear section is designed as a separate component, which can be connected to the transmission component in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-locking manner in the direction of rotation. The switching gear section is preferably arranged on an outer circumference of the transmission component. The cage, the outer ring section, the transmission component and the switching toothed section are preferably arranged coaxially and/or concentrically with respect to the axis of rotation.

Die Freilaufeinheit weist eine Schalteinrichtung auf, welche zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle auf das Lastbauteil ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Schalteinrichtung dazu eingerichtet, eine Drehmomentübertragung der Freilaufeinheit zu schalten. Die Schalteinrichtung weist einen Schalteingang und einen Schaltausgang auf, wobei der Momentenpfad oder ein Teilmomentenpfad von dem Schalteingang zu dem Schaltausgang verläuft, wenn die Schalteinrichtung in einem Schaltzustand ist. Bevorzugt stehen die Freilaufeinrichtung und die Schalteinrichtung in dem Schaltzustand miteinander in Wirkverbindung. Insbesondere sind der Freilaufausgang und der Schaltausgang gemeinsam durch das Übertragungsbauteil gebildet. In einem Freigabezustand der Schalteinrichtung sind die Freilaufeinrichtung und die Schalteinrichtung voneinander getrennt, sodass der Momentenpfad ausschließlich über die Freilaufeinrichtung verläuft oder geöffnet ist.The freewheel unit has a switching device which is designed and/or suitable for transmitting the torque from the drive shaft to the load component. In particular, the switching device is set up to switch a torque transmission of the freewheel unit. The switching device has a switching input and a switching output, the torque path or a partial torque path running from the switching input to the switching output when the switching device is in a switching state. The freewheel device and the switching device are preferably in an operative connection with one another in the switching state. In particular, the freewheeling output and the switching output are formed together by the transmission component. When the shifting device is in a released state, the freewheel device and the shifting device are separated from one another, so that the torque path runs exclusively via the freewheel device or is open.

Die Schalteinrichtung weist einen Muffenträgerabschnitt auf, wobei der Muffenträgerabschnitt eine Außenverzahnung trägt und mit der Antriebswelle in Wirkverbindung bringbar ist. Bevorzugt ist der Muffenträgerabschnitt drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Der Schalteingang kann vorzugsweise durch den Muffenträgerabschnitt gebildet sein. Der Muffenträgerabschnitt kann als ein separates Bauteil ausgebildet sein, welches zumindest in Drehrichtung form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist. Alternativ kann der Muffenträgerabschnitt jedoch auch einstückig, insbesondere aus eine gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt, mit der Antriebswelle verbunden sein.The switching device has a sleeve carrier section, the sleeve carrier section carrying external teeth and being able to be brought into operative connection with the drive shaft. The sleeve carrier section is preferably connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner. The switching input can preferably be formed by the sleeve support section. The sleeve carrier section can be designed as a separate component which is connected to the drive shaft in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-locking manner at least in the direction of rotation. Alternatively, however, the sleeve carrier section can also be connected to the drive shaft in one piece, in particular made from a common material section.

Die Schalteinrichtung weist eine Schaltmuffe auf, wobei die Schaltmuffe in axialer Richtung auf dem Muffenträgerabschnitt zwischen einer Schaltstellung und einer Freigabestellung bewegbbar ist. Hierzu trägt die Schaltmuffe eine Innenverzahnung, welche mit der Außenverzahnung des Muffenträgerabschnitts in Eingriff steht. Bevorzugt sind die Schaltverzahnung, die Innenverzahnung und die Außenverzahnung jeweils als eine Geradverzahnung, insbesondere eine Steckverzahnung, ausgebildet, welche sich in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse erstreckt. Insbesondere kann somit durch eine axiale Bewegung der Schaltmuffe zwischen dem Schaltzustand und dem Freigabezustand geschaltet werden. Die Schaltmuffe ist in dem Schaltzustand in der Schaltstellung und in dem Freigabezustand in der Freigabestellung angeordnet. Die Freilaufeinrichtung und die Schalteinrichtung sind dabei drehmomentübertragend verbunden, wenn die Schaltmuffe in der Schaltstellung mit der Schaltverzahnung in Eingriff steht. Insbesondere kann der Momentenpfad in der Schaltstellung in Abhängigkeit der Drehrichtung wahlweise über die Freilaufeinrichtung oder die Schalteinrichtung verlaufen. Alternativ kann jedoch auch in der Schaltstellung ein erster Teilmomentenpfad über die Freilaufeinrichtung und ein zweiter Teilmomentenpfad über die Schalteinrichtung verlaufen, wenn die Freilaufeinrichtung in dem Koppelzustand ist. In der Freigabestellung steht die Schaltmuffe mit der Schaltverzahnung außer Eingriff, sodass die die Schalteinrichtung und die Freilaufeinrichtung voneinander getrennt sind. Im Speziellen ist die Schaltmuffe über einen Schaltaktor betätigbar bzw. in axialer Richtung bewegbar.The switching device has a shift sleeve, the shift sleeve in the axial direction on the sleeve support section between a shift position and a release position is movable. For this purpose, the shift sleeve carries an internal toothing, which is in engagement with the external toothing of the sleeve carrier section. Preferably, the switching gearing, the internal gearing and the external gearing are each designed as a straight gearing, in particular a splined gearing, which extends in the axial direction in relation to the axis of rotation. In particular, it is thus possible to switch between the switching state and the release state by means of an axial movement of the shift sleeve. In the shifting state, the shift sleeve is arranged in the shifting position and in the release state in the release position. The freewheel device and the shifting device are connected in a torque-transmitting manner when the shifting sleeve is in engagement with the shifting teeth in the shifting position. In particular, the torque path in the switching position can optionally run via the freewheel device or the switching device, depending on the direction of rotation. Alternatively, however, a first partial torque path can run via the freewheel device and a second partial torque path can also run via the shifting device in the switching position when the freewheel device is in the coupling state. In the release position, the shift sleeve is disengaged from the shift teeth, so that the shifting device and the freewheel device are separated from one another. In particular, the shift sleeve can be actuated or moved in the axial direction via a shift actuator.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinheit eine Verbindungseinrichtung aufweist, welche in axialer Richtung zwischen der Freilaufeinrichtung und der Schalteinrichtung angeordnet ist. Die Verbindungseinrichtung ist dabei zur drehfesten Verbindung des Käfigs mit der Schaltmuffe ausgebildet und/oder geeignet, wenn die Schaltmuffe in der Schaltstellung angeordnet ist, sodass bei einem Momentenwechsel, insbesondere von einem anliegenden Zugmoment auf ein Schubmoment oder umgekehrt, der Käfig über die Verbindungseinrichtung in Umlaufrichtung verdreht wird. Insbesondere ist durch die Verbindungseinrichtung in der Schaltstellung der Schaltmuffe eine starre und/oder spielfreie oder spielminimierte Verbindung zwischen der Schaltmuffe und dem Käfig gebildet.In the context of the invention it is proposed that the freewheel unit has a connecting device which is arranged in the axial direction between the freewheel device and the shifting device. The connection device is designed and/or suitable for the non-rotatable connection of the cage to the shift sleeve when the shift sleeve is arranged in the shift position, so that when there is a change in torque, in particular from an applied tensile torque to a shear torque or vice versa, the cage moves in the direction of rotation via the connection device is twisted. In particular, a rigid and/or play-free or play-minimised connection between the shift sleeve and the cage is formed by the connecting device in the shifting position of the shift sleeve.

Die vorgeschlagene Freilaufeinheit ist somit dazu eingerichtet, dass bei dem Momentenwechsel, insbesondere bei einem kontinuierlichen Zug-Schub-Wechsel, ein möglichst stoßfreier Drehmomentwechsel ermöglicht wird. Es wird somit eine Freilaufeinheit vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders robuste und einfach zu montierende Ausgestaltung auszeichnet. Ein weiterer Vorteil besteht zudem darin, dass durch die vorgeschlagene Freilaufeinheit ein komfortabler Schaltvorgang realisiert werden kann, da durch die gezielte Verdrehung des Käfigs durch die Verbindungseinrichtung ein Verklemmen der Klemmkörper mit dem Außenringabschnitt infolge von Schlupfvorgängen durch häufige Drehmomentwechsel verhindert wird.The proposed freewheel unit is thus set up to enable a torque change that is as smooth as possible during the change in torque, in particular in the case of a continuous change in traction and thrust. A freewheel unit is thus proposed which is distinguished by a particularly robust design which is easy to assemble. A further advantage is that the proposed freewheel unit enables a comfortable shifting process to be implemented, since the purposeful rotation of the cage by the connecting device prevents the clamping bodies from jamming with the outer ring section as a result of slipping processes due to frequent torque changes.

In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung eine Formschlusskontur und der Käfig eine zu der Formschlusskontur komplementäre Gegenkontur aufweist. Die Formschlusskontur und die Gegenkontur stehen dabei in Umlaufrichtung bzw. in der Drehrichtung als auch in der Gegendrehrichtung formschlüssig miteinander in Eingriff. Insbesondere ist die Formschlusskontur in der Gegenkontur aufgenommen. Alternativ kann jedoch auch die Gegenkontur in der Formschlusskontur aufgenommen sein. Bevorzugt stehen die Formschlusskontur und die Gegenkontur passgenau und/oder spielfrei oder spielminimiert miteinander in Eingriff. Insbesondere steht die Verbindungseinrichtung dauerhaft, also sowohl im Schaltzustand als auch im Freigabezustand, mit dem Käfig in Eingriff.In a specific embodiment, it is provided that the connecting device has a form-fitting contour and the cage has a counter-contour that is complementary to the form-fitting contour. The form-fitting contour and the counter-contour are in positive engagement with each other in the direction of rotation or in the direction of rotation as well as in the opposite direction of rotation. In particular, the form-fitting contour is included in the counter-contour. Alternatively, however, the counter-contour can also be included in the form-fitting contour. The form-fitting contour and the counter-contour are preferably in engagement with one another with a precise fit and/or without play or with minimal play. In particular, the connecting device is in permanent engagement with the cage, ie both in the switching state and in the release state.

