DE102021122104B3 - Bearing assembly with overrunning function, linear actuator and method of operating a linear actuator - Google Patents

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Abstract

Eine insbesondere in einem Linearaktuator (27) verwendbare Lageranordnung (1) mit Freilauffunktion umfasst ein zwei gegeneinander verdrehbare, Wälzkörper (7) kontaktierende Lagerelemente (4, 5) aufweisendes Wälzlager (3). Ein die Wälzkörper (7) des Wälzlagers (3) führender Käfig (8) ist als Komponente einer im mechanisch belasteten Zustand des Wälzlagers (3) wirksamen Freilaufkupplung (10) ausgebildet, wobei zumindest der sperrende Teil des Käfigs (8) in sich starr ist.A bearing arrangement (1) with a freewheel function that can be used in particular in a linear actuator (27) comprises a roller bearing (3) having two bearing elements (4, 5) that can rotate in opposite directions and contact roller bodies (7). A cage (8) guiding the rolling bodies (7) of the rolling bearing (3) is designed as a component of an overrunning clutch (10) that is effective when the rolling bearing (3) is mechanically loaded, with at least the locking part of the cage (8) being rigid in itself .

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, welche eine Freilauffunktion aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Linearaktuator sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Linearaktuators.The invention relates to a bearing arrangement which has a freewheel function. Furthermore, the invention relates to a linear actuator and a method for operating a linear actuator.

Aus der DE 1 145 446 A ist ein als Freilaufkupplung ausgebildetes Lager, nämlich Radialkugellager, bekannt. Das bekannte Lager, durch welches zugleich eine Freilauffunktion gegeben sein soll, umfasst einen inneren und einen äußeren Laufring, sowie zwischen den Laufringen abrollende Kugeln, welche zugleich mit einem Sperrring mit Schrägflächen zusammenwirken. Als Sperrring ist im Fall der DE 1 145 446 A ein geteilter, unsymmetrisch gestaltete Taschen aufweisender Käfig vorgesehen, dessen beide Teile durch die Wälzkörper, das heißt Kugeln, bei Relativdrehung der Laufringe in Sperrrichtung axial gespreizt und gegen konische Flächen der Lagerringe gedrückt werden. In Freilaufrichtung wird der Sperrring dagegen durch die Kugeln mitbewegt. Insgesamt handelt es sich bei der Anordnung nach der DE 1 145 446 A um einen reibschlüssigen Freilauf.From the DE 1 145 446 A is designed as a one-way clutch bearing, namely radial ball bearings known. The well-known bearing, which is also intended to provide a freewheel function, includes an inner and an outer race, as well as balls rolling between the races, which also interact with a locking ring with inclined surfaces. As a locking ring is in the case of DE 1 145 446 A a split cage having asymmetrically designed pockets is provided, both parts of which are axially spread apart by the rolling elements, ie balls, during relative rotation of the races in the blocking direction and pressed against conical surfaces of the bearing rings. In contrast, the locking ring is moved by the balls in the freewheeling direction. Overall, the arrangement is as follows DE 1 145 446 A for a frictional freewheel.

Eine weitere Lager-Freilauf-Anordnung, bei welcher ein und dieselben Laufringe sowohl eine Funktion innerhalb einer Freilaufkupplung haben als auch Wälzlagerringe darstellen, ist aus der DE 10 2007 040 029 A1 bekannt. Die gesamte Lager-Freilauf-Anordnung ist in diesem Fall als Dreiringlager ausgebildet.Another bearing-freewheel arrangement, in which one and the same races have both a function within a one-way clutch and represent roller bearing rings, is from DE 10 2007 040 029 A1 known. In this case, the entire bearing-freewheel arrangement is designed as a three-ring bearing.

Weitere Lager-Freilauf-Kombinationen sind in den Dokumenten DE 42 19 143 A1 , DE 10 2009 022 206 B3 und DE 44 42 404 C2 beschrieben. In allen diesen Fällen kontaktieren Wälzkörper einerseits und Klemmelemente andererseits verschiedene Oberflächenbereiche der jeweiligen Lager-Freilauf-Anordnung.Other bearing-freewheel combinations are in the documents DE 42 19 143 A1 , DE 10 2009 022 206 B3 and DE 44 42 404 C2 described. In all of these cases, rolling bodies on the one hand and clamping elements on the other hand contact different surface areas of the respective bearing/freewheel arrangement.

Die EP 2 895 772 B1 offenbart eine kombinierte Fahrzeugbremse, welche eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung umfasst. Zur Übertragung einer Rotation in eine lineare Bewegung weist die elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung einen Spindeltrieb in Form eines Kugelgewindetriebs auf. An einer Gewindespindel des Spindeltriebs kann ein Kragen ausgebildet sein, welcher von einem topfförmigen Drehmomentübertragungselement umgriffen wird, wobei zwischen dem Drehmomentübertragungselement und dem Kragen eine Freilaufmechanik wirksam ist, welche als Rampen-Wälzkörper-Anordnung ausgeführt sein kann.the EP 2 895 772 B1 discloses a combined vehicle brake which includes a hydraulically actuatable service brake and an electromechanically actuatable parking brake device. In order to convert a rotation into a linear movement, the electromechanically actuable parking brake device has a spindle drive in the form of a ball screw drive. A collar can be formed on a threaded spindle of the spindle drive, which collar is encompassed by a cup-shaped torque transmission element, with a freewheel mechanism acting between the torque transmission element and the collar, which can be designed as a ramp-roller element arrangement.

Eine in der DE 10 2014 202 189 A1 beschriebene Bremsvorrichtung, welche ebenfalls eine Betriebsbremse und eine Feststellbremse umfasst, weist eine Sperrklinke auf, die zwischen einer Spindelmutter und einem Bremssattelgehäuse wirksam ist. Die Sperrklinke soll derart mit einer Wand des Bremssattelgehäuses zusammenwirken, dass eine Bewegung der Spindelmutter weg von einer Bremsscheibe der Feststellbremse gesperrt ist. Die Sperrklinke hat eine Funktion innerhalb einer automatischen Verschleißnachstellung der Bremsvorrichtung nach der DE 10 2014 202 189 A1 .one in the DE 10 2014 202 189 A1 described braking device, which also includes a service brake and a parking brake, has a pawl which is effective between a spindle nut and a brake caliper housing. The pawl is intended to interact with a wall of the caliper housing such that movement of the spindle nut away from a brake disc of the parking brake is blocked. The pawl has a function within an automatic wear adjustment of the braking device after DE 10 2014 202 189 A1 .

Verschiedene Bremsvorrichtungen, welche selbsthemmende Getriebe umfassen, sind in den Dokumenten DE 103 20 907 B4 und DE 10 2005 055 085 B4 beschrieben. Bremsvorrichtungen, die Schneckengetriebe umfassen, sind zum Beispiel in den Dokumenten EP 2 207 982 B1 , EP 2 069 655 B1 und EP 1 945 966 B1 offenbart.Various braking devices comprising self-locking gears are in the documents DE 103 20 907 B4 and DE 10 2005 055 085 B4 described. Braking devices comprising worm gears are for example in the documents EP 2 207 982 B1 , EP 2 069 655 B1 and EP 1 945 966 B1 disclosed.

Aus DE 838 844 B ist ein Wälzlager mit Freilaufgesperre bekannt geworden, in dessen Käfigtaschen des Lagers je eine die Sperrung herbeiführende Vorrichtung untergebracht ist. Jede Sperrvorrichtung besteht aus einer Sperrrolle, dem Bremsschuh und einer nachgiebigen Abstützung für die Sperrrolle. Die nachgiebige Abstützung ist durch einen Pflock aus künstlichem Gummi gebildet.Out of DE 838 844 B a roller bearing with a freewheel locking mechanism has become known, in whose cage pockets of the bearing a device that brings about the blocking is housed. Each locking device consists of a locking roller, the brake shoe and a flexible support for the locking roller. The compliant support is provided by a synthetic rubber peg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Lager-Freilauf-Anordnungen anzugeben, welche sich insbesondere für die Verwendung in Linearaktuatoren, beispielsweise in elektromechanisch betätigten Bremsen, eignen und sich durch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen apparativem Aufwand, Raumbedarf und, soweit ein motorischer Antrieb vorgesehen ist, Energieverbrauch auszeichnen.The invention is based on the object of specifying bearing-freewheel arrangements which are more advanced than the prior art and which are particularly suitable for use in linear actuators, for example in electromechanically actuated brakes, and which are characterized by a particularly favorable ratio between outlay in terms of equipment, space requirement and if a motor drive is provided, mark the energy consumption.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch einen eine solche Lageranordnung umfassenden Linearaktuator gemäß Anspruch 8. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Linearaktuators gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Betriebsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtungen, das heißt die Lageranordnung sowie den Linearaktuator, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a bearing arrangement having the features of claim 1. The object is also achieved by a linear actuator comprising such a bearing arrangement according to claim 8. The object is also achieved by a method for operating a linear actuator according to claim 9 The configurations and advantages of the invention explained in connection with the operating method also apply analogously to the devices, ie the bearing arrangement and the linear actuator, and vice versa.

