DE112017001461B4

DE112017001461B4 - Freilaufkupplungs-Baugruppe für ein Getriebe

Info

Publication number: DE112017001461B4
Application number: DE112017001461.1T
Authority: DE
Inventors: James Copeland; Michael Hodge
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2037-03-15
Also published as: WO2017165156A1; US10036432B2; CN108700134B; CN108700134A; DE112017001461T5; US20170276194A1

Abstract

Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) für ein Getriebe, wobei die Baugruppe (100) umfasst:ein Gehäuse (102), das enthält:einen äußeren Umfangsabschnitt (106) mit einem wellenförmigen Zahnprofil (108);einen inneren Umfangsabschnitt (110); undeinen radialen Abschnitt (112), der den äußeren und den innerenUmfangsabschnitt (106, 110) miteinander verbindet; undeine Lagerhalterungsscheibe (104), die an dem radialen Abschnitt (112) des Gehäuses (102) befestigt ist,dadurch gekennzeichnet, dassder innere Umfangsabschnitt (110) eine Außenfläche (114) mit einem Zahnprofil (116) enthält, das in eine Getriebekomponente eingreift.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein eine Freilaufkupplung und insbesondere eine Freilaufkupplungs-Baugruppe für ein Getriebe.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Freilaufkupplungen für Getriebe sind bekannt. Ein Beispiel ist in der an denselben Anmelder abgetretenen Patentschrift US 9 145 927 B2 gezeigt.
Aus der DE 196 27 013 A1 ist Freilaufkupplungs-Baugruppe für eine Riemenscheibe bekannt mit einem äußeren Umfangsabschnitt mit einem wellenförmigen Zahnprofil, einem inneren Umfangsabschnitt und einem radialen Abschnitt, der den äußeren und inneren Umfangsabschnitt verbindet, sowie einer Lagerhalterungsscheibe, die an dem radialen Abschnitt eines Gehäuses befestigt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freilaufkupplungs-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 funktionell zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einer Freilaufkupplungs-Baugruppe gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüchen geben vorteilhafte Weiterbildungen der Freilaufkupplungs-Baugruppe an.
KURZDARSTELLUNG
Beispielhafte Aspekte umfassen allgemein eine Freilaufkupplungs-Baugruppe für ein Getriebe, die ein Gehäuse und eine Lagerhalterungsscheibe enthält. Das Gehäuse weist einen äußeren Umfangsabschnitt mit einem wellenförmigen Zahnprofil, einen inneren Umfangsabschnitt und einen radialen Abschnitt auf, der den äußeren und den inneren Umfangsabschnitt miteinander verbindet. Die Lagerhalterungsscheibe ist an dem radialen Abschnitt des Gehäuses befestigt. Dabei enthält der innere Umfangsabschnitt eine Außenfläche mit einem Zahnprofil, das in eine Getriebekomponente eingreift. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Lagerhalterungsscheibe integrierte Nietstifte zum Befestigen an dem radialen Abschnitt.
Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe einen äußeren Laufring mit einem äußeren Zahnprofil, das in das Gehäuse des äußeren Umfangsabschnitts eingreift. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Lagerhalterungsscheibe eine radiale Wand zum axialen Anordnen des äußeren Laufrings in dem Gehäuse. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe einen inneren Laufring und eine Vielzahl an Wälzkörpern die in den inneren und den äußeren Laufring eingreifen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe einen Käfig zum Haltern der Wälzkörper und eine Vielzahl an Federn, wobei jede Feder in Kontakt mit dem Käfig und einem der Wälzkörper steht. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe ein gehärtetes Seitenblech. Der innere Laufring enthält eine radiale Wand, und das Seitenblech ist axial zwischen der radialen Wand des inneren Laufring und den Wälzkörpern angeordnet.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe einen inneren Laufring und ein radial zwischen dem inneren Laufring und der Lagerhalterungsscheibe angeordnetes Lager. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Freilaufkupplungs-Baugruppe einen inneren Laufring mit einem selbstschneidenden Zahnprofil zum Aufpressen auf eine Getriebekomponente.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung werden ausführlich in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren beschrieben, wobei:

1 eine perspektivische Draufsicht einer Freilaufkupplungs-Baugruppe gemäß einem beispielhaften Aspekt ist;
2 eine Rückansicht der Freilaufkupplungs-Baugruppe von 1 ist;
3 eine Querschnittsansicht der Freilaufkupplungs-Baugruppe von 1 entlang der Schnittlinie 3-3 in 2 ist;
4 eine Rückansicht einer Lagerhalterungsscheibe ist;
5 eine Seitenansicht der Lagerhalterungsscheibe von 4 ist;
6 eine perspektivische Draufsicht eines äußeren Laufrings ist;
7 eine Rückansicht des äußeren Laufrings von 6 ist;
8 eine Querschnittsansicht des äußeren Laufrings von 6 entlang der Schnittlinie 8-8 in 7 ist;
9 eine Draufsicht des äußeren Laufrings von 6 ist;
10 eine perspektivische Draufsicht eines Käfigs ist;
11 eine Draufsicht eines mit einem äußeren Laufring zusammengesetzten Käfigs ist;
12 eine Rückansicht der Baugruppe aus Käfig und äußeren Laufring von 11 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente bezeichnen. Ferner sollte klar sein, dass diese Erfindung nicht nur auf einzelne hier beschriebene Ausführungsformen, Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen, der nur durch die beiliegenden Ansprüche eingeschränkt wird.
Sofern nicht anderweitig definiert, weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Offenbarung richtet. Zwar können zum Umsetzen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, jedoch werden nunmehr die folgenden beispielhaften Verfahren, Einheiten und Materialien beschrieben.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf die 1 bis 5. 1 ist eine perspektivische Draufsicht einer Freilaufkupplungs-Baugruppe gemäß einem beispielhaften Aspekt. 2 ist eine Rückansicht der Freilaufkupplungs-Baugruppe von 1. 3 ist eine Querschnittsansicht der Freilaufkupplungs-Baugruppe von 1 entlang der Schnittlinie 3-3 in 2. 4 ist eine Rückansicht einer Lagerhalterungsscheibe. 5 ist eine Seitenansicht der Lagerhalterungsscheibe von 4.
Die Freilaufkupplungs-Baugruppe 100 enthält ein Gehäuse 102 und eine Lagerhalterungsscheibe 104. Die Baugruppe 100 ist für ein (nicht gezeigtes) Getriebe vorgesehen. Das Gehäuse 102 enthält einen äußeren Umfangsabschnitt 106 mit einem wellenförmigen Zahnprofil 108, einen inneren Umfangsabschnitt 110 und einen radialen Abschnitt 112, der den äußeren und den inneren Umfangsabschnitt miteinander verbindet. Die Lagerhalterungsscheibe 104 ist an dem radialen Gehäuseabschnitt 112 befestigt. Der innere Umfangsabschnitt 110 enthält eine Außenfläche 114 mit einem Zahnprofil 116, das in eine Getriebekomponente wie beispielsweise eine (nicht gezeigte) Getriebewelle eingreift.
Die Lagerhalterungsscheibe 104 enthält integrierte Nietstifte 118 zum Befestigen an dem radialen Abschnitt 112. Das heißt, bei den Nietstiften 118 handelt es sich um Vorsprünge, die sich vom Hauptteil der Halterungsscheibe 104 aus durch Öffnungen 122 des radialen Abschnitts 112 erstrecken. Die Stifte 118 können erweitert oder, wie in der Niettechnik bekannt, „gestaucht“ werden, um die Halterungsscheibe mit dem radialen Abschnitt zu verbinden.
Die Freilaufkupplungs-Baugruppe 100 enthält einen äußeren Laufring 124 mit einem äußeren Zahnprofil 126, das in den äußeren Umfangsabschnitt 106 des Gehäuses eingreift. Das heißt, das wellenförmige Zahnprofil 108 und das äußere Zahnprofil 126 ergänzen sich derart, dass der äußere Laufring 124 axial verschiebbar und drehfest mit dem Gehäuse 102 verbunden ist. Mit anderen Worten, ein durch das Gehäuse 102 aufgenommenes Drehmoment wird zum äußeren Laufring 124 übertragen und umgekehrt. Die Lagerhalterungsscheibe 104 enthält eine radiale Wand 126 zum axialen Anordnen des äußeren Laufrings 124 in dem Gehäuse 102. Mit anderen Worten, die Lagerhalterungsscheibe schränkt den axialen Hub des äußeren Laufrings innerhalb des Gehäuses ein.
Die Freilaufkupplungs-Baugruppe 100 enthält einen inneren Laufring 128, Wälzkörper 130, einen Käfig 132 und (nicht gezeigte) Federn. Die Wälzkörper greifen in den inneren Laufring 128 und den äußeren Laufring 124 ein und werden durch den Käfig gehaltert. Der Käfig 132 wird auf eine ähnliche Weise innerhalb des äußeren Laufrings 124 gehaltert, wie in der an denselben Anmelder abgetretenen Patentanmeldung US 2017 / 0 254 373 A1 mit dem Titel ROLLER ONE WAY CLUTCH CAGE RETENTION gezeigt und beschrieben wird, die hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen ist, als wäre sie hierin vollständig beschrieben. Jede Feder liegt am Käfig und einem der Wälzkörper an und drückt die Wälzkörper vom Käfig weg gegen die Laufringe. Diese Komponenten lassen gemeinsam eine freie Drehung des inneren Laufrings in Bezug auf den äußeren Laufring in einer ersten Drehrichtung zu und verriegeln die Drehung des inneren Laufrings in Bezug auf den äußeren Laufring in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Federn drücken die Wälzkörper derart gegen die Laufringe, dass eine Rampenfläche am äußeren Laufring eine Gleitbewegung zwischen den Wälzkörpern und den Laufringen in der ersten Drehrichtung zulässt und die Wälzkörper zwischen den beiden Laufringen in der zweiten Drehrichtung verriegelt. Der Käfig wird bereitgestellt, um die Wälzkörper und die Federn zum leichteren Montieren zu haltern.
Die Freilaufkupplungs-Baugruppe 100 enthält ein gehärtetes Seitenblech 136. Der innere Laufring 128 enthält eine radiale Wand 138, und das Seitenblech ist axial zwischen der radialen Wand des inneren Laufrings und den Wälzkörpern angeordnet. Das Lager 140 ist radial zwischen dem inneren Laufring 128 und der Lagerhalterungsscheibe 104 angeordnet. Der innere Laufring 128 enthält ein selbstschneidendes Zahnprofil 142 zum Aufpressen auf eine (nicht gezeigte) Getriebekomponente. Das heißt, das Zahnprofil 142 enthält wird mit einer Kraft auf eine Getriebekomponente gepresst, um eine enge Verbindung zwischen der Freilaufkupplungs-Baugruppe 100 und der Getriebekomponente zu gewährleisten. Das Zahnprofil 142 enthält eine Span-Nut 144 ähnlich wie in der an denselben Anmelder abgetretenen Patentanmeldung US 2016/0 025 143 A1 mit dem Titel BEARING ASSEMBLY HAVING SPLINE CUTTING INNER RACE gezeigt und beschrieben, die hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen ist, als wäre sie hierin vollständig beschrieben.

