DE4415774C2

DE4415774C2 - Drehrichtungsabhängiger Freilauf

Info

Publication number: DE4415774C2
Application number: DE4415774A
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dipl Ing Kofler
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1996-08-29
Anticipated expiration: 2014-05-05
Also published as: DE4415774A1

Description

Die Erfindung betrifft einen drehrichtungsabhängigen Freilauf, mit einem ersten, in einem Zugbetrieb treiben den Ring, einem zweiten, im Zugbetrieb getriebenen Ring, Klemmkörpern, die zwischen dem erstem und dem zweiten Ring in beiden Momentenflußrichtungen wirksam sind, und einem die Klemmkörper aufnehmenden Käfig, der mittels eines Reibgliedes mit einem feststehenden Reibring in Wirkverbindung steht.

Bei allradangetriebenen Kraftfahrzeugen mit einer über eine schlupfgesteuerte Kupplung angetriebenen zweiten Treibachse (meist die Hinterachse) besteht das Problem, daß die Hinterrä der durch die Verbindung mit den Vorderrädern zum Überbremsen neigen und so die Bodenhaftung verlieren, was zum Ausbrechen des Fahrzeuges führt. Besonders kritisch sind die Verhältnisse bei Blockierbremsungen bzw. bei Verwendung eines ABS.

Daher ist die zusätzliche Verwendung eines Doppelfreilaufes üb lich, um keine gesteuerte Trennkupplung verwenden zu müssen und trotzdem allradgetriebene Rückwärtsfahrt zu ermöglichen. Des halb wurden doppeltwirkende Klemmkörperkupplungen vorgeschla gen, bei denen differenzdrehzahlfühlende Reiborgane ein Kuppeln in beiden Momentenflußrichtungen ermöglichen und Fliehkraftor gane eine Momentenumkehr bei höherer Geschwindigkeit verhindern (z. B. noch unveröffentlichte DE Patentanmeldungen 42 01 375, 42 02 152 und 42 25 202 der Anmelderin). Diese Lösungen haben je doch bei konstruktiv vorgesehenen Übersetzungsfehlern (kleine Übersetzungsfehler können auch durch ungleichen Reifenver schleißzustand entstehen) den Nachteil, bei niedriger Geschwin digkeit und geringer Last zu Verspannungszuständen zu führen, die nicht nur Leistungsverluste verursachen, sondern auch dazu führen können, daß die Klemmkörper in der Kuppelstellung fest gehalten werden. Deshalb wurde nach weiteren Lösungen dieses Problems gesucht.

Aus der DE-A 27 40 638 ist ein gattungsgemäßer Freilauf mit in bei den Richtungen wirkenden Klemmrollen für die Übertragung von Antriebskräften auf die zweite Triebachse eines Fahrzeuges (hier die vordere) bekannt. Bei diesem besteht eine Reibverbin dung zwischen dem der zweiten Triebachse zugehörigen Ring und einem Klemmrollenkäfig. Beim Überholen dieses Gliedes verhin dert ein über eine weitere Reibverbindung zum feststehenden Ge häuse gesteuerter Klinkenmechanismus, daß sich der Klemmrol lenkäfig in die Position bewegt, in der Schlepp- bzw. Bremsmo mente von der zweiten Triebachse zum Triebwerk des Fahrzeuges bzw. zur ersten Treibachse übertragen werden.

Dabei hat das absolutdrehzahlfühlende Reibglied den Nachteil relativ hoher Verlustleistung und Verschleißanfälligkeit, wenn auf sicheres Schalten Wert gelegt wird. Trotzdem ist sicheres Schalten bei extremen Winkelbeschleunigungen, z. B. bei einer Blockierbremsung, auf Grund der hohen Massenkräfte und der drehrichtungsfühlenden Klinkensteuerung nicht gewährleistet.

Ein weiterer gattungsgemäßer Doppelfreilauf wurde in der noch nicht veröffentlichten DE Patentanmeldung 43 11 288 vorgeschla gen. Bei diesem ist ein in allen Dauerbetriebszuständen voll kommen reibungs- und verschleißfreier Lauf und Sicherheit gegen Durchschlagen beim Wechsel der Momentenflußrichtung durch das Zusammenwirken einer von einer Haltefeder und von einer Schleppfeder betätigten Klinke mit dem Käfig gegeben. Jedoch gibt es auch bei diesem Freilauf noch Situationen, in denen die einwandfreie Funktion nicht gesichert ist. Diese Situationen können im allgemeinen dann auftreten, wenn sich die Klemmkörper beim Anfahren im Schleppbetrieb in der später zu beschreibenden Stellung 3 befinden. Auch wenn solche Situationen nur ausnahms weise auftreten, ist hier bei den heute im Kraftfahrzeugbau an gewandten Sicherheitsstandards Abhilfe zu schaffen.