Die Lageranordnung hat eine Freilauffunktion und umfasst ein Wälzlager, welches zwei relativ zueinander drehbare Lagerelemente aufweist, die die Wälzkörper des Lagers kontaktieren. Hierbei können die Lagerelemente durch Ringe oder Scheiben oder unmittelbar durch ein Gehäuse oder eine Welle gebildet sein. In jedem Fall sind die Wälzkörper des Lagers oder eine Teilmenge der Wälzkörper in einem Käfig geführt, welcher zugleich eine Komponente einer Freilaufkupplung darstellt. Bei dem Lager kann es sich um ein Axiallager, um ein Radiallager oder um ein Schrägrollen- oder Schrägkugellager, das heißt ein sowohl zur Übertragung von Axialkräften als auch zur Übertragung von Radialkräften vorgesehenes Lager, handeln. In allen Fällen kann die Freilaufkupplung, welche den Käfig umfasst, entweder als formschlüssige oder als reibschlüssige Kupplung gestaltet sein. Zumindest der als Bestandteil der Freilaufkupplung sperrende Teil des Käfigs ist in sich starr. Dies bedeutet, dass der Käfig entweder einteilig ausgebildet ist oder die den Käfig bildenden Käfigteile, welche eine Funktion innerhalb der Freilaufkupplung haben, fest miteinander verbunden sind.The bearing arrangement has a freewheel function and comprises a roller bearing which has two bearing elements which can rotate relative to one another and which contact the roller bodies of the bearing. Here, the bearing elements can be formed by rings or disks or directly by a housing or a shaft. In any case, the rolling elements of the bearing or a subset of the rolling elements are in out of a cage, which is also a component of an overrunning clutch. The bearing can be an axial bearing, a radial bearing or an angular roller bearing or angular ball bearing, ie a bearing provided both for the transmission of axial forces and for the transmission of radial forces. In all cases, the one-way clutch, which includes the cage, can be designed as either a positive clutch or a friction clutch. At least that part of the cage which locks as part of the one-way clutch is inherently rigid. This means that the cage is either designed in one piece or the cage parts forming the cage, which have a function within the overrunning clutch, are firmly connected to one another.

Die rotierende Komponente des Wälzlagers, das heißt typischerweise der rotierende Lagerring, die rotierende Lagerscheibe oder eine mit dem betreffenden Ring beziehungsweise der genannten Scheibe drehfest gekoppelte Welle, wird somit bei sperrender Freilaufkupplung nicht direkt, sondern indirekt, nämlich über den Käfig des Wälzlagers, gesperrt. Diese Freilauffunktion tritt in Kraft, wenn das Lager mechanisch belastet ist. Existiert dagegen kein Kraftfluss vom ersten Lagerelement über zumindest einen Teil der Wälzkörper zum zweiten Lagerelement, so ist keine Freilauffunktion gegeben. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sämtliche Wälzkörper spielbehaftet zwischen den Lagerelementen angeordnet sind.The rotating component of the roller bearing, i.e. typically the rotating bearing ring, the rotating bearing disk or a shaft coupled in a rotationally fixed manner to the relevant ring or said disk, is therefore not directly locked when the overrunning clutch is locked, but rather indirectly, namely via the cage of the roller bearing. This freewheel function comes into effect when the bearing is mechanically loaded. If, on the other hand, there is no power flow from the first bearing element via at least part of the rolling elements to the second bearing element, there is no freewheel function. This is particularly the case when all rolling bodies are arranged between the bearing elements with play.

Handelt es sich bei dem Wälzlager um ein Axiallager, so ist die rotierende Lagerscheibe, das heißt die Wellenscheibe, welche mittels der Freilaufkupplung festgehalten werden kann, typischerweise derart mit weiteren rotierbaren Komponenten gekoppelt, dass ein Drehmoment zwischen der Wellenscheibe und den weiteren Komponenten übertragbar ist, das heißt auch die genannten weiteren Komponenten mittels der Freilaufkupplung an einer Rotation in einer bestimmten Richtung gehindert werden können. Gesonderte Mittel zum unmittelbaren Stoppen der weiteren Komponenten sind hierfür nicht erforderlich. Dies gilt in analoger Weise auch für sonstige Bauformen von Wälzlagern mit integrierter, teilweise durch den Käfig gebildeter Freilaufkupplung.If the roller bearing is an axial bearing, the rotating bearing disk, i.e. the shaft disk, which can be held in place by means of the overrunning clutch, is typically coupled to other rotatable components in such a way that a torque can be transmitted between the shaft disk and the other components, This means that the additional components mentioned can also be prevented from rotating in a specific direction by means of the overrunning clutch. Separate means for stopping the other components directly are not required for this. This also applies in an analogous manner to other designs of roller bearings with an integrated overrunning clutch partially formed by the cage.

In verschiedenen Ausführungsformen ist eines der beiden Lagerelemente der Lageranordnung, welche in allen Fällen eine kombinierte Lager-Freilauf-Anordnung darstellt, drehbar, während es sich bei dem anderen Lagerelement um eine drehfest in einer Umgebungskonstruktion angeordnete Komponente handelt. Abweichend hiervor sind auch Ausführungsformen möglich, bei welchen beide Lagerelemente drehbar sind. Sowohl im Fall einer Ausbildung der Lageranordnung als Axiallagerung als auch bei Ausbildung der Lageranordnung als Radiallagerung oder als kombinierte Axial-Radial-Lagerung sind auch Bauformen realisierbar, bei welchen das Gehäuse eine als Ganzes drehbare Maschinenkomponente darstellt.In various embodiments, one of the two bearing elements of the bearing arrangement, which in all cases represents a combined bearing-freewheel arrangement, is rotatable, while the other bearing element is a component arranged in a rotationally fixed manner in a surrounding structure. Notwithstanding the above, embodiments are also possible in which both bearing elements are rotatable. Both in the case of an embodiment of the bearing arrangement as an axial bearing and in the case of an embodiment of the bearing arrangement as a radial bearing or as a combined axial-radial bearing, designs can also be implemented in which the housing represents a machine component that can be rotated as a whole.

Ein besonderer Vorteil der Blockade nicht der Welle oder Wellenscheibe, sondern des Käfigs des Wälzlagers, insbesondere Axialwälzlagers, liegt darin, dass bei Belastung der Freilaufkupplung in Sperrrichtung eine Überwindung des durch den blockierten Käfig erzeugten Haltemoments möglich ist, sodass die Freilaufkupplung in einem bestimmten Betriebsbereich, nämlich unterhalb des Haltemomentes, eine Sperrfunktion erfüllt und bei höheren Momenten als Bremse wirkt. Im letztgenannten Zustand ist das Axialwälzlager zu einer Gleitlagerung umfunktioniert.A particular advantage of blocking not the shaft or shaft washer, but the cage of the rolling bearing, in particular axial rolling bearing, is that when the overrunning clutch is loaded in the blocking direction, it is possible to overcome the holding torque generated by the blocked cage, so that the overrunning clutch in a certain operating range, namely below the holding torque, fulfills a blocking function and acts as a brake at higher torques. In the latter state, the axial roller bearing has been converted into a plain bearing.

Das Haltemoment, welches in verschiedenen möglichen Ausgestaltungen in einem durch einen motorischen Antrieb überwindbaren Bereich liegt, legt somit einen möglichen Umschaltpunkt zwischen einer Nutzung der Lager-Freilauf-Anordnung als Wälzlager mit Freilauffunktion einerseits und einer Nutzung derselben Anordnung als Gleitlager andererseits fest, wobei die Nutzung im letztgenannten Fall mit der umgekehrten Drehrichtung, verglichen mit dem ersten Fall, erfolgt. Das Bereithalten einer gesonderten Gleitlagerung für eine von zwei möglichen Drehrichtungen ist nicht erforderlich.The holding torque, which in various possible configurations is in a range that can be overcome by a motor drive, thus defines a possible switching point between using the bearing-freewheel arrangement as a roller bearing with a freewheel function on the one hand and using the same arrangement as a plain bearing on the other hand, whereby the use in the latter case with the reverse direction of rotation compared to the first case. It is not necessary to have a separate slide bearing ready for one of two possible directions of rotation.

Das zugleich als Freilauf fungierende Axiallager, Radiallager oder sonstiges Wälzlager kann als einreihiges oder als mehrreihiges Lager aufgebaut sein. Ist ein mehrreihiger, insbesondere zweireihiger, Aufbau gegeben, so können die Wälzkörper der verschiedenen Wälzkörperreihen entweder durch einen gemeinsamen Käfig oder durch separate Käfige geführt sein. Im letztgenannten Fall ist beispielsweise lediglich der äußerste Käfig oder ein einer Stirnseite der Lageranordnung benachbarter Käfig als Freilaufkomponente ausgebildet, während der mindestens eine weitere Käfig ausschließlich eine Funktion innerhalb der Wälzlagerung hat. Durch diesen Aufbau ist eine Verteilung axialer und/oder radialer Lasten sowie eine Reduktion des Bremsmoments beim Betrieb in Sperrrichtung erreichbar.The axial bearing, radial bearing or other roller bearing, which also functions as a freewheel, can be constructed as a single-row or multi-row bearing. If there is a multi-row, in particular two-row, structure, the rolling bodies of the different rows of rolling bodies can be guided either through a common cage or through separate cages. In the latter case, for example, only the outermost cage or a cage adjacent to an end face of the bearing arrangement is designed as a freewheel component, while the at least one other cage exclusively has a function within the roller bearing. With this structure, a distribution of axial and/or radial loads as well as a reduction of the braking torque during operation in the blocking direction can be achieved.

Was den Angriff der Freilaufkupplung im Fall deren Integration in eine Axiallagerung betrifft, existieren verschiedene Gestaltungmöglichkeiten: Gemäß eines ersten Gestaltungsprinzips ist die Freilaufkupplung zwischen der Gehäusescheibe und dem Käfig wirksam. Hierbei kann die Freilaufkupplung direkt zwischen die Gehäusescheibe und den Käfig geschaltet sein. Alternativ kann unter Beibehaltung dieses Gestaltungsprinzips die Freilaufscheibe zwischen das Gehäuse, an welchem die Gehäusescheibe gehalten ist, und den Käfig des Axialwälzlagers geschaltet sein. Ein anderes Gestaltungsprinzip sieht vor, dass die Freilaufkupplung zwischen die Wellenscheibe und den Käfig geschaltet ist.There are various design options for engaging the overrunning clutch when it is integrated into an axial bearing: According to a first design principle, the overrunning clutch is effective between the housing disc and the cage. Here, the one-way clutch can be connected directly between the housing washer and the cage. Alternatively, while maintaining this design principle, the freewheel disk can be connected between the housing, on which the housing disk is held, and the cage of the axial roller bearing. Another design principle provides that the overrunning clutch is connected between the shaft washer and the cage.

