DE112018001541T5

DE112018001541T5 - Schaltbare Dreiwegkupplung

Info

Publication number: DE112018001541T5
Application number: DE112018001541.6T
Authority: DE
Inventors: Marion Jack Ince
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20180274604A1; WO2018175027A8; WO2018175027A1; US10451120B2

Abstract

Schaltbare Dreiwegkupplung aufweisend: äußere und innere Ringe, und nicht drehbar mit dem äußeren Ring verbundene Sperrklinken. Für einen Freilaufmodus sind die inneren und äußeren Ringe in Bezug aufeinander drehbar. Für erste und zweite Kupplungsmodi sind die Sperrklinken verschiebbar, um mit dem inneren Ring in Eingriff zu kommen, und so die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander zu verbinden. Für den ersten Modus: Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring ist in einer ersten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar in Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung. Für den zweiten Kupplungsmodus: Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring ist in der zweiten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar in Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in der ersten Umfangsrichtung.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine schaltbare Dreiwegkupplung insbesondere eine Kupplung mit mindestens den folgenden auswählbaren Betriebsmoden: Freilaufbetrieb, Einwegbetrieb in einer Umfangsrichtung, und Einwegbetrieb in einer entgegengesetzten Umfangsrichtung.
Hintergrund
Radiale Einwegkupplungen mit inneren und äußeren Ringen sind bekannt. Bekannte Ausführungen dieser Kupplungen sind jedoch auf Freilaufbetrieb in einer Umfangsrichtung und Einwegbetrieb in einer entgegengesetzten Umfangsrichtung beschränkt.
Zusammenfassung
Gemäß hierin dargestellten Ausführungen stellt die Erfindung eine schaltbare Dreiwegkupplung zur Verfügung, welche aufweist: eine Rotationsachse, einen äußeren Ring, einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten inneren Ring; und eine Mehrzahl von nicht drehbar mit dem äußeren Ring verbundenen Sperrklinken. Für einen Freilaufmodus sind die inneren und äußeren Ringe drehbar in Bezug aufeinander. Für einen ersten Kupplungsmodus ist jede Sperrklinke derart verschiebbar, dass sie in Eingriff mit dem inneren Ring kommen kann, um so die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander zu verbinden für eine Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer ersten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar mit Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zu der ersten Umfangsrichtung verläuft. Für einen zweiten Kupplungsmodus ist jede Sperrklinke derart verschiebbar, dass sie in Eingriff mit dem inneren Ring kommen kann, um so die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander zu verbinden für eine Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar in Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in der ersten Umfangsrichtung.
Gemäß hierin dargestellten Ausführungen stellt die Erfindung eine schaltbare Dreiwegkupplung zur Verfügung, welche aufweist: eine Rotationsachse, einen äußeren Ring, einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten inneren Ring; einen radial zwischen dem inneren und dem äußeren Ring angeordneten Auswählring; eine nicht drehbar mit dem Auswählring verbundene Wellenfeder; und eine Mehrzahl von Sperrklinken. Jede Sperrklinke weist erste und zweite Umfangsenden auf und steht mit der Wellenfeder in Eingriff. Für eine Freilauf-Umfangsstellung des Auswählrings sind die inneren und äußeren Ringe drehbar in Bezug aufeinander. Für eine erste Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die ersten Umfangsenden derart radial nach innen verschieben kann, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen können und die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden sind für eine Rotation des inneren Rings in einer ersten Umfangsrichtung; und der innerer Ring ist drehbar in Bezug auf den inneren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zu der ersten Umfangsrichtung verläuft. Für eine zweite Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die zweiten Umfangsenden derart radial nach innen verschieben kann, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen können und dass sie die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbinden für eine Rotation des inneren Rings in der zweiten Umfangsrichtung; und der innere Ring ist drehbar in Bezug auf den äußeren Ring in der ersten Umfangsrichtung.
Gemäß hierin dargestellten Ausführungen stellt die Erfindung eine schaltbare Dreiwegkupplung zur Verfügung, welche aufweist: eine Rotationsachse, einen äußeren Ring, einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten inneren Ring; einen radial zwischen dem inneren und dem äußeren Ring angeordneten Auswählring; eine nicht drehbar mit dem Auswählring verbundene Wellenfeder; und eine Mehrzahl von Sperrklinken. Jede Sperrklinke weist erste und zweite Umfangsenden auf und steht mit der Wellenfeder in Eingriff. Für eine Freilauf-Umfangsstellung des Auswählrings sind die inneren und äußeren Ringe drehbar in ,Bezug aufeinander. Für eine erste Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die ersten Umfangsenden derart radial nach innen verschieben kann, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen können und die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbinden für eine Rotation des äußeren Rings in einer ersten Umfangsrichtung; und der äußere Ring ist drehbar in Bezug auf den inneren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zu der ersten Umfangsrichtung verläuft. Für eine zweite Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die zweiten Umfangsenden derart radial nach innen verschieben kann, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen können und die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbinden für eine Rotation des äußeren Rings in der zweiten Umfangsrichtung; und der äußere Ring ist drehbar mit Bezug auf den inneren Ring in der ersten Umfangsrichtung.
Figurenliste
Verschiedene Ausführungen werden jetzt lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen offenbart, wobei übereinstimmende Bezugszeichen sich auf übereinstimmende Teile beziehen. Es zeigen:

1, eine Vorderansicht einer schaltbaren Dreiwegkupplung;
2, eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 2-2 in 1;
3, eine Vorderansicht des äußeren Rings in 1;
4, eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 4-4 in 3;
5, eine Ansicht des Körperbereichs 5 in 3, gesehen ab der Achse AR;
6, eine Vorderansicht des Bereichs 6 in 1, mit einer Sperrklinke in Freilaufmodus unter Entfernung eines radial verlaufenden Körperabschnitts des Auswählrings;
7, eine Vorderansicht einer Sperrklinke in 1;
8, eine Draufsicht der Sperrklinke in 7;
9, eine Seitenansicht der Sperrklinke in 7;
10, eine Vorderansicht der Wellenfeder in 1;
11, eine Vorderansicht des Auswählrings in 1;
12, eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 12-12 in 11;
13, eine Ansicht des Bereichs 13 in 11, gesehen ab der Achse AR;
14, eine Vorderansicht des inneren Rings in 1;
15A, eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem Freilaufmodus und mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs des Auswählrings;
15B, eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem ersten Kupplungsmodus und mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs des Auswählrings;
15C, eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem zweiten Kupplungsmodus und mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs des Auswählrings; und
16, eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Koordinaten-Systems zur Veranschaulichung der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Raumbegriffe.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Anfänglich muss es klar gemacht werden, dass gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Ansichten in den Zeichnungen sich auf identische oder auf funktionsidentische Bauteile der Offenbarung beziehen. Es ist selbstverständlich, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte begrenzt ist.
