WO2010009699A1

WO2010009699A1 - Freilaufeinrichtung mit dämpfung und kurbel-cvt-getriebe mit einer freilaufeinrichtung

Info

Publication number: WO2010009699A1
Application number: PCT/DE2009/000940
Authority: WO
Inventors: Oswald Friedmann
Original assignee: Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2010-01-28
Also published as: JP5611204B2; DE102009031800A1; DE112009001689A5; JP2011528778A

Abstract

Eine Freilauf einrichtung (10) enthält eine Aussenring (12), einen Innenring (16), mehrere zwischen dem Aussenring und dem Innenring angeordnete Rollkörper sowie eine zwischen benachbarten Rollkörpern (18) in Umfangsrichtung angeordnete Dämpfungseinrichtung (22). Die Dämpfungseinrichtung weist eine Grundvorspannungseinrichtung (24) zum Vorbelasten eines Rollkörpers in einer ersten Umfangsrichtung und einen Dämpfungsmechanismus zum Dämpfen der Bewegung des Rollkörpers in einer zweiten Umfangsrichtung auf.

Description

Freilaυfeinrichtunq mit Dämpfung und Kurbel-CVT-Getriebe mit einer Freilaufeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinrichtung mit einer Dämpfung, insbesondere zur Verwendung in einem Kurbel-CVT-Getriebe, und ein Kurbel-CVT-Getriebe mit einer solchen Freilaufeinrichtung mit Dämpfung.

Ein Kurbel-CVT-Getriebe ist beispielsweise aus der EP 1 650 071 A2 bekannt. Auf einer von einem Motor antreibbaren Eingangswelle, die im Bezug auf das Getriebe eine antreibende Welle bildet, ist eine verstellbare Exzenterantriebsordnung mit Exzenterbauteilen vorgesehen, die über pleuelähnliche Verbindungselemente mit einer getriebenen Welle verbunden ist, welche im Bezug auf das Getriebe eine Ausgangs- oder Abtriebswelle bildet. Durch die Übertragung des Hubs der Verbindungselemente mittels Freilaufeinrichtungen auf die getriebene Welle wird diese angetrieben, wobei die Freilaufeinrichtungen zwischen den pleuelartigen Verbindungselementen und der getriebenen Welle vorgesehen sind. Die antreibende Kurbelwelle und die Abtriebswelle bzw. getriebene Welle sind zueinander parallel ausgerichtet und in einem Getriebegehäuse jeweils verdrehbar gelagert. Von einem Verbrennungsmotor wird Drehmoment in die Kurbelwelle eingeleitet und durch das Kurbel-CVT-Getriebe an die Abtriebswelle übertragen. Je nach Position der Exzenterbauteile bezüglich der Drehachse der Antriebswelle wird die Exzentrizität der Exzenterbauteile und damit deren Drehachse gegenüber der Antriebswelle verändert, wodurch der von den pleuelartigen Verbindungselementen auf die Abtriebswelle übertragene Hub und damit die Übersetzung des Getriebes eingestellt werden kann. An der Abtriebswelle kann das Drehmoment beispielsweise zum Antreiben von Rädern eines Fahrzeugs abgegriffen werden.

In der Regel sind in einem Kurbel-CVT-Getriebe in Axialrichtung der Kurbelwelle hintereinander mehrere Exzentereinheiten angeordnet, an denen jeweils pleuelartige Verbindungselemente angebracht sind und die mit einer entsprechenden Anzahl von Freilaufeinheiten auf der Abtriebsseite des Getriebes in Verbindung stehen.

Die Freilaufeinheiten können als nicht schaltbare oder umschaltbare Freiläufe vorgesehen sein. Im ersteren Fall wird in einer Relativrotationsrichtung eines Außenrings einer Freilaufeinheit und der Abtriebswelle bzw. eines damit fest verbundenen Innenrings eine Sperrwirkung erzielt und in der anderen Relativrotationsrichtung keine Sperrwirkung erzielt. Bei umschaltbaren Freiläufen sind zwei Blockierpositionen vorgesehen, in denen die beiden Bauteile in eine erste bzw. eine zweite Relativdrehrichtung blockieren und somit in die erste und zweite Drehrichtung gemeinsam verdreht werden. Dadurch kann die Drehrichtung der Abtriebswelle verändert werden, so dass mittels der umschaitbaren Freiläufe beispielsweise ein Rückwärtsgang realisiert werden kann.