Unabhängig davon, ob es sich bei der Wälzlagerung um eine Axiallagerung oder eine Radiallagerung handelt, ist die Freilaufkupplung zwischen dem Käfig auf der einen Seite und einem rotierenden oder nicht rotierenden Maschinenelement auf der anderen Seite, das heißt typischerweise einer Welle oder einem Gehäuse, in welchem die Welle gelagert ist, wirksam. In jedem Fall kann beim Betrieb der Wälzlagerung eine Relativverdrehung zwischen dem Käfig und dem genannten, entweder rotierenden oder nicht rotierenden Maschinenelement auftreten. Die Drehzahl dieser Relativverdrehung, welche einen Betrieb der Freilaufkupplung in Freilaufrichtung bedeutet, entspricht bei üblichen Lagerkonstruktionen etwa der halben Drehzahl der Welle, wenn von einem feststehenden Gehäuse ausgegangen wird. Dies gilt sowohl für Varianten, bei denen die Wälzkörper auf gesonderten Lagerringen oder Lagerscheiben abrollen, als auch in Fällen, in denen die Wälzkörper direkt auf einer Welle und/oder auf einer Oberfläche eines komplexeren Bauteils, insbesondere Gehäuseoberfläche, abrollen.Regardless of whether the rolling bearing is an axial bearing or a radial bearing, the overrunning clutch is between the cage on the one hand and a rotating or non-rotating machine element on the other side, i.e. typically a shaft or a housing in which the shaft is mounted, effective. In any case, when the roller bearing is in operation, relative torsion can occur between the cage and said machine element, which is either rotating or non-rotating. The rotational speed of this relative rotation, which means operation of the overrunning clutch in the freewheeling direction, corresponds to approximately half the rotational speed of the shaft in conventional bearing constructions, assuming a stationary housing. This applies both to variants in which the rolling elements roll on separate bearing rings or bearing discs and in cases in which the rolling elements roll directly on a shaft and/or on a surface of a more complex component, in particular the housing surface.

Gemäß einer möglichen Weiterbildung umfasst die Kräfte in Axialrichtung aufnehmende Lageranordnung ein zusätzliches, keine Freilauffunktion aufweisendes Axiallager, wobei beide Axiallager eine gemeinsame Wellenscheibe haben können. Die Lageranordnung ist in diesem Fall zur Übertragung von axialen Kräften in beide Richtungen geeignet. Unabhängig davon, ob die Lageranordnung ein einziges oder zwei Axiallager umfasst, kann ein Federelement, insbesondere in Form einer Tellerfeder, zur Erzeugung einer in Axialrichtung wirkenden Vorspannkraft vorgesehen sein. In prinzipiell gleicher Weise kann auch eine ausschließlich oder überwiegend Kräfte in Radialrichtung aufnehmende Lager-Freilauf-Anordnung durch Federkraft belastet sein, wobei die Federkraft im Fall einer reinen Radiallagerung nur auf einen Teil der Wälzkörper wirkt.According to one possible development, the bearing arrangement that absorbs forces in the axial direction includes an additional axial bearing that does not have a freewheel function, it being possible for both axial bearings to have a common shaft washer. In this case, the bearing arrangement is suitable for the transmission of axial forces in both directions. Irrespective of whether the bearing arrangement comprises a single or two axial bearings, a spring element, in particular in the form of a plate spring, can be provided to generate a prestressing force acting in the axial direction. In principle the same way, a freewheel bearing arrangement that absorbs forces exclusively or predominantly in the radial direction can also be loaded by spring force, with the spring force only acting on part of the rolling elements in the case of a purely radial bearing.

Auch in Fällen, in den die Freilaufkupplung in eine Radiallagerung integriert ist, existieren zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten, was die Anordnung der Freilaufkupplung innerhalb der Lager-Freilauf-Anordnung betrifft. Beispielsweise kann die Freilaufkupplung zwischen dem Innenring des Wälzlagers und dem Käfig wirksam sein. Alternativ kann die Lager-Freilauf-Anordnung einen Freilaufmechanismus umfassen, welcher entweder zwischen dem Käfig der Wälzlagerung und dessen Außenring oder direkt zwischen dem Käfig und einem den Außenring umgebenden Gehäuse wirksam ist.Even in cases in which the overrunning clutch is integrated into a radial bearing, there are numerous design options as far as the arrangement of the overrunning clutch within the bearing-overrunning arrangement is concerned. For example, the overrunning clutch can be effective between the inner ring of the roller bearing and the cage. Alternatively, the bearing-freewheel arrangement can include a freewheel mechanism which acts either between the cage of the roller bearing and its outer ring or directly between the cage and a housing surrounding the outer ring.

Die durch den Käfig bereitgestellte Komponente der Freilaufkupplung wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als innere Freilaufkomponente, die mit dem Käfig direkt zusammenwirkende zweite Komponente der Freilaufkupplung auch als äußere Freilaufkomponente bezeichnet. Grundsätzlich kann die äußere Freilaufkomponente beispielsweise am Außenumfang und/oder an einer Stirnseite des Käfigs angreifen. Unter dem Aspekt des vorhandenen, nutzbaren Bauraums sind im Fall von Axiallagerungen mit integrierter Freilaufkupplung insbesondere Varianten realisierbar, bei welchen die äußere Freilaufkomponente Konturen an der Außenumfangsfläche des im Wesentlichen ringscheibenförmigen Käfigs kontaktiert. Im Fall der Ausbildung einer Lagerung als ein- oder mehrreihige Radiallagerung steht insbesondere eine Stirnseite des Käfigs, welcher in diesem Fall eine zylindrische Grundform aufweisen kann, für den Angriff der äußeren Freilaufkomponente zur Verfügung. Auch Varianten, bei welchen an beiden Stirnseiten des Käfigs äußere Freilaufkomponenten mit dem Käfig zusammenwirken, sind möglich. Ferner sind Varianten möglich, in denen sich der Käfig der Radiallagerung über die Wälzkörper hinaus in Axialrichtung der Lagerung erstreckt, wobei sich der Freilaufmechanismus in dem über die Wälzkörperreihen hinausragenden Abschnitt des Käfigs befindet. Die zweite Freilaufkomponente kann in diesem Fall an der Innen- und/oder Außenumfangsfläche des Käfigs angreifen, wobei ein Angriff an der Innenumfangsfläche besonders raumsparend aufgebaut sein kann, wogegen ein Angriff an der Außenumfangsfläche den Vorteil längerer effektiver Hebelarme und damit höherer aufnehmbarer Momente hat. Sämtliche in diesem Absatz gegebenen Erläuterungen zu den verschiedenen Freilaufkomponenten gelten sowohl für reibschlüssige als auch für formschlüssige Freiläufe.The component of the overrunning clutch provided by the cage is also referred to, without loss of generality, as the inner freewheel component, and the second component of the overrunning clutch that interacts directly with the cage is also referred to as the outer freewheel component. In principle, the outer freewheel component can engage, for example, on the outer circumference and/or on an end face of the cage. In terms of the available, usable installation space, in the case of axial bearings with an integrated overrunning clutch, variants can be implemented in which the outer freewheel component contacts contours on the outer peripheral surface of the essentially annular disk-shaped cage. If a bearing is designed as a single-row or multi-row radial bearing, in particular one end face of the cage, which in this case can have a cylindrical basic shape, is available for the outer freewheel component to engage. Variants in which outer freewheel components interact with the cage on both end faces of the cage are also possible. Furthermore, variants are possible in which the cage of the radial bearing extends beyond the rolling elements in the axial direction of the bearing, with the freewheel mechanism being located in the section of the cage that protrudes beyond the rows of rolling elements. In this case, the second freewheel component can act on the inner and/or outer peripheral surface of the cage, wherein an attack on the inner peripheral surface can be constructed in a particularly space-saving manner, whereas an attack on the outer peripheral surface has the advantage of longer effective lever arms and thus higher torques that can be absorbed. All explanations given in this paragraph regarding the various freewheel components apply to both frictional and positive-locking freewheels.

Die Freilaufkupplung der Lageranordnung ist beispielsweise als Klinkensperre ausgebildet. Hierbei können die Klinken der Freilaufkupplung direkt mit einer Außenverzahnung oder auch mit einer stirnseitigen Verzahnung des Wälzlagerkäfigs zusammenwirken. Alternativ können die Klinken oder sonstigen rastenden Elemente, beispielsweise verschiebbare, angefederte Rastbolzen, beispielsweise in Löcher, welche sich im Käfig befinden, eingreifen. Allgemein weist die Klinkensperre eine Rastgeometrie, welche durch den Käfig bereitgestellt wird, auf.The overrunning clutch of the bearing arrangement is designed, for example, as a ratchet lock. Here, the pawls of the overrunning clutch can interact directly with external teeth or with teeth on the face of the roller bearing cage. Alternatively, the pawls or other latching elements, for example displaceable, spring-loaded latching bolts, can engage, for example, in holes that are located in the cage. In general, the pawl has a detent geometry provided by the cage.