Eine solche Situation ist beispielsweise die folgende: Wenn das Fahrzeug rückwärts eine Steigung befahrt und dabei auch ein Mo ment auf die Hinterachse übertragen wird, ist der Freilauf in der bei Vorwärtsfahrt im Schubbetrieb nicht erlaubten Position 3. Wenn der Fahrer das Fahrzeug nun zum Stillstand kommen läßt, einen Vorwärtsgang einlegt und ohne Gas anrollt, kann der Frei lauf seine Position nicht ändern. Es ist somit nicht sicher, daß der Freilauf bei einer darauffolgenden Bremsung momenten frei ist.

Aus der US 3 406 798 ist ein drehrichtungsabhängiger Freilauf bekannt, der ein drehbares Antriebsglied und ein drehbares Abtriebsglied aufweist. An der Innenfläche des Antriebsgliedes sind Rampenpaare ausgebildet. An der Außenseite des Abtriebsglieds ist ein Käfig vorgesehen, in dem Klemmkörper den jeweiligen Rampenpaaren gegenüber liegend angeordnet sind. Mit dem Käfig ist eine Schlepp feder verbunden, die mit einem festehenden Rahmenelement in Reibeingriff steht. An der Innenseite des Rahmenele mentes sind außerdem ein Innenzähne vorgesehen, in den die Enden von zwei an dem Antriebselement angelenkten Klinken eingreifen können, die durch eine Feder gegen seitig vorgespannt sind.

Die DE-AS 11 93 316 beschreibt einen Freilauf mit einem Klemmstern mit vieleckigem Querschnitt, der am Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist. Auf den ebenen Flächen des Klemmsterns sind Klemmkörper angeordnet, die jeweils zwischen einer der ebenen Flächen und der zylindrischen Innenfläche eines Laufrings liegen, der mit einer Radnabe verbunden ist, die auf einer die Antriebswelle umgebenden Hülse gelagert ist. Die Klemmkörper sind jeweils in einer Öffnung eines Rollenkäfigs angeordnet, der den Klemmstern umgibt. Ein hülsenförmiger Fortsatz umgibt die Hülse sowie eine auf die Hülse aufgeschraubte Ringmutter, die an ihrer Außenfläche eine zylindrische Bremsfläche auf weist. In dem hülsenförmigen Fortsatz sind mehrerer Fenster vorgesehen, in die jeweils ein Bremsschuh einge setzt ist, der auf die Bremsfläche drückt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen drehrich tungsabhängigen Freilauf zu schaffen, der ohne Reibungs verluste in Dauerbetriebszuständen auch in bestimmten Ausnahmesituationen über eine ausreichende Schaltkraft verfügt und der auch bei schroffem Wechsel der Momenten flußrichtung nicht durchschlagen kann.

Diese Aufgabe wird durch einen drehrichtungsabhängigen Freilauf mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Käfig dieses erfindungsgemäßen Freilaufs ist dreh richtungsfühlend gesteuert. Da die Reibsegmente ab einer bestimmten Drehzahl abheben, werden in Dauerbetriebs zuständen keine Reibungsverluste verursacht. Die Klinke verhindert im Zusammenwirken mit den anderen Reibungs elementen ein Durchschlagen, auch bei schroffern Wechsel der Momentenflußrichtung.

Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform die Klinke im ersten Ring um eine achsparallele Achse schwenkbar gela gert und kann in Ausnehmungen des Käfigs eingreifen. Die Klinke kann somit eine günstige Form haben und der Frei lauf insgesamt klein gebaut werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird außerdem durch einen drehrichtungsabhängigen Freilauf mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst.

Bei dieser Ausführungsform ist die Klinke vorzugsweise im wesentlichen zentrisch an dem ersten Ring angelenkt und das Friktionsglied mit einem Kraftangriffspunkt der Klinke außerhalb deren Schwenkachse verbunden. Hierdurch wird sogar bei Blockierbremsungen aus hoher Geschwindig keit die sofortige Einnahme der Freilaufstellung gewährleistet.