Gemäß dieser Ausführung trägt die Verbindungseinrichtung eine Verbindungsverzahnung, wobei die Schaltmuffe in der Schaltstellung mit der Verbindungsverzahnung in Eingriff steht. Insbesondere ist die Verbindungsverzahnung als eine weitere Geradverzahnung, insbesondere Steckverzahnung, ausgebildet, welche in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse ausgerichtet ist. Bei einem Schaltvorgang von der Freigabestellung in die Schaltstellung wird die Schaltmuffe in axialer Richtung bewegt, wobei die Schaltmuffe zuerst mit der Innenverzahnung in die Verbindungsverzahnung und anschließend in die Schaltverzahnung einspurt. In der Freigabestellung steht die Schaltmuffe mit der Verbindungsverzahnung außer Eingriff.According to this embodiment, the connecting device carries connecting teeth, the shift sleeve being in engagement with the connecting teeth in the shift position. In particular, the connecting toothing is designed as a further straight toothing, in particular plug-in toothing, which is aligned in the axial direction in relation to the axis of rotation. When shifting from the release position to the shift position, the shift sleeve is moved in the axial direction, with the shift sleeve first meshing with the internal teeth in the connecting teeth and then in the shift teeth. In the release position, the shift sleeve is disengaged from the connecting teeth.

Es wird somit eine Verbindungseinrichtung vorgeschlagen, welche sich in einfacher und platzsparender Weise zwischen Freilaufeinrichtung und Schalteinrichtung in die Freilaufeinheit integrieren lässt. Beispielsweise ist es somit auch denkbar, dass der Käfig und die Verbindungseinrichtung als Nachrüstsatz in bereits bestehende schaltbare Freilaufeinheiten nachgerüstet werden können.A connection device is thus proposed which can be integrated into the freewheel unit in a simple and space-saving manner between the freewheel device and the switching device. For example, it is therefore also conceivable that the cage and the connecting device can be retrofitted as a retrofit kit in already existing switchable freewheel units.

In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung einen ringförmigen Grundkörperabschnitt aufweist. Insbesondere ist der Grundkörperabschnitt in Bezug auf die Drehachse koaxial und/oder konzentrisch zu der Freilaufeinrichtung und der Schalteinrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Antriebswelle in axialer Richtung durch eine zentrale Öffnung des Grundkörperabschnitts geführt. Die Formschlusskontur ist durch ein oder mehrere in axialer Richtung an den Grundkörperabschnitt angeformte Laschen gebildet. Insbesondere sind die mehreren Laschen in Drehrichtung gleichmäßig an dem Grundkörperabschnitt verteilt angeordnet, wobei je Lasche jeweils eine entsprechende Laschenaufnahme, insbesondere eine entsprechende Aussparung oder Nut, an dem Käfig angeordnet ist. Beispielsweise sind die Verbindungseinrichtung und der Käfig über eine Steckverbindung miteinander verbindbar.In a specific embodiment, it is provided that the connecting device has an annular base body section. In particular, the base body section is arranged coaxially and/or concentrically to the freewheel device and the shifting device in relation to the axis of rotation. The drive shaft is preferably guided in the axial direction through a central opening in the base body section. The form-fitting contour is formed by one or more tabs formed onto the base body section in the axial direction. esp In particular, the multiple tabs are distributed uniformly on the base body section in the direction of rotation, with a corresponding tab receptacle, in particular a corresponding recess or groove, being arranged on the cage for each tab. For example, the connecting device and the cage can be connected to one another via a plug connection.

Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Verbindungsverzahnung umlaufend an einem Außenumfang des Grundkörperabschnitts angeordnet. Insbesondere ist der Grundkörperabschnitt als eine Ringscheibe ausgebildet, wobei die mindestens eine Lasche an einem Innendurchmesser und die Verbindungsverzahnung an einem Außendurchmesser der Ringescheibe angeordnet ist. Bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung einstückig, insbesondere aus einem Guss oder einem Halbzeug, gefertigt.According to this configuration, the connecting teeth are arranged circumferentially on an outer circumference of the base body section. In particular, the base body section is designed as an annular disk, with the at least one tab being arranged on an inside diameter and the connecting teeth on an outside diameter of the annular disk. The connecting device is preferably made in one piece, in particular from a cast or a semi-finished product.

Es wird somit eine Verbindungseinrichtung vorgeschlagen, welche sich durch eine kostengünstige Fertigung auszeichnet und zugleich in axialer Richtung einen geringen axialen Bauraum aufweist. Es kann somit eine besonders kompakte Freilaufeinheit realisiert werden.A connecting device is thus proposed which is characterized by cost-effective production and at the same time has a small axial installation space in the axial direction. A particularly compact freewheel unit can thus be implemented.

In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Schaltverzahnung eine geringere Zahnbreite als die Verbindungsverzahnung und die Außenverzahnung aufweist. Dadurch ist in der Schaltstellung zwischen der Innenverzahnung und der Schaltverzahnung ein Spiel in Umlaufrichtung gebildet, sodass bei dem Momentenwechsel eine Relativverdrehung zwischen dem Käfig und dem Außenringabschnitt möglich ist. Insbesondere ist das Spiel in der Schaltstellung derart ausgelegt, dass bei dem Momentenwechsel eine Verdrehung des Käfigs und somit ein Wechsel der Klemmkörper zwischen der Freilaufstellung und der Klemmstellung erfolgen kann. Durch die Einleitung des Drehmoments in die Schalteinrichtung, wird die Schaltmuffe, insbesondere in der Drehrichtung, in das Spiel hineinbewegt, wobei zugleich der Käfig durch die Verbindungseinrichtung mitverdreht wird. Dabei werden die Klemmkörper vorzugsweise von der Freiaufstellung in die Klemmstellung überführt und das Drehmoment, insbesondere das Zugmoment, über den Freilaufeingang in die Freilaufeinrichtung eingeleitet. Bei einem erneuten Momentenwechsel stellt sich der Freilaufzustand wieder ein, sodass das Drehmoment, insbesondere das Schubmoment, wieder über den Schalteingang in die Schalteinrichtung eingeleitet wird. Bevorzugt weisen die Verbindungsverzahnung und die Außenverzahnung des Muffenträgers die gleiche Zahnbreite auf.In a further specification, it is provided that the switching toothing has a smaller tooth width than the connecting toothing and the external toothing. As a result, in the switching position between the internal toothing and the switching toothing, play is formed in the direction of rotation, so that relative rotation between the cage and the outer ring section is possible when the torque changes. In particular, the play in the switching position is designed in such a way that when the torque changes, the cage can be twisted and the clamping bodies can thus be changed between the freewheeling position and the clamping position. By introducing the torque into the shifting device, the shifting sleeve is moved into play, in particular in the direction of rotation, with the cage being rotated at the same time by the connecting device. The clamping bodies are preferably transferred from the free position to the clamping position and the torque, in particular the tensile torque, is introduced into the freewheel device via the freewheel input. When the torque changes again, the freewheeling state is restored, so that the torque, in particular the overrun torque, is again introduced into the switching device via the switching input. The connecting toothing and the external toothing of the sleeve carrier preferably have the same tooth width.

Durch das Spiel kann die Freilaufeinrichtung somit im Schaltzustand der Schalteinrichtung zwischen dem Freigabezustand und dem Koppelzustand geschaltet werden, ohne dass die Schalteinrichtung betätigt werden muss.As a result of the play, the freewheel device can thus be switched between the release state and the coupling state in the switching state of the switching device, without the switching device having to be actuated.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmoment in der Schaltstellung bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung als ein Zugmoment über die Freilaufeinrichtung auf das Übertragungsbauteil übertragen wird und bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Gegendrehrichtung als ein Schubmoment über die Schalteinrichtung übertragen wird. Insbesondere verläuft der Drehomentenpfad bzw. der Teilmomentenpfad bei Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung und im Koppelzustand der Freilaufeinrichtung über die Freilaufeinrichtung auf das Lastbauteil. Insbesondere verläuft der Drehomentenpfad bei Verdrehung der Antriebswelle in der Gegendrehrichtung und im Freilaufzustand der Freilaufeinrichtung ausschließlich oder größtenteils über die Schalteinrichtung auf das Lastbauteil. Bevorzugt ist die Schalteinrichtung bei einem kontinuierlichen Zug-Schub-Wechsel dauerhaft in dem Schaltzustand geschaltet.In a further embodiment of the invention, it is provided that the torque in the switching position is transmitted as a tensile torque via the freewheel device to the transmission component when the drive shaft is rotated in the direction of rotation, and is transmitted as a thrust torque via the switching device when the drive shaft is rotated in the opposite direction of rotation will. In particular, when the drive shaft rotates in the direction of rotation and in the coupled state of the freewheel device, the torque path or the partial torque path runs via the freewheel device to the load component. In particular, when the drive shaft rotates in the opposite direction of rotation and the freewheel device is in the freewheeling state, the torque path runs exclusively or largely via the shifting device to the load component. The shifting device is preferably switched permanently in the shifting state in the event of a continuous change in traction and thrust.

Es wird somit eine Freilaufeinheit vorgeschlagen, welche sich durch eine geräuscharme Übertragung der Drehmomente bei kontinuierlichen Zug-Schub-Wechseln auszeichnet, ohne dass die jeweilige Schaltposition zur Drehmomentübertragung in Zug- und Schubrichtung ständig geschalten werden muss.A freewheel unit is thus proposed, which is characterized by a low-noise transmission of torque during continuous traction-overrun changes, without the respective switching position for torque transmission in the traction and overrun directions having to be constantly switched.