Was die Anordnung der Klinken am Umfang des Käfigs oder an dessen Stirnseite betrifft, existieren verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten mit spezifischen Vor- und Nachteilen: Erstens ist die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Klinken derart am Umfang des außenverzahnten oder in sonstiger Weise verzahnten Käfigs zu verteilen, insbesondere in gleichen Winkelabständen, dass sämtliche Klinken gleichzeitig in die Verzahnung des Käfigs einrasten und damit den Freilauf sperren können. Die bei sperrendem Freilauf aufzunehmenden Kräfte werden dabei gleichförmig auf alle Klinken, beispielsweise drei oder fünf Sperrklinken, verteilt. Alternativ existiert die Möglichkeit, die Winkelabstände zwischen den Sperrklinken, bezogen auf die Mittelachse des Käfigs, derart zu wählen, dass lediglich eine Teilmenge der Klinken, im Extremfall lediglich eine einzige Klinke, gleichzeitig sperrend wirkt, das heißt in die Verzahnung des Käfigs einrastet, während die übrigen Klinken im selben Moment ohne sperrende Funktion bleiben. In diesem Fall konzentrieren sich die zu übertragenden Kräfte und Momente zwar auf eine geringere Zahl an Klinken, jedoch existiert eine größere Zahl an Winkelstellungen des Käfigs, in denen der Freilauf sperrt.As far as the arrangement of the pawls on the circumference of the cage or on its front side is concerned, there are various design options with specific advantages and disadvantages: Firstly, there is the possibility of distributing the individual pawls on the circumference of the externally toothed or otherwise toothed cage, particularly in equal angular distances so that all pawls engage simultaneously in the toothing of the cage and can thus lock the freewheel. The forces to be absorbed with a locking freewheel who the case evenly distributed to all pawls, for example, three or five pawls. Alternatively, there is the possibility of selecting the angular distances between the pawls, based on the central axis of the cage, in such a way that only a subset of the pawls, in extreme cases only a single pawl, has a locking effect at the same time, i.e. engages in the toothing of the cage while the other handles remain without a blocking function at the same time. In this case, the forces and moments to be transmitted are concentrated on a smaller number of pawls, but there are a larger number of angular positions of the cage in which the freewheel locks.

Die Wälzkörper, insbesondere Kugeln, Nadeln oder Rollen, des Axialwälzlagers, Radialwälzlagers oder sonstigen Wälzlagers sind typischerweise einzeln in Taschen des Käfigs geführt, welcher zugleich eine Komponente der Freilaufkupplung darstellt. Mit einem gezielt unterschiedlichen Taschenspiel in Umfangsrichtung des Käfigs kann das Halteelement, welches durch die Freilaufkupplung in Sperrrichtung aufgenommen werden kann, beeinflusst werden.The rolling elements, in particular balls, needles or rollers, of the axial roller bearing, radial roller bearing or other roller bearing are typically guided individually in pockets in the cage, which at the same time represents a component of the overrunning clutch. The retaining element, which can be accommodated by the overrunning clutch in the blocking direction, can be influenced with a specifically different pocket play in the circumferential direction of the cage.

Im Übrigen ist das Haltemoment maßgeblich von den auf die Lageranordnung wirkenden Belastungen, im Fall einer Axiallagerung insbesondere von der zwischen den Lagerscheiben wirkenden Axialkraft, abhängig. Im Fall einer Radiallagerung existiert ein Zusammenhang zwischen der auf die Lagerung wirkenden Radialkraft und der Sperrwirkung, welche bei belastetem Lager gegeben ist. Die Axialkraft und/oder Radialkraft kann sich zwangsläufig aus dem Betrieb einer die Lageranordnung umfassenden Maschine ergeben und/oder gesteuert, insbesondere durch Beaufschlagung mit einem hydraulischen Druck, eingestellt werden. Ebenso sind Ausgestaltungen möglich, bei welchen eine mechanische Belastung, welche für die Betriebsbereitschaft der Freilaufkupplung sorgt, zumindest teilweise durch ein passives Element, insbesondere ein Federelement, vorgegeben ist.Furthermore, the holding torque is largely dependent on the loads acting on the bearing arrangement, in the case of an axial bearing in particular on the axial force acting between the bearing disks. In the case of a radial bearing, there is a relationship between the radial force acting on the bearing and the locking effect that occurs when the bearing is under load. The axial force and/or radial force can inevitably result from the operation of a machine comprising the bearing arrangement and/or can be set in a controlled manner, in particular by applying hydraulic pressure. Configurations are also possible in which a mechanical load, which ensures that the one-way clutch is ready for operation, is at least partially predetermined by a passive element, in particular a spring element.

Ferner ist die Möglichkeit gegeben, eine Vorspannkraft im Wälzlager, in welches die Freilaufkupplung integriert ist, durch ein rotierendes, mit Hilfe des Wälzlagers gelagertes Element eines Spindeltriebs aufzubringen, welches sich in Axialrichtung an einem nicht rotierenden Element des Spindeltriebs abstützt. Ist der Spindeltrieb als Wälzgewindetrieb, insbesondere Kugelgewindetrieb, ausgebildet, so werden Axialkräfte, welche das Wälzlager vorspannen, über die Wälzkörper des Spindeltriebs übertragen. Allgemein kann, bei Axial- ebenso wie bei Radiallagerungen, ein auf verschiedenste Arten realisierbares Vorspannmittel gegeben sein, welches zur Erzeugung einer das Wälzlager belastenden und damit die Betriebsbereitschaft der Freilaufkupplung herstellenden oder zumindest unterstützenden Vorspannkraft ausgebildet ist.There is also the possibility of applying a prestressing force in the roller bearing, in which the overrunning clutch is integrated, by a rotating element of a spindle drive which is mounted with the aid of the roller bearing and is supported in the axial direction on a non-rotating element of the spindle drive. If the spindle drive is designed as a roller screw drive, in particular a ball screw drive, axial forces that preload the roller bearing are transmitted via the rolling elements of the spindle drive. In general, with both axial and radial bearings, there can be a variety of preloading means that can be used to generate a preloading force that loads the roller bearing and thus makes the overrunning clutch ready for operation or at least supports it.

Die Lageranordnung ist besonders zur Verwendung in einem Linearaktuator geeignet, wobei sie in diesem Fall insbesondere zur Lagerung einer Spindel eines Gewindetriebs vorgesehen sein kann. In einem solchen Gewindetrieb stellt die Spindel die rotierende Spindeltriebskomponente dar. Alternativ kann die Spindelmutter die rotierende Spindeltriebskomponente bilden, während die zugehörige Spindel in verdrehgesicherter Weise verschiebbar ist. Der Spindeltrieb kann in jedem Fall beispielsweise als einfaches Bewegungsgewinde, insbesondere in Form eines nicht selbsthemmenden Trapezgewindes mit großer Steigung, als Kugelgewindetrieb oder als Planetenwälzgewindetrieb ausgebildet sein, wobei die beiden letztgenannten, Wälzelemente aufweisenden Gewindetriebe eine vergleichsweise kleine Steigung aufweisen können. Mit Hilfe einer nicht selbsthemmenden Auslegung eines Kugelgewindetriebes oder eines Planetenwälzgewindetriebes kann der Linearaktuator mit einer besonders geringen Antriebsleistung, welche insbesondere durch einen elektromotorischen Antrieb des Gewindetriebs aufzubringen ist, betrieben werden.The bearing arrangement is particularly suitable for use in a linear actuator, in which case it can be provided in particular for supporting a spindle of a screw drive. In such a screw drive, the spindle represents the rotating spindle drive component. Alternatively, the spindle nut can form the rotating spindle drive component, while the associated spindle can be displaced in a manner secured against rotation. In any case, the spindle drive can be designed, for example, as a simple movement thread, in particular in the form of a non-self-locking trapezoidal thread with a large pitch, as a ball screw drive or as a planetary roller screw drive, with the latter two screw drives having rolling elements being able to have a comparatively small pitch. With the help of a non-self-locking design of a ball screw drive or a planetary screw drive, the linear actuator can be operated with a particularly low drive power, which is to be applied in particular by an electric motor drive of the screw drive.

Um ein selbsttätiges Rückdrehen des Gewindetriebs zu verhindern, was im Fall einer selbsthemmenden Auslegung definitionsgemäß gesichert wäre, tritt die Sperrwirkung des Freilaufs der Lageranordnung automatisch in Funktion, sobald auf die Spindel Kräfte ausgeübt werden, welche im Sinne eines Rückdrehens wirken.In order to prevent the screw drive from turning back automatically, which would by definition be secured in the case of a self-locking design, the locking effect of the freewheel of the bearing arrangement comes into operation automatically as soon as forces are exerted on the spindle, which act in the sense of turning back.

Das Übersetzungsverhältnis des Spindeltriebs sowie die Sperrwirkung des Freilaufs sind in vorteilhafter Ausgestaltung unter Berücksichtigung gegebener Reibungskräfte derart gewählt, dass eine Rückstellung des Gewindetriebs bei im bestimmungsgemä-ßen Betrieb auftretenden Kräften nicht durch eine rein axiale Belastung der Gewindespindel möglich ist. Dies bedeutet, dass eine Rückstellung des Gewindetriebs, das heißt eine Verstellung gegen die Freilaufrichtung, nur mit einem rotatorischen Antrieb der Gewindespindel, durch welchen die das Wälzlager sperrende Wirkung der Freilaufkupplung überwunden wird, möglich ist. Trotz dieses ein Bremsmoment überwindenden rückstellenden Betriebsmodus des Linearaktuators ist zusammen mit dem Betriebsmodus in Freilaufrichtung, welcher sich durch eine besondere Leichtgängigkeit auszeichnet, insgesamt ein hoher Gesamtwirkungsgrad des Linearaktuators erzielbar. Dies gilt auch für Ausführungsformen, in denen dem Gewindetrieb, das heißt Rotativ-Linear-Getriebe, ein weiteres Getriebe, typischerweise in Form eines Rotativ- Rotativ - Getriebes, vorgeschaltet ist.The transmission ratio of the spindle drive and the blocking effect of the freewheel are selected in an advantageous embodiment, taking into account given frictional forces, so that the screw drive cannot be reset by a purely axial load on the threaded spindle in the event of forces occurring during normal operation. This means that a reset of the screw drive, ie an adjustment against the freewheeling direction, is only possible with a rotary drive of the threaded spindle, through which the roller bearing locking effect of the overrunning clutch is overcome. Despite this restoring operating mode of the linear actuator, which overcomes a braking torque, together with the operating mode in the freewheeling direction, which is characterized by particularly smooth running, a high overall efficiency of the linear actuator can be achieved overall. This also applies to embodiments in which the screw drive, ie rotary-linear gear, is preceded by another gear, typically in the form of a rotary-rotary gear.