Eine solche Freilaufeinrichtung weist in der Regel einen Außenring auf, der konzentrisch um ein polygonartiges Profil der Abtriebswelle vorgesehen ist. Zwischen dem polygonartigen Profil und dem Außenring sind Roll- bzw. Klemmkörper vorgesehen, die bezüglich des Innenrings, der das polygonartige Profil aufweist, und dem Außenring zumindest zwei Positionen in Umfangsrichtung einnehmen können, nämlich eine erste Position, in der sie eine Verdrehung des Innenrings und des Außenrings zueinander blockieren, und eine zweite Position, in der der Innenring und der Außenring relativ zueinander frei verdreht werden können (Freilauf). Die erste Position wird im Folgenden auch als Klemm- oder Sperrposition bezeichnet.

Bei einer in der EP 1 650 071 A2 beschriebenen Freilaufeinrichtung sind zur Anpressung und Dämpfung der Rollen an den Innen- bzw. Außenring V-förmige Blattfedern, die an einem Stift gelagert sind, vorgesehen, mit denen die Freilaufrollen oder Klemmkörper an den Innenring mit dem polygonartigen Profil bzw. den Außenring angepresst werden. Durch das Vorsehen der V-förmigen Feder werden Eigenbewegungen und Schwingungen der Freilaufrollen vermieden, damit die Rollen stets ideal an den Spalt angepresst werden und Zustände vermieden werden, in denen Schlupf entsteht, wenn die Rollen mit dem Außenring nicht in Eingriff gelangen. Die V-förmige Blattfeder stützt sich jeweils mit ihren beiden Schenkeln an einer Rolle und somit an zwei gegenüberliegenden bzw. benachbarten Rollen ab. Somit werden auf jede Rolle zwei Kraftkomponenten ausgeübt, da zwei benachbarten Blattfedern auf eine Rolle wirken. Die resultierende Kraft ist derart gewählt, dass sie nahe der Selbsthemmung der Rollen wirkt, um eine hohe Reibkraft zu erzielen, ohne die Rolle einzuklemmen. Alternativ kann die Anpressung nahe der Selbsthemmungsgrenze bei der in der EP 1 650 071 A2 beschriebenen Ausführungsform auch mittels einer einseitig wirkenden Feder geschehen. Bei der Verwendung der Freilaufdämpfung, die in der Nähe der Selbsthemmungsgrenze arbeitet, besteht jedoch die Gefahr, dass bei hohem Reibwert die Rolle bzw. der Klemmkörper in der Bremseinrichtung stecken bleibt und somit nicht in die Freilaufposition des Freilaufs zurückbewegt wird. Bei kleinem Reibwert ist es möglich, dass die Dämpfung insgesamt nicht ausreicht. Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Freilauf mit einer Dämpfungseinrichtung vorzusehen, bei dem die Gefahr der Selbsthemmung minimiert ist und der somit zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird mit einer Freilaufeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein Kurbel- CVT-Getriebe mit einer Freilaufeinrichtung ist durch Anspruch 12 definiert.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, neben einer Dämpfungseinrichtung eine separat davon ausgebildete Grundvorspannungseinrichtung in der Dämpfungseinrichtung vorzusehen, mit der der Rollkörper in einer ersten Umfangsrichtung, nämlich der Sperrrichtung des Freilaufs, vorbelastet wird und Richtung Klemmspalt der Freilaufeinrichtung gedrückt wird. Die Dämpfungseinrichtung weist weiter einen separat davon ausgebildeten Dämpfungsmechanismus auf, der nur dann oder verstärkt dann auf die Rollkörper wirkt, wenn die Rollkörper aus der Sperrposition des Freilaufs in die Freilaufposition bewegt werden, und dabei die Bewegung der Rollkörper dämpft. Somit muss die Anpressung durch den Dämpfungsmechanismus und/oder der Grundvorspannungseinrichtung nicht in der Nähe der Selbsthemmungsgrenze liegen, sondern ist vielmehr entsprechend den tatsächlich auftretenden Kräften im jeweiligen Betriebszustand angepasst.