In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass die Klemmkörper bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung in der Klemmstellung angeordnet sind, sodass das Zugmoment über die Klemmkörper auf das Übertragungsbauteil übertragen wird, und dass die Innenverzahnung bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Gegendrehrichtung an der Schaltverzahnung abgestützt ist, sodass das Schubmoment über die Innenverzahnung auf das Übertragungsbauteil übertragen wird. Insbesondere wird das Zugmoment in der Koppelstellung der Freilaufeinrichtung ausschließlich oder größtenteils über die Klemmkörper auf das Übertragungsbauteil übertragen. Vorzugsweise verläuft der Momentenpfad bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung und in dem Koppelzustand der Freilaufeinrichtung von der Antriebswelle über die Klemmkörper, den Außenringabschnitt und das Übertagungsbauteil zu dem Lastbauteil, wobei das Zugmoment entlang des Momentenpfades übertragen wird. Insbesondere wird das Schubmoment in der Koppelstellung der Freilaufeinrichtung ausschließlich oder größtenteils über die Innenverzahnung auf das Übertragungsbauteil übertragen. Vorzugsweise verläuft der Momentenpfad bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Gegendrehrichtung und in dem Freilaufzustand der Freilaufeinrichtung von der Antriebswelle über den Muffenträgerabschnitt, die Schaltmuffe, den Schaltverzahnungsabschnitt und das Übertagungsbauteil zu dem Lastbauteil, wobei das Schubmoment entlang des Momentenpfades übertragen wird.In a further specific implementation, it is provided that the clamping bodies are arranged in the clamping position when the drive shaft is rotated in the direction of rotation, so that the tensile torque is transmitted to the transmission component via the clamping bodies, and that the internal toothing engages when the drive shaft is rotated in the opposite direction of rotation of the switching teeth is supported, so that the thrust torque is transmitted to the transmission component via the internal teeth. In particular, when the freewheel device is in the coupled position, the tensile torque is transmitted exclusively or largely via the clamping bodies to the transmission component. When the drive shaft rotates in the direction of rotation and the freewheel device is in the coupled state, the torque path preferably runs from the drive shaft via the sprags, the outer ring section and the transmission component to the load component, with the tensile torque being transmitted along the torque path. In particular, in the coupled position of the freewheel device, the thrust torque is transmitted exclusively or largely to the transmission component via the internal teeth. When the drive shaft rotates in the opposite direction of rotation and when the freewheel device is in the freewheeling state, the torque path preferably runs from the drive shaft via the sleeve carrier section, the shift sleeve, the shift gear section and the transmission component to the load component, wherein the thrust torque is transmitted along the torque path.

Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, eine Freilaufeinheit vorzuschlagen, welche sich durch ein minimales Spiel in dem Schaltzustand der Schalteinrichtung auszeichnet. Somit kann ein geräuscharmer Schaltvorgang in Zug- bzw. Schubrichtung ermöglicht werden.It is therefore an aspect of the invention to propose a freewheel unit which is characterized by minimal play in the switching state of the switching device. Thus, a low-noise shifting process in the pull or push direction can be made possible.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zwischen der Innenverzahnung und der Schaltverzahnung gebildete Spiel derart ausgelegt ist, dass bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung die Innenverzahnung an der Schaltverzahnung abgestützt ist, sodass das Zugmoment parallel über die Innenverzahnung auf das Übertragungsbauteil übertragen wird. Insbesondere wird das Zugmoment in der Koppelstellung der Freilaufeinrichtung teilweise über die Klemmkörper und teilweise über die Schaltmuffe auf das Übertragungsbauteil übertragen. Vorzugsweise verläuft ein erste Teilmomentenpfad bei einer Verdrehung der Antriebswelle in der Drehrichtung und in dem Koppelzustand der Freilaufeinrichtung von der Antriebswelle über die Klemmkörper, den Außenringabschnitt und das Übertagungsbauteil zu dem Lastbauteil und ein zweiter Teilmomentenpfad von der Antriebswelle über den Muffenträgerabschnitt, die Schaltmuffe, den Schaltverzahnungsabschnitt und das Übertagungsbauteil zu dem Lastbauteil, wobei das Schubmoment entlang des ersten und des zweite Teilmomentenpfades übertragen wird.In a further development, it is provided that the play formed between the internal toothing and the switching toothing is designed in such a way that when the drive shaft is rotated in the direction of rotation, the internal toothing is supported on the switching toothing, so that the tensile torque is transmitted in parallel via the internal toothing to the transmission component. In particular, the tensile torque in the coupled position of the freewheel device is partially transmitted to the transmission component via the clamping body and partially via the shift sleeve. When the drive shaft rotates in the direction of rotation and when the freewheel device is in the coupled state, a first partial torque path preferably runs from the drive shaft via the clamping body, the outer ring section and the transmission component to the load component, and a second partial torque path runs from the drive shaft via the sleeve carrier section, the shift sleeve, the shift toothed section and the transfer member to the load member, wherein the shear moment is transferred along the first and second component moment paths.

Durch die Aufteilung des Momentenpfades in dem Koppelzustand der Freilaufeinrichtung wird sichergestellt, dass die auf die Freilaufeinrichtung wirkenden Lasten reduziert sind und somit die Gefahr eines Verklemmens der Klemmkörper in der Klemmstellung weiter reduziert wird.The division of the torque path in the coupling state of the freewheel device ensures that the loads acting on the freewheel device are reduced and the risk of the clamping body jamming in the clamping position is therefore further reduced.

In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass die Schaltverzahnung und/oder die Außenverzahnung und/oder die Innenverzahnung und/oder die Verbindungsverzahnung zumindest auf der in der Drehrichtung orientierten Zahnflanke eine Einsteuerschräge aufweisen. Insbesondere hat die Einsteuerschräge die Funktion den Einsteuervorgang, insbesondere bei einer Bewegung der Schaltmuffe von der Freigabestellung in die Schaltstellung, zu verbessern. Vorzugsweise ist die Einsteuerschräge einseitig, insbesondere der in Zugrichtung orientierten Zahnflanke und/oder der in Schubrichtung abgewandten Zahnflanke, an der Schalt-, Außen-, Innen- und/oder Verbindungsverzahnung angeordnet. Bevorzugt weisen die Schalt-, Außen-, Innen- und Verbindungsverzahnung in der Gegendrehrichtung eine gerade Zahnflanke zur Übertragung des Schubmoments auf. Insbesondere sind die Einsteuerschrägen jeweils durch keilförmige und/oder dachförmige Flächen gebildet, welche zueinander gleichgerichtet sind. Bevorzugt bilden die an der Schalt-, Außen- und/oder Verbindungsverzahnung angeordneten Einsteuerschrägen eine komplementäre Gegenfläche zu der an der Innenverzahnung angeordneten Einsteuerschräge, sodass die Einsteuerschrägen bei einer axialen Bewegung der Schaltmuffe aneinander abgleiten und/oder flächig aneinander anliegen.In a further specific implementation, it is provided that the switching toothing and/or the external toothing and/or the internal toothing and/or the connecting toothing have a control bevel at least on the tooth flank oriented in the direction of rotation. In particular, the control bevel has the function of improving the control process, in particular when the shift sleeve moves from the release position into the shift position. The control bevel is preferably arranged on one side, in particular of the tooth flank oriented in the pulling direction and/or the tooth flank facing away in the pushing direction, on the switching, external, internal and/or connecting toothing. The switching, external, internal and connecting teeth preferably have a straight tooth flank in the opposite direction of rotation for the transmission of the thrust torque. In particular, the control bevels are each formed by wedge-shaped and/or roof-shaped surfaces which are aligned with one another. The control bevels arranged on the shifting, external and/or connecting toothing preferably form a complementary mating surface to the control bevel arranged on the internal toothing, so that the control bevels slide off one another and/or lie flat against one another during an axial movement of the shift sleeve.

Es wird somit eine Schalteinrichtung vorgeschlagen, welche sich aufgrund der Einsteuerschrägen durch einen verschleißarmen und geräuschreduzierten Schaltvorgang auszeichnet.A shifting device is thus proposed which, due to the control bevels, is characterized by a low-wear and noise-reduced shifting process.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Getriebe mit der Antriebswelle, dem Lastbauteil und der Freilaufeinheit, wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Insbesondere wird ein Getriebe vorgeschlagen, welches beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, bevorzugt einem elektrifizierten Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Hybridfahrzeug einsetzbar ist. Vorzugsweise ist das Getriebe als ein Automatikgetriebe, ein Schaltgetriebe und/oder ein Gangwechselgetriebe ausgebildet. Im Speziellen ist das Getriebe als ein Zwei-Gang-Getriebe ausgebildet. Die Antriebswelle ist mit dem Lastbauteil in dem Freigabezustand der Schalteinrichtung genau in der Drehrichtung und in dem Schaltzustand der Schalteinrichtung sowohl in der Drehrichtung als auch in der Gegendrehrichtung drehmomentübertragend verbunden. Anders ausgedrückt ist die Freilaufeinheit ausgebildet, die Antriebswelle mit dem Lastbauteil wahlweise einseitig, also in der einen Drehrichtung, oder beidseitig, also in der Drehrichtung und der Gegendrehrichtung, drehfest zu setzen. Insbesondere ist das Zugmoment und das Schubmoment über die Freilaufeinheit unterbrechungsfrei zwischen der Antriebswelle und dem Lastbauteil übertragbar, wenn die Schalteinrichtung in dem Schaltzustand geschaltet ist. Vorzugsweise ist die Drehachse der Freilaufeinheit koaxial zu der Drehachse der Antriebswelle angeordnet, wobei die Freilaufeinrichtung und die Schalteinrichtung auf der Antriebswelle angeordnet sind. Bevorzugt ist zumindest der Muffenträgerabschnitt dreh- und axialfest mit der Antriebswelle verbunden. Das somit vorgeschlagene Getriebe ist somit sanft schaltbar, wobei bei dem Momentenwechsel kein Null-Durchlauf der Freilaufeinheit stattfindet.A further object of the invention relates to a transmission with the drive shaft, the load component and the freewheel unit, as these have already been described above. In particular, a transmission is proposed which can be used, for example, in a motor vehicle, preferably an electrified motor vehicle, for example a hybrid vehicle. The transmission is preferably designed as an automatic transmission, a manual transmission and/or a change-speed transmission. In particular, the transmission is designed as a two-speed transmission. The drive shaft is torque-transmittingly connected to the load member in the release state of the shifting device precisely in the rotational direction and in the shifting state of the shifting device in both the rotational direction and the counter-rotational direction. In other words, the freewheel unit is designed to fix the drive shaft with the load component in a rotationally fixed manner either on one side, ie in one direction of rotation, or on both sides, ie in the direction of rotation and the opposite direction of rotation. In particular, the traction torque and the thrust torque can be transmitted without interruption between the drive shaft and the load component via the freewheel unit when the switching device is switched in the switching state. The axis of rotation of the freewheel unit is preferably arranged coaxially to the axis of rotation of the drive shaft, the freewheel device and the shifting device being arranged on the drive shaft. At least the sleeve carrier section is preferably connected to the drive shaft in a rotationally and axially fixed manner. The transmission proposed in this way can therefore be shifted smoothly, with the freewheel unit not passing through zero during the torque change.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang zum Antrieb mindestens eines Antriebsrades des Fahrzeugs sowie mit der Freilaufeinheit und/oder mit dem Getriebe wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Insbesondere ist der Antriebsstrang für eine elektrische Antriebsachse und/oder ein rein elektrisches oder hybrides Antriebskonzept ausgebildet und/oder geeignet. Insbesondere dient der Antriebsstrang zur Übertragung und/oder Verteilung des Drehmoments von mindestens einer Antriebsmaschine, vorzugsweise eine elektrische Maschine und/oder Verbrennungskraftmaschine, auf das mindestens eine Antriebsrad. Vorzugsweise verläuft der Momentenpfad von der Antriebsmaschine über die Freilaufeinheit und optional das Getriebe zu dem mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs. Im Speziellen kann die Freilaufeinheit als Trennkupplung ausgebildet zur Auftrennung des Antriebsstranges genutzt werden. Alternativ oder optional ergänzend kann die Freilaufeinheit in Kombination mit einer geregelten Reibkupplung zur Realisierung eines lastschaltbaren Zwei-Gang-Getriebes genutzt werden.A further object of the invention relates to a vehicle with a drive train for driving at least one drive wheel of the vehicle and with the freewheel unit and/or with the transmission as already described above. In particular, the drive train for an electric drive axle and / or a pure electric or hybrid drive concept designed and / or suitable. In particular, the drive train serves to transmit and/or distribute the torque from at least one drive machine, preferably an electric machine and/or internal combustion engine, to the at least one drive wheel. The torque path preferably runs from the drive machine via the freewheel unit and optionally the transmission to the at least one drive wheel of the vehicle. In particular, the freewheel unit can be designed as a separating clutch and used to separate the drive train. Alternatively or optionally in addition, the freewheel unit can be used in combination with a controlled friction clutch to implement a power-shiftable two-speed transmission.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Freilaufeinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Freilaufeinheit für das Fahrzeug gemäß 1;
  • 3 eine perspektivische Detailansicht der Freilaufeinheit aus 2;
  • 4 die Freilaufeinheit in gleicher Darstellung wie 3 in einem Schubbetrieb;
  • 5 die Freilaufeinheit in gleicher Darstellung wie 3 in einem Zugbetrieb;
  • 6 eine Weiterbildung der Freilaufeinheit gemäß 2 in einer perspektivischen Detailansicht als ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention. It shows:
  • 1 a schematic representation of a vehicle with a freewheel unit as an embodiment of the invention;
  • 2 an exploded perspective view of a freewheel unit for the vehicle according to 1 ;
  • 3 a perspective detailed view of the freewheel unit 2 ;
  • 4 the freewheel unit in the same representation as 3 in an overrun mode;
  • 5 the freewheel unit in the same representation as 3 in a train operation;
  • 6 according to a further development of the freewheel unit 2 in a perspective detailed view as a further embodiment.

