WO2022096052A1 - Transmission device comprising a transmission component, a freewheel and two radial bearings - Google Patents

Transmission device comprising a transmission component, a freewheel and two radial bearings Download PDF

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WO2022096052A1
WO2022096052A1 PCT/DE2021/100694 DE2021100694W WO2022096052A1 WO 2022096052 A1 WO2022096052 A1 WO 2022096052A1 DE 2021100694 W DE2021100694 W DE 2021100694W WO 2022096052 A1 WO2022096052 A1 WO 2022096052A1
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WO
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freewheel
clamping
radial bearing
central axis
transmission device
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PCT/DE2021/100694
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German (de)
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Inventor
Alexander Reimchen
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H2055/178—Toothed wheels combined with clutch means, e.g. gear with integrated synchronizer clutch

Definitions

  • Transmission device with a transmission component, with a freewheel and two radial bearings
  • the invention relates to a transmission device which has at least one first transmission component, at least one freewheel and a first radial bearing as well as a second radial bearing, the freewheel being provided with at least one freewheel ring having clamping ramps and with clamping bodies.
  • Freewheels themselves have no bearing, i.e. they only transmit torque and therefore cannot absorb any radial forces. With these freewheels, the concentricity to the shaft axis must be secured by additional bearings.
  • the gear component is a gear.
  • the transmission device has a freewheel hub, which in this case is designed as a freewheel inner ring.
  • the gear wheel and the inner ring are rotatable relative to each other about a central axis of the transmission device.
  • the sprags are arranged radially in a freewheel cage.
  • the two radial bearings of the transmission device are formed by ring-shaped components made of sheet metal, which, viewed in longitudinal section along the central axis of the transmission device, are each formed as a U-profile lying on its side.
  • the respective U-profile has two axially extended legs, which are connected to one another by a radially extending disk-shaped section of the U-profile.
  • the respective U-profile sits in the gearwheel with one leg stretched out axially.
  • the other radially opposite leg is spaced radially from the inner ring by a small axial gap.
  • the two radial bearings position the gear wheel and the inner ring radially with almost no radial deflections concentrically to the central axis.
  • the two radial bearings are axial stops or guides for the freewheel cage.
  • the freewheel consists not only of the at least one freewheel ring, which has clamping ramps, and the clamping bodies, but also of the at least one radial bearing.
  • the first radial bearing is designed in one piece and made of one material with the freewheel ring seated in the transmission component.
  • the first radial bearing is axially connected to the clamping bodies in a first axial direction aligned with the central axis.
  • the transmission component is designed in one piece with the second radial bearing or vice versa.
  • the at least one second radial bearing is axially connected to the clamping bodies in a second axial direction aligned with the central axis.
  • the transmission device according to the invention advantageously also absorbs radial forces in addition to the torques, so that separate radial bearings can be dispensed with.
  • the radial bearing essentially has a centering function, through which the freewheel itself is evenly concentrically aligned with respect to the shaft or freewheel hub and is thus protected from uneven loading in floating states.
  • floating states are operating states of the transmission device in which the clamping bodies are prestressed against the clamping surfaces under the action of the springs, but are clamped between the clamping surfaces in a manner that does not transmit torque.
  • the radial bearings are radial supports with sliding bearing capabilities that prevent the freewheel rings from drifting out of concentricity with one another. The latter is realized according to the invention by the integration of a radial bearing in the freewheel ring on the one hand and the other radial bearing in the transmission component on the other side.
  • At least one radial bearing is also an axial stop for the cage and/or the clamping bodies.
  • the two axial stops (axial flanges) of the freewheel on the left and right in the axial direction are also the radial bearings at the same time.
  • the first radial bearing follows the sprags.
  • the edge of a cage and other elements are arranged axially between the clamping bodies and the first radial bearing.
  • the second radial bearing follows the clamping bodies axially on another side facing away from the first radial bearing.
  • the edge of a cage and other elements are arranged axially between the clamping bodies and the second radial bearing.
  • all axial directions run axially parallel to the central axis in the same direction as the central axis.
  • the axial directions are defined as running concentrically on the central axis.
  • the central axis is always considered to be axially aligned, regardless of its actual orientation in space. Radial directions thus run transversely to the axial directions and are thus aligned perpendicularly to the central axis.
  • the bor- en - one is on the freewheel and one is formed on the transmission component - each have a dual function as an axial stop and as a radial bearing.
  • the costs for the production of a transmission device according to the invention are significantly reduced. This is also because, as will be described below, the production of the axial stops (boards) and at the same time the radial bearings can be integrated into the production of the freewheel ring and into the production of the transmission component. This results on the one hand in comparison to the previous solutions of the prior art in a smaller number of process steps, reduced material requirements and shorter throughput times and the cost of storage and transport is reduced.
  • savings are made by combining radial and axial stop elements compared to the variants of the prior art, on which both of the elements are designed separately and which accordingly disadvantageously take up at least twice as much axial space as the embodiment according to the invention.
  • being designed in one piece means that the elements are in one piece and together are made of one material. They are therefore not connected to one another in a form-fitting and/or material-locking manner as initially separately manufactured elements in the final form.
  • the freewheel ring is formed, for example, together with the first radial bearing, together from a steel material, preferably from a sheet steel having this material.
  • the free-wheel ring and also the transmission component are cold-formed and designed, for example, by means of processes such as drawing, punching, embossing and cutting or combinations thereof.
  • the freewheel ring and also transmission components are, for example, cast, forged or extruded or manufactured by machining.
  • Continuous, uninterrupted microstructures of the material of the freewheel ring or transmission component are formed at the transitions between the freewheel ring and the first radial bearing or the transmission component and the second radial bearing by means of shaping processes such as drawing, stamping, casting, forging or extrusion. Stress peaks resulting from loads on machined components, such as those resulting from axial impacts of the clamping body against the axial stops, are avoided by the uniform microstructures of the plastically deformed materials that are not interrupted by cutting.
  • the components are therefore preferably essentially formed by non-cutting moulding. bung made, but machining such as grinding or polishing, etc. are not excluded.
  • the components are preferably made of steel and are at least partially hardened. The same also applies to a freewheel hub, which is provided in the transmission device according to one embodiment of the invention.
  • the transmission component and a freewheel hub are arranged concentrically to one another.
  • the freewheel ring sits in the transmission component.
  • the sprags are arranged radially between the freewheel ring and the freewheel hub.
  • the freewheel ring and/or a radially inner freewheel hub have at least one clamping surface or clamping surfaces for the clamping bodies.
  • the clamping surfaces are formed, for example, on clamping ramps.
  • the transmission component is preferably a gear.
  • the freewheel hub is, for example, a freewheel inner ring or a shaft, for example a transmission shaft or a similar component, on which the at least one clamping surface is formed.
  • a gear wheel belt wheels or support structures (housings, receptacles), hubs of converters or any other transmission components can also be provided.
  • Clamping bodies are preferably cylindrical clamping rollers or clamping bodies of any other design, such as the known bone-shaped clamping bodies.
  • the enveloping circle is an imaginary delimitation circle concentric to the freewheel axis of rotation or the central axis, which surrounds all the clamping bodies that follow one another on the circumference, preferably clamping rollers, in a row on the inside or outside and selectively touched.
  • the maximum enveloping circle is inside the clamping bodies with play-free contact of the clamping bodies at the point of the outer raceway (ramps, clamping surfaces) measured where the sprags can rest furthest from the central axis.
  • the minimum enveloping circle passes through the contacts of the sprags with the outer raceway (clamping surface) of the sprag ring or shaft and therefore corresponds to the outer diameter of the sprag ring or shaft at this point.
  • One embodiment of the invention provides a transmission device in which the freewheel ring has a first section which is designed as a hollow cylinder and is arranged concentrically to the central axis and a second section which is designed in the form of a disk.
  • the at least one clamping surface or clamping surfaces are preferably formed with clamping surfaces on the inside of the first section.