Insbesondere wird somit eine Freilaufeinrichtung vorgesehen, die einen Außenring, einen Innenring und mehrere zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnete Rollkörper aufweist. Der Innenring ist vorzugsweise mit einem polygonartigen Profil versehen, so dass die Rollkörper zwischen dem Außenring und dem Innenring eine Freilaufeinrichtungssperrpo- sition und eine Freilaufposition einnehmen können. Weiter ist zwischen benachbarten Rollkörpern (in Umfangsrichtung) eine Dämpfungseinrichtung angeordnet, wobei die Dämpfungseinrichtung eine Grundvorspannungseinrichtung zum Vorbelasten eines Rollkörpers in einer ersten Umfangsrichtung (Sperrrichtung des Freilaufs) und einen Dämpfungsmechanismus zum Dämpfen der Bewegung des Rollkörpers in einer zweiten Umfangsrichtung (Bewegung aus der Sperrposition in die Freilaufposition) aufweist. Somit wird die Grundvorspannung über die Grundvorspannungseinrichtung erzeugt, und wirkt auf den Rollkörper, beispielsweise eine Rolle, dass dieser stets in einer Anpressposition zwischen Außenring und Innenring gehalten wird. Im Augenblick des Lösens der Sperrposition des Rollkörpers entsteht eine Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Rollkörper und dem Innenring mit dem polygonartigen Profil. Diese Differenzgeschwindigkeit, die zu einem Schwingen des Rollkörpers führen kann, wird - A - durch den Dämpfungsmechanismus weggedämpft, so dass der Rollkörper beim nächsten Eingriff in den Spalt des Freilaufs (Sperrposition) beruhigt vor dem Spalt, d.h. in einer definierten Ausgangsposition, liegt. Somit sorgt der Dämpfungsmechanismus dafür, dass die kinetische Differenzenergie zwischen dem Rollkörper und dem polygonartigen Profil des Innenrings absorbiert wird, z.B. indem sie in Reibungsenergie (Wärme) umgewandelt und abgeführt wird.

Bevorzugter Weise ist zwischen jedem Paar von in Umfangsrichtung benachbarten Rollkörpern eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Damit kann auf jeden Rollkörper eine Dämpfungseinrichtung wirken und jeder Rollkörper gedämpft werden. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Betrieb der Freilaufeinrichtung. Dabei sind bevorzugt alle Dämpfungseinrichtungen gleich gestaltet, wobei jedoch innerhalb eines Freilaufs grundsätzlich auch verschiedene Dämpfungseinrichtungen zum Einsatz kommen können oder nur ein Teil der Rollkörper gedämpft sein kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Grundvorspannungseinrichtung durch eine Federeinrichtung gebildet, die entweder direkt oder indirekt über ein Zwischenelement auf den Rollkörper drückt. Durch die Federeinrichtung kann somit jeder Rollkörper mit einer geeigneten Federkraft (beispielsweise etwa das 5 bis 30-fache des Rollengewichts bei tangential wirkender Kraft) in den Spalt (Klemmspalt) zwischen Außenring und Innenring der Freilaufeinrichtung gedrückt werden. Dabei können, je nach Ausbildung des Kontakts zwischen dem Rollkörper und der Federeinrichtung Schraubenfedern, Blattfedern oder Ähnliches als Grundvorspannungsfeder zum Einsatz kommen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Dämpfungsmechanismus eine Reibeinrichtung auf, die vorzugsweise ihrerseits federbelastet ist. Insbesondere wird durch die Reibeinrichtung die kinetische Energie, die es abzudämpfen gilt, in Reibenergie (Wärme) umgewandelt und somit die Bewegung des Rollkörpers gedämpft. Beispielsweise kann eine Federeinrichtung (Dämpfungsfeder) in Reibkontakt mit dem Rollkörper sein, wobei beispielweise ein an einer Schraubenfeder vorgesehener Hebel, ein Blattfederbereich oder Ähnliches dafür verwendet werden können. Je nach Ausgestaltung kann das andrückende Element und damit das Reibelement am Rollkörper das gleiche oder ein anderes sein, das auch zum Aufbringen der Grundvorspannung auf den Rollkörper mit diesem Eingriff ist.

Vorzugsweise ist die Dämpfungsfeder über eine Freilaufeinrichtung, beispielsweise Freilaufrollen gelagert, so dass sie in einer Dreh- bzw. Bewegungsrichtung die Bewegung des Roll- körpers nicht blockiert oder behindert und in der anderen Richtung gegen den Rollkörper reibt, um die Dämpfungswirkung aufzubringen. Somit kann durch die Freilaufeinrichtung in diesem Fall die Dämpfungsfeder in einer ersten Position gehalten werden, in der sie die Bewegung der Rollkörper dämpft, oder in einer zweiten Position gehalten werden, in der sie zumindest soweit beweglich ist, dass die Rollkörper nicht gedämpft werden und auf sie keine Kraft aufgebracht wird.