1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Fahrzeug 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise als ein Personen- oder Nutzfahrzeug ausgebildet sein. Das Fahrzeug 1 weist einen Antriebsstrang 2 auf, welcher ausgebildet ist, ein Antriebsmoment, insbesondere ein Drehmoment, für mindestens zwei Antriebsräder 3a, b des Fahrzeugs 1 bereitzustellen. 1 shows a vehicle 1 as an exemplary embodiment of the invention in a highly schematic representation. The vehicle 1 can be designed as a passenger vehicle or commercial vehicle, for example. The vehicle 1 has a drive train 2 which is designed to provide a drive torque, in particular a torque, for at least two drive wheels 3a, b of the vehicle 1.

Der Antriebsstrang 2 weist mindestens eine Antriebsmaschine 4 auf, welche zur Erzeugung und/oder Miterzeugung des Antriebsmoments ausgebildet und/oder geeignet ist. Beispielsweise kann der Antriebstrang 2 für ein elektrisches oder hybrides Antriebskonzept geeignet sein. Im Fall des elektrischen Antriebskonzepts, ist die Antriebsmaschine 4 als eine elektrische Maschine ausgebildet. Im Fall des hybriden Antriebskonzepts, ist die Antriebsmaschine 4 als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet.The drive train 2 has at least one drive machine 4, which is designed and/or suitable for generating and/or co-generating the drive torque. For example, the drive train 2 can be suitable for an electric or hybrid drive concept. In the case of the electric drive concept, the drive machine 4 is designed as an electric machine. In the case of the hybrid drive concept, the drive machine 4 is designed as an internal combustion engine.

Des Weiteren weist der Antriebsstrang 2 eine Freilaufeinheit 5, ein Getriebe 6 sowie eine durch die Antriebsmaschine 4 antreibbare Antriebswelle 7 auf, wobei die Antriebswelle 7 über die Freilaufeinheit 5 und das Getriebe 6 antriebstechnisch mit den Antriebsrädern 3a, b des Fahrzeugs 1 gekoppelt und/oder koppelbar ist. Im Falle des hybriden Antriebskonzepts, kann die Freilaufeinheit 5 einen integralen Bestandteil eines Hybridmoduls bilden, welches eine elektrische Maschine als eine weitere Antriebsmaschine umfasst. Das Getriebe 6 kann beispielsweise als ein mehrgängiges, insbesondere als zweigängiges Automatikgetriebe ausgebildet sein.In addition, the drive train 2 has a freewheel unit 5, a transmission 6 and a drive shaft 7 that can be driven by the engine 4, the drive shaft 7 being coupled to the drive wheels 3a, b of the vehicle 1 via the freewheel unit 5 and the transmission 6 and/or can be coupled. In the case of the hybrid drive concept, the freewheeling unit 5 can form an integral part of a hybrid module, which includes an electric machine as a further drive machine. The transmission 6 can be designed, for example, as a multi-gear, in particular as a two-gear, automatic transmission.

Bei Getriebekonzepten von Elektro- und Hybridfahrzeugen mit mehr als einem Gang kann das Problem auftreten, dass während des Schaltvorgangs eine Zugkraftunterbrechung eintreten kann. Hierzu 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.In the case of transmission concepts for electric and hybrid vehicles with more than one gear, the problem can arise that traction power can be interrupted during the shifting process. For this purpose, a special transmission concept must be provided so that shifting without interruption of tractive force can be implemented in a multi-speed transmission. One way of implementing power shifting is to integrate a clutch in combination with a conventional shifting element.

Die Freilaufeinheit 5 ist als hierzu als ein schaltbarer Freilauf ausgebildet, welcher eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung des Getriebes 6 ermöglicht und zugleich für einen Rekuperationsbetrieb des Antriebsstrangs 2 geeignet ist. Des Weiteren kann die Freilaufeinheit 5 zur Auftrennung des Antriebsstranges 2 genutzt werden. Die Freilaufeinheit 5 kann jedoch auch in Kombination mit einer geregelten Reibkupplung, nicht dargestellt, zur Realisierung einer lastschaltbaren zweigängigen E-Achse genutzt werden.For this purpose, the freewheel unit 5 is designed as a shiftable freewheel, which enables shifting of the transmission 6 without any interruption in traction and is at the same time suitable for recuperation operation of the drive train 2 . Furthermore, the freewheel unit 5 can be used to separate the drive train 2 . However, the freewheel unit 5 can also be used in combination with a controlled friction clutch, not shown, to implement a power-shiftable two-speed electric axle.

2 zeigt die Freilaufeinheit 5 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Freilaufeinheit 5 weist eine Freilaufeinrichtung 8 und eine Schalteinrichtung 9 auf, wobei die Freilaufeinrichtung 8 und die Schalteinrichtung 9 in Bezug auf eine Drehachse D der Antriebswelle 7, nicht dargestellt, koaxial zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten sitzen die Freilaufeinrichtung 8 und die Schalteinrichtung 9 gemeinsam auf der Antriebswelle 7. 2 shows the freewheel unit 5 in a perspective exploded view as a further embodiment of the invention. The freewheel unit 5 has a freewheel device 8 and a shifting device 9, the freewheeling device 8 and the shifting device 9 being arranged coaxially with respect to an axis of rotation D of the drive shaft 7, not shown. In other words, the freewheel device 8 and the shifting device 9 sit together on the drive shaft 7.

Die Freilaufeinheit 5 weist einen Käfig 10 sowie einen konzentrisch dazu angeordneten Außenringabschnitt 11 auf. Der Käfig 10 dient zur Führung mehrerer um die Drehachse D gleichmäßig verteilter Klemmkörper 12, wobei die Klemmkörper 12 jeweils in einer in dem Käfig vorgesehenen Aufnahmetasche 13 verliersicher gehalten sind. Die Klemmkörper 12 sind in dieser Ausführung als Zylinderrollen ausgebildet, welche drehbar in der Aufnahmetasche 13 gehalten sind. In einer Einbausituation sind die Klemmkörper 12 mit der Antriebswelle 7 in Wirkverbindung bringbar. Hierzu können die Klemmkörper 12 unmittelbar an einem Außenumfang der Antriebswelle 7 anliegen oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Innenrings, nicht dargestellt, an der Antriebswelle 7 abgestützt sein.The freewheel unit 5 has a cage 10 and an outer ring section 11 arranged concentrically thereto. The cage 10 serves to guide a plurality of clamping bodies 12 distributed uniformly around the axis of rotation D, with the clamping bodies 12 each being held captive in a receiving pocket 13 provided in the cage. the In this embodiment, clamping bodies 12 are designed as cylindrical rollers, which are rotatably held in the receiving pocket 13 . In an installation situation, the clamping bodies 12 can be brought into an operative connection with the drive shaft 7 . For this purpose, the clamping bodies 12 can rest directly on an outer circumference of the drive shaft 7 or optionally be supported on the drive shaft 7 with the interposition of an inner ring, not shown.

Der Außenringabschnitt 11 ist durch einen separaten Außenring gebildet, welcher an seinem Innenumfang mehrere um die Drehachse D verteilte Klemmkonturen 14 aufweist. Dabei ist jeder der Klemmkörper 12 an bzw. in einer der Klemmkonturen 14 angeordnet. Die Klemmkonturen 14 sind in dieser Ausführung jeweils durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Rampe gebildet, an welcher die Klemmkörper 12 bei einer Relativverdrehung zwischen Käfig 10 und Außenringabschnitt 11 anlaufen können.The outer ring section 11 is formed by a separate outer ring, which has a plurality of clamping contours 14 distributed around the axis of rotation D on its inner circumference. Each of the clamping bodies 12 is arranged on or in one of the clamping contours 14 . In this embodiment, the clamping contours 14 are each formed by a ramp running in the circumferential direction, on which the clamping bodies 12 can run up against a relative rotation between the cage 10 and the outer ring section 11 .