Bei beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es von Vorteil, wenn der Käfig einen Anschlag für die radiale Bewegung der Reibsegmente aufweist und ein weiteres Reibelement zwischen zweitem Ring und Käfig angeordnet ist.

Es kann auch ein zweiter Ring vorgesehen werden, der einen Anschlag für die radiale Bewegung der Reibsegmente aufweist, der bei anliegenden Reibsegmenten und Rela tivbewegung zwischen zweitem Ring und Käfig ein Reibmo ment ausübt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Freilauf in der ersten Ausführungsform, in der un teren Bildhälfte in der Grundform und in der oberen Bildhälfte in einer Ausführungsvariante,

Fig. 2 einen Querschnitt nach II-II in Fig. 1, auch für beide Ausführungsvarianten,

Fig. 3, 4, 5 schematisch die Funktion beim Anfahren vor wärts im Zugbetrieb aus drei verschiedenen Aus gangsstellungen, in der ersten Ausführungsform,

Fig. 6, 7, 8 schematisch die Funktion beim Anfahren vor wärts im Schubbetrieb aus drei verschiedenen Aus gangsstellungen in der ersten Ausführungsform,

Fig. 9, 10, 11 schematisch die Funktion beim Anfahren rückwärts im Zugbetrieb aus drei verschiedenen Aus gangsstellungen in der ersten Ausführungsform,

Fig. 12, 13, 14 schematisch die Funktion beim Anfahren rückwärts im Schubbetrieb aus drei verschiedenen Ausgangsstellungen in der ersten Ausführungsform,

Fig. 15, 16, 17 schematisch die Funktion beim Bremsen vor wärts in der ersten Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform,

Fig. 18, 19, 20 schematisch die Funktion beim Bremsen vorwärts in der zweiten Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform,

Fig. 21 schematisch die Funktion beim Bremsen rückwärts in der ersten Ausführungsvariante der ersten Ausfüh rungsform,

Fig. 22 schematisch die Funktion beim Bremsen rückwärts in der zweiten Ausführungsvariante der ersten Ausfüh rungsform,

Fig. 23 einen Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Freilauf in der zweiten Ausführungsform,

Fig. 24 einen Querschnitt nach II-II in Fig. 23,

Fig. 25 schematisch die Funktion beim Beschleunigen vor wärts in der zweiten Ausführungsform, bei niederer Geschwindigkeit,

Fig. 26 schematisch die Funktion beim Bremsen vorwärts in der zweiten Ausführungsform, bei niederer Geschwin digkeit,

Fig. 27 schematisch die Funktion beim Beschleunigen vor wärts in der zweiten Ausführungsform, bei hoher Ge schwindigkeit,

Fig. 28 schematisch die Funktion beim Bremsen vorwärts in der zweiten Ausführungsform, bei hoher Geschwindig keit,

Fig. 29 schematisch die Funktion beim Beschleunigen rück wärts im Zugbetrieb in der zweiten Ausführungsform,

Fig. 30 schematisch die Funktion beim Bremsen rückwärts in der zweiten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist das stationäre Gehäuse eines im Antriebsstrang ei nes allradangetriebenen Kraftfahrzeuges angeordneten Freilaufes mit 1 bezeichnet. Der Freilauf steht über eine Antriebswelle 2 mit einer permanent angetriebenen Achse (zum Beispiel einer mit einem nicht dargestellten Motor-Getriebeblock vereinten Vor derachse) in Antriebsverbindung. Diese ist im Gehäuse 1 über ein Lager 3 abgestützt und endet in einem Wellenzapfen 4 mit Kerbverzahnung, auf der ein erster Ring 5 - es ist der Innen ring des Freilaufes - sitzt. Dieser ist von einer Anzahl Klemm körpern 6 umgeben. In Fig. 1 sind es Klemmrollen, es könnten aber auch symmetrische und daher in beiden Momentenflußrichtun gen wirkende Klemmkörper sein. Dementsprechend ist der Innen ring 5 polygonal, um Anlaufflächen für die Klemmrollen zu bil den. Die Klemmkörper 6 sind von einem Außenring 7 umgeben, der dann eine zylindrische Lauffläche hat. Der Außenring 7 ist mittels eines Lagers 8 gegenüber der Antriebswelle 2 zentriert und mit der Abtriebswelle 9, die hier zu einer nicht darge stellten Hinterachse führt, verbunden.