Weiterhin ist es auch selbstverständlich, dass sich diese Offenbarung nicht auf die konkrete beschriebene Methodik, oder auf angegebene Werkstoffe und Modifikationen begrenzt und kann als solche sehr wohl abgeändert werden. Auch ist es selbstverständlich, dass die hier verwendeten Begriffe nur dem Zweck der Beschreibung konkreter Aspekte dienen und sie sollen sich nicht auf den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung einschränken.
Wenn nicht anderweitig definiert, besitzen alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet der Offenbarung generell versteht. Es muss verstanden werden, dass es möglich ist, beliebige ähnliche oder gleichwertige Verfahren, Vorrichtungen bzw. Werkstoffe wie die hier beschriebenen in der Ausführung der Offenbarung oder zur Durchführung von Versuchen mit der Offenbarung zu verwenden.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Koordinaten-Systems 10 zur Veranschaulichung der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Raumbegriffe. Die vorliegende Anmeldung ist zumindest teilweise im Rahmen eines zylindrischen Koordinaten-Systems 10 erläutert. Das System 10 weist eine Rotations- oder Längsachse 11 auf, die als Bezug für die nun folgenden Richtungs- und Raumbegriffe dient. Entgegengesetzte axiale Richtungen AD1 und AD2 verlaufen parallel zur Achse 11. Die radiale Richtung RD1 verläuft orthogonal zur und weg von der Achse 11. Entgegegesetzte Umfangsrichtungen CD1 und CD2 werden durch einen (orthogonal zur Achse 11) um die Achse 11 gedrehten Endpunkt eines bestimmten Radius zum Beispiel in Uhrzeigersinn bzw. in Gegenuhrzeigersinn, definiert.
Um die Raumbegriffe zu erklären werden die Gegenstände 12, 13 und 14 verwendet. Zum Beispiel ist eine axiale Fläche, wie die Fläche 15A des Gegenstands 12 durch eine koplanar mit Achse 11 verlaufende Ebene gebildet. Jede ebene Fläche jedoch, die parallel zur Achse 11 verläuft, ist eine axiale Fläche. Zum Beispiel eine Fläche 15B, parallel zur Achse 11, ist auch eine axiale Fläche. Ein axialer Rand wird durch einen Rand, zum Beispiel einen Rand 15C gebildet, der parallel zur Achse 11 verläuft. Eine radiale Fläche wie die Fläche 16A des Gegenstands 13 wird durch eine orthogonal zur Achse 11 und koplanar mit einem Radius 12 verlaufende Ebene gebildet, zum Beispiel Radius 17A. Ein radialer Rand verläuft koplanar mit einem Radius der Achse 11. Zum Beispiel ein Rand 16B verläuft kolinear mit dem Radius 17B. Die Fläche 18 des Gegenstands 14 bildet eine Umfangs- oder zylindrische Fläche. Zum Beispiel der durch Radius 20 definierte Umfang 19 erstreckt sich durch die Fläche 18.
Eine axiale Bewegung verläuft in axiale Richtung AD1 oder AD2. Eine radiale Bewegung verläuft in radiale Richtung RD1 oder RD2. Eine Umfangs- oder Rotationsbewegung verläuft in Umfangsrichtung CD1 oder CD2. Die Adverbien „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Bewegung oder Orientierung parallel zur Achse 11, orthogonal zur Achse 11 bzw. um die Achse 11 herum. Zum Beispiel erstreckt sich eine axial angeordnete Fläche oder axial angeordneter Rand in Richtung AD1, eine radial angeordnete Fläche oder ein radial angeordneter Rand erstreckt sich in Richtung RD1 und eine am Umfang angeordnete Fläche oder Rand erstreckt sich in Richtung CD1.
1 ist eine Vorderansicht einer schaltbaren Dreiwegkupplung 100.
2 ist eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 2-2 in 1. Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 und 2 gelesen werden. Die schaltbare Dreiwegkupplung 100 weist auf: eine Rotationsachse AR, einen äußeren Ring 102, einen inneren Ring 104, einen Auswählring 106, eine Wellenfeder 108 und Sperrklinken 110. Es sind mindestens jeweilige Abschnitte der Ringe 104 und 106 in radialer Richtung weiter innen als der äußere Ring 102 angeordnet. Der Ring 106 ist radial zwischen den Ringen 102 und 104 angeordnet. Die Feder 108 ist nicht drehbar mit dem Ring 106 verbunden. Die Sperrklinken 110 sind mit dem äußeren Ring 102 verbunden.
Die nun folgende Beschreibung geht davon aus, dass, wie weiter unten ausführlicher dargestellt, der Ring 104 ein Drehmoment zur Übertragung auf den Ring 102 erhält. Für einen Freilaufmodus der Kupplung 100 ist der innere Ring 104 drehbar relativ zum äußeren Ring 102 in entgegengesetzten Umfangsrichtungen CD1 und CD2, oder der äußere Ring 102 ist drehbar relativ zum inneren Ring 104 in Umfangsrichtung CD1 und CD2.
Teile der nun folgenden Beschreibung beziehen sich auf einzelne beispielhafte Sperrklinken 110A und 110B. Es ist jedoch zu verstehen, dass die jeweiligen Beschreibungen der Sperrklinken 110A und 110B gelten, wenn nicht anders angegeben, auch für jede Sperrklinke 110 in der Kupplung 100. In der nun folgenden Beschreibung werden Großbuchstaben verwendet, um einen spezifischen Bauteil aus einer Gruppe von Bauteilen zu benennen, die sonst durch eine dreistellige Nummer benannt wird, zum Beispiel in der folgenden Beschreibung ist die Sperrklinke 100A ein spezifisches Beispiel aus den Sperrklinken 110. In einer beispielhaften Ausführung verläuft die Linie L1, orthogonal zur Achse AR, in folgender Reihenfolge durch: den inneren Ring 104, durch eine Sperrklinke 110 zum Beispiel Sperrklinke 110B, durch die Wellenfeder 108, durch den Auswählring 106 und durch den äußeren Ring 102.