Die Freilaufeinrichtung 8 weist weiterhin ein Übertragungsbauteil 15 auf, um das Antriebsmoment von der Antriebswelle 7 an ein Lastbauteil, nicht dargestellt, weiterzuleiten. Das Lastbauteil kann beispielsweise durch ein Gehäuse oder Gehäuseabschnitt oder ein lastführendes Getrieberad, z.B. Zahnrad o.ä. Bauteil ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Lastbauteil als ein Getriebebauteil des Getriebes 6 ausgebildet sein. Das Übertragungsbauteil 15 weist einen koaxial zur Drehachse D angeordneten Zylinderabschnitt 16 sowie einen sich daran radial nach außen erstreckenden Flanschabschnitt 17 auf. Dabei ist der Außenringabschnitt 10 drehfest in dem Zylinderabschnitt 16 aufgenommen. Beispielsweise kann der Außenringabschnitt 10 kraftschlüssig, beispielsweise über eine Presspassung, in dem Zylinderabschnitt 16 montiert sein. Der Flanschabschnitt 17 dient zur drehfesten Befestigung mit dem Lastbauteil und kann hierzu beispielsweise mehrere Befestigungsmittelaufnahmen 18 zur Aufnahme jeweils eines Befestigungsmittels aufweisen.The freewheel device 8 also has a transmission component 15 in order to transmit the drive torque from the drive shaft 7 to a load component, not shown. The load component can be formed, for example, by a housing or housing section or a load-carrying gear wheel, e.g. For example, the load component can be designed as a transmission component of the transmission 6 . The transmission component 15 has a cylinder section 16 arranged coaxially to the axis of rotation D and a flange section 17 extending radially outward thereon. The outer ring section 10 is accommodated in the cylinder section 16 in a rotationally fixed manner. For example, the outer ring section 10 can be mounted in the cylinder section 16 with a non-positive fit, for example via a press fit. The flange section 17 is used for non-rotatable attachment to the load component and for this purpose can have, for example, a plurality of attachment means receptacles 18 for receiving one attachment means each.

Ferner weist die Freilaufeinrichtung 8 einen Schaltverzahnungsabschnitt 19 auf, welcher an seinem Außenumfang eine Schaltverzahnung 20 trägt. Der Schaltverzahnungsabschnitt 19 ist als ein Zahnkranz ausgebildet, welcher drehfest an einem Außenumfang des Zylinderabschnitts 16 angeordnet ist. Beispielsweise kann der Schaltverzahnungsabschnitt 19 kraftschlüssig, beispielsweise über eine Presspassung, außenseitig an dem Zylinderabschnitt 16 montiert sein.Furthermore, the freewheel device 8 has a switching toothing section 19 which carries a switching toothing 20 on its outer circumference. The switching toothing section 19 is designed as a ring gear which is arranged on an outer circumference of the cylinder section 16 in a rotationally fixed manner. For example, the switching gear section 19 can be mounted on the outside of the cylinder section 16 in a non-positive manner, for example by means of a press fit.

Die Schalteinrichtung 9 weist einen Muffenträgerabschnitt 21, welcher an seinem Außenumfang eine Außenverzahnung 22 trägt. In einer Einbausituation ist der Muffenträgerabschnitt 21 mit der Antriebswelle 7 wirkverbunden. Der Muffenträgerabschnitt 21 ist in dieser Ausführung als ein Muffenträgerring ausgebildet, welcher beispielsweise dreh- und axialfest an einem Außenumfang der Antriebswelle 7 angeordnet bzw. montiert ist.The switching device 9 has a sleeve support section 21 which has external teeth 22 on its outer circumference. In an installation situation, the sleeve support section 21 is operatively connected to the drive shaft 7 . In this embodiment, the sleeve carrier section 21 is designed as a sleeve carrier ring, which is arranged or mounted on an outer circumference of the drive shaft 7 so as to be rotationally and axially fixed, for example.

Die Schalteinrichtung 9 weist eine Schaltmuffe 23 auf, welche an ihrem Innenumfang eine Innenverzahnung 24 trägt, wobei die Schaltmuffe 23 über die Innenverzahnung 24 mit der Außenverzahnung 22 des Muffenträgerabschnitts in Eingriff steht. Die Außenverzahnung 22 und die Innenverzahnung 24 sind jeweils durch eine in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D ausgerichtete Geradverzahnung ausgebildet, sodass die Schaltmuffe 23 in axialer Richtung relativ zu dem Muffenträgerabschnitt 21 bewegbar ist und in Umfangsrichtung drehfest an dem Muffenträgerabschnitt 21 gesichert ist.The shifting device 9 has a shift sleeve 23 which has internal teeth 24 on its inner circumference, the shift sleeve 23 being in engagement with the external teeth 22 of the sleeve support section via the internal teeth 24 . The external teeth 22 and the internal teeth 24 are each formed by straight teeth aligned in the axial direction with respect to the axis of rotation D, so that the shift sleeve 23 can be moved in the axial direction relative to the sleeve carrier section 21 and is secured in a rotationally fixed manner on the sleeve carrier section 21 in the circumferential direction.

Die Freilaufeinrichtung 8 ist zwischen einem Koppelzustand und einem Freilaufzustand schaltbar, wobei die Freilaufeinrichtung 8 und die Antriebswelle 7 in dem Koppelzustand drehfest miteinander gekoppelt und in dem Freilaufzustand voneinander entkoppelt sind. Hierzu sind die Klemmkörper 12 zur Schaltung des Koppelzustands in eine Klemmstellung F1 und zur Schaltung des Freilaufzustands in eine Freigabestellung F2 anordbar, wie dies insbesondere in den 4, 5 dargestellt ist. Dabei ist die Freilaufeinrichtung 8 in Abhängigkeit der Drehrichtung DR, GR der Antriebswelle 7 selbsttätig zwischen dem Koppelzustand und dem Freilaufzustand schaltbar. In der Klemmstellung F1 sind die Klemmkörper 12 gegenüber der Antriebswelle 7 klemmend an der Klemmkontur 14 angeordnet, sodass eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 7 auf das Übertragungsbauteil 15 in der Drehrichtung DR möglich ist. In der Freilaufstellung F2 sind die Klemmkörper 12 gegenüber der Antriebswelle 7 verdrehbar in der Klemmkontur 14 angeordnet, sodass eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 7 auf das Übertragungsbauteil 15 in der Gegendrehrichtung GR unterbrochen ist.The freewheel device 8 can be switched between a coupled state and a freewheeling state, the freewheeling device 8 and the drive shaft 7 being rotationally fixedly coupled to one another in the coupled state and being decoupled from one another in the freewheeling state. For this purpose, the clamping bodies 12 can be arranged to switch the coupling state into a clamping position F1 and to switch the freewheeling state into a release position F2, as is particularly the case in FIGS 4 , 5 is shown. The freewheel device 8 can be switched automatically between the coupled state and the freewheel state depending on the direction of rotation DR, GR of the drive shaft 7 . In the clamping position F1, the clamping bodies 12 are arranged clampingly on the clamping contour 14 opposite the drive shaft 7, so that torque can be transmitted from the drive shaft 7 to the transmission component 15 in the direction of rotation DR. In the freewheeling position F2, the clamping bodies 12 are arranged in the clamping contour 14 such that they can rotate relative to the drive shaft 7, so that torque transmission from the drive shaft 7 to the transmission component 15 in the opposite direction of rotation GR is interrupted.

Die Schalteinrichtung 9 ist zwischen einem Schaltzustand und einem Freigabezustand schaltbar, wobei die Freilaufeinrichtung 8 und die Schalteinrichtung 9 in dem Schaltzustand miteinander gekoppelt und in dem Freigabezustand voneinander entkoppelt sind. Hierzu ist die Schaltmuffe 23 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zur Schaltung des Schaltzustands in eine Schaltstellung S1 und in axialer Gegenrichtung zur Schaltung des Freigabezustands in eine Freigabestellung S2 verschiebbar. Beispielsweise kann die Schaltmuffe 23 hierzu mit einem Schaltaktor verbunden sein, welcher die Schaltmuffe 23 zwischen der Schaltstellung S1 und der Freigabestellung S2 bewegt. In der Schaltstellung S1 steht die Innenverzahnung 24 der Schaltmuffe 23 einerseits mit der Außenverzahnung 22 und andererseits mit der Schaltverzahnung 29 in Eingriff, sodass eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 7 über die Schalteinrichtung 9 auf das Übertragungsbauteil 15 möglich ist. In der Freigabestellung S2 sind die Schaltmuffe 23 und der Schaltverzahnungsabschnitt 19 außer Eingriff, sodass eine Drehmomentübertragung zwischen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 unterbrochen ist.The switching device 9 can be switched between a switching state and a release state, the freewheel device 8 and the switching device 9 being coupled to one another in the switching state and being decoupled from one another in the release state. For this purpose, the shift sleeve 23 is displaceable in the axial direction with respect to the axis of rotation D for switching the switching state into a switching position S1 and in the opposite axial direction for switching the release state into a release position S2. For example, the shift sleeve 23 can be connected to a shift actuator for this purpose, which moves the shift sleeve 23 between the shift position S1 and the release position S2. In the switching position S1 is the internal teeth 24 of Shift sleeve 23 engages on the one hand with the external teeth 22 and on the other hand with the shift teeth 29, so that torque can be transmitted from the drive shaft 7 via the shifting device 9 to the transmission component 15. In the release position S2, the shift sleeve 23 and the shift toothed section 19 are disengaged, so that torque transmission between the freewheel device 8 and the shift device 9 is interrupted.