Zur Führung der Klemmkörper 6 ist ein Käfig 11 vorgesehen, der auf einer Seite durch einen Ansatz 12 größeren Durchmessers verlängert ist. In Durchbrechungen dieses Ansatzes 12 ist eine Anzahl von Reibsegmenten 13 angeordnet und geführt. Sie werden von einer Schlauchfeder 14 an einen feststehenden Reibring 15, der Teil des Gehäuses 1 sein kann, jedenfalls aber stationär ist, angepreßt, bei Drehung des Käfigs 11 mitgenommen und ab einer bestimmten Drehzahl durch die auf sie wirkende Fliehkraft gegen die nach innen wirkende Zugkraft der Schlauchfeder 14 nach außen vom Reibring 15 abgehoben.

Zur Begrenzung der Auswärtsbewegung der Reibsegmente 13 gibt es zwei Möglichkeiten: Gemäß der unteren Bildhälfte der Fig. 1 bil det der Käfigansatz 12 einen ringförmigen Anschlag 20 und ist über ein Reibelement 21 mit dem Außenring 7 reibungsverbunden. Der Anschlag 20 kann eine radial an den Käfigansatz 12 an schließende Scheibe sein, die radial außerhalb der Reibseg mente 13 eingebördelt ist. Das Reibelement kann als Reibring ausgebildet sein oder eine Anzahl von Schleppfedern oder Reib schuhen sein.

Gemäß der oberen Bildhälfte der Fig. 1 bildet der Außenring 7 einen Anschlag 24 in ringförmiger Verlängerung mit einem so großen Durchmesser, daß er die Reibsegmente 13 außen, wieder mit Radialspiel, umfaßt. Ein Reibelement zwischen Außenring 7 und Käfig 11 ist dann nicht erforderlich, dafür aber ein Siche rungsring 25, der axiales Verschieben des Käfigs 11 verhindert.

Beiden Ausführungsformen gemeinsam sind wieder die auf Klinken achsen 30 am Innenring 5 schwenkbar gelagerten Klinken 32, de ren Nasen 33 in Ausnehmungen 35 des Käfigs eingreifen können. Diese sind an der Innenseite des Käfigansatzes 12 vorgesehen und erstrecken sich über einen Bogen, der etwa dem Verdrehwin kel zwischen Käfig 11 und Innenring 5 zwischen eingekuppelter und neutraler Mittelstellung der Klemmkörper 6 entspricht. Die Klinken 32 werden durch Drehfedern 36 in der eingezogenen Stel lung gehalten, in der ihre Nasen nicht in die Ausnehmungen ein greifen. Sie greifen erst ein, wenn sie bei ausreichend schnel ler Drehung durch die Fliehkraft, die der Kraft der Drehfedern 36 entgegenwirkt, nach außen schwenken.

Für die Einstellung der Grenzgeschwindigkeiten, einer für das Abheben der Reibsegmente 13 und einer anderen für das Eingrei fen der Klinken 32, ist deren Masse, Schwerpunkt und die Kraft der Federn 14, 36 geeignet zu wählen. Das wird anhand der fol genden Funktionsbeschreibung deutlich.

Der Funktionsbeschreibung anhand der verschiedenen Betriebszu stände ist vorauszuschicken, daß volle Pfeile Kräfte und Mo mente und leere Pfeile (Dreh-)Bewegungen bedeuten und die Größe dieser der Größe jener entspricht.

1. Anfahren vorwärts im Zugbetrieb (Fig. 3 bis 5)

Je nach der Vorgeschichte kann sich der Freilauf beim Anfahren in verschiedenen Stellungen befinden. Beim Anfahren treibt der erste Ring 5 (deshalb der größere Pfeil VOR innen). In Stellung 1 (Fig. 3) liegen die Klemmkörper bereits an den Ringen 5, 7 an. Daher bedarf es keiner Einwirkung des Käfigs und ergo keiner Reibung.