  • the clamping surfaces are directed radially in the direction of the central axis.
  • the first radial bearing is formed or formed by or on the second section.
  • the second section extends radially from the first section in the direction of the central axis.
  • the second section is provided with at least one cylindrical inner surface that faces the central axis and runs around the central axis, via which the transmission component or the freewheel can be radially supported.
  • a further embodiment of the invention is directed towards a freewheel ring which is designed, for example, as a drawn part in the form of a thin-walled, hollow-cylindrical sleeve.
  • a cup with a bottom at one axial end and with a drawing stage at the opposite axial end is first drawn from a blank of a flat sheet metal strip.
  • the base is perforated in such a way that a radially inward-pointing edge remains. This edge later forms the radial bearing and at the same time a rim and thus an axial stop for the sprags of the sprag.
  • the aforementioned drawing stage leads to a targeted reduction in the wall thickness of the sleeve at the end of the sleeve which is axially opposite the rim.
  • the reduce te wall thickness prepares a predetermined bending point at the edge of the sleeve, so that the edge can be folded slightly radially inwards and forms a chamfer.
  • the chamfer makes it easier to insert the freewheel ring into the hole of the transmission component.
  • the sleeve has essential structural elements of the pockets and clamping ramps radially on the inside, which are integrated into the manufacturing process when the sleeve is drawn, embossed, rolled or extruded. Integrating the shaping of the ramps or pockets into a ramp carrier can advantageously implement a very high degree of accuracy in the geometry of the ramps and pockets. In addition, the surface quality of the contact surfaces of the clamping ramps for the clamping contact or rolling contact is very good due to cold forming with calibration that may be integrated into the manufacturing process and does not require any subsequent machining.
  • the transmission device is preferably designed as a preassembled structural unit with or without a freewheel hub.
  • a further advantage of this invention is that the freewheel ring can be preassembled as an assembly-friendly unit together with the clamping bodies, springs and other elements integrated in the freewheel, as well as an axial stop and a radial bearing, and can be used in the transmission component.
  • the transmission component or the radial bearing with axial stop formed on the transmission component secures the structural unit and the individual elements of the freewheel.
  • Figure 1 shows a transmission device 1 in an overall view with a view of a first radial bearing 4.
  • FIG. 2 shows the transmission device 1 according to FIG. 1 in any desired longitudinal section extending axially along the central axis 8 .
  • FIG. 3 shows a possibility for an assembly 23 of the transmission device 1 according to FIG. 1 in any longitudinal section extending axially along the central axis 8 .
  • FIG. 4 shows the transmission component 2 built into the transmission device 1, but still separate as an individual part from the freewheel 3 preassembled as a preassembled assembly 30, and the freewheel 3 in an exploded view cut along the central axis 8.
  • FIG. 5 shows a cage 20 of the transmission device 1 shown in FIG. 1 in an overall view.
  • Figure 6 shows the transmission device 1 supplemented by a shaft 22 in any axially extending longitudinal section along the central axis 8.
  • FIG. 7 shows detail Z from FIG. 6 in an enlarged representation.
  • FIG. 8 shows a detail of a segment of the freewheel 3 in any radial plane through which the central axis 22 penetrates perpendicularly.
  • the transmission device 1 is composed of the transmission component 2 and the freewheel 3.
  • the transmission component 2 is a toothed wheel whose teeth 24 are continuously formed around the central axis 8 .
  • the transmission device 1 is equipped with two radial bearings 4 and 5.
  • the freewheel 3 has a freewheel ring 6 and clamping body 7 .
  • the clamping bodies 7 are essentially cylindrical.
  • the clamping bodies 7 are guided in a cage 20 and are seated in cage pockets 26 for this purpose.
  • the central webs 28 are also holders for compression springs 29.
  • One radial bearing 5 is part of the transmission component 2.
  • the other radial bearing 4 is part of the freewheel 3.
  • the radial bearing 4 is formed on an annular disk-shaped section 11 of the freewheel ring 6 and at the same time forms on one side an axial stop 18 for the cage 20.
  • the radial bearing 5 is formed on a radial projection 36 of the transmission component 2 and at the same time forms an axial stop 19 for the cage 20 on the other side.
  • FIG. 3 In general, it can be assumed that a pre-assembly assembly 30 shown in FIG. 4 is preferred.
  • the subassembly 23 shown in FIG. 3 essentially serves to describe the design of the freewheel ring 6, but can also serve as a preassembled subassembly if the cage is designed to be easy to assemble or for a freewheel without a cage.
  • the assembly 23 consists of the transmission component 2 and the freewheel ring 6.
  • the freewheel ring 6 is inserted or pressed into a hole 21 in the transmission component 2 with its open end 34 in front.
  • the connection between freewheel ring 6 and transmission component 2 is preferably implemented by a press fit.
  • the open end 34 rests against a projection 36 on the face side.
  • the freewheel ring 6 is preferably cold-formed from sheet steel and is formed in the form of a sleeve from a hollow-cylindrical first section 10 and a disc-shaped second section 11, which are therefore formed in one piece with one another.
  • the first section 10 has clamping ramps 9 that follow one another around the circumference on the inside.
  • a clamping surface 15 is formed on each of the clamping ramps 9 .
  • the second section 11 extends radially around the circumference around the central axis 8 in the direction of the central axis 8 and delimits a through hole 31 with a first inner surface 12 .
  • the second section 11 forms the (first) radial bearing 4.
  • the freewheel ring 6 is preferably a drawn part which is first drawn from a blank as a cup with a bottom.
  • the body of the cup forms the hollow-cylindrical first section 10 on the finished freewheel ring 6.
  • the bottom is perforated in such a way that the through-hole 31 and the second section 11, which is designed in the shape of an annular disk, are produced.
  • the freewheel ring 6 and the radial bearing 4 are formed integrally with each other on the drawn part.
  • a drawing stage is initially formed, at which the wall thickness of the freewheel ring 6 is reduced.
  • This drawing step is folded over slightly at the end in the direction of the central axis 8 and forms a chamfer 32, through which the assembly of the freewheel ring 6 or an assembly 30 (see FIG. 4) in the freewheel seat 33 is facilitated.
  • the freewheel seat 33 is a cylindrical hole 21 in the transmission component 2.
  • the hole 21 can also alternatively have a different geometric design, for example for form-fitting connections or anti-twist devices.
  • the hole 21 is axially joined by the projection 36 .
  • the projection 36 partially covers this so that, however, a hole 37 concentric with the central axis 8 remains.
  • the hole 37 is circumferential about the central axis 8 through a (third) inner surface -IQ-
  • the transmission component 2 is produced with the body 35 of the transmission component 2 and the projection 36 by plastic forming such as extrusion or forging, so that the body 35 and the projection 36 and thus the radial bearing 5 with its inner cylindrical inner surface 38 facing radially inwards towards the central axis 8 is in one piece -are connected to one another as a single material.
  • the freewheel 3 is designed as a pre-assembly assembly 30 and has the freewheel ring 6 , the cage 20 , the clamping body 7 and the compression springs 29 .
  • the freewheel 3 is prepared to be inserted or pressed into the hole 21 of the transmission component 2 .
  • the chamfer 32 facilitates the concentric centering with respect to the transmission component 2 and the “threading” of the freewheel 3 into the hole 21 .
  • the transmission component 2 is available as a formed part, on the body 35 of which the toothing 24, the projection 36 and the radial bearing 5 are designed in one piece and made of one material.
  • FIG. 5 - The cage 20 has a number of cage pockets 26 corresponding to the number of clamping rollers.
  • the cage pockets 26 are separated from one another on the peripheral side by a central web 28 .
  • To the left and right of each cage pocket 26 is a side edge 27 common to all cage pockets.
  • the two side edges 27 are connected to one another via the central webs 28 .
  • a compression spring 29 is fastened to each of the central webs 28 and projects into one of the cage pockets 26 .
  • the transmission device 1 is supplemented by a freewheel hub 13.