Aus dem Stand der Technik bekannte schaltbare Freiläufe haben in der Regel das Problem, dass bei kontinuierlichen Zug-Schub-Wechseln entweder das Spiel im Freilauf ständig durchlaufen werden muss oder die jeweilige Schaltposition zur Drehmomentübertragung in Zug- und Schubrichtung ständig geschalten werden muss. Insbesondere bei der Verwendung eines solchen Konzeptes im Antriebsstrang 2 ist dieses Problem nicht tolerabel. Die vorgeschlagene Freilaufeinheit 5 weist hierzu eine Verbindungseinrichtung 25 auf, welche in axialer Richtung zwischen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 angeordnet ist und zur drehfesten Verbindung des Käfigs 10 mit der Schaltmuffe 23 dient, wenn die Schaltmuffe 23 in der Schaltstellung angeordnet ist.Known from the prior art switchable freewheels usually have the problem that with continuous traction-push changes, either the game in the freewheel must be constantly run through or the respective switch position for torque transmission in the pull and push direction must be switched constantly. In particular when using such a concept in the drive train 2, this problem is intolerable. For this purpose, the proposed freewheel unit 5 has a connecting device 25, which is arranged in the axial direction between the freewheel device 8 and the shifting device 9 and is used for the non-rotatable connection of the cage 10 with the shift sleeve 23 when the shift sleeve 23 is arranged in the shift position.

Die Verbindungseinrichtung 25 weist einen ringförmigen Gundkörperabschnitt 26, insbesondere eine Ringscheibe, auf, welcher koaxial zu der Drehachse D angeordnet ist. Der Grundkörperabschnitt 26 trägt an seinem Außenumfang eine Verbindungsverzahnung 27, welche als weitere in axialer Richtung erstreckende Geradverzahnung ausgebildet ist. In der Schaltstellung S1 der Schaltmuffe 23 steht die Innenverzahnung 24 mit der Verbindungsverzahnung 27 in Eingriff, sodass die Verbindungseinrichtung 25 drehfest über die Schaltmuffe 23 mit dem Muffenträgerabschnitt 21 verbunden ist. Beispielsweise sind die Verzahnungen, insbesondere die Schaltverzahnung 20 des Schaltverzahnungsabschnitts 19, die Außenverzahnung 22 des Muffenträgerabschnitts 21, die Innenverzahnung 24 der Schaltmuffe 23 sowie die Verbindungsverzahnung 27 der Verbindungseinrichtung 25, mit Dachschrägen auszuführen.The connecting device 25 has an annular base body section 26, in particular an annular disk, which is arranged coaxially to the axis of rotation D. The base body section 26 carries on its outer circumference a connecting toothing 27 which is designed as a further straight toothing extending in the axial direction. In the switching position S1 of the shift sleeve 23 , the internal toothing 24 is in engagement with the connecting toothing 27 , so that the connecting device 25 is connected to the sleeve carrier section 21 in a torque-proof manner via the shift sleeve 23 . For example, the toothing, in particular the switching toothing 20 of the switching toothing section 19, the external toothing 22 of the sleeve carrier section 21, the internal toothing 24 of the shifting sleeve 23 and the connecting toothing 27 of the connecting device 25, are designed with sloping ceilings.

Ferner weist der Grundkörperabschnitt 26 eine Formschlusskontur 28 auf, welche durch mehrere umlaufend an dem Grundkörperabschnitt 26 angeformte Laschen 29 gebildet ist, die sich in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D in Richtung des Käfigs 10 erstrecken. Der Käfig 10 weist eine zu der Formschlusskontur 28 komplementäre Gegenkontur 30 auf, welche durch mehrere zu der Formschlusskontur 28 axial gegenüberliegende Aussparungen 31 gebildet ist, die in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D in den Käfig 10 eingebracht sind. In montierten Zustand steht die Formschlusskontur 28 mit der Gegenkontur 31 zumindest in Umfangsrichtung um die Drehachse D formschlüssig in Eingriff, sodass bei einem Momentenwechsel der Käfig 10 durch die Verbindungseinrichtung 25 mitgenommen wird.Furthermore, the base body section 26 has a form-fitting contour 28 which is formed by a plurality of tabs 29 which are formed circumferentially on the base body section 26 and which extend in the axial direction in relation to the axis of rotation D in the direction of the cage 10 . The cage 10 has a counter-contour 30 which is complementary to the form-fitting contour 28 and is formed by a plurality of recesses 31 which are axially opposite to the form-fitting contour 28 and which are introduced into the cage 10 in the axial direction in relation to the axis of rotation D. In the assembled state, the positive-locking contour 28 is positively engaged with the counter-contour 31 at least in the circumferential direction about the axis of rotation D, so that the cage 10 is carried along by the connecting device 25 when there is a change in torque.

Es kann somit ein klassischer Freilauf mit der Funktion einer Klauenschaltung kombiniert werden, wobei hierzu die Funktionen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 miteinander verbunden werden und voneinander abhängig sind. In dieser Kombination wird die Freilaufeinrichtung 8 im Koppelzustand genutzt, um das Antriebsmoment in der Drehrichtung DR, insbesondere einer Zugrichtung, zu übertragen, und die Schalteinrichtung 9 im Schaltzustand genutzt, um das Antriebsmoment in der Gegendrehrichtung GR, insbesondere einer Schubrichtung, zu übertragen. Des Weiteren ist die Verbindungseinrichtung 25 insbesondere beim Einspurvorgang von Bedeutung, um eine genaue Ausrichtung der Schalteinrichtung 9 zur Freilaufeinrichtung 8 zu definieren.A classic freewheel can thus be combined with the function of a claw shift, for which purpose the functions of the freewheel device 8 and the switching device 9 are connected to one another and are dependent on one another. In this combination, the freewheel device 8 is used in the coupled state to transmit the drive torque in the direction of rotation DR, in particular a pulling direction, and the switching device 9 is used in the switching state to transmit the drive torque in the opposite direction of rotation GR, in particular a pushing direction. Furthermore, the connecting device 25 is important, particularly during the meshing process, in order to define an exact alignment of the shifting device 9 with respect to the freewheel device 8 .

3 zeigt die Freilaufeinheit 5 im zusammengebauten Zustand in einer perspektivischen Detailansicht, wobei das Übertragungsbauteil 15, wie in 2 gezeigt, ausgeblendet ist. Außerdem ist die Innenverzahnung 24 der Schaltmuffe 23 zur besseren Verständlichkeit freigelegt. In der gezeigten Darstellung ist die Schalteinrichtung 9 im Schaltzustand, wobei die Schaltmuffe 23 mit dem Muffenträgerabschnitt 21, der Verbindungseinrichtung 25 und dem Schaltverzahnungsabschnitt 19 in Eingriff steht. 3 shows the freewheel unit 5 in the assembled state in a perspective detailed view, with the transmission component 15, as in 2 shown is hidden. In addition, the internal teeth 24 of the shift sleeve 23 are exposed for better understanding. In the illustration shown, the shifting device 9 is in the shifting state, with the shifting sleeve 23 being in engagement with the sleeve carrier section 21 , the connecting device 25 and the shifting toothed section 19 .

Dabei weist die Schaltverzahnung 20 eine geringere Zahnbreite als die Außenverzahnung 22 und die Verbindungsverzahnung 27 auf, sodass zwischen den Zähnen der Schaltverzahnung 20 und den Zähnen der Innenverzahnung 24 ein Spiel 32 in Umfangsrichtung gebildet ist. Durch das Spiel 32 wird ermöglich, das bei einem Momentenwechsel die Momentübertragung definiert zwischen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 umgeschaltet werden kann. Anders ausgedrückt ist durch das Spiel 32 eine gewisse Relativverdrehung zwischen der Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 im Schaltzustand möglich, welche zur Umschaltung der Freilaufeinrichtung 8 zwischen Freilaufzustand und Koppelzustand benötigt wird.The switching teeth 20 have a smaller tooth width than the external teeth 22 and the connecting teeth 27 so that between the teeth of the switching teeth 20 and the teeth of the internal teeth 24 there is play 32 in the circumferential direction. The clearance 32 makes it possible for the torque transmission to be switched over in a defined manner between the freewheel device 8 and the switching device 9 when there is a change in torque. In other words, the play 32 allows a certain relative rotation between the freewheel device 8 and the switching device 9 in the switching state, which is required for switching the freewheel device 8 between the freewheeling state and the coupled state.

4 und 5 zeigen die Freilaufeinheit 5 in gleicher Darstellung wie die 3 im Schaltzustand, wobei die Freilaufeinrichtung 8 in der 4 in dem Freilaufzustand und in der 5 in dem Koppelzustand geschaltet ist. 4 and 5 show the freewheel unit 5 in the same representation as the 3 in the switching state, the freewheel device 8 in the 4 in the freewheeling state and in the 5 is switched to the coupled state.

In dem Freilaufzustand, wie in 4 dargestellt, wird bei einer Verdrehung der Antriebswelle 7 in der Gegendrehrichtung GR ein Schubmoment SM über die aneinander anliegenden Flanken der Innenverzahnung 24 und der Schaltverzahnung 20 übertragen. Die Klemmkörper 12 befinden sich dabei in der Freilaufstellung F2, insbesondere in entsprechenden Taschen der Klemmkontur 14, sodass ein über die Antriebswelle 7 eingeleitetes Drehmoment über die Schalteinrichtung 9 auf das Übertragungsbauteil 15, wie in 2 beschrieben, übertragen wird. Anders ausgedrückt verläuft ein Momentenpfad von der Antriebswelle 7 über die Schalteinrichtung 9 zu dem Übertragungsbauteil 15, wobei das Drehmoment entlang des Momentenpfades übertragen wird.In the free running state as in 4 shown, when the drive shaft 7 rotates in the opposite direction of rotation GR, a thrust moment SM occurs transmitted via the abutting flanks of the internal toothing 24 and the switching toothing 20 . The clamping bodies 12 are in the freewheeling position F2, in particular in corresponding pockets of the clamping contour 14, so that a torque introduced via the drive shaft 7 via the switching device 9 to the transmission component 15, as in 2 described, is transmitted. In other words, a torque path runs from the drive shaft 7 via the switching device 9 to the transmission component 15, with the torque being transmitted along the torque path.