Für einen ersten Kupplungs- oder Einwegkupplungsmodus der Kupplung 100 befinden sich die Sperrklinken 110 in Eingriff mit dem inneren Ring 104, um den inneren Ring 104 mit dem äußeren Ring 102 nicht drehbar zu verbinden für eine Rotation des Rings 104 in Umfangsrichtung CD1. Für den ersten Kupplungsmodus ist der innere Ring 104 in Bezug auf den äußeren Ring 102 in Umfangsrichtung CD2 drehbar. Für einen zweiten Kupplungs- oder Einwegkupplungsmodus der Kupplung 100 befinden sich die Sperrklinken 110 in Eingriff mit dem inneren Ring 104, um den inneren Ring 104 mit dem äußeren Ring 102 nicht drehbar zu verbinden für eine Rotation des Rings 104 in Umfangsrichtung CD2. Für den zweiten Kupplungsmodus ist der innere Ring 104 in Bezug auf den äußeren Ring 102 in Umfangsrichtung CD1 drehbar.
Der Begriff „nicht drehbar verbundene Elemente“ ist zu verstehen, dass die Elemente derart miteinander verbunden sind, dass, immer wenn eins der Elemente sich dreht, drehen sich alle Elemente; und eine relative Drehung zwischen den Elemente nicht möglich ist. Radiale und / oder axiale Bewegung von nicht drehbar verbundenen Elementen in Bezug aufeinander ist möglich aber nicht benötigt.
Um eine Bewegung aus dem zweiten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus, oder aus dem Freilaufmodus in den ersten Kupplungsmodus zu realisieren, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 stattfinden kann. In Folge hierauf bewegt der Ring 106 die Feder 108 in Umfangsrichtung CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110. Um eine Bewegung aus dem ersten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus, oder aus dem Freilaufmodus in den zweiten Kupplungsmodus zu realisieren, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 stattfinden kann. In Folge hierauf bewegt der Ring 106 die Feder 108 in Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110.
Jede Sperrklinke 110 weist Umfangsenden 112 und 114 mit Kopfabschnitten 116 auf. Der Abschnitt 116 ist in Umfangsrichtung zwischen den Enden 112 und 114 angeordnet, und in radialer Richtung und Umfangsrichtung in Bezug auf den Ring 102 festgesetzt. Das Ende 112 erstreckt sich am weitesten in Umfangsrichtung CD2. Dies bedeutet, dass das Ende 112 den Abschnitt der Sperrklinke 110 aufweist, der sich am weitesten in Umfangsrichtung CD2 erstreckt. Das Ende 114 erstreckt sich am weitesten in Umfangsrichtung CD1. Dies bedeutet, dass das Ende 114 den Abschnitt der Sperrklinke 110 aufweist, der sich am weitesten in Umfangsrichtung CD1 erstreckt. Für den ersten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Enden 112 radial nach innen in Richtung RD2 vorspannt; und um eine Rotation des inneren Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Umfangsrichtung CD1 zu realisieren, sind die Ende können. Für den zweiten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Enden 114 radial nach innen in Richtung RD2 vorspannt; und um eine Rotation des inneren Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Umfangsrichtung CD2 zu realisieren, sind die Enden 114 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit den inneren Ring 104 kommen können.
3 ist eine Vorderansicht des äußeren Rings102 in 1.
4 ist eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 4-4 in 3.
5 ist eine Ansicht des Bereichs 5 in 3, radial nach außen gesehen ab der Achse AR.
6 ist eine Vorderansicht des Bereichs 6 in 1, mit einer Sperrklinke in Freilaufmodus mit Entfernung eines radial verlaufenden Körperabschnitts des Auswählrings 106. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 6 gesehen werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführung weist der äußere Ring 102 Schlitzgruppen 117 auf. Jede Gruppe 117 weist nach innen gewandte Schlitze 118, 120 und 122 auf. Der Schlitz 122 ist in Umfangsrichtung zwischen den Schlitzen 118 und 120 angeordnet. Jeder Kopfabschnitt 116 ist in einem jeweiligen entsprechenden Schlitz 122 angeordnet. Zum Beispiel ist der Kopfabschnitt 116A der Sperrklinke 110A im Schlitz 122A angeordnet. Jede Sperrklinke 110 ist drehbar in Bezug auf den äußeren Ring 102 um die Achse A, welche parallel zur Achse AR und durch den Kopfabschnitt 116 verläuft. Unter Verwendung der Sperrklinke 110 in 6 als Beispiel für den ersten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Sperrklinke 110 in Uhrzeigersinn um die Achse A dreht, um die Enden 114 radial nach außen und in die Schlitze 120 hinein zu verschieben. Unter Verwendung der Sperrklinke 110 in 6 als Beispiel für den zweiten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Sperrklinke 110 in Uhrzeigersinn um die Achse A dreht, um die Enden 112 radial nach außen und in die Schlitze 118 hinein zu verschieben.
7 ist eine Vorderansicht einer typischen Sperrklinke 110 in 1.
8 ist eine Draufsicht der Sperrklinke 110 in 7.
9 ist eine Seitenansicht der Sperrklinke 110 in 7. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 9 gesehen werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführung weist jede Sperrklinke 110 Nuten 124, 126 und 128 auf. Die Nut 128 ist in Umfangsrichtung zwischen den Nuten 124 und 126 angeordnet. Die Nut 124 ist in Umfangsrichtung zwischen dem Ende 112 und der Nut 128 angeordnet. Die Nut 126 ist in Umfangsrichtung zwischen dem Ende 114 und der Nut 128 angeordnet.
10 ist eine Vorderansicht der Wellenfeder 108 in 1.
11 ist eine Vorderansicht des Auswählrings 106 in 1.
12 ist eine Querschnittansicht größtenteils entlang der Linie 12-12 in 11.
13 ist eine Ansicht des Bereichs 13 in 11, gesehen ab der Achse AR. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 13 gesehen werden. Der Ring 106 weist einen sich radial nach außen erstreckenden Körperabschnitt 130 und einen sich von dem Abschnitt 130 in axiale Richtung ausgehenden Flansch 132 auf. Im Beispiel von 1 erstreckt sich der Flansch 132 in die axiale Richtung AD1 vom Abschnitt 130 hinaus. Der Ring 106 weist eine radial nach innen gewandte Oberfläche 134 auf, welche bogenförmige oder sich radial nach außen erstreckende Vertiefungen 136 ausweist, die in Umfangsrichtung mit den Abschnitten 138 verschachtelt sind. Es befinden sich mindestens Segmente der Abschnitte 138 in radialer Richtung näher zu der Achse AR als die Vertiefungen 136. Radial am äußersten gelegenen Abschnitte 142 der Feder 108 sind in jeweiligen, entsprechenden Vertiefungen 136 angeordnet. Die Abschnitte 138 fixieren die Feder 108 in Umfangsrichtung in Bezug auf den Ring 106.