Alternativ ist die Dämpfungsfeder mit der Dämpfungsfreilaufeinrichtung derart in Wechselwirkung, dass beispielsweise ein Bremshebel an einem Innenring einer Dämpfungsfreilaufeinrichtung fest angebracht ist, während die Dämpfungsfeder mit einem Außenring der Dämpfungsfreilaufeinrichtung über einen Reibkörper in Reibkontakt steht. Bei der Bewegung des Rollkörpers aus der Sperrposition in die Freilaufposition wird der Bremshebel in einer Drehrichtung verschwenkt, in der die Dämpfungsfreilaufeinrichtung blockiert, so dass Innenring und Außenring der Dämpfungsfreilaufeinrichtung zusammen verdreht werden und somit die Dämpfungswirkung der Reibeinrichtung, die auf den Außenring der Dämpfungsfreilaufeinrichtung wirkt, genutzt wird. In der anderen Drehrichtung drehen der Innen- und der Außenring der Dämpfungsfreilaufeinrichtung relativ zueinander, so dass durch die Grundvorspannungseinrichtung auf den Bremshebel ohne Dämpfung durch die Reibeinrichtung die Grundvorspannungskraft aufgebracht werden kann, da der mit dem Reibkörper in Reibkontakt stehend Außenring der Dämpfungsfreilaufeinrichtung bei einer Drehung des Innenrings nicht mitgedreht wird.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Dämpfungseinrichtung durch eine Hydraulikeinrichtung gebildet. Dazu ist die gesamte Freilaufeinrichtung mit Hydraulikfluid gefüllt. Insbesondere ist vorzugsweise der Rollkörper der Freilaufeinrichtung in einem Rollenkäfig gelagert, der seinerseits einen Kolben einer Hydraulikeinrichtung bildet und durch die Grundvorspannungseinrichtung vorbelastet wird. Der Kolben vergrößert bzw. verkleinert einen Ölraum durch seine Kolbenbewegung, die mit der Bewegung des Rollkörpers einhergeht, wobei bei einer Verringerung des Volumens des Ölraums Hydraulikfluid, das sich im Ölraum befindet, über eine Blende abgeführt werden kann und somit die Bewegung des Kolbens und des Rollkörpers gedämpft wird. Zur Herstellung des Hydraulikkreislaufs ist zur Blende vorzugsweise parallel geschaltet ein Rückschlagventil vorgesehen, so dass eine richtungsabhängige Dämpfung erreicht wird. Wird der Kolben mit dem Rollkörper in Richtung Klemmspalt, d.h. Sperrposition des Freilaufs, bewegt, so ist das Rückschlagventil offen und damit die Dämpfung ausgeschaltet. Bei einer Bewegung in der anderen Richtung ist das Rückschlagventil geschlossen und somit die Dämpfung eingeschaltet. Die Dämpfungseinrichtung kann an einem mit dem Innenring fest verbundenen oder einstückig damit gebildeten Gleitlagerkörper ausgebildet sein. Der Gleitlagerkörper kann an der Innenfläche des Außenrings gleiten.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:

Figur 1 eine Schnittansicht senkrecht zur Axialrichtung durch eine erste Ausführungsform der Freilaufeinrichtung ist;

Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 zeigt, wobei die Rollkörper in einer Sperrposition sind;

Figur 3 den Ausschnitt aus Figur 2 zeigt, wobei die Rollkörper bei einer Bewegung aus der Sperrposition in die Freilaufposition sind;

Figur 4 eine zweite Ausführungsform der Freilaufeinrichtung in einer Ansicht entsprechend Figur 1 ist;

Figur 5 ein Ausschnitt aus der Freilaufeinrichtung gemäß Figur 4 ist, wobei die Rollkörper in einer Sperrposition sind;

Figur 6 der Ausschnitt aus Figur 5 ist, wobei die Rollkörper in einer Bewegungsposition zwischen Sperrposition und Freilaufposition sind;

Figur 7 eine dritte Ausführungsform der Freilaufeinrichtung in einer Ansicht entsprechend Figur 1 ist;

Figur 8 einen Ausschnitt aus Figur 7 zeigt, wobei die Rollkörper in einer Sperrposition sind; und

Figur 9 den Ausschnitt aus Figur 8 zeigt, wobei die Rollkörper in einer Freilaufposition sind.

Figur 1 zeigt in einer Ansicht im Schnitt senkrecht zur Axialrichtung einer Abtriebswelle eines Kurbel-CVT-Getriebes eine erste Ausführungsform einer Freilaufeinrichtung 10. Die Freilaufeinrichtung enthält einen Außenring 12, an dem ein Pleuelauge 14 zum Anlenken von pleuelartigen Verbindungselementen (nicht dargestellt) zur Herstellung eines Übertragungsmechanismus von der Eingangswelle des Getriebes auf eine Ausgangswelle gebildet ist. Der Außenring 12 weist eine im Wesentlichen zylindrische (kreiszylindrische) Innenfläche 13 auf.