  • the freewheel hub 13 is a shaft 22 centered concentrically with the freewheel ring 6 and the central axis 8.
  • the central axis 8 is the axis of symmetry for all essentially rotationally symmetrical components such as the freewheel ring 6, the cage 20, the transmission component 2 and the freewheel hub 13.
  • the surface of the Freewheel hub 13 is designed as an externally cylindrical (second) clamping surface 16 for clamping bodies 7 at least in the contact area with clamping bodies 7 .
  • the second clamping surface 16 is located radially opposite the clamping surface 15 of the freewheel ring 6 .
  • the freewheel hub 13 has an external cylindrical first surface section 39, which the first inner surface 12 at a first radial gap 40 is radially opposite and which is part of the first radial bearing 4 .
  • the freewheel hub 13 is provided with an external cylindrical second surface section 41 which is radially opposite the (third) inner surface 38 formed on the projection 36 at a radial gap 42 and which is part of the second radial bearing 5 .
  • SA is the maximum gap dimension of the radial gap 40 between the first inner surface 12 and the first surface section 39 of the radial bearing 4, which is designed as a radial support bearing and, for a short time, possibly as a plain bearing, when the first inner surface 12 and the freewheel hub 13 are aligned concentrically with one another.
  • SA and SB are preferably equal.
  • SB is the maximum gap dimension of the radial gap 42 between the third inner surface 38 and the second surface section 41 of the radial bearing 5 designed as a radial support bearing and briefly as a plain bearing, if the third inner surface 38 and the freewheel hub 13 are aligned concentrically to one another.
  • SC is the maximum gap dimension between each individual clamping body 7 and the second clamping surface 16.
  • the maximum gap dimensions SC are preferably the same and can therefore also be seen as a radial difference between the enveloping circle radius RA and the radius DA of the externally cylindrical second clamping surface 16 - they can be seen but also differ from each other.
  • the radii RA and RD are measured in any radial planes perpendicularly pierced by the central axis 8 (not shown in detail in FIG. 7 but shown in FIG. 6) (running perpendicularly into and out of the illustration in the figure). i.e.
  • the maximum radius of the enveloping circle RA is measured radially from the central axis 8 on the common enveloping circle of the sprags 7 guided in the cage 20 when the sprags 7 radially on the outside of the clamping surfaces of the freewheel ring (not visible in this illustration) radially from the second clamping surfaces 16 so far as far away as possible.
  • Such an operating state occurs, for example, when the clamping bodies 7 have lifted off the second clamping surfaces 16 due to centrifugal forces and the free freely rotates relative to the clamping surface 16.
  • SC > SA and/or SB.
  • SA and SB can also be zero in this operating state, as a result of which the surfaces or surface sections 12 and 39 or 38 and 41 touch radially and carry the radial bearings 4 and 5 .
  • SC is still greater than zero.
  • a minimum gap dimension between each individual clamping body 7 and the clamping surface 16 is equal to zero.
  • the minimum enveloping circle runs through the contacts of the clamping bodies 7 with the second clamping surface 16 and consequently corresponds to the outer diameter DA of the clamping surface 16.
  • the clamping bodies 7 are clamped between the clamping surfaces 15 and 16 and they can freewheel Torques are transmitted around the central axis.
  • the minimum possible radial deflection or tilting from the concentricity of the clamping surfaces 15 and 16 to one another is thus defined via the gap dimensions SC or SB for damage-free operation of the freewheel.
  • the maximum radial deflection within the gap dimensions SA and SB up to the stop, i.e. gap dimension zero, must therefore be smaller than the possible radial deflection SC of the clamping rollers 7.
  • Figure 8 the segment of the freewheel 3 has a pocket 43 on.
  • the pocket 43 is delimited outwards in the radial direction by a clamping ramp 9 and its clamping surface 15 .
  • a pinch roller 7 and a compression spring 29 are accommodated in each pocket 43 .
  • the compression spring 29 is fastened to a central web 28 of the cage 20, which is otherwise not shown in any more detail.
  • the clamping rollers 7 are clamped between the first clamping surfaces 15 formed on the freewheel ring 6 and the clamping surface 16 formed on the freewheel hub 13 with a minimum enveloping circle RA, and the freewheel 3 can transmit torques.
  • Reference character list

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

The invention relates to a transmission device (1) at least comprising a transmission component (2) and at least one freewheel (3), a first radial bearing (4) being formed on the freewheel, and a second radial bearing (5) being formed on the transmission component (2).

Description

Bezeichnung der Erfindung designation of the invention
Getriebevorrichtung mit einem Getriebebauteil, mit einem Freilauf und zwei Radiallagern Transmission device with a transmission component, with a freewheel and two radial bearings
Gebiet der Erfindung field of invention
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung, welche zumindest ein erstes Getriebebauteil, wenigstens einen Freilauf und ein erstes Radiallager sowie ein zweites Radiallager aufweist, wobei der Freilauf mit wenigstens einem Klemmrampen aufweisenden Freilaufring und mit Klemmkörpern versehen ist. The invention relates to a transmission device which has at least one first transmission component, at least one freewheel and a first radial bearing as well as a second radial bearing, the freewheel being provided with at least one freewheel ring having clamping ramps and with clamping bodies.
Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
Freiläufe an sich haben keine Lagerung, d.h., sie übertragen nur Drehmomente und können deshalb auch keine Radialkräfte aufnehmen. Die Konzentrizität zur Wellenachse muss bei diesen Freiläufen durch zusätzliche Lager abgesichert sein. Freewheels themselves have no bearing, i.e. they only transmit torque and therefore cannot absorb any radial forces. With these freewheels, the concentricity to the shaft axis must be secured by additional bearings.
DE29 904 524 U1 zeigt eine Getriebevorrichtung der Gattung. Das Getriebebauteil ist ein Zahnrad. Weiterhin weist die Getriebevorrichtung eine Freilaufnabe auf, welche in diesem Falle als Freilauf-Innenring ausgebildet ist. Das Zahnrad und der Innenring sind um eine Zentralachse der Getriebevorrichtung relativ zueinander rotierbar. Zwischen dem Zahnrad und der Freilaufnabe sind radial die Klemmkörper in einem Freilaufkäfig angeordnet. Die beiden Radiallager der Getriebevorrichtung sind durch ringförmige Bauteile aus Blech gebildet, welche im Längsschnitt entlang der Zentralachse der Getriebevorrichtung betrachtet jeweils als ein auf der Seite liegendes U-Profil ausgebildet sind. Das jeweilige U-Profil weist zwei axial ausgestreckte Schenkel auf, die durch einen sich radial erstreckenden scheibenförmigen Abschnitt des U-Profils miteinander verbunden sind. Mit dem einen axial ausgestreckten Schenkel sitzt das jeweilige U-Profil in dem Zahnrad. Der andere radial gegenüberliegende Schenkel ist jeweils radial mit einem geringen axialen Spalt zu dem Innenring beabstandet. Die beiden Radiallager positionieren bei radialen Belastungen das Zahnrad und den Innenring radial nahezu ohne radiale Auslenkungen konzentrisch zur Zentralachse zuei- nander. Darüber hinaus sind die beiden Radiallager axiale Anschläge bzw. Führungen des Freilaufkäfigs. DE29 904 524 U1 shows a transmission device of the type. The gear component is a gear. Furthermore, the transmission device has a freewheel hub, which in this case is designed as a freewheel inner ring. The gear wheel and the inner ring are rotatable relative to each other about a central axis of the transmission device. Between the gear wheel and the freewheel hub, the sprags are arranged radially in a freewheel cage. The two radial bearings of the transmission device are formed by ring-shaped components made of sheet metal, which, viewed in longitudinal section along the central axis of the transmission device, are each formed as a U-profile lying on its side. The respective U-profile has two axially extended legs, which are connected to one another by a radially extending disk-shaped section of the U-profile. The respective U-profile sits in the gearwheel with one leg stretched out axially. The other radially opposite leg is spaced radially from the inner ring by a small axial gap. In the case of radial loads, the two radial bearings position the gear wheel and the inner ring radially with almost no radial deflections concentrically to the central axis. other In addition, the two radial bearings are axial stops or guides for the freewheel cage.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Getriebevorrichtung mit einem einfachen und zuverlässig funktionierenden Freilauf zu schaffen. It is the object of the invention to provide a transmission device with a simple and reliably functioning freewheel.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the subject matter of claim 1.