Für den Freilaufmodus sind die radial am innersten gelegenen Abschnitte 144 der Wellenfeder 108 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 128 angeordnet. Für den ersten Kupplungsmodus sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 124 angeordnet. Für den zweiten Kupplungsmodus sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 126 angeordnet.
Der Auswählring 106 ist drehbar oder in Umfangsrichtung verschiebbar zwischen einer Freilauf-Umfangsstellung, einer ersten Umfangsstellung und einer zweiten Umfangsstellung zugeordnet jeweils dem Freilaufmodus, dem ersten Kupplungsmodus bzw. dem zweiten Kupplungsmodus der Kupplung 100. Der Ring 106 ist also in Umfangsrichtung verschiebbar, um die Feder 108 in Umfangsrichtung zu verschieben (die Feder 108 ist nicht drehbar mit dem Ring 106 verbunden), um eine Wahl zwischen dem Freilaufmodus, dem ersten und dem zweiten Kupplungsmodus zu treffen. Um aus dem ersten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus oder den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in die Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 verschieben kann, und die Abschnitte 144 werden in die Nuten 128 bzw. 126 verschoben. Um aus dem zweiten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus oder den ersten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in die Umfangsrichtung CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 verschieben kann, und die Abschnitte 144 werden in die Nuten 128 bzw. 124 verschoben. Um aus dem ersten Freilaufmodus in den ersten oder den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in die Umfangsrichtung CD2 oder CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 verschieben kann, und die Abschnitte 144 werden in die Nuten 124 bzw. 126 verschoben.
14 ist eine Vorderansicht des inneren Rings in 1. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15 gesehen werden. Der Ring 104 weist Verriegelungs-Rampengruppen 146 auf. Jede Gruppe 146 weist: eine radial am äußersten gelegene Oberfläche 148, blockierende Flächen 150 und 152, und Rampen 154 und 156 auf. Die Flächen 150 und 152 erstrecken sich radial nach innen ab der Fläche 148. Die Rampe 154 neigt sich radial nach außen ab der Fläche 150 in Umfangsrichtung CD2. Die Rampe 156 neigt sich radial nach außen ab der Fläche 152 in Umfangsrichtung CD1. In einer beispielhaften Ausführung sind in Umfangsrichtung einander benachbarte Rampen 154 und 156 am Punkt 157 direkt miteinander verbunden. In einer beispielhaften Ausführung ist der radiale Abstand 158A von der Achse AR bis zur Fläche 148 größer als der radiale Abstand 158B von der Achse AR bis zum Punkt 157.
In einer beispielhaften Ausführung weist der Auswählring 106 mindestens eine Kerbe 159 mit Umfangsenden 160 und 162 auf, und der Ring 102 weist mindestens einen in der Kerbe 159 angeordneten Endanschlag oder Auswölbung 164 auf. Die Kerbe 159 ist verschiebbar in Bezug auf den Endanschlag 164. Wie unten weiter beschrieben, kommt die Kerbe 159 in Kontakt mit dem Endanschlag 164, um die Rotation des Rings 106 in Bezug auf den Ring 104 zu blockieren oder limitieren.
15A ist eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem Freilaufmodus und mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs 130 des Auswählrings 106. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15A gesehen werden. Für den Freilaufmodus sind der Ring 106 und die Feder 108 derart in Bezug auf den äußeren Ring 104angeordnet, dass die Abschnitte 144 der Feder 108 sich in den jeweiligen Nuten 128 der Sperrklinken 110 befinden. Zum Beispiel befindet sich der Abschnitt 144A in der Nut 128A. Die Ebene P1 zum Beispiel ist kolinear mit der Achse AR und verläuft durch den Abschnitt 144A, durch die Nut 28A, durch die Achse A für die Sperrklinke 110A, durch die Kerbe 159A und durch den Endanschlag 164A. Der Abschnitt 144A ist in Umfangsrichtung zwischen den Enden 112A und 114A zentriert und gelangt nicht an die Sperrklinke1 10A. Dies bedeutet, dass keins der Enden 112A oder 114A radial nach innen vorgespannt ist. Da die Sperrklinken 110 nicht verriegelnd in Eingriff mit dem inneren Ring 104 stehen, sind die Ringe 102 und 104 in Bezug aufeinander drehbar. Der Endanschlag 164A ist in Umfangsrichtung zwischen den Umfangsenden 160 und 162 angeordnet. In einer beispielhaften Ausführung sind die Sperrklinken 110 im Freilaufmodus frei von Kontakt mit dem inneren Ring 104, zum ,Beispiel sind zwischen den Sperrklinken 110 und den Flächen 148 Freiräume 165 vorgesehen.
15B ist eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem ersten Kupplungsmodus, mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs 130 des Auswählrings 106. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15B gesehen werden. Im Beispiel der 15B sind für den ersten Kupplungsmodus die Sperrklinken 110, insbesondere Enden 112 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit jeweiligen blockierenden Flächen 150 kommen können, für eine Rotation des inneren Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Umfangsrichtung CD1. Zum Beispiel für einen Wechsel von der Konfiguration der 15A zu der Konfiguration der 15B werden Auswählring 106 und Feder 108 in Bezug auf den Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 in Umfangsrichtung CD2 gedreht. In Folge hierauf befinden sich die Abschnitte 144 der Feder 108 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 124, und die Enden 112 sind radial nach innen vorgespannt. Zum Beispiel befindet sich der Abschnitt 144A in der Nut 124A und das Ende 112A ist radial nach innen vorgespannt.
Eine Rotation des Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Richtung CD1 bringt die Enden 112 in Kontakt mit den Flächen 150. Zum Beispiel, ist das Ende 112A in Kontakt mit der Fläche 150A. Der Endanschlag 164A ist in Kontakt mit dem Ende 160A gekommen, um zu verhindern, dass der Ring 106 in den Freilaufmodus oder den zweiten Kupplungsmodus hinein überrotiert. Dies bedeutet, dass, wenn Endanschlag 164 in Kontakt mit den Enden 160 kommt, sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 124 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, dass der erste Kupplungsmodus ordnungsgemäß implementiert werden kann. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 104 in Richtung CD1 sind die die Enden 112 in Kontakt mit den Rampen 154 gekippt und gleiten nach unten entlang den Rampen 154, um in Kontakt mit den Flächen 150 zu kommen. Eine von der Feder 108 ausgeübte radiale innere Kraft hält die Enden 112 in Kontakt mit den Flächen 150. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 104 in Umfangsrichtung CD2 gleiten die Enden 112 nach oben entlang den Rampen 154 und über die Flächen 148.