Der Linearaktuator ist beispielsweise zur Verwendung in einer elektromechanischen Feststellbremse, das heißt Parkbremse, eines Fahrzeugs geeignet. Hierbei kann es sich entweder um eine rein elektromechanische Bremse handeln oder um eine Bremse, welche in an sich bekannter Weise auch hydraulisch als Betriebsbremse betätigbar ist.The linear actuator is suitable, for example, for use in an electromechanical parking brake, ie parking brake, of a vehicle. This can either be a purely electromechanical brake or a brake which, in a manner known per se, can also be actuated hydraulically as a service brake.

Handelt es sich bei der Freilaufkupplung um eine Reibschlüssige Kupplung, so kann diese beispielsweise als Schlingfederkupplung, als Klemmrollenfreilauf oder als Klemmkörperfreilauf ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die Dokumente WO 2020/164652 A1 , WO 2010/051785 A1 und DE 10 2006 004 491 A1 hingewiesen.If the overrunning clutch is a friction-locking clutch, it can be designed, for example, as a wrap spring clutch, as a clamping roller freewheel or as a sprag freewheel. In this regard, reference is made to the documents by way of example WO 2020/164652 A1 , WO 2010/051785 A1 and DE 10 2006 004 491 A1 pointed out.

Die Wälzkörper der Lageranordnung, welche zusätzlich als Freilauf fungiert, werden in Abhängigkeit von den im Einzelfall gegebenen Anforderungen ausgewählt und können jegliche an sich bekannte Form, insbesondere die Form von Zylinderrollen, Kegelrollen, Nadeln oder Kugeln, haben. Bei dem Käfig, welcher sowohl eine Komponente der Wälzlagerung als auch eine Komponente der Freilaufkupplung ist, handelt es sich in typischen Ausgestaltungen um ein Metallteil. Sämtliche Metallteile der Lageranordnung können je nach Bedarf einer Wärmebehandlung unterzogen werden.The rolling elements of the bearing arrangement, which also acts as a freewheel, are selected depending on the requirements given in the individual case and can have any known shape, in particular the shape of cylindrical rollers, tapered rollers, needles or balls. In typical configurations, the cage, which is both a component of the roller bearing and a component of the overrunning clutch, is a metal part. All metal parts of the bearing assembly can be heat treated as required.

Der eine Mehrfachfunktion, nämlich zum einen eine Funktion als Komponente einer Wälzlagerung und zum anderen eine Funktion als Freilaufkomponente, erfüllende Käfig ist rationell insbesondere unter Anwendung umformender Verfahren aus Metall herstellbar, wobei auch spanabhebende Bearbeitungsverfahren sowie eine Formgebung durch Urformen, beispielsweise Gießen, Sintern oder 3D-Druck, in Betracht kommen. In allen Fällen kann die Oberfläche des Käfigs verschleiß- und/oder reibungsmindernd beschichtet und/oder eine Randschichthärtung vorgesehen sein. Analoges gilt für die Wälzkörper sowie für die Lagerscheiben oder sonstigen Lagerelemente der Lageranordnung.The cage, which has a multiple function, namely a function as a component of a roller bearing and a function as a freewheel component, can be produced efficiently, in particular using metal forming processes, with machining processes and shaping by archetypes, for example casting, sintering or 3D, also being possible - Pressure, come into consideration. In all cases, the surface of the cage can be coated to reduce wear and/or friction and/or the surface layer can be hardened. The same applies to the rolling elements and the bearing washers or other bearing elements of the bearing arrangement.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung mit Freilauffunktion in schematisierter Schnittdarstellung,
  • 2 und 3 weitere Lageranordnungen mit Freilauffunktion in Darstellungen analog 1,
  • 4 eine in einem Untersetzungsgetriebe verwendbare, zwei Axialwälzlager umfassende Lageranordnung mit Freilauffunktion in vereinfachter geschnittener Darstellung,
  • 5 eine stirnseitige, geschnittene Ansicht der Lageranordnung nach 4,
  • 6 die Anordnung nach 4 in Explosionsdarstellung,
  • 7 einen Bremsaktuator, welcher einen Spindeltrieb mit einer Lageranordnung mit Freilauffunktion umfasst,
  • 8 den Bremsaktuator in stirnseitiger, geschnittener Ansicht,
  • 9 ein Detail aus 8,
  • 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung mit Freilauffunktion in einer Darstellung analog 1,
  • 11 ausschnittsweise eine mit einem reibschlüssigen Freilauf arbeitende Lageranordnung mit Freilauffunktion,
  • 12 - 14 in jeweils einem Diagramm die Verstellung des die Lageranordnung mit Freilauffunktion umfassenden Aktuators nach 7,
  • 15 in einem weiteren Diagramm Variationsmöglichkeiten eines Haltemoments der Freilaufkupplung der in einem Aktuator verwendbaren Lageranordnung nach 1.
Several exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 a first embodiment of a bearing assembly with freewheel function in a schematic sectional view,
  • 2 and 3 other bearing arrangements with freewheel function in representations analogous 1 ,
  • 4 a bearing arrangement with a freewheel function, which can be used in a reduction gear and comprises two axial roller bearings, in a simplified sectional view,
  • 5 an end-side, sectional view of the bearing assembly 4 ,
  • 6 according to the arrangement 4 in exploded view,
  • 7 a brake actuator, which includes a spindle drive with a bearing arrangement with a freewheel function,
  • 8th the brake actuator in a front, sectional view,
  • 9 a detail out 8th ,
  • 10 another embodiment of a bearing arrangement with a freewheel function in an analog representation 1 ,
  • 11 a detail of a bearing arrangement working with a frictionally engaged freewheel with a freewheel function,
  • 12 - 14 in one diagram each, the adjustment of the actuator comprising the bearing arrangement with a freewheel function 7 ,
  • 15 in a further diagram, possible variations of a holding torque of the overrunning clutch of the bearing arrangement that can be used in an actuator 1 .

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise stated, the following explanations relate to all exemplary embodiments. Parts that correspond to one another or have the same effect in principle are identified by the same reference symbols in all figures.

Eine Lageranordnung 1 ist in ein Gehäuse 2 eingebaut und umfasst ein Axialwälzlager 3, nämlich ein Axialrollen oder -nadellager, mit Freilauffunktion. In den Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Gehäuse 2 um ein nicht rotierendes Maschinenelement. Ebenso sind Ausführungsformen mit rotierendem Gehäuse 2 realisierbar.A bearing arrangement 1 is installed in a housing 2 and comprises a thrust roller bearing 3, namely a thrust roller or needle bearing, with a freewheel function. In the exemplary embodiments, the housing 2 is a non-rotating machine element. Embodiments with a rotating housing 2 can also be implemented.

In das Gehäuse 2 ist eine Gehäusescheibe 4 eingesetzt, welche dem Axialwälzlager 3 zuzurechnen ist. Weiter ist dem Axialwälzlager 3 eine Wellenscheibe 5 zuzurechnen, die mit einer Welle 6 verbunden ist. Die Mittelachse der Welle 6 und damit der gesamten Lageranordnung 1 ist mit MA bezeichnet. Beim Betrieb der Lageranordnung 1 kann auf die Wellenscheibe 5 eine Axialkraft Fax wirken. Die Wälzkörper, das heißt Nadeln oder Rollen, des Axialwälzlagers 3 sind mit 7 bezeichnet und in Taschen 9 eines Käfigs 8 geführt, welcher zugleich ein inneres Kupplungsteil einer Freilaufkupplung 10 darstellt. Ein zugehöriges äußeres Kupplungsteil der Freilaufkupplung 10 ist mit 11 bezeichnet.In the housing 2 a housing washer 4 is used, which is attributable to the axial roller bearing 3 . A shaft washer 5 , which is connected to a shaft 6 , is also to be attributed to the axial roller bearing 3 . The central axis of the shaft 6 and thus of the entire bearing assembly 1 is denoted by MA. During operation of the bearing arrangement 1, an axial force Fax can act on the shaft washer 5. The rolling bodies, ie needles or rollers, of the axial roller bearing 3 are denoted by 7 and are guided in pockets 9 of a cage 8 , which at the same time represents an inner coupling part of an overrunning clutch 10 . An associated outer clutch part of the overrunning clutch 10 is denoted by 11 .

Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist das äußere Kupplungsteil 11 im Gehäuse 2 befestigt. Die funktional gleiche Anordnung des äußeren Kupplungsteils 11 ist in der Anordnung nach 2 gegeben, wobei in diesem Fall das äußere Kupplungsteil 11 an der Gehäusescheibe 4 befestigt ist. Im Unterschied zu den Ausführungsformen nach den 1 und 2 ist im Ausführungsbeispiel nach 3 das äußere Kupplungsteil 11 drehfest mit der Wellenscheibe 5 verbunden und stellt damit eine rotierbare Komponente der Lageranordnung 1 dar.In the embodiment after 1 the outer clutch part 11 is fastened in the housing 2. The functionally identical arrangement of the outer clutch part 11 is in the arrangement shown in FIG 2 given, in which case the outer clutch part 11 is fixed to the housing disc 4. In contrast to the embodiments according to the 1 and 2 is in the embodiment 3 the outer clutch part 11 is non-rotatably connected to the shaft washer 5 and thus represents a rotatable component of the bearing arrangement 1.