Kommt es zu einem Drehmomentwechsel, insbesondere bei einem Wechsel von Schub- auf Zugbetrieb, an der Antriebswelle 7, so wird zunächst das Drehmoment auf den Muffenträgerabschnitt 21 und die Schaltmuffe 23 eingeleitet, da sich die Klemmkörper 12 noch in der Freilaufstellung F2 befinden. Die Schaltmuffe 23 bewegt sich durch den Drehmomentwechsel in der Drehrichtung DR in das Spiel 32 hinein, wobei zugleich die Verbindungseinrichtung 25 und somit der Käfig 10 durch die Schaltmuffe 23 in der Drehrichtung DR mitgenommen wird. Somit wandern die Klemmkörper 31 an der Klemmkontur 14 in Richtung der Klemmstellung F1 und beginnen zu greifen, sodass der Koppelzustand erreicht ist.If there is a change in torque, in particular when changing from overrun to traction operation, on the drive shaft 7, the torque is first applied to the sleeve carrier section 21 and the shift sleeve 23, since the clamping bodies 12 are still in the freewheeling position F2. The shift sleeve 23 moves into the clearance 32 in the direction of rotation DR as a result of the change in torque, with the connecting device 25 and thus the cage 10 being entrained by the shift sleeve 23 in the direction of rotation DR at the same time. The clamping bodies 31 thus migrate on the clamping contour 14 in the direction of the clamping position F1 and begin to grip, so that the coupling state is reached.

In dem Koppelzustand, wie in 5 dargestellt, wird bei einer Verdrehung der Antriebswelle 7 in der Drehrichtung DR ein Zugmoment ZM über die mit dem Außenringabschnitt 11 in Klemmverbindung stehenden Klemmkörper 12 übertragen. Die Klemmkörper 12 befinden sich dabei in der Klemmstellung F1 an der Klemmkontur 14, sodass ein über die Antriebswelle 7 eingeleitetes Drehmoment über die Freilaufeinrichtung 8 auf das Übertragungsbauteil 15, wie in 2 beschrieben, übertragen wird. Anders ausgedrückt verläuft ein Momentenpfad von der Antriebswelle 7 über die Freilaufeinrichtung 8 zu dem Übertragungsbauteil 15, wobei das Drehmoment entlang des Momentenpfades übertragen wird. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Drehmomentübertragung in dem Koppelzustand zusätzlich bzw. parallel durch die Schalteinrichtung 9 erfolgt. Hierzu muss das Spiel 32 derart angepasst werden, dass die Zahnflanken der Innenverzahnung 24 und der Schaltverzahnung 27 in dem Koppelzustand in der Drehrichtung DR aneinander abgestützt sind, sodass ein erster Teilmomentenpfad über die Freilaufeinrichtung 8 und ein zweiter Teilmomentenpfad über die Schalteinrichtung 9 verläuft.In the coupled state as in 5 shown, when the drive shaft 7 rotates in the direction of rotation DR, a tensile torque ZM is transmitted via the clamping bodies 12 that are clamped to the outer ring section 11 . The clamping bodies 12 are in the clamping position F1 on the clamping contour 14, so that a torque introduced via the drive shaft 7 via the freewheel device 8 to the transmission component 15, as shown in FIG 2 described, is transmitted. In other words, a torque path runs from the drive shaft 7 via the freewheel device 8 to the transmission component 15, with the torque being transmitted along the torque path. In principle, it is also conceivable for the torque to be transmitted in the coupled state additionally or in parallel by the switching device 9 . For this purpose, the clearance 32 must be adjusted in such a way that the tooth flanks of the internal toothing 24 and the switching toothing 27 are supported on one another in the coupled state in the direction of rotation DR, so that a first partial torque path runs via the freewheel device 8 and a second partial torque path runs via the switching device 9.

Bei einem erneuten Drehmomentwechsel, insbesondere bei einem Wechsel von Zug auf Schubbetrieb, stellt sich wieder der Freilaufzustand an der Freilaufeinrichtung 8 ein. Dabei wird der Käfig 10 durch die Verbindungseinrichtung 25 wieder gezielt in der Gegendrehrichtung GR zurückgestellt, um die Klemmkörper 12 von der Klemmstellung F1 in die Freilaufstellung F2 zu befördern.When the torque changes again, in particular when changing from traction to overrun operation, the freewheeling state at the freewheeling device 8 is restored. In this case, the cage 10 is again specifically reset in the opposite direction of rotation GR by the connecting device 25 in order to convey the clamping bodies 12 from the clamping position F1 to the free-wheeling position F2.

Durch die direkte Verbindung des Freilaufeinrichtung 8 und der Schalteinrichtung 9 über die Verbindungseinrichtung 25, wird ein Verklemmen der Klemmkörper 12, insbesondere in der Klemmstellung F1, verhindert. Des Weiteren können Probleme beim Auslegen der Schaltmuffe 23 sowie ungewünschte Schwingungen im Antriebsstrang 2 reduziert werden, sodass insgesamt ein geräuscharmer Schaltvorgang realisiert wird.The direct connection of the freewheel device 8 and the switching device 9 via the connecting device 25 prevents the clamping bodies 12 from jamming, in particular in the clamping position F1. Furthermore, problems in the design of the shift sleeve 23 and undesired vibrations in the drive train 2 can be reduced, so that overall a low-noise shifting process is implemented.

6 zeigt die Freilaufeinheit 5 in gleicher Darstellung wie 3 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der gezeigten Darstellung weisen die Verzahnungen, insbesondere die Schaltverzahnung 20 des Schaltverzahnungsabschnitts 19, die Außenverzahnung 22 des Muffenträgerabschnitts 21, die Innenverzahnung 24 der Schaltmuffe 23 sowie die Verbindungsverzahnung 27 der Verbindungseinrichtung 25, jeweils eine Einsteuerschräge 33 auf. Die Einsteuerschräge 33 ist dabei einseitig an der in Drehrichtung DR ausgerichteten langen Kante durch eine keilförmig ausgebildete Zahnflanke gebildet. Die Einsteuerschräge 33 weist somit in axialer Richtung einen rampenartigen Verlauf auf, wodurch sich Vorteile beim Einspurvorgang hinsichtlich Verschleiß und Geräuschentwicklung ergeben. In der Gegendrehrichtung GR ist dabei weiterhin eine gerade Zahnflanke an den Verzahnungen vorgesehen, um das Schubmoment SM zu übertragen. 6 shows the freewheel unit 5 in the same representation as 3 as another embodiment of the invention. In the illustration shown, the toothing, in particular the switching toothing 20 of the switching toothing section 19, the external toothing 22 of the sleeve carrier section 21, the internal toothing 24 of the shifting sleeve 23 and the connecting toothing 27 of the connecting device 25, each have a control bevel 33. The control bevel 33 is formed on one side on the long edge aligned in the direction of rotation DR by a wedge-shaped tooth flank. The control bevel 33 thus has a ramp-like profile in the axial direction, resulting in advantages in terms of wear and noise during the meshing process. In the counter-rotational direction GR, a straight tooth flank is also provided on the teeth in order to transmit the thrust torque SM.

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
Antriebsstrangpowertrain
3a,b3a,b
Antriebsräderdrive wheels
44
Antriebsmaschineprime mover
55
Freilaufeinheitfreewheel unit
66
Getriebetransmission
77
Antriebswelledrive shaft
88th
Freilaufeinrichtungfreewheel device
99
Schalteinrichtungswitching device
1010
KäfigCage
1111
Außenringabschnittouter ring section
1212
Klemmkörperclamping body
1313
Aufnahmetaschenreceiving pockets
1414
Klemmkonturclamping contour
1515
Übertragungsbauteiltransmission component
1616
Zylinderabschnittcylinder section
1717
Flanschabschnittflange section
1818
Befestigungsmittelaufnahmefastener holder
1919
Schaltverzahnungsabschnittshift gear section
2020
Schaltverzahnunggear teeth
2121
Muffenträgerabschnittsocket support section
2222
Außenverzahnungexternal teeth
2323
Schaltmuffeshift sleeve
2424
Innenverzahnunginternal teeth
2525
Verbindungseinrichtungconnecting device
2626
Grundkörperabschnittbody section
2727
Verbindungsverzahnungconnecting teeth
2828
Formschlusskonturform-fitting contour
2929
Laschentabs
3030
Gegenkonturcounter contour
3131
Aussparungenrecesses
3232
SpielGame
3333
Einsteuerschrägen input inclines
DD
Drehachseaxis of rotation
DRDR
Drehrichtungdirection of rotation
GRGR
Gegendrehrichtungreverse direction
F1F1
Klemmstellungclamping position
F2F2
Freilaufstellungfreewheel position
S1S1
Schaltstellungswitching position
S2S2
Freigabestellungrelease position
SMSM
Schubmomentthrust moment
ZMZM
Zugmomentpulling moment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102017128198 A1 [0003]DE 102017128198 A1 [0003]

Claims (10)