Konzentrisch zum Außenring 12 ist ein Innenring 16 vorgesehen, der einstückig mit der Abtriebswelle eines Getriebes beispielsweise gebildet sein kann oder durch Verklemmen bzw. Verspannen mehrerer Freilaufeinheiten die Abtriebswelle des Getriebes bildet. Der Innenring 16 weist an seinem Außenumfang ein polygonartiges Profil 17 auf. Zwischen dem Innenring 16 und dem Außenring 12 sind mehrere (sechs in dieser Ausführungsform) Rollkörper 18 vorgesehen, die in einem gemeinsamen Käfig gehalten und geführt sein können. Die Rollkörper 18 sind mit der Innenfläche 13 des Außenrings 12 und der polygonartigen Fläche 17 des Innenrings 16 in Anlage und können entlang der polygonartigen Flächen des Innenrings 16 relativ dazu derart in Umfangsrichtung durch Abwälzen auf dem Innen- bzw. Außenring verschoben werden, dass sie eine Sperrposition zwischen dem Außenring 12 und dem Innenring 16 oder eine Freigabeposition zwischen dem Außenring 12 und dem Innenring 16 vorsehen, so dass der Innenring 16 und der Außenring 12 nur gemeinsam miteinander verdreht werden können bzw. in einer Freilaufposition sind, in der sie relativ zueinander drehbar sind.

Der Innenring 16 ist ferner jeweils in den Bereichen zwischen zwei benachbarten Rollkörpern 18 in Umfangsrichtung mit einem Gleitlagerkörper 20 versehen. Der Gleitlagerkörper 20 ist in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform einstückig mit dem Innenring 16 gestaltet und erstreckt sich vom polygonartigen Profil 17 des Innenrings 16 radial nach außen. Der Gleitlagerkörper 20 zentriert den Außenring 12 bezüglich des Innenrings 16. In den Gleitlagerkörper 20 ist ferner eine Dämpfungseinrichtung (allgemein mit 22 bezeichnet) für die Rollkörper 18 eingebracht. Die Dämpfungseinrichtung 22 beinhaltet ihrerseits sowohl eine Grundvorspannungseinrichtung 24, mit welcher die Rollkörper 18 in den Klemmspalt zwischen dem Außenring 12 und dem Innenring 16 vorbelastet werden (in den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn), sowie einen Dämpfungsmechanismus 26, welcher die Bewegung der Rollkörper 18, wenn sie aus den Klemmspalt in die Freilaufposition bewegt werden, dämpft.

Die Grundvorspannungseinrichtung 24 weist in der in Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform eine Schraubenfeder als Grundvorspannungsfeder 28 auf, die in einer Ausnehmung 29 am Gleitlagerkörper 20 gelagert ist. Die Grundvorspannungsfeder 28 wirkt in einer im Wesentlichen radialen Richtung gegen den Rollkörper 18, wobei in der dargestellten Ausführungsform kein Übertragungs- oder Zwischenelement zwischen der Grundvorspannungsfeder 28 und dem Rollkörper 18 vorgesehen ist. Nach Bedarf kann ein solches Übertragungselement zwischengeschaltet werden. Für jeden der Rollkörper 18 ist eine Grundvorspannungsfeder 28 vorgesehen.

Der Dämpfungsmechanismus 26 der Dämpfungseinrichtung 22 weist eine Blattfeder 30 als Dämpfungsfeder auf, die in einer Ausnehmung des Gleitlagerkörpers 20 lose gehalten ist und durch eine Freilaufrollenanordnung 32 in eine gespannt, d.h. nicht lose bewegliche Lage gebracht werden kann. Die Blattfeder 30 weist eine Reibfläche 31 auf, mit der sie in Anlage gegen einen der Rollkörper 18 ist bzw. gebracht werden kann. Die Reibfläche 31 bildet eine Reibeinrichtung. Statt wie in der in Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform diese Blattfeder 30 jeweils als Element auszubilden, das zwischen benachbarten Rollkörpern 18 angeordnet ist, können die Blattfedern 30 auch einstückig durch einen Käfig für die Rollkörper 18 gebildet sein.

Dabei hat die Dämpfung einen Winkel, bis die Rollkörper 18 die Blattfedern 30 verspannen, wenn sie aus ihrer Sperrposition in die Freilaufposition bewegt werden, und am Anschlag anliegen. Ab dann reibt die Blattfeder 30 jeweils an dem zugeordneten Rollkörper 18 und vernichtet dabei die kinetische Energie des Rollkörpers 18.