In den Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 10 ist die Freilaufkupplung 10 als formschlüssig wirkende Kupplung ausgebildet, welche direkt mit dem Käfig 8 als innerem Kupplungsteil zusammenwirkt. Wie insbesondere aus den 5 und 9 hervorgeht, umfasst das äußere Kupplungsteil 11 mehrere Klinken 12, welche mittels Schraubenfedern 13 angefedert sind, wobei sich die Schraubenfedern 13 an Stützblöcken 14, das heißt Federstützblöcken, abstützen, welche durch das äußere Kupplungsteil 11 bereitgestellt werden. Die Sperrklinken 12 greifen in eine Außenverzahnung 26 des Käfigs 8 ein, welche allgemein als Rastgeometrie bezeichnet wird. Der Käfig 8 ist mit Hilfe umformender Verfahren herstellbar.In the embodiments according to 1 until 10 the overrunning clutch 10 is designed as a positively acting clutch which interacts directly with the cage 8 as the inner clutch part. As in particular from the 5 and 9 shows, the outer clutch part 11 comprises a plurality of pawls 12 which are spring-loaded by means of coil springs 13, the coil springs 13 being supported on support blocks 14, i.e. spring support blocks, which are provided by the outer clutch part 11. The pawls 12 engage in an external toothing 26 of the cage 8, which is generally referred to as a locking geometry. The cage 8 can be produced using forming methods.

Im Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 ist Lageranordnung 1 in ein Rotativ-Rotativ- Getriebe eingebaut, welches als Untersetzungsgetriebe ausgelegt ist und die erste Getriebestufe einer zweistufigen Getriebeanordnung eines elektromechanischen Aktuators darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem als Freilauf fungierenden Axialwälzlager 3 ein zweites Axiallager 18 vorhanden, wobei sich beide Axiallager 3, 18 eine gemeinsame Wellenscheibe 5 teilen. Im Fall des zweiten Axiallagers 18 ist ein Wälzkörper 20 führender Käfig mit 19 und eine Gehäusescheibe mit 22 bezeichnet. Auf die Gehäusescheibe 22 wird mit Hilfe einer Tellerfeder 23 eine Axialkraft Fax ausgeübt, die die Lageranordnung 1 als Ganzes belastet und damit das maximale Haltemoment der Freilaufkupplung 10 bestimmt.In the embodiment according to 4 until 6 Bearing arrangement 1 is installed in a rotary-rotary gear, which is designed as a reduction gear and represents the first gear stage of a two-stage gear arrangement of an electromechanical actuator. In this exemplary embodiment, there is a second axial bearing 18 in addition to the axial roller bearing 3 functioning as a freewheel, with both axial bearings 3 , 18 sharing a common shaft washer 5 . In the case of the second axial bearing 18 , a cage guiding a rolling body 20 is denoted by 19 and a housing washer by 22 . An axial force Fax is exerted on the housing disk 22 with the aid of a plate spring 23, which loads the bearing arrangement 1 as a whole and thus determines the maximum holding torque of the overrunning clutch 10.

Das äußere Kupplungsteil 11 umfasst in dem in den 4 bis 6 dargestellten Beispiel ein auch als Sperrengehäuse bezeichnetes gehäusefestes Hülsenbauteil 15, in welchem sich Ausnehmungen 16 befinden, die zur Montage der Schraubenfedern 13 nutzbar sind. Neben dem gehäusefesten Hülsenbauteil 15 befindet sich ein Federabstützdeckel 21. Der Außendurchmesser des außenverzahnten Käfigs 8 ist im Fall von 4 größer als der Außendurchmesser des zweiten Axiallagers 18. Die beiden Axialwälzlager 3, 18 weisen im vorliegenden Fall einen übereinstimmenden Teilkreisdurchmesser auf. Zur Übertragung eines Drehmoments ist die Welle 6 mit einer Anschlusskontur 17 versehen. Die Lageranordnung 1 nach den 4 bis 6 eignet sich zur Integration in einen nicht weiter dargestellten Aktuator, wobei sich die Axialkraft Fax in diesem Fall nicht bereits konstruktionsbedingt durch den Betrieb des Aktuators ergibt, sondern mittels des Federelementes 23 gezielt erzeugt wird, um die Freilaufkupplung 10 nutzbar zu machen. Das Gehäuse 2 ist aus mehreren Gehäuseteilen 24, 25 zusammengesetzt. Für die Freilaufkupplung 10 wird auch die Bezeichnung Käfigsperre verwendet.The outer clutch part 11 includes in the in the 4 until 6 The example shown includes a sleeve component 15 which is fixed to the housing and is also referred to as a lock housing and in which there are recesses 16 which can be used for mounting the coil springs 13 . In addition to the housing-fixed sleeve component 15 is a spring support cover 21. The outer diameter of the externally toothed cage 8 is in the case of 4 larger than the outer diameter of the second axial bearing 18. The two axial roller bearings 3, 18 have a matching pitch circle diameter in the present case. The shaft 6 is provided with a connection contour 17 for the transmission of a torque. The bearing arrangement 1 according to 4 until 6 is suitable for integration into an actuator, not shown, in which case the axial force Fax does not already result from the operation of the actuator as a result of the design, but is generated in a targeted manner by means of the spring element 23 in order to make the overrunning clutch 10 usable. The housing 2 is composed of several housing parts 24, 25. The term cage lock is also used for the one-way clutch 10 .

Im Ausführungsbeispiel nach den 7 bis 9 ist die Lageranordnung 1 mit Freilauffunktion Teil eines Linearaktuators 27 zur Bremsbetätigung in einem Kraftfahrzeug. Die Welle 6 ist in diesem Fall fest mit einer Gewindespindel 29 eines Spindeltriebs 28 verbunden oder unmittelbar durch die Gewindespindel 29 gebildet. Eine zugehörige Spindelmutter 32 ist einem Bremskolben 30 angeordnet, welcher in an sich bekannter Weise auch hydraulisch betätigbar ist. Zum Schutz vor Verschmutzung ist ein Faltenbalg 31 vorgesehen. Die mit Hilfe des Linearaktuators 27 feststellbare Bremsscheibe ist mit 35 bezeichnet.In the embodiment according to 7 until 9 the bearing assembly 1 with a freewheel function is part of a linear actuator 27 for actuating the brakes in a motor vehicle. In this case, the shaft 6 is firmly connected to a threaded spindle 29 of a spindle drive 28 or formed directly by the threaded spindle 29 . An associated spindle nut 32 is arranged on a brake piston 30, which can also be actuated hydraulically in a manner known per se. A bellows 31 is provided to protect against contamination. The brake disc that can be fixed with the help of the linear actuator 27 is denoted by 35 .

Der Spindeltrieb 28 ist im vorliegenden Fall als Kugelgewindetrieb ausgebildet, wobei in einem Gewindegang 34 der Gewindespindel 29 nicht dargestellte Kugeln abrollen, welche gleichzeitig die Spindelmutter 32 kontaktieren. Bei dem Spindeltrieb 28 handelt es sich um ein nicht selbsthemmendes Getriebe zur Umwandlung einer Rotation in eine lineare Bewegung. Ein mit 33 bezeichnetes wellenfestes Element, das heißt starr mit der Welle 6 verbundenes Element, übt eine Axialkraft Fax auf die in diesem Fall einreihige Lageranordnung 1 aus. Die Funktion einer zweiten, in der Gegenrichtung abstützenden Lagerreihe wird in diesem Fall durch die Wälzkörper, das heißt Kugeln, welche zwischen der Gewindespindel 29 und der Spindelmutter 32 abrollen, übernommen. Beim Feststellen der Bremsscheibe 35 mittels des Linearaktuators 27 steigt die Axialkraft Fax kontinuierlich bis zu einem Maximalwert an. In dieser Position, das heißt bei festgezogener Feststellbremse, wird das Axialwälzlager 3 durch die Freilaufkupplung 10 blockiert.In the present case, the spindle drive 28 is designed as a ball screw drive, with balls (not shown) rolling in a thread turn 34 of the threaded spindle 29 , which balls contact the spindle nut 32 at the same time. The spindle drive 28 is a non-self-locking gear for converting a rotation into a linear movement. A shaft-fixed element designated 33, that is to say an element rigidly connected to the shaft 6, exerts an axial force Fax on the bearing arrangement 1, which in this case is single-row. In this case, the function of a second row of bearings supporting in the opposite direction is taken over by the rolling bodies, ie balls, which roll between the threaded spindle 29 and the spindle nut 32 . When the brake disc 35 is fixed by means of the linear actuator 27, the axial force Fax increases continuously up to a maximum value. In this position, ie when the parking brake is applied, the axial roller bearing 3 is blocked by the overrunning clutch 10 .

Die Blockade des Linearaktuators 27 ist nur insofern formschlüssig, als ein Formschluss zwischen dem Käfig 8 als innerem Kupplungsteil und den Klinken 12 gegeben ist. Zwischen den Lagerscheiben 4, 5 des Axialwälzlagers 3 existiert dagegen kein Formschluss. Dies hat zur Folge, dass die durch die Freilaufkupplung 10 bewirkte Sperre aufhebbar ist, indem ein ausreichend großes Drehmoment in Rückdrehrichtung in die Welle 6 eingeleitet wird. Dies ist mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektromotors möglich, der zum Betätigen des Linearaktuators 27 in beiden Richtungen genutzt wird. Da die Freilaufkupplung 10 bei Rotation der Welle 6 in Löserichtung gesperrt bleibt, wird das Axialwälzlager 3 in dieser Betriebsphase als Gleitlager genutzt.The blockage of the linear actuator 27 is positive only insofar as there is a positive fit between the cage 8 as the inner coupling part and the pawls 12 . In contrast, there is no form fit between the bearing disks 4 , 5 of the axial roller bearing 3 . The consequence of this is that the lock effected by the one-way clutch 10 can be canceled by introducing a sufficiently large torque into the shaft 6 in the direction of reverse rotation. This is possible with the help of an electric motor, not shown, which is used to actuate the linear actuator 27 in both directions. Since the overrunning clutch 10 remains locked when the shaft 6 rotates in the release direction, the axial roller bearing 3 is used as a plain bearing in this operating phase.