Erfindungsgemäß besteht der Freilauf nicht nur aus dem wenigstens einen Freilaufring, der Klemmrampen aufweist, und den Klemmkörpern, sondern auch aus dem mindestens einen Radiallager. Dabei ist das erste Radiallager einteilig-einmaterialig mit dem in dem Getriebebauteil sitzenden Freilaufring ausgebildet. Das erste Radiallager schließt sich in einer mit der Zentralachse gleichgerichteten ersten axialen Richtung axial an die Klemmkörper an. Außerdem ist das Getriebebauteil einteilig- einmaterialig mit dem zweiten Radiallager ausgebildet oder umgekehrt. Das mindestens eine zweite Radiallager schließt sich in einer mit der Zentralachse gleichgerichteten zweiten axialen Richtung axial an die Klemmkörper an. According to the invention, the freewheel consists not only of the at least one freewheel ring, which has clamping ramps, and the clamping bodies, but also of the at least one radial bearing. In this case, the first radial bearing is designed in one piece and made of one material with the freewheel ring seated in the transmission component. The first radial bearing is axially connected to the clamping bodies in a first axial direction aligned with the central axis. In addition, the transmission component is designed in one piece with the second radial bearing or vice versa. The at least one second radial bearing is axially connected to the clamping bodies in a second axial direction aligned with the central axis.
Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung nimmt aufgrund der integrierten Gleit- o- der Wälzlager neben den Drehmomenten vorteilhaft auch radiale Kräfte auf, so dass auf gesonderte Radiallager verzichtet werden kann. Dem Radiallager kommt im Wesentlichen eine Zentrierfunktion zu, durch die der Freilauf selbst gegenüber der Welle bzw. Freilaufnabe gleichmäßig konzentrisch ausgerichtet und somit von einer ungleichmäßigen Belastung in Schwebezuständen geschützt ist. Derartige Schwebezustände sind Betriebszustände der Getriebevorrichtung, in denen die Klemmkörper zwar unter Wirkung der Federn gegen die Klemmflächen vorgespannt aber nicht Drehmomente übertragend zwischen den Klemmfläche eingeklemmt sind. Das ist zum Beispiel beim Stillstand der Getriebevorrichtung der Fall, wenn die Schwerkraft oder anders wirkende Kräfte das Getriebebauteil oder die Welle bzw. Freilaufnabe aus der konzentrische Ausrichtung zwingen. Der rotierende Anlauf des Freilaufs aus außerkonzentrischer Lage bzw. der Betrieb eines Freilaufs in außerkonzentrischen Positionen führt zu Beschädigungen und Ausfällen. In diesem Fall sind die Radiallager Radialstützen mit Gleitlagerfähigkeiten, die das Auswandern der Freilaufringe aus ihrer Konzentrizität zueinander verhindern. Letzteres ist erfindungsgemäß durch die Integration des einen Radiallagers in den Freilaufring auf der einen Seite und des anderen Radiallagers in das Getriebebauteil auf der anderen Seite verwirklicht. Due to the integrated plain or roller bearings, the transmission device according to the invention advantageously also absorbs radial forces in addition to the torques, so that separate radial bearings can be dispensed with. The radial bearing essentially has a centering function, through which the freewheel itself is evenly concentrically aligned with respect to the shaft or freewheel hub and is thus protected from uneven loading in floating states. Such floating states are operating states of the transmission device in which the clamping bodies are prestressed against the clamping surfaces under the action of the springs, but are clamped between the clamping surfaces in a manner that does not transmit torque. This is the case, for example, when the transmission device is at a standstill, when gravity or other forces acting force the transmission component or the shaft or freewheel hub out of the concentric alignment. The rotating start-up of the freewheel from an off-concentric position or the operation of a freewheel in off-concentric positions leads to damage and failures. In this case, the radial bearings are radial supports with sliding bearing capabilities that prevent the freewheel rings from drifting out of concentricity with one another. The latter is realized according to the invention by the integration of a radial bearing in the freewheel ring on the one hand and the other radial bearing in the transmission component on the other side.
Daraus ergibt sich vorteilhaft, dass die bisher bekannten Getriebevorrichtungen gegen eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit höherer Belastbarkeit austauschen lassen, ohne dass mehr Bauraum für die Radiallager benötigt wird. Der bisher für die beiden zusätzlichen Radiallager benötigte Bauraum kann nun für den Einbau eines Freilaufs mit höherer Tragfähigkeit, das heißt zur Übertragung höherer Drehmomente, verwendet werden. Alternativ wird bei Beibehaltung der Tragfähigkeit weniger Bauraum für die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung benötigt, weil der Freilauf aufgrund fehlender zusätzlicher Lager schmaler ist. This has the advantage that the previously known transmission devices can be exchanged for a transmission device according to the invention with a higher load capacity, without more installation space being required for the radial bearings. The space previously required for the two additional radial bearings can now be used to install a freewheel with a higher load capacity, i.e. to transmit higher torques. Alternatively, while maintaining the load capacity, less installation space is required for the transmission device according to the invention because the freewheel is narrower due to the lack of additional bearings.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Radiallager zugleich auch ein Axialanschlag für den Käfig und/oder die Klemmkörper ist. Vorzugsweise sind die beiden Axialanschläge (axialen Borde) des Freilaufs linksseitig und rechtsseitig in axialer Richtung zugleich auch die Radiallager. Das erste Radiallager folgt in axialer Richtung betrachtet auf die Klemmkörper. Dabei ist es auch denkbar, dass axial zwischen dem Klemmkörpern und dem ersten Radiallager der Rand eines Käfigs und andere Elemente angeordnet sind. Das zweite Radiallager folgt in axialer Richtung betrachtet an einer anderen von der mit dem ersten Radiallager abgewandten Seite der Klemmkörper axial auf die Klemmkörper. Dabei ist es auch denkbar, dass axial zwischen dem Klemmkörpern und dem zweiten Radiallager der Rand eines Käfigs und andere Elemente angeordnet sind. An embodiment of the invention provides that at least one radial bearing is also an axial stop for the cage and/or the clamping bodies. Preferably, the two axial stops (axial flanges) of the freewheel on the left and right in the axial direction are also the radial bearings at the same time. Viewed in the axial direction, the first radial bearing follows the sprags. It is also conceivable that the edge of a cage and other elements are arranged axially between the clamping bodies and the first radial bearing. Viewed in the axial direction, the second radial bearing follows the clamping bodies axially on another side facing away from the first radial bearing. It is also conceivable that the edge of a cage and other elements are arranged axially between the clamping bodies and the second radial bearing.
Alle axiale Richtungen verlaufen im Sinne der Erfindung achsparallel zu der Zentralachse in die gleiche Richtung wie die Zentralachse. Zugleich sind die axialen Richtungen als konzentrisch auf der Zentralachse verlaufend definiert. Die Zentralachse wird in diesem Fall demnach, ungeachtet ihrer tatsächlichen Ausrichtung im Raum, immer als axial ausgerichtet betrachtet. Radiale Richtungen verlaufen damit quer zu den axialen Richtungen und sind somit senkrecht zur Zentralachse ausgerichtet. In the sense of the invention, all axial directions run axially parallel to the central axis in the same direction as the central axis. At the same time, the axial directions are defined as running concentrically on the central axis. In this case, the central axis is always considered to be axially aligned, regardless of its actual orientation in space. Radial directions thus run transversely to the axial directions and are thus aligned perpendicularly to the central axis.