15C ist eine Vorderansicht des Bereichs 15A-C in 1, in einem zweiten Kupplungsmodus und mit Entfernung des radial verlaufenden Körperbereichs 130 des Auswählrings 106. Was jetzt folgt, muss unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15C gesehen werden. Im Beispiel der 15C sind für den zweiten Kupplungsmodus die Sperrklinken 110, insbesondere die Enden 114 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit jeweiligen blockierenden Flächen 152 kommen können, für eine Rotation des inneren Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Umfangsrichtung CD2. Zum Beispiel für einen Wechsel von der Konfiguration der 15A zu der Konfiguration der 15C sind der Auswählring 106 und die Feder 108 in Bezug auf den Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 in Umfangsrichtung CD1 gedreht worden. In Folge hierauf befinden sich die Abschnitte 144 der Feder 108 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 126, und die Enden 114 sind radial nach innen vorgespannt. Zum Beispiel befindet sich der Abschnitt 144A in der Nut 126A und das Ende 114A ist radial nach innen vorgespannt. Eine Rotation des Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Richtung CD2 bringt die Enden 114 in Kontakt mit den Flächen 152. Zum Beispiel, das Ende 114A ist in Kontakt mit der Fläche 152. Der Endanschlag 164A ist in Kontakt mit dem Ende 162A gekommen, um zu verhindern, dass der Ring 106 in den Freilaufmodus oder den ersten Kupplungsmodus hinein überrotiert. Dies bedeutet, dass, wenn Endanschläge 164 in Kontakt mit den Enden 162 kommen, sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, Nuten 126 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, dass der zweite Kupplungsmodus ordnungsgemäß implementiert werden kann.
In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Richtung CD2 sind die die Enden 114 in Kontakt mit den Rampen 156 gekippt und gleiten nach unten entlang den Rampen 156, um in Kontakt mit den Flächen 152 zu kommen. Eine von der Feder 108 ausgeübte radial innere Kraft hält die Enden 114 in Kontakt mit den Flächen 152. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 104 in Bezug auf den Ring 102 in Umfangsrichtung CD1 gleiten die Enden 114 nach oben entlang den Rampen 156 und über die Flächen 148.
In einer beispielhaften Ausführung, weist der äußere Ring 102 sich radial nach außen erstreckende Zähne oder Keilnuten 166 auf, die derart angeordnet sind, dass sie nicht drehbar mit einer Welle (nicht gezeigt) verbunden werden können, und der innere Ring 104 weist sich radial nach innen erstreckende Zähne oder Keilnuten 168 auf, die derart angeordnet sind, dass sie nicht drehbar mit einer Welle (nicht gezeigt) verbunden werden können. In einer beispielhaften Ausführung, weist die Kupplung 100 eine Aktuator-Vorrichtung AD auf, die derart angeordnet ist, dass sie den Ring 106 kontrolliert in die Richtungen CD1 und CD2 drehen kann. Die Vorrichtung AD kann jede auf dem Fachgebiet bekannte Vorrichtung sein, einschließlich aber nicht beschränkt auf eine mechanische Vorrichtung, eine elektrische Vorrichtung, eine elektromechanische Vorrichtung, eine hydraulische oder eine pneumatische Vorrichtung.
Wenn einmal die Kupplung 100 in dem ersten oder dem zweiten Kupplungsmodus ist, sind die Ringe 102 und 104 nicht drehbar miteinander verbunden, für eine Rotation des Rings 104 in Richtungen CD1 bzw. CD2. Jedoch, für einen Übergang aus dem Freilaufmodus oder dem ersten Kupplungsmodus in den zweiten Kupplungsmodus rotiert der Ring 104 in Richtung CD1 in Bezug auf den Ring 102 bis die Enden 112 in Kontakt mit den inneren Ring 104 kommen und mit diesem verriegelt sind, und für einen Übergang aus dem Freilaufmodus oder dem zweiten Kupplungsmodus in den zweiten Kupplungsmodus rotiert der Ring 104 in Richtung CD2 in Bezug auf den Ring 102 bis die Enden 114 in Kontakt mit den inneren Ring 104 kommen und mit diesem verriegelt sind.
Vorteilhafterweise ist die Kupplung 100 derart kontrollierbar, dass eine Auswahl unter einer mehrfachen Anzahl von Betriebsmodi, wie unten gezeigt, getroffen werden kann:

1. Der oben beschriebene Freilaufmodus.
2. Der oben beschriebene erste Kupplungsmodus.
3. Der oben beschriebene zweite Kupplungsmodus.
4. Ein erster festgesetzter Kupplungsmodus. Ein Ring 102 ist drehfest angeordnet; und ein Ring 106 und eine Feder 108 werden in Bezug auf den Ring 102 rotiert, um Abschnitte 144 in jeweiligen Nuten 126 für Sperrklinken 110 anzuordnen. Eine Rotation des Rings 104 in Richtung CD2 ist durch Kontakt von Enden 114 mit den Flächen 152 blockiert. Der Ring 104 kann frei in Richtung CD1 rotieren.
5. Ein zweiter festgesetzter Kupplungsmodus. Ein Ring 102 ist drehfest angeordnet; und ein Ring 106 und eine Feder 108 werden in Bezug auf den Ring102 rotiert, um Abschnitte 144 in jeweiligen Nuten 124 für Sperrklinken 110 anzuordnen. Eine Rotation des Rings 104 in Richtung CD1 ist durch Kontakt von Enden 112 mit den Flächen 152 blockiert. Der Ring 104 kann frei in Richtung CD2.

In der jetzt folgenden Beschreibung wird angenommen, dass, wie weiter unten ausführlicher beschrieben, der Ring 102 ein Drehmoment zum Weiterleiten an den Ring 104 empfängt. Die oben gegebene Beschreibung für die 1 bis einschließlich 16C gilt auch für die unten folgende Beschreibung bis auf die angegebenen Ausnahmen. Für einen Freilaufmodus der Kupplung 100: ist der innere Ring 104 drehbar in Bezug auf den äußeren Ring 102 in entgegengesetzten Umfangsrichtungen CD1 und CD2, oder der äußere Ring 102 ist drehbar in Bezug auf den inneren Ring 104 in Umfangsrichtungen CD1 und CD2.