Der Freiwinkel, d.h. zurückgelegter Winkel der Rollkörper 18 ohne Dämpfung, wird in der in Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform über die Lagerung der Blattfeder 30 mittels der Freilaufrollen 32 erreicht. Wie in Figur 3 dargestellt, gelangt ein Rollkörper 18 in Anlage mit der Anlagefläche 31 der Blattfeder 30 bei der Bewegung aus dem Spalt in die Freilaufposition und gelangt somit in Reibanlage. Gleichzeitig werden die Freilaufrollen der Freilaufrollenanordnung 32, die eine Dämpfungsfreilaufeinrichtung bildet, in Ausnehmungen im Gleitlagerkörper 20 verschoben, bis sie in einer Biockierposition sind und somit die Blattfeder 30 sich nicht mehr bewegen oder ihre Lage verändern kann. Somit reibt die Blattfeder 30 an den Rollkörpern 18. Wenn sich ein Rollkörper 18 weg aus der Reibposition mit der Blattfeder 30 bewegt (entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 1 bis Figur 3), gelangen auch die Freilaufrollen 32 in eine Freilaufposition, die Dämpfungsfreilaufeinrichtung wird wirksam und die Vorspannkraft der Blattfeder 30 baut sich ab. Figur 2 zeigt die Position, in der die Dämpfungsfreilaufeinrichtung mittels der Freilaufrollen 32 in der Freilaufposition ist.

Zum Ausbilden der Dämpfungsfreilaufeinrichtung sind die Freilaufrollen 32 in entsprechenden Ausnehmungen im Gleitlagerkörper 20 gelagert. In der dargestellten Ausführungsform sind drei U-förmig angeordnete, die Blattfeder 30 zwischen ihnen aufnehmende Freilaufrollen 32 vorgesehen.

In Figuren 4 bis 6 ist eine weitere Ausführungsform der Freilaufeinrichtung 10 dargestellt. Es werden nur diejenigen Bauteile beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden. Die anderen Bauteile sind im Wesentlichen gleich und funktionsgleich. Insbesondere ist in der in Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Gleitlagerkörper 20 mit dem Innenring 16 nicht einstückig gebildet sondern separat gebildet und fest verbunden. In den Gleitlagerkörper 20 ist wiederum eine Dämpfungseinrichtung 22 integriert, die eine Grundvorspannungseinrichtung 24 sowie einen Dämpfungsmechanismus 26 enthält. Dabei werden jedoch einige Bauteile sowohl von der Grundvorspannungseinrichtung 24 als auch der Dämpfungseinrichtung 26 gemeinsam benutzt.

Insbesondere ist die Grundvorspannungseinrichtung 24 aus einem an einem Innenring 41 einer Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 drehfest gelagerten Hebel 42 gebildet, der durch eine Grundvorspannungsfeder 43, die sich am Gleitlagerkörper 20 abstützt, in Anlage mit dem Rollkörper 18 vorbelastet ist. Die Grundvorspannungsfeder 43 ist beispielsweise als Schraubenfeder gestaltet. Der Hebel 42 weist somit eine Anlagefläche gegen den Rollkörper 18 auf und drückt diesen mit der Kraft der Grundvorspannungsfeder 43 in Richtung des Innenrings 16 und Klemmspalts. Der tangentiale Anteil der Federkraft beträgt beispielsweise das 5 bis 30-fache des Gewichts des Rollkörpers 18.

Die Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 weist ferner einen Außenring 44 und zwischen dem Innenring 41 und dem Außenring 44 angebrachte Klemmkörper 45 auf. Ein Verdrehen des Hebels 42 und damit des Innenrings 41 der Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 entgegen der Uhrzeigerrichtung in Figuren 4 bis 6 entspricht der Freilaufrichtung der Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 und ist somit ohne gemeinsames Verdrehen des Innenrings 41 und des Außenrings 44 möglich; vielmehr wird der Innenring 41 relativ zum Außenring 44 verdreht bzw. verschwenkt. Der Außenring 44 ist in Anlage mit einer Reibeinrichtung 48, die aus einer Feder 49 und einem Kontaktelement 50 zum Außenring 44 der Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 besteht. Das Kontaktelement 50 drückt ständig gegen den Außenring 44 der Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40, so dass bei einer Verdrehung des Außenrings 44 die Drehbewegung des Außenrings 44 und gegebenenfalls des gemeinsam damit gedrehten Innenrings 41 gedämpft werden.

Wird der Rollkörper 18 aus dem Klemmspalt zwischen Innenring 16 und Außenring 12 bewegt, so drückt er den Hebel 42 in Richtung im Uhrzeigersinn in Figuren 4 bis 6 und damit in Sperrrichtung der Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40, so dass neben dem mit dem Hebel 42 fest verbundenen Innenring 41 der Außenring 44 mitgedreht wird, welcher wiederum in Reibkontakt mit der Reibeinrichtung 48 ist. Dadurch wird die beim Lösen der Sperrung des Freilaufs 10 auftretende Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Innenring 16 und dem Außenring 12 durch die Reibeinrichtung 48, insbesondere die Dämpfung der Drehung des Hebels 42, weggedämpft.