Wenn das Fahrzeug auffester Straße aus der Stellung 2 (Fig. 4) des Freilaufes anfährt, würden sich bei einem Freilauf nach dem Stand der Technik beide Ringe 5, 7 gleich schnell drehen. Ein Reibschluß zwischen dem Käfig und einem der beiden Ringe würde daher die Klemmkörper 6 nicht in Eingriff bringen. Durch die reibschlüssige Verbindung zwischen Käfig 11 und stationärem Reibring 15 entsteht ein Schleppmoment M_sv, das zu einem An legen der Klemmrollen 6 führt. Dasselbe gilt für Anfahren aus Stellung 3 (Fig. 5).

2. Anfahren vorwärts im Schubbetrieb (Fig. 6 bis 8)

Rollt das Fahrzeug auf einer Gefällestrecke ohne Gas (Motor bremst) an, so treibt der Außenring 7 (großer Pfeil VOR aus sen). Auch drehen sich auf fester Straße beide Ringe 5,7 gleich schnell. Ist der Freilauf in Stellung 1 (Fig. 6), können die Klemmrollen 6 in Kuppelstellung kommen (was sie nicht sollen), wenn nicht der Käfig 11 durch Reibung mit dem stationären Reibring 15 gehalten (Schleppmoment M_sv) wird. Aus der Stellung 2 (Fig. 7) gilt dasselbe.

In der Stellung 3 (Fig. 8) befinden sich die Klemmrollen bereits in Klemmstellung, sind jedoch noch nicht geklemmt. In dieser Stellung ist die Gefahr ungewollten Kuppelns besonders groß, daher wird eine erhebliches Schleppmoment M_sv und damit auch eine große Reibungskraft F_fr gebraucht, um den Käfig 11 festzu halten, derweil sich beide Ringe 5, 7 wegdrehen (aus der Stel lung 3 über 2 in Stellung 1), ohne daß es zu einer Klemmung kommt.

3. Anfahren rückwärts im Zugbetrieb (Fig. 9 bis 11)

Beim Anfahren aus der Stellung 1 (Fig. 9) würde bereits Reib schluß zwischen Käfig 11 und Außenring 7 (der in der ersten Ausführungsform vorhanden ist) genügen, um die Klemmkörper in Einrückstellung (das ist die Stellung 3) zu halten, die Reibung gegenüber dem festen Reibring 15 (in der zweiten Ausführungs form) hat dieselbe Wirkung. Dasselbe gilt für Stellung 2 (Fig. 10), nur ist der Weg kürzer.

4. Anfahren rückwärts im Schubbetrieb (Fig. 12 bis 14)

Beim rückwärts Anrollen aus Stellung 1 (Fig. 12) befinden sich die Klemmkörper 6 in Kuppelstellung, ohne jedoch gekuppelt zu sein. Durch das Schleppmoment M_sr werden sie jedoch über die Stellung 2 (Fig. 13) in die Stellung 3 (Fig. 14) gebracht, in der sie nicht kuppeln können.

5. Bremsen vorwärts, erste Ausführungsform (Fig. 15 bis 17)

Während des Zugbetriebes vorwärts befinden sich die Klemmkörper 6 immer in Stellung 1. Wird nun gebremst, so hängt das Weitere von der Fahrgeschwindigkeit bei Bremsbeginn ab. Ist sie kleiner als vs (das ist die Geschwindigkeit, ab der der Hinterachsan trieb beim Bremsen ausgekuppelt sein soll), beginnt der Außenring 7, den Innenring 5 zu überholen (größerer Pfeil VOR aus sen), der Käfig 11 wird dabei durch das Reibmoment M′_sv (weil es hier um die erste Ausführungsform geht) zwischen Außenring 7 und Käfig 11 und durch sein Trägheitsmoment M_käfigmasse mit genommen. Da diese beiden Momente zusammen größer als das Reib moment M_sv sind, werden die Klemmkörper in Stellung 3 gebracht, in der sie Bremskräfte zur Hinterachse übertragen. Immer aber muß Msv < M′sv sein, damit beim Anfahren im Schub aus Stel lung 3 Freilauf gewährleistet ist.

Ist die Fahrgeschwindigkeit größer als vs, überwindet die auf die Klinke 32 wirkende Fliehkraft F_mk das Moment M_fk der Dreh feder 36 und ihre Nase 33 legt sich in die Ausnehmung 35 des Käfigs 11, wodurch dessen Verdrehung in der Neutralstellung beendet wird. Die Klemmkörper 6 können nicht in die Kuppelstel lung gelangen, die Hinterachse läuft also frei. Durch die Klinke 32 können die Klemmkörper auch bei sehr schroffem Brem sen nicht in die Kuppelstellung durchschlagen.