Gegenüber dem Stand der Technik ist vorteilhaft axialer Bauraum für gesonderte Radiallager bzw. Axialanschläge gespart. Die ohnehin als Axialanschlag dienenden Bor- de - einer ist an dem Freilauf und einer ist an dem Getriebebauteil ausgebildet - weisen jeweils eine Doppelfunktion als Axialanschlag und als Radiallager auf. Die Kosten für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sind wesentlich reduziert. Das auch deshalb, weil wie nachfolgend beschrieben wird, die Herstellung der Axialanschläge (Borde) und zugleich Radiallager in die Herstellung des Freilaufrings und in die Fertigung des Getriebebauteils integriert werden können. Daraus ergeben sich zum einen gegenüber den bisherigen Lösungen des Standes der Technik eine geringere Anzahl an Verfahrensschritten, verringerter Materialbedarf und geringere Durchlaufzeiten und der Aufwand für die Lagerhaltung und den Transport ist reduziert. Darüber hinaus wird durch die Vereinigung von Radial- und Axialanschlagelementen gegenüber den Varianten des Standes der Technik gespart, an denen beide der Elemente separat ausgebildet sind und welche dementsprechend mindestens nachteilig zweimal so viel axialen Bauraum beanspruchen wie die erfindungsgemäße Ausführung. Compared to the prior art, axial space for separate radial bearings or axial stops is advantageously saved. The bor- en - one is on the freewheel and one is formed on the transmission component - each have a dual function as an axial stop and as a radial bearing. The costs for the production of a transmission device according to the invention are significantly reduced. This is also because, as will be described below, the production of the axial stops (boards) and at the same time the radial bearings can be integrated into the production of the freewheel ring and into the production of the transmission component. This results on the one hand in comparison to the previous solutions of the prior art in a smaller number of process steps, reduced material requirements and shorter throughput times and the cost of storage and transport is reduced. In addition, savings are made by combining radial and axial stop elements compared to the variants of the prior art, on which both of the elements are designed separately and which accordingly disadvantageously take up at least twice as much axial space as the embodiment according to the invention.
Einteilig-einmaterialig ausgebildet sein heißt im Sinne der Erfindung, dass die Elemente an einem Stück und gemeinsam aus einem Material sind. Sie sind also nicht als zunächst separat hergestellte Elemente in der finalen Form form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Freilaufring ist beispielsweise zusammen mit dem ersten Radiallager zusammen aus einem Stahlwerkstoff, vorzugsweise aus einem diesen Werkstoff aufweisenden Stahlblech, gebildet. Der Freilaufring und auch das Getriebebauteil sind in diesem Falle zum Beispiel mittels Verfahren wie Ziehen, Durchstellen, Prägen und Schneiden oder deren Kombinationen kalt geformt und gestaltet. Alternativ sind der Freilaufring und auch Getriebebauteile beispielsweise gegossen, geschmiedet oder fliessgepresst bzw. spanabhebend hergestellt. Durch formgebende Verfahren wie Ziehen, Prägen, Gießen, Schmieden oder Fließpressen sind an den Übergängen zwischen dem Freilaufring und dem ersten Radiallager bzw. dem Getriebebauteil und dem zweiten Radiallager jeweils durchgängige nicht unterbrochene Gefügestrukturen des Materials des Freilaufrings bzw. Getriebebauteils ausgebildet. Aus Belastungen resultierende Spannungsspitzen an spanabhebend hergestellten Bauteilen, wie diese z.B. aus Axialschlägen der Klemmkörper gegen die Axialanschläge resultieren, werden durch die gleichmäßigen und nicht durch Schneiden unterbrochenen Gefügestrukturen der plastisch verformten Materialien vermieden. Die Bauteile sind also vorzugsweise im Wesentlichen durch spanlose Formge- bung hergestellt, wobei jedoch spanabhebende Nachbearbeitungen wie Schleifen bzw. polieren usw. nicht ausgeschlossen sind. Die Bauteile sind vorzugsweise aus Stahl hergestellt und zumindest partiell gehärtet. Gleiches gilt auch für eine Freilaufnabe, die gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in der Getriebevorrichtung vorgesehen ist. For the purposes of the invention, being designed in one piece means that the elements are in one piece and together are made of one material. They are therefore not connected to one another in a form-fitting and/or material-locking manner as initially separately manufactured elements in the final form. The freewheel ring is formed, for example, together with the first radial bearing, together from a steel material, preferably from a sheet steel having this material. In this case, the free-wheel ring and also the transmission component are cold-formed and designed, for example, by means of processes such as drawing, punching, embossing and cutting or combinations thereof. Alternatively, the freewheel ring and also transmission components are, for example, cast, forged or extruded or manufactured by machining. Continuous, uninterrupted microstructures of the material of the freewheel ring or transmission component are formed at the transitions between the freewheel ring and the first radial bearing or the transmission component and the second radial bearing by means of shaping processes such as drawing, stamping, casting, forging or extrusion. Stress peaks resulting from loads on machined components, such as those resulting from axial impacts of the clamping body against the axial stops, are avoided by the uniform microstructures of the plastically deformed materials that are not interrupted by cutting. The components are therefore preferably essentially formed by non-cutting moulding. bung made, but machining such as grinding or polishing, etc. are not excluded. The components are preferably made of steel and are at least partially hardened. The same also applies to a freewheel hub, which is provided in the transmission device according to one embodiment of the invention.
Das Getriebebauteil und eine Freilaufnabe sind konzentrisch zueinander angeordnet. Der Freilaufring sitzt in dem Getriebebauteil. Die Klemmkörper sind radial zwischen dem Freilaufring und der Freilaufnabe angeordnet. Der Freilaufring und/oder eine radial innenliegende Freilaufnabe weisen die wenigstens eine Klemmfläche oder Klemmflächen für die Klemmkörper auf. Die Klemmflächen sind zum Beispiel an Klemmrampen ausgebildet. Im Betrieb der Getriebevorrichtung rotiert entweder das Getriebebauteil relativ zu der Freilaufnabe und die Freilaufnabe steht oder die Freilaufnabe rotiert relativ zu dem stehenden Getriebebauteil. Alternativ rotieren beide Bauteile relativ gegeneinander oder miteinander mit unterschiedlichen Drehzahlen. In einer Schaltstellung des Freilaufs sind die Klemmkörper radial zwischen Klemmflächen des Getriebebauteils und der Freilaufnabe eingeklemmt, sodass zwischen der Freilaufnabe und dem Getriebebauteil und in umgekehrter Richtung um die Zentralachse wirkende Drehmomente übertragen werden. The transmission component and a freewheel hub are arranged concentrically to one another. The freewheel ring sits in the transmission component. The sprags are arranged radially between the freewheel ring and the freewheel hub. The freewheel ring and/or a radially inner freewheel hub have at least one clamping surface or clamping surfaces for the clamping bodies. The clamping surfaces are formed, for example, on clamping ramps. During operation of the transmission device, either the transmission component rotates relative to the freewheel hub and the freewheel hub is stationary, or the freewheel hub rotates relative to the stationary transmission component. Alternatively, both components rotate relative to each other or together at different speeds. In a switching position of the freewheel, the clamping bodies are clamped radially between clamping surfaces of the transmission component and the freewheel hub, so that torques acting around the central axis are transmitted between the freewheel hub and the transmission component and in the opposite direction.
Das Getriebebauteil ist vorzugsweise ein Zahnrad. Die Freilaufnabe ist beispielsweise ein Freilauf-Innenring oder eine Welle, beispielsweise eine Getriebewelle oder ein ähnliches Bauteil, an der oder an dem die mindestens eine Klemmfläche ausgebildet ist. Anstelle eines Zahnrades können auch Riemenräder oder Stützstrukturen (Gehäuse, Aufnahmen), Naben von Wandlern oder andere beliebige Getriebebauteile vorgesehen sein. The transmission component is preferably a gear. The freewheel hub is, for example, a freewheel inner ring or a shaft, for example a transmission shaft or a similar component, on which the at least one clamping surface is formed. Instead of a gear wheel, belt wheels or support structures (housings, receptacles), hubs of converters or any other transmission components can also be provided.