Für einen ersten Kupplungsmodus oder Einwegkupplungsmodus der Kupplung 100, befinden sich die Sperrklinken 110 in Eingriff mit dem inneren Ring 104, um den inneren Ring 104 nicht drehbar mit dem äußeren Ring 102 zu verbinden, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD1. Für den ersten Kupplungsmodus ist der Ring 102 drehbar in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD2. Für einen zweiten Kupplungsmodus oder Einwegkupplungsmodus der Kupplung 100, befinden sich die Sperrklinken 110 in Eingriff mit dem inneren Ring 104, um den inneren Ring 104 nicht drehbar mit dem äußeren Ring 102 zu verbinden für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD2. Für den zweiten Kupplungsmodus ist der Ring 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD1 drehbar.
Um aus dem Freilaufmodus oder dem zweiten Kupplungsmodus in den ersten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 stattfinden kann. In Folge hierauf bewegt der Ring 106 die Feder 108 in Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110. Um aus dem ersten Kupplungsmodus oder dem Freilaufmodus in den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 stattfinden kann. In Folge hierauf bewegt der Ring 102 die Feder 108 in Bezug auf den äußeren Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 in Umfangsrichtung CD2.
Für den ersten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Enden 114 radial nach innen in Richtung RD2 vorspannen kann, und für eine Rotation von 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD1, sind die Enden 114 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring 104 kommen können. Für den zweiten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Enden 112 radial nach innen in Richtung RD2 vorspannen kann, und für eine Rotation von Ring 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD2 sind die Enden 112 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring 104 kommen können.
Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 6 gelesen werden. Unter Verwendung der Sperrklinke 110 in 6 als Beispiel für den ersten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Sperrklinke 110 in Uhrzeigersinn um die Achse A drehen kann, um die Enden 112 radial nach außen in die Schlitze 118 hinein zu verschieben. Unter Verwendung der Sperrklinke 110 in 6 als Beispiel für den zweiten Kupplungsmodus ist die Wellenfeder 108 derart angeordnet, dass sie die Sperrklinke 110 in Gegenuhrzeigersinn um die Achse A drehen kann, um die Enden 114 radial nach außen in die Schlitze 120 hinein zu verschieben.
Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 13 gelesen werden. Für den Freilaufmodus sind die radial am innersten gelegenen Abschnitte 144 der Wellenfeder 108 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 128 angeordnet. Für den ersten Kupplungsmodus sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 126 angeordnet. Für den zweiten Kupplungsmodus sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 124 angeordnet.
Um aus dem ersten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus oder den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in Umfangsrichtung CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 bewegen kann, wobei die Abschnitte 144 in die Nuten 128 bzw. 124 verlagert werden. Um aus dem zweiten Kupplungsmodus in den Freilaufmodus oder in den ersten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in Umfangsrichtung CD1 in Bezug auf den äußeren Ring 102 verschiebt und die Abschnitte 144 in die Nuten 128 bzw. 126 verlagert werden. Um aus dem Freilaufmodus in den ersten oder zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring 106 derart angeordnet, dass er die Feder 108 in Umfangsrichtung CD1 bzw.CD2 in Bezug auf den äußeren Ring 102 bewegen kann, wobei die Abschnitte 144 werden in die Nuten 126 bzw. 124 verlagert werden.
Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15A gelesen werden. Für den Freilaufmodus sind der Ring 106 und die Feder 108 in Bezug auf den äußeren Ring 104 derart angeordnet, dass die Abschnitte 144 der Feder 108 sich in jeweiligen, entsprechenden Nuten 128 der Sperrklinken befinden. Zum Beispiel ist der Abschnitt 144A in der Nut 128 der Sperrklinken 110 angeordnet. Die Ebene P1 zum Beispiel ist kolinear mit der Achse AR und verläuft durch den Abschnitt 144A, durch die Nut 128A, durch die Achse A für die Sperrklinke 110A, durch die Kerbe 159A und durch den Endanschlag 164A. Der Abschnitt 144A ist in Umfangsrichtung zwischen den Enden 112A und 114A zentriert und gelangt nicht an die Sperrklinke1 10A. Dies bedeutet, dass keins der Enden 112A oder 114A radial nach innen vorgespannt ist. Da die Sperrklinken 110 nicht verriegelnd in Eingriff mit dem inneren Ring 104 stehen, sind die Ringe 102 und 104 in Bezug aufeinander drehbar. Der Endanschlag 164A ist in Umfangsrichtung zwischen den Umfangsenden 160 und 162 angeordnet.
Im Beispiel in dem der Ring 102 ein Drehmoment empfängt, ist 15C in dem ersten Kupplungsmodus. Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15A und 15C gelesen werden. Im Beispiel der 15C für den ersten Kupplungsmodus sind die Sperrklinken 110 insbesondere die Enden 114 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit den blockierenden Flächen 152 kommen können, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD1. Zum Beispiel, um von der Konfiguration der 15A in die Konfiguration der 15C zu gelangen, werden der Auswählring 106 und die Feder 108 in Bezug auf den Ring 102 und auf die Sperrklinken 110 in Umfangsrichtung CD1 gedreht. Infolge hierauf befinden sich die Abschnitte 144 der Feder 108 in jeweiligen entsprechenden Nuten 126, und die Enden 114 werden radial nach innen vorgespannt. Zum Beispiel befindet sich der Abschnitt 144A in der Nut 126A und das Ende 114A wird radial nach innen vorgespannt. Eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Richtung CD1 verursacht, dass die Enden 114 in Kontakt mit den Flächen 152 kommen. Zum Beispiel ist das Ende 114A in Kontakt mit der Fläche 152A. Der Endanschlag 164A ist in Kontakt mit dem Ende 162A, um zu verhindern, dass der Ring 106 in den Freilaufmodus oder den zweiten Kupplungsmodus überrotiert. Dies bedeutet, dass, wenn die Endanschläge 164 in Kontakt mit den Enden 160 kommen, sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 126 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, dass der erste Kupplungsmodus ordnungsgemäß implementiert werden kann. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Richtung CD1 sind die die Enden 114 in Kontakt mit den Rampen 156 gekippt und gleiten nach unten entlang den Rampen 156, um in Kontakt mit den Flächen 152 zu kommen. Eine von der Feder 108 ausgeübte radial innere Kraft hält die Enden 114 in Kontakt mit den Flächen 152. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD2 gleiten die Enden 114 nach oben entlang den Rampen 156 und über die Flächen 148.