Bei einem späteren erneuten Festziehen des Linearaktuators 27, das heißt Übergang in eine Parkposition als Position, in der die Bremsscheibe 35 mit Hilfe nicht dargestellter Bremsbeläge blockiert wird, wird die Freilaufkupplung 10 wieder in Freilaufrichtung betrieben, wobei durch die Klinken 12 lediglich ein geringes bremsendes Moment auf den Käfig 8 ausgeübt wird. Im Mittel sämtlicher Betriebsphasen ist der Linearaktuator 27 damit energie- sowie materialsparend, insbesondere was den zum Antrieb der Welle 6 genutzten Elektromotor betrifft, betreibbar.If the linear actuator 27 is subsequently tightened again, i.e. the transition to a parking position as a position in which the brake disc 35 is blocked with the aid of brake pads (not shown), the overrunning clutch 10 is again operated in the overrunning direction, with the pawls 12 only applying a small braking torque is exerted on the cage 8. On average over all operating phases, the linear actuator 27 can be operated in an energy- and material-saving manner, in particular as far as the electric motor used to drive the shaft 6 is concerned.

In 10 ist der Aufbau einer Lageranordnung 1 veranschaulicht, welche eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 1 darstellt. Im Fall von 10 ist das Axiallager 3 zweireihig aufgebaut, wobei eine innere Wälzkörperreihe mit 36 und eine äußere Wälzkörperreihe mit 37 bezeichnet ist. Der mit 38 bezeichnete Käfig der inneren Wälzkörperreihe 36 stellt einen reinen Wälzlagerkäfig dar und hat keinerlei Freilauffunktion. Die Freilauffunktion wird lediglich durch den Käfig 8 übernommen, welcher den inneren Käfig 38 ringförmig umgibt und die gleiche Funktion wie im Ausführungsbeispiel nach 1 hat. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 behält im Ausführungsbeispiel nach 1 die innere Wälzkörperreihe 36 in jedem Betriebszustand ihre Wälzlagerfunktion. Damit ist die Sperrwirkung und Bremswirkung des Freilaufs 10 im Fall von 10 weniger stark ausgeprägt als im Fall von 1.In 10 the structure of a bearing assembly 1 is illustrated, which is a modification of the embodiment 1 represents. In the case of 10 the axial bearing 3 is constructed in two rows, with an inner row of rolling elements being denoted by 36 and an outer row of rolling elements by 37 . The designated 38 cage of the inner row of rolling elements 36 represents a pure roller bearing cage and has no freewheel function. The freewheeling function is only taken over by the cage 8, which surrounds the inner cage 38 in a ring and has the same function as in the exemplary embodiment according to FIG 1 Has. In contrast to the embodiment according to 1 retains in the embodiment 1 the inner row of rolling elements 36 has its rolling bearing function in every operating state. This is the locking effect and braking effect of the freewheel 10 in the case of 10 less pronounced than in the case of 1 .

In 11 ist der Aufbau einer möglichen Lageranordnung 1 skizziert, welche als kombinierte Radiallager-Freilauf-Anordnung aufgebaut ist. In diesem Fall rollen die Wälzkörper 7 der Radiallagerung direkt auf einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 2 ab. Ebenso könnte in nicht dargestellter Weise ein gesonderte Lagerring 4, das heißt Außenring, vorhanden sein, in dem die Wälzkörper 7 abrollen. Ein Wälzkörperspiel ist in 11 übertrieben dargestellt. Der Innenring 5 ist über die hier nicht dargestellte Welle 6 fest mit einem Innenring 42 der Freilaufkupplung 10 verbunden, wobei die Ringe 5, 42 in diesem Fall in Axialrichtung gegeneinander versetzt sind.In 11 the structure of a possible bearing assembly 1 is outlined, which is constructed as a combined radial bearing-freewheel assembly. In this case, the rolling bodies 7 of the radial bearing roll directly on an inner peripheral surface of the housing 2 . Likewise, a separate bearing ring 4, ie outer ring, could be present in a manner not shown, in which the rolling elements 7 roll. A rolling element clearance is in 11 exaggerated. The inner ring 5 is fixedly connected to an inner ring 42 of the overrunning clutch 10 via the shaft 6, not shown here, the rings 5, 42 being offset relative to one another in the axial direction in this case.

Die Freilaufkupplung 10 der Lageranordnung 1 nach 11 ist als Klemmrollenfreilauf ausgebildet und zwischen dem Innenring 42 und dem Käfig 8 wirksam. Der Käfig 8 ist fest verbunden oder einteilig ausgeführt mit Käfigelementen 39, welche die mit 40 bezeichneten Rollen, das heißt Klemmrollen, einzeln anfedern. Der Innenring 42 weist eine Rampenkontur 43 auf, welche dafür sorgt, dass eine Relativverdrehung zwischen dem Käfig 8 und dem Innenring 42 nur in einer definierten Richtung möglich und damit die gewünschte Freilaufwirkung gegeben ist.The one-way clutch 10 of the bearing assembly 1 after 11 is designed as a clamping roller freewheel and is effective between the inner ring 42 and the cage 8 . The cage 8 is firmly connected or made in one piece with cage elements 39, which individually cushion the rollers designated 40, ie pinch rollers. The inner ring 42 has a ramp contour 43, which ensures that a relative rotation between the cage 8 and the inner ring 42 is only possible in a defined direction and thus the desired freewheeling effect is given.

Die 12 bis 14 beziehen sich jeweils auf drei Betriebsphasen Ph1, Ph2, Ph3 der Lageranordnung 1, wobei in der ersten, als Vorwärtshub bezeichneten Betriebsphase Ph1 der Linearaktuator 27 in Freilaufrichtung betätigt, das heißt die Bremse angezogen wird, in der zweiten Betriebsphase Ph2, das heißt Haltephase, die Bremse festgezogen bleibt, und in der dritten Betriebsphase Ph3, welche als Rückwärtshub bezeichnet wird, der Linearaktuator 27 entgegen der ursprünglichen Richtung betätigt, das heißt die Bremse wieder gelöst wird. In 12 ist der Stellweg SW, das heißt Hub des Linearaktuators 27, in den drei Betriebsphasen Ph1, Ph2, Ph3, in 13 die in der Lageranordnung 1 wirkende Axialkraft Fax dargestellt.the 12 until 14 each relate to three operating phases Ph1, Ph2, Ph3 of the bearing arrangement 1, wherein in the first operating phase Ph1, referred to as the forward stroke, the linear actuator 27 is actuated in the freewheeling direction, i.e. the brake is applied, in the second operating phase Ph2, i.e. the holding phase, the Brake remains tight, and in the third operating phase Ph3, which is referred to as reverse stroke, the linear actuator 27 is actuated in the opposite direction to the original direction, that is, the brake is released again. In 12 is the travel SW, i.e. the stroke of the linear actuator 27, in the three operating phases Ph1, Ph2, Ph3, in 13 the axial force Fax acting in the bearing assembly 1 is shown.

Die 14 zeigt idealisiert drei Kennlinien K1, K2, K2, welche für das antreibende Moment beim Festziehen der Bremse (K1), ein haltendes Moment (K2), sowie ein rückdrehendes Moment (K3) stehen. Das Rückdrehen des Linearaktuators 27 ist an jeder beliebigen Stelle unterbrechbar, wobei der Linearaktuator 27 stets in seiner aktuellen Position verbleibt, also Selbsthaltung gegeben ist. Die Selbsthaltung kann nur überwunden werden, wenn auf die Welle 6 ein zusätzliches, im vorliegenden Fall elektromotorisch zu erzeugendes rückdrehendes Moment wirkt. Die Geschwindigkeit der Verstellung kann in beiden Stellrichtungen stabil gesteuert werden. Insbesondere beim Übergang zwischen den Betriebsphasen Ph2 und Ph3 tritt, da die Freilaufkupplung 10 hierbei gesperrt bleibt, keine schlagartige Entspannung eines sperrenden Mechanismus auf. Dies ermöglicht jederzeit eine sanfte Rückstellung in Richtung zur geöffneten Position der Feststellbremse.the 14 shows three idealized characteristic curves K1, K2, K2, which stand for the driving torque when the brake is applied (K1), a holding torque (K2), and a reverse torque (K3). The reverse rotation of the linear actuator 27 can be interrupted at any point, with the linear actuator 27 always remaining in its current position, that is to say it is self-locking. The self-locking can only be overcome if an additional, in the present case to be generated by an electric motor, reverse rotating moment acts on the shaft 6 . The speed of the adjustment can be stably controlled in both adjustment directions. In particular, during the transition between the operating phases Ph2 and Ph3, since the overrunning clutch 10 remains locked, there is no sudden relaxation of a locking mechanism. This allows for a smooth return towards the parking brake open position at all times.