Klemmkörper sind vorzugsweise zylindrische Klemmrollen oder beliebig anders ausgeführte Klemmkörper, wie z.B. die bekannten knochenförmig ausgebildeten Klemmkörper. Clamping bodies are preferably cylindrical clamping rollers or clamping bodies of any other design, such as the known bone-shaped clamping bodies.
Der Hüllkreis ist ein gedachter und zur Freilaufrotationsachse bzw. Zentralachse konzentrischer Begrenzungskreis, der alle umfangsseitig aufeinander folgenden Klemmkörper, vorzugsweise Klemmrollen, einer Reihe innen- oder außenseitig umgibt und punktuell berührt. Für eine Vorzugsvariante der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, nach der die Rampen bzw. Klemmflächen innen an einem radial und umfangsseitig außenliegenden Rampenträger ausgebildet sind gilt: Der maximale Hüllkreis ist innen an den Klemmkörpern anliegend bei spielfreier Anlage der Klemmkörper an der Stelle der Außenlaufbahn (Rampen, Klemmflächen) gemessen, an der die Klemmkörper am weitesten von der Zentralachse entfernt anliegen können. Der minimale Hüllkreis verläuft durch die Kontakte der Klemmkörper mit der Außenlaufbahn (Klemmfläche) des Freilaufrings oder der Welle und entspricht demzufolge dem Außendurchmesser des Freilaufrings oder der Welle an dieser Stelle. The enveloping circle is an imaginary delimitation circle concentric to the freewheel axis of rotation or the central axis, which surrounds all the clamping bodies that follow one another on the circumference, preferably clamping rollers, in a row on the inside or outside and selectively touched. The following applies to a preferred variant of the transmission device according to the invention, according to which the ramps or clamping surfaces are formed on the inside of a radially and circumferentially external ramp support: The maximum enveloping circle is inside the clamping bodies with play-free contact of the clamping bodies at the point of the outer raceway (ramps, clamping surfaces) measured where the sprags can rest furthest from the central axis. The minimum enveloping circle passes through the contacts of the sprags with the outer raceway (clamping surface) of the sprag ring or shaft and therefore corresponds to the outer diameter of the sprag ring or shaft at this point.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Getriebevorrichtung vor, in welcher der Freilaufring einen hohlzylindrisch ausgebildeten und zur Zentralachse konzentrisch angeordneten ersten Abschnitt und einen scheibenförmig ausgebildeten zweiten Abschnitt aufweist. An dem ersten Abschnitt ist innenseitig die wenigstens eine Klemmfläche bzw. Klemmflächen sind vorzugsweise die Klemmrampen mit Klemmflächen ausgebildet. Die Klemmflächen sind radial in Richtung der Zentralachse gerichtet. Das erste Radiallager ist durch bzw. an dem zweiten Abschnitt gebildet bzw. ausgebildet. Der zweite Abschnitt geht radial in Richtung der Zentralachse von dem ersten Abschnitt ab. Der zweite Abschnitt ist mit wenigstens einer zur Zentralachse gewandten und um die Zentralachse umlaufenden zylindrischen Innenfläche versehen, über die sich das Getriebebauteil bzw. der Freilauf radial abstützen können. One embodiment of the invention provides a transmission device in which the freewheel ring has a first section which is designed as a hollow cylinder and is arranged concentrically to the central axis and a second section which is designed in the form of a disk. The at least one clamping surface or clamping surfaces are preferably formed with clamping surfaces on the inside of the first section. The clamping surfaces are directed radially in the direction of the central axis. The first radial bearing is formed or formed by or on the second section. The second section extends radially from the first section in the direction of the central axis. The second section is provided with at least one cylindrical inner surface that faces the central axis and runs around the central axis, via which the transmission component or the freewheel can be radially supported.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Interesse hoher Fertigungsqualität und kostengünstiger Herstellung auf einen Freilaufring gerichtet, der zum Beispiel als ein Ziehteil in Form einer dünnwandigen hohlzylindrischen Hülse ausgebildet ist. Bei der Herstellung dieser Hülse wird zunächst aus einer Platine eines flachen Blechstreifens ein Napf mit einem Boden an einem axialen Ende und mit einer Ziehstufe am gegenüberliegenden axialen Ende gezogen. Der Boden wird so gelocht, dass ein radial nach innen weisender der Rand verbleibt. Dieser Rand bildet später das Radiallager und zugleich einen Bord und damit einen Axialanschlag für die Klemmkörper des Klem m körperfrei laufs. In the interests of high manufacturing quality and cost-effective production, a further embodiment of the invention is directed towards a freewheel ring which is designed, for example, as a drawn part in the form of a thin-walled, hollow-cylindrical sleeve. In the production of this sleeve, a cup with a bottom at one axial end and with a drawing stage at the opposite axial end is first drawn from a blank of a flat sheet metal strip. The base is perforated in such a way that a radially inward-pointing edge remains. This edge later forms the radial bearing and at the same time a rim and thus an axial stop for the sprags of the sprag.
Die vorgenannte Ziehstufe führt zu einer gezielten Verringerung der Wandstärke der Hülse an dem Ende der Hülse, welches dem Bord axial gegenüberliegt. Die verringer- te Wandstärke bereitet eine Soll-Biegestelle an dem Rand der Hülse vor, so dass der Rand leicht radial nach innen umgelegt werden kann und eine Fase bildet. Die Fase erleichtert das Einführen des Freilaufrings in das Loch des Getriebebauteils. The aforementioned drawing stage leads to a targeted reduction in the wall thickness of the sleeve at the end of the sleeve which is axially opposite the rim. The reduce te wall thickness prepares a predetermined bending point at the edge of the sleeve, so that the edge can be folded slightly radially inwards and forms a chamfer. The chamfer makes it easier to insert the freewheel ring into the hole of the transmission component.
Die Hülse weist, je nach Anwendung, radial innen wesentliche Strukturelemente der Taschen und Klemmrampen auf, welche in den Fertigungsprozess beim Ziehen, Prägen, Rollieren oder Fließpressen der Hülse integriert sind. Durch die Integration der Formgebung der Rampen bzw. Taschen in einen Rampenträger kann eine sehr hohe Genauigkeit der Rampen- und Taschengeometrie vorteilhaft umgesetzt werden. Darüber hinaus ist die Oberflächenqualität der Kontaktflächen der Klemmrampen für den Klemmkontakt bzw. Wälzkontakt durch Kaltformen mit gegebenenfalls in den Herstellungsprozess integriertem Kalibrieren sehr gut und bedarf keiner spanabhebende Nacharbeit. Depending on the application, the sleeve has essential structural elements of the pockets and clamping ramps radially on the inside, which are integrated into the manufacturing process when the sleeve is drawn, embossed, rolled or extruded. Integrating the shaping of the ramps or pockets into a ramp carrier can advantageously implement a very high degree of accuracy in the geometry of the ramps and pockets. In addition, the surface quality of the contact surfaces of the clamping ramps for the clamping contact or rolling contact is very good due to cold forming with calibration that may be integrated into the manufacturing process and does not require any subsequent machining.
Die Getriebevorrichtung ist vorzugsweise als vormontierte Baueinheit mit oder ohne Freilaufnabe ausgebildet. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass der Freilaufring zusammen mit den Klemmkörpern, Federn und anderen in dem Freilauf integrierten Elementen sowie einem Axialanschlag und einem Radiallager als montagefreundliche Baueinheit vormontiert und in das Getriebebauteil eingesetzt werden kann. Das Getriebebauteil bzw. das an dem Getriebebauteil ausgebildete Radiallager mit Axialanschlag sichert die Baueinheit und die einzelnen Elemente des Freilaufs. The transmission device is preferably designed as a preassembled structural unit with or without a freewheel hub. A further advantage of this invention is that the freewheel ring can be preassembled as an assembly-friendly unit together with the clamping bodies, springs and other elements integrated in the freewheel, as well as an axial stop and a radial bearing, and can be used in the transmission component. The transmission component or the radial bearing with axial stop formed on the transmission component secures the structural unit and the individual elements of the freewheel.