Im Beispiel in dem der Ring 102 ein Drehmoment empfängt, ist 15B in dem zweiten Kupplungsmodus. Was jetzt folgt, muss mit Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 15C gelesen werden. Im Beispiel der 15B für den zweiten Kupplungsmodus sind die Sperrklinken 110 insbesondere die Enden 112 derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit den blockierenden Flächen 150 kommen können, für eine Rotation des Rings102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD2. Zum Beispiel, um von der Konfiguration der 15A in die Konfiguration der 15B zu gelangen, sind der Auswählring 106 und die Feder 108 in Bezug auf den Ring 102 und die Sperrklinken 110 in Umfangsrichtung CD2 gedreht. Infolge hierauf befinden sich die Abschnitte 144 der Feder 108 in jeweiligen entsprechenden Nuten 124, und die Enden 112 sind radial nach innen vorgespannt. Zum Beispiel befindet sich der Abschnitt 144A in der Nut 124A und das Ende 112A wird radial nach innen vorgespannt. Eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Richtung CD2 verursacht, dass die Enden 112 in Kontakt mit den Flächen 150 kommen. Zum Beispiel ist das Ende 112A in Kontakt mit der Fläche 150A. Der Endanschlag 164A ist in Kontakt mit dem Ende 160A, um zu verhindern, dass der Ring 106 in den Freilaufmodus oder den ersten Kupplungsmodus überrotiert. Dies bedeutet, dass, wenn Endanschlag 164 in Kontakt mit den Enden 160 kommen, sind die Abschnitte 144 in jeweiligen, entsprechenden Nuten 124 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, dass der zweite Kupplungsmodus ordnungsgemäß implementiert werden kann. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Richtung CD2 sind die die Enden 112 in Kontakt mit den Rampen 154 gekippt und gleiten nach unten entlang den Rampen 154, um in Kontakt mit den Flächen 150 zu kommen. Eine von der Feder 108 ausgeübte radial innere Kraft hält die Enden 112 in Kontakt mit den Flächen 150. In einer beispielhaften Ausführung, für eine Rotation des Rings 102 in Bezug auf den Ring 104 in Umfangsrichtung CD1 gleiten die Enden 112 nach oben entlang den Rampen 154 und über die Flächen 148.
Wenn einmal die Kupplung100 in dem ersten oder dem zweiten Kupplungsmodus ist, sind die Ringe 102 und 104 nicht drehbar miteinander verbunden, für eine Rotation des Rings 104 in Richtungen CD1 bzw. CD2. Jedoch, für einen Übergang aus dem Freilaufmodus oder dem ersten Kupplungsmodus in den zweiten Kupplungsmodus rotiert der Ring 102 in Richtung CD1 in Bezug auf den Ring 104 bis die Enden 114 in Kontakt mit den inneren Ring 104 kommen und mit diesem verriegelt sind, und, für einen Übergang aus dem Freilaufmodus oder dem zweiten Kupplungsmodus in den zweiten Kupplungsmodus rotiert der Ring 102 in Richtung CD2 in Bezug auf den Ring 102 bis die Enden 112 in Kontakt mit den inneren Ring kommen und mit diesem verriegelt sind.
Vorteilhafterweise ist die Kupplung 100 derart kontrollierbar, dass eine Auswahl unter einer mehrfachen Anzahl von Betriebsmodi, wie unten gezeigt, getroffen werden kann:

6. Der oben beschriebene Freilaufmodus.
7. Der oben beschriebene erste Kupplungsmodus.
8. Der oben beschriebene zweite Kupplungsmodus:
9. Ein erster festgesetzter Kupplungsmodus. Ein Ring 104 ist drehfest angeordnet; und Ring 106 und Feder 108 sind in Bezug auf den Ring 102 rotiert worden, um Abschnitte 144 in jeweiligen Nuten 124 für Sperrklinken 110 anzuordnen. Eine Rotation des Rings 102 in Richtung CD2 ist durch Kontakt von Enden 112 mit den Flächen 150 blockiert. Der Ring 102 kann frei in Richtung CD1 rotieren.
10. Ein zweiter festgesetzter Kupplungsmodus. Ein Ring 102 ist drehfest angeordnet; und ein Ring 106 und eine Feder 108 sind in Bezug auf den Ring102 rotiert worden, um Abschnitte 144 in jeweiligen Nuten 126 für Sperrklinken 110 anzuordnen. Eine Rotation des Rings 102 in Richtung CD1 ist durch Kontakt von Enden 114 mit den Flächen 152 blockiert. Der Ring 102 kann frei in Richtung CD2 rotieren

Es ist zu verstehen, dass verschiedene der oben offenbarten und auch andere Merkmale und Funktionen, oder Alternative dazu, nach Wunsch zu vielen verschiedenen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Verschiedene zurzeit weder vorgesehene noch erwartete Alternative, Modifizierungen, Veränderungen oder Verbesserung der Offenbarung könnten nachträglich durch einen Fachmann vorgenommen werden, welche auch durch die nun folgenden Ansprüche gedeckt werden sollen.