Das Diagramm nach 15 zeigt grundsätzliche Möglichkeiten der Variation eines Haltemoments Mh, welches durch die Freilaufkupplung 10 aufgenommen werden kann, und gilt prinzipiell für sämtliche Ausführungsbeispiele. Mit FL ist allgemein eine mechanische Belastung der Lageranordnung 1 bezeichnet. Das Haltemoment Mh kann unter anderem durch eine konstante Belastung (Fconst) bestimmt werden, die unabhängig vom aktuellen Betriebszustand gegeben ist. Insbesondere kann die Lageranordnung 1 zu diesem Zweck mit einem Federelement 23 belastet sein. Zusätzlich treten variable Belastungen (Fvar) der Freilaufkupplung 10 auf, welche linear von der Lagerbelastung FL abhängen. Insgesamt ergibt sich durch Summation dieser beiden Kurven (Fconst + Fvar = Fres) das Haltemoment Mh, welches überwunden werden muss, um die Lagerelemente 4, 5 in Sperrrichtung der dann als Bremse wirkenden Freilaufkupplung 10 gegeneinander zu verdrehen.The diagram after 15 shows basic possibilities for varying a holding torque Mh, which can be absorbed by the overrunning clutch 10, and applies in principle to all exemplary embodiments. A mechanical load on the bearing arrangement 1 is generally denoted by FL. The holding torque Mh can be determined, among other things, by a constant load (F const ), which is independent of the current operating state. In particular, the bearing arrangement 1 can be loaded with a spring element 23 for this purpose. In addition, variable loads (F var ) occur on the overrunning clutch 10, which are linearly dependent on the bearing load FL. Overall, the summation of these two curves (Fconst+Fvar=Fres) results in the holding torque Mh, which must be overcome in order to rotate the bearing elements 4, 5 against one another in the blocking direction of the overrunning clutch 10, which then acts as a brake.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lageranordnungbearing arrangement
22
GehäuseHousing
33
Axialwälzlager mit FreilauffunktionThrust roller bearing with freewheel function
44
Lagerelement, Gehäusescheibe, Lagerring, AußenringBearing element, housing washer, bearing ring, outer ring
55
Lagerelement, Wellenscheibe, Lagerring, InnenringBearing element, shaft washer, bearing ring, inner ring
66
WelleWave
77
Wälzkörperrolling elements
88th
Käfig, inneres KupplungsteilCage, inner clutch part
99
Taschepocket
1010
Freilaufkupplungoverrunning clutch
1111
äußeres Kupplungsteilouter clutch part
1212
Klinkepawl
1313
Schraubenfedercoil spring
1414
Federstützblockspring support block
1515
gehäusefestes Hülsenbauteilhousing-fixed sleeve component
1616
Ausnehmungrecess
1717
Anschlusskontur der WelleConnection contour of the shaft
1818
zweites Axiallagersecond thrust bearing
1919
Käfig des zweiten AxiallagersSecond thrust bearing cage
2020
Wälzkörper des zweiten AxiallagersRolling elements of the second thrust bearing
2121
Federabstützdeckelspring support cover
2222
Gehäusescheibe des zweiten AxiallagersHousing washer of the second thrust bearing
2323
Federelement, Tellerfeder, VorspannmittelSpring element, plate spring, pre-tensioning device
2424
Gehäuseteilhousing part
2525
Gehäuseteilhousing part
2626
Verzahnung des Käfigs 8, RastgeometrieCage toothing 8, detent geometry
2727
Linearaktuatorlinear actuator
2828
Spindeltriebspindle drive
2929
Gewindespindellead screw
3030
Bremskolbenbrake piston
3131
Faltenbalgbellows
3232
Spindelmutterspindle nut
3333
wellenfestes Elementwaveproof element
3434
Gewindegangthread
3535
Bremsscheibebrake disc
3636
innere Wälzkörperreiheinner row of rolling elements
3737
äußere Wälzkörperreiheouter row of rolling elements
3838
Käfig der inneren WälzkörperreiheInner row cage
3939
Käfigelement der FreilaufkupplungCage element of the overrunning clutch
4040
Rolle der FreilaufkupplungRole of the overrunning clutch
4141
Federelement der FreilaufkupplungOverrunning clutch spring element
4242
Innenring der FreilaufkupplungOverrunning clutch inner ring
4343
Rampenkontur des Innenrings 42 Ramp contour of the inner ring 42
Faxfax
Axialkraftaxial force
FconstFconst
konstante Lagerbelastungconstant bearing load
FLFL
Lagerbelastungbearing load
Fresfresh
resultierende Lagerbelastungresulting bearing load
Fvarfvar
variable Lagerbelastungvariable bearing load
K1... K3K1... K3
Kennliniencharacteristics
MM
Momentmoment
MAMA
Mittelachsecentral axis
MhMh
Haltemomentholding torque
Ph1 ... Ph3Ph1 ... Ph3
Phasenphases
SWSW
Stellwegtravel

Claims (10)

Lageranordnung (1) mit Freilauffunktion, umfassend ein zwei gegeneinander verdrehbare, Wälzkörper (7) kontaktierende Lagerelemente (4, 5) aufweisendes Wälzlager (3), gekennzeichnet durch einen die Wälzkörper (7) des Wälzlagers (3) führenden Käfig (8), welcher als Komponente einer im mechanisch belasteten Zustand des Wälzlagers (3) wirksamen Freilaufkupplung (10) ausgebildet ist, wobei zumindest der sperrende Teil des Käfigs (8) in sich starr ist.Bearing arrangement (1) with a freewheel function, comprising a roller bearing (3) having two bearing elements (4, 5) which can be rotated in opposite directions and contact roller bodies (7), characterized by a cage (8) guiding the roller bodies (7) of the roller bearing (3), which as a component of a one-way clutch (10) effective in the mechanically loaded state of the roller bearing (3), at least the locking part of the cage (8) being rigid in itself. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) als Axiallager ausgebildet und die Freilaufkupplung (10) zumindest indirekt zwischen den Käfig (8) einerseits und eine mittels des Axiallagers (3) gelagerte Welle (6) oder ein Gehäuse (2), in welchem die Welle (6) gelagert ist, andererseits geschaltet ist.Bearing arrangement (1) according to claim 1 , characterized in that the roller bearing (3) is designed as an axial bearing and the overrunning clutch (10) at least indirectly between the cage (8) on the one hand and a shaft (6) mounted by means of the axial bearing (3) or a housing (2) in which the shaft (6) is mounted, on the other hand is connected. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) als Radiallager und die Freilaufkupplung (10) als reib- oder formschlüssig wirksame Kupplung ausgebildet istBearing arrangement (1) according to claim 1 , characterized in that the roller bearing (3) is designed as a radial bearing and the overrunning clutch (10) as a frictionally or positively effective clutch Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (10) als Klinkensperre ausgebildet ist, wobei der Käfig (8) eine Rastgeometrie (26) aufweist, welche unmittelbar mit Klinken (12) der Freilaufkupplung (10) zusammenwirkt.Bearing arrangement (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the Overrunning clutch (10) is designed as a ratchet lock, the cage (8) having a locking geometry (26) which interacts directly with pawls (12) of the overrunning clutch (10). Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) mehrreihig aufgebaut ist, wobei lediglich ein zur Führung einer einzigen Wälzkörperreihe (37) vorgesehener Käfig (8) als Komponente der Freilaufkupplung (10) ausgebildet ist, wogegen ein Käfig (38) mindestens einer weiteren Wälzkörperreihe (36) keine Freilauffunktion hat.Bearing arrangement (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the rolling bearing (3) is constructed in multiple rows, with only one cage (8) provided for guiding a single row of rolling bodies (37) being designed as a component of the overrunning clutch (10), whereas a cage (38) of at least one further row of rolling bodies (36) has no freewheel function. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Vorspannmittel (23), welches zur Erzeugung einer das Wälzlager (3) belastenden und damit die Betriebsbereitschaft der Freilaufkupplung (10) herstellenden oder zumindest unterstützenden Vorspannkraft ausgebildet ist.Bearing arrangement (1) according to one of Claims 1 until 5 characterized by a prestressing means (23) which is designed to generate a prestressing force which loads the roller bearing (3) and thus makes the overrunning clutch (10) ready for operation or at least supports it. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8) die Wälzkörper (7) führende Taschen (9) mit uneinheitlichem Spiel in Umfangsrichtung aufweist.Bearing arrangement (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the cage (8) has the rolling elements (7) guiding pockets (9) with non-uniform play in the circumferential direction. Linearaktuator (27), umfassend einen Spindeltrieb (28) sowie eine zur Lagerung einer rotierbaren Spindeltriebskomponente (29, 32) des Spindeltriebs (28) vorgesehene, nach Anspruch 1 ausgebildete Lageranordnung (1) mit Freilauffunktion.Linear actuator (27), comprising a spindle drive (28) and for mounting a rotatable spindle drive component (29, 32) of the spindle drive (28) provided according to claim 1 trained bearing assembly (1) with freewheel function. Verfahren zum Betrieb eines Linearaktuators (27) nach Anspruch 8, wobei bei einer Verstellung des Spindeltriebs (28) in einer ersten Stellrichtung die Lageranordnung (1) in Freilaufrichtung, das heißt in einem ersten Betriebsmodus (Ph1), betrieben wird, anschließend in einem zweiten Betriebsmodus (Ph2) eine Selbsthaltung des Spindeltriebs (28) mittels der in die Lageranordnung (1) integrierten Freilaufkupplung (10) erfolgt, und bei einer späteren Verstellung des Spindeltriebs (28) in der entgegengesetzten Stellrichtung, das heißt in einem dritten Betriebsmodus (Ph3), die Lageranordnung (1) in Sperrrichtung betrieben wird, und wobei im letztgenannten Betriebsmodus (Ph3) die Freilaufkupplung (10) blockiert bleibt und die Lagerelemente (4, 5) unter Überwindung von Reibungskräften gegeneinander verdreht werden.Method for operating a linear actuator (27). claim 8 , wherein when the spindle drive (28) is adjusted in a first adjustment direction, the bearing arrangement (1) is operated in the freewheeling direction, i.e. in a first operating mode (Ph1), and then in a second operating mode (Ph2) the spindle drive (28) is self-retaining takes place by means of the overrunning clutch (10) integrated into the bearing arrangement (1), and when the spindle drive (28) is subsequently adjusted in the opposite direction, i.e. in a third operating mode (Ph3), the bearing arrangement (1) is operated in the blocking direction, and wherein in the latter operating mode (Ph3) the overrunning clutch (10) remains blocked and the bearing elements (4, 5) are twisted against one another while overcoming frictional forces. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltemoment (Mh) der Freilaufkupplung (10) durch eine auf die Lageranordnung (1) wirkende Belastung (FL), welche mindestens eine der Komponenten konstante Belastung (Fconst) und variable Belastung (Fvar) umfasst, eingestellt wird.procedure after claim 9 , characterized in that a holding torque (Mh) of the overrunning clutch (10) by a bearing arrangement (1) acting load (FL) which includes at least one of the components constant load (Fconst) and variable load (Fvar) is adjusted.
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