Ist die Fahrgeschwindigkeit größer als v1, so sind die Reibseg mente 13 von dem stationären Reibring 15 abgehoben. Dadurch fällt zwar das Schleppmoment M_sv vom Reibring 15 weg, aber die Wirkung der Klinke ist die im vorhergehenden Absatz beschrie bene.

6. Bremsen vorwärts zweite Ausführungsform (Fig. 18 bis 20)

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich davon nur, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als v1 ist. Da liegen die abge hobenen Reibsegmente 13 nämlich außen am Anschlag 24 des Aus senringes 7 an. Dadurch wirken auf den Käfig 11 das Reibmoment M′_s vom Anschlag 24, welches wegen der auf das Reibsegment 13 wirkenden Fliehkraft F_mr sehr groß ist, und das Trägheitsmoment des Käfigs M_käfigm und sie werden von der Klinke 32 aufgenom men, sobald die Klemmkörper in Neutralstellung sind.

7. Bremsen rückwärts beide Ausführungsformen (Fig. 21 und 22)

Bei stationärer Rückwärtsfahrt befinden sich die Klemmkörper 6 immer in der Stellung 3. Von dieser ist daher bei Bremsbeginn auszugehen. Ob dann ausgekuppelt wird, hängt vom Verhältnis der Reibungsmomente zu dem Massenmoment des Käfigs ab. Die Rei bungsmomente sind je nach Ausführungsform verschieden. In der ersten Ausführungsform sind M_sr und M′_sr einander entgegenge setzt. Solange M′_sr + M_käfigm < M_sr, ist der Freilauf gewähr leistet. Wenn die Käfigmasse größer ist, wird gekuppelt. In der zweiten Ausführungsform gibt es bei niederer Geschwindigkeit ja kein M′_sr. Je nachdem, ob die Käfigmasse oder das Reibmoment der Reibsegmente überwiegt, wird entweder gekuppelt oder ausge kuppelt. Die Klinke 32 kommt nicht ins Spiel, solange nicht schnell gefahren wird. Mit normalen Fahrzeugen wird aber nicht schnell rückwärts gefahren.

In Fig. 23, 24, die die zweite Ausführungsform der Erfindung darstellen, sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Nur die Teile, in denen sich diese Ausführungsform von der ersten unterscheidet, sind beschrieben und mit anderen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied besteht nur in der Klinkensteuerung. Die Klinke 32a ist ungefähr in ihrem Schwer punkt um die Achse 30 schwenkbar und weist einen Fuß 45 mit einem Langloch 44 auf. In dieses greift ein Mitnehmerstift 43 eines auf der Welle 4 verdrehbaren Friktionsgliedes 40, das mit einem Reibbelag 41 auf einem feststehenden Friktionsring 42 reibt. Der Reibbelag 41 übt in analoger Weise bei hoher Drehzahl ab und der feststehende Friktionsring 42 kann auch mit dem Ring 15 identisch sein. Die Feder 36a ist so angeordnet, daß ihre Kraft bei Vor wärtsfahrt mit der vom Friktionsglied 40 auf die Klinke 32a ausge übten Kraft gleichgerichtet, und bei Rückwärtsfahrt dieser entgegengerichtet ist. Dadurch ist die Klinke bei Vorwärtsfahrt immer in Wirkstellung, auch bei hoher Geschwindigkeit, und zur Rückwärtsfahrt wird sie eingezogen.

Die Arbeitsweise entspricht, bei Berücksichtigung dieser Unter schiede, der der ersten Ausführungsform.

Fig. 25 Bei Vorwärts-Beschleunigung mit geringer Geschwindig keit (bei einer Geschwindigkeit, bei der die Reibsegmente 13 am Reibring 15 noch anliegen) dreht sich der Innenring 5 schneller als der Außenring 1. Der Käfig 11 wird von den Reibsegmenten 13 festgehalten.

Fig. 26 Wenn bei Vorwärtsfahrt mit geringer Geschwindigkeit gebremst wird, wird der Innenring 5 stärker verzögert als der Außenring 1. Bei normaler Verzögerung reicht die von den Reib segmenten 13 Kraft aus, den Käfig 11 in Freilaufstellung zu halten. Bei hoher Verzögerung (Blockieren der Vorderachse) könnte das Massenträgheitsmoment des Käfigs 11 das Schleppmo ment der Reibsegmente 13 überschreiten und den Käfig mit den Klemmkörpern zum Schub-Klemmspalt bewegen. Das wird dadurch verhindert, daß die Klinke 32a den Käfig 11 in Freilaufstellung sperrt.