Claims

Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) für ein Getriebe, wobei die Baugruppe (100) umfasst: ein Gehäuse (102), das enthält: einen äußeren Umfangsabschnitt (106) mit einem wellenförmigen Zahnprofil (108); einen inneren Umfangsabschnitt (110); und einen radialen Abschnitt (112), der den äußeren und den inneren Umfangsabschnitt (106, 110) miteinander verbindet; und eine Lagerhalterungsscheibe (104), die an dem radialen Abschnitt (112) des Gehäuses (102) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Umfangsabschnitt (110) eine Außenfläche (114) mit einem Zahnprofil (116) enthält, das in eine Getriebekomponente eingreift.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 1, wobei die Lagerhalterungsscheibe (104) integrierte Nietstifte (118) zum Befestigen an dem radialen Abschnitt (112) enthält.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 1, die ferner einen äußeren Laufring (124) mit einem äußeren Zahnprofil (126) umfasst, das in den äußeren Umfangsabschnitt (106) des Gehäuses (102) eingreift.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 3, wobei die Lagerhalterungsscheibe (104) eine radiale Wand zum axialen Anordnen des äußeren Laufrings (124) in dem Gehäuse (102) enthält.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 3, die ferner umfasst: einen inneren Laufring (128); und eine Vielzahl an Wälzkörpern (130), die in den inneren und den äußeren Laufring eingreifen (128, 124).
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 5, die ferner umfasst: einen Käfig (132) zum Haltern der Wälzkörper (130); und eine Vielzahl an Federn, wobei jede Feder in Kontakt mit dem Käfig (132) und einem der Wälzkörper (130) steht.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 5, die ferner ein gehärtetes Seitenblech (136) umfasst, wobei der innere Laufring (128) eine radiale Wand (138) enthält und das Seitenblech (136) axial zwischen der radialen Wand (138) des inneren Laufrings (128) und den Wälzkörpern (130) angeordnet ist.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 3, die ferner umfasst: einen inneren Laufring (128); und ein Lager (140), das radial zwischen dem inneren Laufring (128) und der Lagerhalterungsscheibe (104) angeordnet ist.
Freilaufkupplungs-Baugruppe (100) nach Anspruch 3, die ferner einen inneren Laufring (128) mit einem selbstschneidenden Zahnprofil (142) zum Aufpressen auf eine Getriebekomponente umfasst.