Claims

Schaltbare Dreiwegkupplung aufweisend: eine Rotationsachse; einen äußeren Ring; einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten inneren Ring; und eine Mehrzahl von nicht drehbar mit dem äußeren Ring verbundenen Sperrklinken, worin für einen Freilaufmodus: sind die inneren und äußeren Ringe drehbar mit Bezug aufeinander; für einen ersten Kupplungsmodus: ist jede Sperrklinke derart verschiebbar, dass sie in Eingriff mit dem inneren Ring kommen kann, um so die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander zu verbinden, für eine Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer ersten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar mit Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zu der ersten Umfangsrichtung verläuft; und für einen zweiten Kupplungsmodus: ist jede Sperrklinke derart verschiebbar, dass sie in Eingriff mit dem inneren Ring kommen kann, um so die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander zu verbinden, für eine Rotation von einem von dem inneren oder dem äußeren Ring in einer zweiten Umfangsrichtung; und der eine von dem inneren oder dem äußeren Ring ist drehbar in Bezug auf den anderen von dem inneren oder dem äußeren Ring in der ersten Umfangsrichtung.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, worin für den Freilaufmodus die Mehrzahl von Sperrklinken frei von Kontakt mit dem inneren Ring ist.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, worin für den ersten Kupplungsmodus die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden sind, für eine Rotation des inneren Rings in der ersten Umfangsrichtung, für den zweiten Kupplungsmodus die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden sind, für eine Rotation des inneren Rings in der zweiten Umfangsrichtung, um aus dem Freilaufmodus in den ersten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring derart angeordnet, dass er sich in Bezug auf den äußeren Ring in die zweite Umfangsrichtung bewegen kann, und um aus dem Freilaufmodus in den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen, ist der Auswählring derart angeordnet, dass er sich in Bezug auf den äußeren Ring in die erste Umfangsrichtung bewegen kann.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, worin für den ersten Kupplungsmodus die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden sind, für eine Rotation des äußeren Rings in der ersten Umfangsrichtung, für den zweiten Kupplungsmodus die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden sind, für eine Rotation des inneren Rings in der zweiten Umfangsrichtung, um aus dem Freilaufmodus in den ersten Kupplungsmodus zu gelangen ist der Auswählring derart angeordnet, dass er sich in Bezug auf den äußeren Ring in die erste Umfangsrichtung bewegen kann, und um aus dem Freilaufmodus in den zweiten Kupplungsmodus zu gelangen ist der Auswählring derart angeordnet, dass er sich in Bezug auf den äußeren Ring in die zweite Umfangsrichtung bewegen kann.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: eine mit dem Auswählring und der Mehrzahl von Sperrklinken in Eingriff stehende Wellenfeder, worin jede Sperrklinke aufweist: ein erstes, sich am weitesten in die zweite Umfangsrichtung erstreckendes Ende, und ein zweites, sich am weitesten in die erste Umfangsrichtung erstreckendes Ende, für den ersten Kupplungsmodus: ist der innere Ring in Bezug auf den äußeren Ring in die zweite Umfangsrichtung drehbar, und die Wellenfeder ist derart angeordnet, dass sie die ersten Enden radial nach innen vorspannt, so dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen, für den zweiten Kupplungsmodus: ist der innere in Bezug auf den äußeren Ring in die erste Umfangsrichtung drehbar, und die Wellenfeder ist derart angeordnet, dass sie die zweiten Enden radial nach innen vorspannt, so dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: eine mit dem Auswählring und der Mehrzahl von Sperrklinken in Eingriff stehende Wellenfeder, worin jede Sperrklinke aufweist: ein erstes, sich am weitesten in die zweite Umfangsrichtung erstreckendes Ende, und ein zweites, sich am weitesten in die erste Umfangsrichtung erstreckendes Ende, für den ersten Kupplungsmodus: sind die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden, für eine Rotation des äußeren Rings in die erste Umfangsrichtung; und die Wellenfeder ist derart angeordnet, dass sie die zweiten Enden radial nach innen vorspannt, so dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen, für den zweiten Kupplungsmodus: sind die inneren und äußeren Ringe nicht drehbar miteinander verbunden, für eine Rotation des äußeren Rings in die zweite Umfangsrichtung; und die Wellenfeder ist derart angeordnet, dass sie die ersten Enden radial nach innen vorspannt, so dass sie in Kontakt mit dem inneren Ring kommen.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, worin: der äußere Ring einen radial nach innen offenen Schlitz aufweist, jede Sperrklinke weist auf: eine Nut, und einen in der Nut angeordneten Kopfabschnitt, jede Sperrklinke ist in Bezug auf den äußeren Ring um eine parallel zur Rotationsachse verlaufende und sich durch den Kopfabschnitt erstreckende Achse drehbar, und für den Freilaufmodus erstreckt sich, eine mit der Rotationsachse kolinear verlaufende Ebene: durch einen radial am innersten liegenden Abschnitt der Wellenfeder. durch die Nut in einer ersten Sperrklinke, und durch die Achse für die erste Sperrklinke.
Schaltbare Dreiwegkupplung gemäß Anspruch 1, worin eine zur Rotationsachse orthogonal verlaufende Line erstreckt sich in folgender Reihenfolge: durch den inneren Ring; durch eine erste Sperrklinke; durch die Wellenfeder; durch den Auswählring; und durch den äußeren Ring.
Schaltbare Dreiwegkupplung aufweisend: eine Rotationsachse; einen äußeren Ring; einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten äußeren Ring; einen radial zwischen dem inneren und dem äußeren Ring angeordneten Auswählring, eine nicht drehbar mit dem Auswählring verbundene Wellenfeder; und eine Mehrzahl von Sperrklinken, wobei jede Sperrklinke erste und zweite Umfangsenden aufweist; und mit der Wellenfeder in Eingriff steht, worin: für eine Freilauf-Umfangsstellung des Auswählrings sind der innere und der äußere Ring in Bezug aufeinander drehbar; für eine erste Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die ersten Umfangsenden radial in Kontakt mit dem inneren Ring bringen kann, und den inneren Ring und den äußeren Ring nicht drehbar miteinander verbinden kann, für eine Rotation des inneren Rings in eine erste Umfangsrichtung, und der innere Ring sich in Bezug auf den äußeren Ring in eine zweite, der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzte Umfangsrichtung drehen kann, und für eine zweite Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die zweiten Umfangsenden radial in Kontakt mit dem inneren Ring bringen kann, und den inneren Ring und den äußeren Ring nicht drehbar miteinander verbinden kann, für eine Rotation des inneren Rings in eine zweite Umfangsrichtung, und der innere Ring sich in Bezug auf den äußeren Ring in die erste Umfangsrichtung drehen kann.
Schaltbare Dreiwegkupplung aufweisend: eine Rotationsachse; einen äußeren Ring; einen weiter innen als der äußere Ring angeordneten äußeren Ring; einen radial zwischen dem inneren und dem äußeren Ring angeordneten Auswählring, eine nicht drehbar mit dem Auswählring verbundene Wellenfeder; und eine Mehrzahl von Sperrklinken, wobei jede Sperrklinke erste und zweite Umfangsenden aufweist; und mit der Wellenfeder in Eingriff steht, worin: für eine Freilauf-Umfangsstellung des Auswählrings: sind der innere und der äußere Ring in Bezug aufeinander drehbar; für eine erste Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die ersten Umfangsenden radial in Kontakt mit dem inneren Ring bringen kann, und den inneren Ring und den äußeren Ring nicht drehbar miteinander verbinden kann, für eine Rotation des äußeren Rings in eine erste Umfangsrichtung, und der innere Ring sich in Bezug auf den äußeren Ring in eine zweite, der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzte Umfangsrichtung drehen kann, und für eine zweite Umfangsstellung des Auswählrings ist die Wellenfeder derart angeordnet, dass sie die zweiten Umfangsenden radial in Kontakt mit dem inneren Ring bringen kann, und den inneren Ring und den äußeren Ring nicht drehbar miteinander verbinden kann, für eine Rotation des inneren Rings in eine zweite Umfangsrichtung, und der äußere Ring sich in Bezug auf den inneren Ring in die erste Umfangsrichtung drehen kann.