Freilaufeinheit (5), mit einer Freilaufeinrichtung (8) zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle (7) auf ein Lastbauteil in genau einer Drehrichtung (DR), umfassend, - mindestens einen Klemmkörper (12), wobei der Klemmkörper (12) mit der Antriebswelle (7) in Wirkverbindung bringbar ist, - einen Käfig (10) zur Führung des mindestens einen Klemmkörpers (12), - einen Außenringabschnitt (11), wobei der Außenringabschnitt (11) an seinem Innenumfang mindestens eine Klemmkontur (14) für den mindestens einen Klemmkörper (12) aufweist, wobei die Freilaufeinrichtung (8) blockiert ist, wenn der mindestens eine Klemmkörper (12) in einer Klemmstellung (F1) an der Klemmkontur (14) angeordnet ist, und freigegeben ist, wenn der mindestens eine Klemmkörper (12) in einer Freilaufstellung (F2) an der Klemmkontur (14) angeordnet ist, - ein Übertragungsbauteil (15) zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle (7) auf das Lastbauteil, wobei der Außenringabschnitt (11) drehfest mit dem Übertragungsbauteil (15) verbunden ist, sowie - einen Schaltverzahnungsabschnitt (19), wobei der Schaltverzahnungsabschnitt (19) eine Schaltverzahnung (20) trägt und drehfest mit dem Übertragungsbauteil (15) verbunden ist, mit einer Schalteinrichtung (9) zum Schalten einer Drehmomentübertragung von der Antriebswelle (7) auf das Lastbauteil, umfassend, - einen Muffenträgerabschnitt (21), wobei der Muffenträgerabschnitt (21) eine Außenverzahnung (22) trägt und mit der Antriebswelle (7) in Wirkverbindung bringbar ist, - eine Schaltmuffe (23), wobei die Schaltmuffe (23) in axialer Richtung auf dem Muffenträgerabschnitt (21) zwischen einer Schaltstellung (S1) und einer Freigabestellung (S2) bewegbbar ist, wobei die Schaltmuffe (23) eine Innenverzahnung (24) trägt, welche mit der Außenverzahnung (22) des Muffenträgerabschnitts (21) in Eingriff steht, wobei die Innenverzahnung (24) in der Schaltstellung (S1) mit der Schaltverzahnung (20) in Eingriff steht, sodass die Schalteinrichtung (9) und die Freilaufeinrichtung (8) drehmomentübertragend verbunden sind, und in der Freigabestellung (S2) außer Eingriff steht, sodass die Schalteinrichtung (9) und die Freilaufeinrichtung (8) voneinander getrennt sind, gekennzeichnet durch eine in axialer Richtung zwischen der Freilaufeinrichtung (8) und der Schalteinrichtung (9) angeordnete Verbindungseinrichtung (25) zur drehfesten Verbindung des Käfigs (10) mit der Schaltmuffe (23), wenn die Schaltmuffe (23) in der Schaltstellung (S1) angeordnet ist, sodass bei einem Momentenwechsel der Käfig (10) über die Verbindungseinrichtung (25) verdreht wird.Freewheel unit (5), with a freewheel device (8) for transmitting a torque from a drive shaft (7) to a load component in exactly one direction of rotation (DR), comprising, - at least one clamping body (12), the clamping body (12) having the drive shaft (7) can be brought into operative connection, - a cage (10) for guiding the at least one clamping body (12), - an outer ring section (11), the outer ring section (11) having at least one clamping contour (14) on its inner circumference for the at least has a clamping body (12), the freewheel device (8) being blocked when the at least one clamping body (12) is arranged in a clamping position (F1) on the clamping contour (14), and being released when the at least one clamping body (12 ) is arranged in a freewheeling position (F2) on the clamping contour (14), - a transmission component (15) for transmitting the torque from the drive shaft (7) to the load component, the outer ring section (11) being non-rotatably connected to d em transmission component (15), and - a switching toothing section (19), the switching toothing section (19) carrying switching teeth (20) and being non-rotatably connected to the transmission component (15), with a switching device (9) for switching a torque transmission from of the drive shaft (7) onto the load component, comprising - a sleeve carrier section (21), the sleeve carrier section (21) carrying external teeth (22) and being able to be brought into operative connection with the drive shaft (7), - a shift sleeve (23), whereby the shift sleeve (23) can be moved in the axial direction on the sleeve support section (21) between a shift position (S1) and a release position (S2), the shift sleeve (23) having internal teeth (24) which engage with the external teeth (22) of the Sleeve carrier section (21) is in engagement, with the internal toothing (24) being in engagement with the switching toothing (20) in the switching position (S1), so that the switching device (9) and the freewheel device (8) are connected in a torque-transmitting manner and is disengaged in the release position (S2), so that the switching device (9) and the freewheel device (8) are separated from one another, characterized by an axial direction between the freewheel device (8) and the switching device (9) arranged connecting device (25) for the non-rotatable connection of the cage (10) with the shift sleeve (23), when the shift sleeve (23) is arranged in the shift position (S1), so that when there is a torque change, the cage (10) over the connecting device (25) is twisted. Freilaufeinheit (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (25) eine Formschlusskontur (28) und der Käfig (10) eine Gegenkontur (30) aufweist, wobei die Formschlusskontur (28) und die Gegenkontur (30) in der Drehrichtung (DR) formschlüssig miteinander in Eingriff stehen, und dass die Verbindungseinrichtung (25) eine Verbindungsverzahnung (27) trägt, wobei die Innenverzahnung (24) der Schaltmuffe (23) in der Schaltstellung (S1) mit der Verbindungsverzahnung (27) in Eingriff steht.Freewheel unit (5) after claim 1 , characterized in that the connecting device (25) has a form-fitting contour (28) and the cage (10) has a counter-contour (30), the form-fitting contour (28) and the counter-contour (30) in the direction of rotation (DR) engaging with one another in a form-fitting manner and that the connecting device (25) carries connecting teeth (27), the internal teeth (24) of the shift sleeve (23) being in engagement with the connecting teeth (27) in the shift position (S1). Freilaufeinheit (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (25) einen ringförmigen Grundkörperabschnitt (26) aufweist, wobei die Formschlusskontur (29) durch mindestens eine in axialer Richtung an den Grundkörperabschnitt (26) angeformte Lasche (29) gebildet ist und wobei die Verbindungsverzahnung (27) umlaufend an einem Außenumfang des Grundkörperabschnitts (26) angeordnet ist.Freewheel unit (5) after claim 2 , characterized in that the connecting device (25) has an annular base body section (26), wherein the form-fitting contour (29) is formed by at least one tab (29) molded onto the base body section (26) in the axial direction and the connecting teeth (27) is arranged circumferentially on an outer circumference of the base body section (26). Freilaufeinheit (5) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltverzahnung (20) eine geringere Zahnbreite als die Verbindungsverzahnung (27) und die Außenverzahnung (22) aufweist, wobei in der Schaltstellung (S1) zwischen der Innenverzahnung und der Schaltverzahnung ein Spiel (32) in Umlaufrichtung gebildet ist, sodass bei dem Momentenwechsel eine Relativverdrehung zwischen dem Käfig (10) und dem Außenringabschnitt (11) möglich ist.Freewheel unit (5) after claim 2 or 3 , characterized in that the switching toothing (20) has a smaller tooth width than the connecting toothing (27) and the external toothing (22), wherein in the switching position (S1) there is play (32) between the internal toothing and the switching toothing in the direction of rotation, so that when the torque changes, a relative rotation between the cage (10) and the outer ring section (11) is possible. Freilaufeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment in der Schaltstellung (S1) bei einer Verdrehung der Antriebswelle (7) in der Drehrichtung (DR) als ein Zugmoment (ZM) über die Freilaufeinrichtung (8) auf das Übertragungsbauteil (15) übertragen wird und bei einer Verdrehung der Antriebswelle (7) in der Gegendrehrichtung (GR) als ein Schubmoment (SM) über die Schalteinrichtung (9) auf das Übertragungsbauteil (15) übertragen wird.Freewheel unit (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the torque in the switching position (S1) when the drive shaft (7) is rotated in the direction of rotation (DR) as a tensile torque (ZM) via the freewheel device (8) on the Transmission component (15) is transmitted and when the drive shaft (7) is rotated in the opposite direction of rotation (GR) as a thrust torque (SM) via the switching device (9) to the transmission component (15). Freilaufeinheit (5) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (12) bei einer Verdrehung der Antriebswelle (7) in der Drehrichtung (DR) in der Klemmstellung (F1) angeordnet sind, sodass das Zugmoment (ZM) über die Klemmkörper (12) auf das Übertragungsbauteil (15) übertragen wird, und dass die Innenverzahnung (24) bei einer Verdrehung der Antriebswelle (7) in der Gegendrehrichtung (GR) an der Schaltverzahnung (20) abgestützt ist, sodass das Schubmoment (SM) über die Innenverzahnung (24) auf das Übertragungsbauteil (15) übertragen wird.Freewheel unit (5) after claim 5 , characterized in that the clamping bodies (12) are arranged in the clamping position (F1) when the drive shaft (7) is rotated in the direction of rotation (DR), so that the tensile torque (ZM) via the clamping bodies (12) is applied to the transmission component (15 ) is transmitted, and that the internal toothing (24) is supported on the switching toothing (20) when the drive shaft (7) rotates in the opposite direction of rotation (GR), so that the thrust torque (SM) is transmitted via the internal toothing (24) to the transmission component ( 15) is transmitted. Freilaufeinheit (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen der Innenverzahnung (24) und der Schaltverzahnung (20) gebildete Spiel (32) derart ausgelegt ist, dass bei einer Verdrehung der Antriebswelle (7) in der Drehrichtung (DR) die Innenverzahnung (24) an der Schaltverzahnung (20) abgestützt ist, sodass das Zugmoment (ZM) über die Schalteinrichtung (9) parallel zu der Freilaufeinrichtung (8) auf das Übertragungsbauteil (15) übertragen wird.Freewheel unit (5) after claim 6 , characterized in that between the internal agreement toothing (24) and the switching toothing (20) is designed in such a way that when the drive shaft (7) rotates in the direction of rotation (DR), the internal toothing (24) is supported on the switching toothing (20) so that the Tensile torque (ZM) is transmitted via the switching device (9) parallel to the freewheel device (8) on the transmission component (15). Freilaufeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltverzahnung (20) und/oder die Außenverzahnung (22) und/oder die Innenverzahnung (24) und/oder die Verbindungsverzahnung (27) zumindest auf der in der Drehrichtung (DR) orientierten Zahnflanke eine Einsteuerschräge (33) aufweist.Freewheel unit (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching toothing (20) and/or the external toothing (22) and/or the internal toothing (24) and/or the connecting toothing (27) at least on the direction of rotation ( DR) oriented tooth flank has a control bevel (33). Getriebe (6) mit der Antriebswelle (7), dem Lastbauteil und der Freilaufeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) mit dem Lastbauteil in einem Freigabezustand der Schalteinrichtung (9) in genau einer Drehrichtung (DR) und in dem Schaltzustand der Schalteinrichtung (9) sowohl in der Drehrichtung (DR) als auch in einer Gegendrehrichtung (GR) drehmomentübertragend verbunden ist.Transmission (6) with the drive shaft (7), the load component and the freewheel unit (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (7) with the load component in a release state of the switching device (9) in exactly one direction of rotation ( DR) and in the switching state of the switching device (9) is connected in a torque-transmitting manner both in the direction of rotation (DR) and in an opposite direction of rotation (GR). Fahrzeug (1) mit einem Antriebsstrang (2) zum Antrieb mindestens eines Antriebsrades (3a, b) des Fahrzeugs (1) und mit der Freilaufeinheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder mit dem Getriebe (6) nach Anspruch 9.Vehicle (1) with a drive train (2) for driving at least one drive wheel (3a, b) of the vehicle (1) and with the freewheel unit (5) according to one of Claims 1 until 8th and/or with the gear (6). claim 9 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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