Beschreibung der Zeichnungen Description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines zeichnerisch nicht maßstabsgerecht dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment that is not drawn to scale.
Figur 1 zeigt eine Getriebevorrichtung 1 in einer Gesamtansicht mit Blick auf ein erstes Radiallager 4. Figure 1 shows a transmission device 1 in an overall view with a view of a first radial bearing 4.
Figur 2 zeigt die Getriebevorrichtung 1 nach Figur 1 in einem beliebigen sich axial entlang der Zentralachse 8 erstreckenden Längsschnitt. FIG. 2 shows the transmission device 1 according to FIG. 1 in any desired longitudinal section extending axially along the central axis 8 .
Figur 3 zeigt eine Möglichkeit für eine Baugruppe 23 der Getriebevorrichtung 1 nach Figur 1 in einem beliebigen sich axial entlang der Zentralachse 8 erstreckenden Längsschnitt. Figur 4 zeigt das an sich in der Getriebevorrichtung 1 verbaute Getriebebauteil 2, aber noch als Einzelteil von dem als Vormontagebaugruppe 30 vormontierten Freilauf 3 getrennt, und den Freilauf 3 in einer längs der Zentralachse 8 geschnittenen Explosionsdarstellung. FIG. 3 shows a possibility for an assembly 23 of the transmission device 1 according to FIG. 1 in any longitudinal section extending axially along the central axis 8 . FIG. 4 shows the transmission component 2 built into the transmission device 1, but still separate as an individual part from the freewheel 3 preassembled as a preassembled assembly 30, and the freewheel 3 in an exploded view cut along the central axis 8.
Figur 5 zeigt einen Käfig 20 der in Figur 1 dargestellten Getriebevorrichtung 1 in einer Gesamtansicht. FIG. 5 shows a cage 20 of the transmission device 1 shown in FIG. 1 in an overall view.
Figur 6 zeigt die um eine Welle 22 ergänzte Getriebevorrichtung 1 in einem beliebigen sich axial erstreckenden Längsschnitt entlang der Zentralachse 8. Figure 6 shows the transmission device 1 supplemented by a shaft 22 in any axially extending longitudinal section along the central axis 8.
Figur 7 zeigt das Detail Z aus Figur 6 in einer vergrößerten Darstellung. FIG. 7 shows detail Z from FIG. 6 in an enlarged representation.
Figur 8 zeigt ein Detail eines Segments des Freilaufs 3 in einer beliebigen und senkrecht von der Zentralachse 22 durchstoßenen Radialebene. FIG. 8 shows a detail of a segment of the freewheel 3 in any radial plane through which the central axis 22 penetrates perpendicularly.
Figuren 1 und 2 - Die Getriebevorrichtung 1 ist aus dem Getriebebauteil 2 und dem Freilauf 3 zusammengesetzt. Das Getriebebauteil 2 ist ein Zahnrad, dessen Verzahnung 24 um die Zentralachse 8 um laufend ausgebildet ist. Die Getriebevorrichtung 1 ist mit zwei Radiallagern 4 und 5 ausgerüstet. Der Freilauf 3 weist einen Freilaufring 6 und Klemmkörper 7 auf. Die Klemmkörper 7 sind im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt. Die Klemmkörper 7 sind in einem Käfig 20 geführt und sitzen dazu in Käfigtaschen 26. Die Käfigtaschen 26 sind axial seitlich durch Seitenränder 27 und umfangsseitig durch Mittelstege 28 des Käfigs 20 begrenzt. Die Mittelstege 28 sind zugleich Halter für Druckfedern 29. Das eine Radiallager 5 ist Bestandteil des Getriebebauteils 2. Das andere Radiallager 4 ist Bestandteil des Freilaufs 3. Das Radiallager 4 ist an einem ringscheibenförmigen Abschnitt 11 des Freilaufrings 6 ausgebildet und bildet zugleich an der einen Seite einen Axialanschlag 18 für den Käfig 20. Das Radiallager 5 ist an einem radialen Vorsprung 36 des Getriebebauteils 2 ausgebildet und bildet zugleich an der anderen Seite einen Axialanschlag 19 für den Käfig 20. Figures 1 and 2 - The transmission device 1 is composed of the transmission component 2 and the freewheel 3. The transmission component 2 is a toothed wheel whose teeth 24 are continuously formed around the central axis 8 . The transmission device 1 is equipped with two radial bearings 4 and 5. The freewheel 3 has a freewheel ring 6 and clamping body 7 . The clamping bodies 7 are essentially cylindrical. The clamping bodies 7 are guided in a cage 20 and are seated in cage pockets 26 for this purpose. The central webs 28 are also holders for compression springs 29. One radial bearing 5 is part of the transmission component 2. The other radial bearing 4 is part of the freewheel 3. The radial bearing 4 is formed on an annular disk-shaped section 11 of the freewheel ring 6 and at the same time forms on one side an axial stop 18 for the cage 20. The radial bearing 5 is formed on a radial projection 36 of the transmission component 2 and at the same time forms an axial stop 19 for the cage 20 on the other side.
Figur 3 - Generell kann davon ausgegangen werden, dass eine in Figur 4 dargestellte Vormontagebaugruppe 30 bevorzugt ist. Die die in Figur 3 dargestellte Baugruppe 23 dient im Wesentlichen zur Beschreibung des Designs des Freilaufrings 6, kann aber auch bei einer entsprechenden montagefreundlichen Gestaltung des Käfigs bzw. für einen Freilauf ohne einen Käfig auch als Vormontagebaugruppe dienen. Die Baugruppe 23 besteht aus dem Getriebebauteil 2 und dem Freilaufring 6. Der Freilaufring 6 ist mit seinem offenen Ende 34 voran in ein Loch 21 des Getriebebauteils 2 eingeschoben oder eingepresst. Die Verbindung zwischen Freilaufring 6 und Getriebebauteil 2 wird bevorzugt durch einen Presssitz umgesetzt. Das offene Ende 34 liegt dabei stirnseitig an einen Vorsprung 36 an. FIG. 3—In general, it can be assumed that a pre-assembly assembly 30 shown in FIG. 4 is preferred. The subassembly 23 shown in FIG. 3 essentially serves to describe the design of the freewheel ring 6, but can also serve as a preassembled subassembly if the cage is designed to be easy to assemble or for a freewheel without a cage. The assembly 23 consists of the transmission component 2 and the freewheel ring 6. The freewheel ring 6 is inserted or pressed into a hole 21 in the transmission component 2 with its open end 34 in front. The connection between freewheel ring 6 and transmission component 2 is preferably implemented by a press fit. The open end 34 rests against a projection 36 on the face side.