Fig. 27 Bei Vorwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit sind das Reibglied 13 und das Friktionsglied 40 durch Fliehkraft von ihren Gegenflächen abge hoben und es gibt dort, anders als bei den Zuständen nach Fig. 25 und 26, keine Reibungsverluste, soferne der Käfig 11 den radialen Anschlag (20) für die Reibsegmente bildet.

Fig. 28 Die Klinke bewirkt ein Entkuppeln.

Fig. 29 und 30 Da bei Rückwärtsfahrt die Klinken durch die Wir kung des Friktionsgliedes 40 eingezogen sind, sind beide Momenten flußrichtungen möglich.

Claims

1. Drehrichtungsabhängiger Freilauf, mit

- einem ersten, in einem Zugbetrieb treibenden Ring (5),
- einem zweiten, im Zugbetrieb getriebenen Ring (7),
- Klemmkörpern (6), die zwischen dem erstem (5) und dem zweiten Ring (7) in beiden Momentenflußrichtun gen wirksam sind, und
- einem die Klemmkörper (6) aufnehmenden Käfig (11), der mittels eines Reibgliedes mit einem feststehen den Reibring (15) in Wirkverbindung steht, gekennzeichnet durch
- mit dem Reibring (15) zusammenwirkende Reibsegmente (13), die mit dem Käfig (11) drehfest verbunden sind und ab einer bestimmten Drehzahl des Käfigs (11) vom Reibring (15) abheben, und
- mindestens einer zwischen dem ersten Ring (5) und dem Käfig (11) durch Fliehkraft wirkenden Klinke (32), die von einer Feder (36) entgegen ihrer Wirk richtung beaufschlagt ist.

2. Freilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke im ersten Ring (5) um eine achsparallele Achse (30) schwenkbar gelagert ist und in Ausnehmun gen des Käfigs (11) eingreifen kann.

3. Drehrichtungsabhängiger Freilauf, mit

- einem ersten, in einem Zugbetrieb treibenden Ring (5),
- einem zweiten, im Zugbetrieb getriebenen Ring (7),
- Klemmkörpern (6), die zwischen dem erstem (5) und dem zweiten Ring (7) in beiden Momentenflußrichtun gen wirksam sind, und
- einem die Klemmkörper (6) aufnehmenden Käfig (11), der mittels eines Reibgliedes mit einem feststehen den Reibring (15) in Wirkverbindung steht, gekennzeichnet durch
- mit dem Reibring (15) zusammenwirkende Reibsegmente (13), die mit dem Käfig (11) drehfest verbunden sind und ab einer bestimmten Drehzahl des Käfigs (11) vom Reibring (15) abheben, und
- mindestens einer zwischen dem ersten Ring (5) und dem Käfig (11) durch Fliehkraft wirkenden Klinke (32a), die von einer Feder (36a) in ihrer Wirkrich tung beaufschlagt ist, wobei
- die Klinke (32a) um eine zur Achse des ersten Rings (5) parallele Achse verschwenkbar an dem ersten Ring (5) angelenkt ist und mittels eines Friktionsgliedes (40, 41) mit einem feststehenden Friktionsring (42) in Wirkverbindung steht, das ab einer bestimmten Drehzahl des ersten Rings (5) vom Friktionsring (42) abhebt.

4. Freilauf nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (32a) im wesentlichen zentrisch an dem ersten Ring (5) angelenkt ist und das Friktionsglied (40, 41) mit einem Kraftangriffspunkt der Klinke (32a) außerhalb deren Schwenkachse (30a) verbunden ist.

5. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (11) einen Anschlag (20) für die radiale Bewegung der Reibseg mente (13) aufweist und daß ein weiteres Reibelement (21) zwischen zweitem Ring (7) und Käfig (11) an geordnet ist.

6. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (7) einen An schlag (24) für die radiale Bewegung der Reibsegmente (13) aufweist, der bei anliegenden Reibsegmenten (13) und Relativbewegung zwischen zweitem Ring (7) und Käfig (11) ein Reibmoment ausübt.