Wird der abgebremste Rollkörper 18 wieder durch die Grundvorspannungseinrichtung 24 gegen den Spalt (gegen den Uhrzeigersinn in Figuren 4 bis 6) gedrückt, reicht eine kleine Kraft aus, da die Dämpfungsfreilaufeinrichtung 40 in dieser Richtung frei läuft.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilaufeinrichtung 10 ist in Figuren 7 bis 9 gezeigt. Wiederum werden nur diejenigen Bauteile beschrieben, die sich von denen der vorherigen Ausführungsformen unterscheiden.

Bei der in Figuren 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform ist der Gleitlagerkörper 20 wiederum einstückig mit dem Innenring 16 gestaltet. Der Gleitlagerkörper 20 weist eine Ausnehmung auf, die als Ölraum 60 dient. In diese Ausnehmung ist ein kolbenartig gebildeter Fortsatz 62 eines Rollenkäfigs 61 , in dem einer der Rollkörper 18 gelagert ist, eingesetzt, der in der Ausnehmung derart beweglich bzw. verschiebbar ist, dass der kolbenartige Fortsatz 62 durch seine Bewegung das Volumen des Ölraums vergrößern oder verkleinern kann (Bewegung nach links in Figuren 8 und 9: Vergrößerung, Bewegung nach rechts: Verkleinerung). Der Ölraum

60 steht ferner über eine Blende 64 mit dem benachbarten Raum zur Aufnahme der Rollkörper 18, der ebenfalls einen Ölraum 69 bildet, in Verbindung. Parallel zur Ausnehmung 60 und Blende 64 ist in dem Gleitlagerkörper 20 eine Ausnehmung 65 vorgesehen, die mit einem Stopfen 66 verschlossen ist und in die ein Rückschlagventil 67 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 65 steht über einen Durchgang 68 mit dem Ölraum 60 in Verbindung. Dadurch ist zwischen dem Ölraum 60 und dem Ölraum 69 einerseits über die Blende 64 und andererseits über das Rückschlagventil 67 und den Durchgang 68 jeweils eine Verbindung hergestellt. Ist der Druck im Ölraum 60 verhältnismäßig niedrig, so öffnet das Rückschlagventil 67 und Hydraulikfluid kann vom Ölraum 69 (Raum des benachbarten Rollkörpers 18) über das Rückschlagventil in den Ölraum fließen. Nimmt der Druck im Ölraum 60 zu, so kann Hydraulikfluid aus dem Ölraum 60 nur über die Blende 64 abgeführt werden. Das Rückschlagventil 67 ist geschlossen.

In der Ausnehmung, die den Ölraum 60 bildet, ist ferner eine Grundvorspannungsfeder 70 vorgesehen, die die Grundvorspannungseinrichtung 24 bildet, indem sie auf den Rollenkäfig

61 und damit den Rollkörper 18 drückt und diesen (in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn) in den Klemmspalt zwischen Innenring 16 und Außenring 12 drückt. In der Figur 9 ist der Zustand gezeigt, in dem der Rollkörper 18 aus der Klemmposition gelöst wird. Dabei bewegt sich der Rollkörper 18 in der Richtung im Uhrzeigersinn mit dem Rollenkäfig 61, so dass der kolbenartige Fortsatz 62 des Rollenkäfigs 61 in der Ausnehmung verschoben wird und den Ölraum 60 verkleinert. Dadurch wird der Druck des Hydraulikfluids in dem Ölraum 60 erhöht und das Hydraulikfluid wird über die Blende 64 in den angrenzenden Ölraum 69, der den benachbarten Rollkörper 18 umgibt, gedrückt. Das Rückschlagventil 67 ist aufgrund des erhöhten Öldrucks im Ölraum 60 dabei geschlossen. Somit wird eine richtungsabhängige Dämpfung der Bewegung des Rollkörpers 18 erreicht. Wird der kolbenartige Fortsatz 62 mit dem Rolikörper 18 Richtung Spalt bewegt, so ist das Rückschlagventil 67 offen und damit die Dämpfung ausgeschaltet. Bei dieser Ausführungsform ist der Freilaufraum vollständig mit Hydraulikfluid bzw. Öl gefüllt.

Durch die dargestellten Ausführungsformen kann somit eine richtungsabhängige Dämpfung bei einer Bewegung des Rollkörpers 18 vom Spalt weg erzeugt werden. Die Dämpfung erfolgt entweder mit Coulomb'scher Reibung oder durch Flüssigkeitsdämpfung, d.h. durch Vorsehen einer Hydraulikeinrichtung. Die Dämpfung kann dabei auf jeden einzelnen Rollkörper 18 wirken, so dass jeder einzelne Rollkörper gedämpft werden kann, oder auf einen Rollenkäfig für die Rollkörper gemeinsam wirken, wenn diese in einem Käfig vorgesehen sind. Parallel zur Dämpfung ist eine Grundvorspannung für die Rollkörper (den Rollenkäfig) vorgesehen.

Wenn Klemmkörperfreiläufe (nicht dargestellt) vorgesehen sind, kann die Dämpfungseinrichtung mit dem dafür vorgesehenen Käfig verbunden sein.

Die Grundvorspannung kann, wie in den dargestellten Ausführungsformen gezeigt, direkt auf den Rollkörper 18 wirken oder indirekt über die Dämpfungseinrichtung, d.h. zusammen mit dem Dämpfungsmechanismus, wirksam sein. Dabei beträgt die tangentiale Dämpfungskraft jeweils ein Vielfaches der Grundvorspannung.

Bei einer richtungsschaltbaren Freilaufeinrichtung kann die Dämpfung schließlich für beide Dreh- bzw. Fahrtrichtungen oder nur für Vorwärtsfahrtrichtung vorgesehen sein, da bei Rückwärtsfahrt nur geringe zu dämpfende Kräfte auftreten. Bezugszeichenliste

Freilaufeinrichtung 68 Durchgang

Außenring 69 Ölraum

Innenfläche 70 Grundvorspannungsfeder

Pleuelauge

Innenring polygonartiges Profil

Rollkörper

Gleitlagerkörper

Dämpfungseinrichtung

Grundvorspannungseinrichtung

Dämpfungsmechanismus

Grundvorspannungsfeder

Ausnehmung

Blattfeder

Reibfläche

Freilaufrollenanordnung

Dämpfungsfreilaufeinrichtung

Innenring

Hebel

Grundvorspannungsfeder

Außenring

Klemmkörper

Reibeinrichtung

Feder

Kontaktelement

Ölraum

Rollenkäfig

Fortsatz

Blende

Ausnehmung

Stopfen

Rückschlagventil

Claims

Patentansprϋche

1. Freilaufeinrichtung (10), enthaltend einen Außenring (12), einen Innenring (16), mehrere zwischen dem Außenring (12) und dem Innenring (16) angeordnete Rollkörper (18), sowie eine zwischen benachbarten Rollkörpern in Umfangsrichtung angeordnete Dämpfungseinrichtung (22), wobei die Dämpfungseinrichtung (22) eine Grundvorspannungseinrichtung (24) zum Vorbelasten eines Rollkörpers (18) in einer ersten Umfangsrichtung und einen Dämpfungsmechanismus (26) zum Dämpfen der Bewegung des Rollkörpers (18) in einer zweiten Umfangsrichtung aufweist.

2. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, dass zwischen jedem Paar von in Umfangsrichtung benachbarten Rollkörpern (18) eine Dämpfungseinrichtung (22) vorgesehen ist.

3. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundvorspannungseinrichtung (24) durch eine Federeinrichtung (28, 43, 70) gebildet wird.

4. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsmechanismus (26) eine Reibeinrichtung (31 ; 48), vorzugsweise eine federbelastete Reibeinrichtung (31 ; 48), aufweist.

5. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (31 ; 48) eine Dämpfungsfeder (30, 49) aufweist, die über eine Dämpfungsfreilaufeinrichtung (32, 40) gelagert oder damit in Wechselwirkung ist.

6. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (31) als verkippbare oder verdrehbare Blattfeder (30), die in Wechselwirkung mit dem Rollkörper (18) ist, gestaltet ist.

7. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (48) mit einem an der Dämpfungsfreilaufeinrichtung (40) vorgesehenen verschwenkbaren Bremshebel (42), der in Wechselwirkung mit dem Rollkörper (18) ist, zusammenwirkt.

8. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenring (44) der Dämpfungsfreilaufeinrichtung (40) mit der Reibeinrichtung (48) in Reib- kontakt ist, wobei der Außenring (44) der Dämpfungsfreilaufeinrichtung (40) zusammen mit dem Bremshebel (42) verdreht, wenn der Rollkörper (18) entgegen der Spannrichtung der Freilaufeinrichtung (10) bewegt wird.

9. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (22) durch eine Hydraulikeinrichtung gebildet wird.

10. Freilaufeinrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinrichtung eine Blende (64) und ein Rückschlagventil (67) aufweist, die parallel geschaltet sind, wobei der Rollkörper (18) bei einer Bewegung entgegen der Spannrichtung des Freüaufs (10) zusammen mit einem Kolben (62) bewegt wird, der einen Öl- raum (60) verkleinert und Hydraulikfluid durch die Blende (64) aus dem Ölraum (60) drückt.

11. Freilaufeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (22) an einem mit dem Innenring (16) fest verbundenen oder einstückigen Gleitlagerkörper (20) gebildet ist, der am Außenring (12) gleitet.

12. Kurbel-CVT-Getriebe mit einer Freilaufeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.