Der Freilaufring 6 ist bevorzugt aus Stahlblech kalt geformt und hülsenförmig aus einem hohlzylindrischen ersten Abschnitt 10 und einem scheibenförmigen zweiten Abschnitt 11 gebildet, welche demzufolge einteilig-einmaterialig miteinander ausgebildet sind. Der erste Abschnitt 10 weist innenseitig im Umfang aufeinanderfolgende Klemmrampen 9 auf. An jeder der Klemmrampen 9 ist eine Klemmfläche 15 ausgebildet. Der zweite Abschnitt 11 erstreckt sich radial umfangsseitig um die Zentralachse 8 in Richtung der Zentralachse 8 und begrenzt mit einer ersten Innenfläche 12 ein Durchgangsloch 31 . Der zweite Abschnitt 11 bildet das (erste) Radiallager 4. Der Freilaufring 6 ist vorzugsweise ein Ziehteil, welches aus einer Platine zunächst als ein Napf mit einem Boden gezogen wird. Der Körper des Napfes bildet am fertigen Freilaufring 6 den hohlzylindrischen ersten Abschnitt 10. Der Boden wird so gelocht, dass das Durchgangsloch 31 und der ringscheibenförmig ausgebildete zweite Abschnitt 11 entsteht. In diesem Fall sind der Freilaufring 6 und das Radiallager 4 miteinander einteilig-einmaterialig an dem Ziehteil ausgebildet. The freewheel ring 6 is preferably cold-formed from sheet steel and is formed in the form of a sleeve from a hollow-cylindrical first section 10 and a disc-shaped second section 11, which are therefore formed in one piece with one another. The first section 10 has clamping ramps 9 that follow one another around the circumference on the inside. A clamping surface 15 is formed on each of the clamping ramps 9 . The second section 11 extends radially around the circumference around the central axis 8 in the direction of the central axis 8 and delimits a through hole 31 with a first inner surface 12 . The second section 11 forms the (first) radial bearing 4. The freewheel ring 6 is preferably a drawn part which is first drawn from a blank as a cup with a bottom. The body of the cup forms the hollow-cylindrical first section 10 on the finished freewheel ring 6. The bottom is perforated in such a way that the through-hole 31 and the second section 11, which is designed in the shape of an annular disk, are produced. In this case, the freewheel ring 6 and the radial bearing 4 are formed integrally with each other on the drawn part.
An dem axial von dem zweiten Abschnitt 11 entfernten Ende 34 des hohlzylindrischen Abschnitts 10 ist zunächst eine Ziehstufe ausgebildet, an welcher die Wanddicke des Freilaufringes 6 reduziert ist. Diese Ziehstufe wird endseitig leicht in Richtung der Zentralachse 8 umgelegt und bildet eine Fase 32, durch welche die Montage des Freilaufringes 6 oder einer Baugruppe 30 (siehe Figur 4) in dem Freilaufsitz 33 erleichtert ist. At the end 34 of the hollow-cylindrical section 10 that is axially remote from the second section 11, a drawing stage is initially formed, at which the wall thickness of the freewheel ring 6 is reduced. This drawing step is folded over slightly at the end in the direction of the central axis 8 and forms a chamfer 32, through which the assembly of the freewheel ring 6 or an assembly 30 (see FIG. 4) in the freewheel seat 33 is facilitated.
Der Freilaufsitz 33 ist in dem dargestellten Fall ein zylindrisches Loch 21 in dem Getriebebauteil 2. Das Loch 21 kann jedoch, zum Beispiel für Formschlussverbindungen oder Verdrehsicherungen, auch alternativ geometrisch anders gestaltet sein. Dem Loch 21 schließt sich axial der Vorsprung 36 an. Der Vorsprung 36 verdeckt dieses teilweise so, dass die jedoch ein zur Zentralachse 8 konzentrisches Loch 37 verbleibt. Das Loch 37 ist umfangsseitig um die Zentralachse 8 durch eine (dritte) Innenfläche - I Q -In the illustrated case, the freewheel seat 33 is a cylindrical hole 21 in the transmission component 2. However, the hole 21 can also alternatively have a different geometric design, for example for form-fitting connections or anti-twist devices. The hole 21 is axially joined by the projection 36 . The projection 36 partially covers this so that, however, a hole 37 concentric with the central axis 8 remains. The hole 37 is circumferential about the central axis 8 through a (third) inner surface -IQ-
38 des zweiten Radiallagers 5 begrenzt. Das Getriebebauteil 2 ist mit dem Körper 35 des Getriebebauteils 2 und dem Vorsprung 36 durch plastisches Umformen wie Fließpressen oder Schmieden hergestellt, sodass der Körper 35 und der Vorsprung 36 und damit das Radiallager 5 mit seiner radial nach innen zur Zentralachse 8 gewandten innenzylindrischen Innenfläche 38 einteilig-einmaterialig miteinander verbunden sind. 38 of the second radial bearing 5 is limited. The transmission component 2 is produced with the body 35 of the transmission component 2 and the projection 36 by plastic forming such as extrusion or forging, so that the body 35 and the projection 36 and thus the radial bearing 5 with its inner cylindrical inner surface 38 facing radially inwards towards the central axis 8 is in one piece -are connected to one another as a single material.
Figur 4 - Der Freilauf 3 ist, wie schon zuvor erwähnt, als eine Vormontagebaugruppe 30 ausgebildet und weist den Freilaufring 6, den Käfig 20, die Klemmkörper 7 und die Druckfedern 29 auf. Der Freilauf 3 ist vorbereitet, um in das Loch 21 des Getriebebauteils 2 eingesetzt oder eingepresst zu werden. Die Fase 32 erleichtert dabei das konzentrische Zentrieren gegenüber dem Getriebebauteil 2 und das „Einfädeln“ des Freilaufs 3 in das Loch 21 . Das Getriebebauteil 2 steht als Umformteil bereit, an dessen Körper 35 die Verzahnung 24, der Vorsprung 36 und das Radiallager 5 einteilig- einmaterialig ausgebildet sind. FIG. 4 - As already mentioned above, the freewheel 3 is designed as a pre-assembly assembly 30 and has the freewheel ring 6 , the cage 20 , the clamping body 7 and the compression springs 29 . The freewheel 3 is prepared to be inserted or pressed into the hole 21 of the transmission component 2 . The chamfer 32 facilitates the concentric centering with respect to the transmission component 2 and the “threading” of the freewheel 3 into the hole 21 . The transmission component 2 is available as a formed part, on the body 35 of which the toothing 24, the projection 36 and the radial bearing 5 are designed in one piece and made of one material.
Figur 5 - Der Käfig 20 weist eine der Anzahl der Klemmrollen entsprechende Anzahl an Käfigtaschen 26 auf. Die Käfigtaschen 26 sind umfangsseitig durch einen Mittelsteg 28 voneinander getrennt. Links jeweils und rechts jeweils der Käfigtaschen 26 schließt sich ein für alle Käfigtaschen gemeinsamer Seitenrand 27 an. Die beiden Seitenränder 27 sind über die Mittelstege 28 miteinander verbunden. An jedem der Mittelstege 28 ist jeweils eine Druckfeder29 befestigt, die in eine der Käfigtaschen 26 hinein steht. FIG. 5 - The cage 20 has a number of cage pockets 26 corresponding to the number of clamping rollers. The cage pockets 26 are separated from one another on the peripheral side by a central web 28 . To the left and right of each cage pocket 26 is a side edge 27 common to all cage pockets. The two side edges 27 are connected to one another via the central webs 28 . A compression spring 29 is fastened to each of the central webs 28 and projects into one of the cage pockets 26 .
Figur 6 - In diesen Darstellungen ist die Getriebevorrichtung 1 um eine Freilaufnabe 13 ergänzt. Die Freilaufnabe 13 ist eine konzentrisch zum Freilaufring 6 und zur Zentralachse 8 zentrierte Welle 22. Die Zentralachse 8 ist Symmetrieachse für alle im wesentlichen rotationssymmetrischen Bauteile wie für den Freilaufring 6, den Käfig 20, das Getriebebauteil 2 und für die Freilaufnabe 13. Die Oberfläche der Freilaufnabe 13 ist zumindest im Kontaktbereich mit den Klemmkörpern 7 als eine außen zylindrische (zweite) Klemmfläche 16 für die Klemmkörper 7 ausgebildet. Der zweite Klemmfläche 16 liegt dem Klemmflächen 15 des Freilaufringes 6 radial gegenüber. An dem zweiten Abschnitt 11 des Freilaufrings 6 ist eine radial innen zur Zentralachse 8 gerichtete Innenfläche 12 ausgebildet. Die Freilaufnabe 13 weist einen außenzylindrischen ersten Flächenabschnitt 39 auf, welcher der ersten Innenfläche 12 an einem ersten Radial- spalt 40 radial gegenüberliegt und welcher Bestandteil des ersten Radiallagers 4 ist. Darüber hinaus ist die Freilaufnabe 13 mit einem außenzylindrischen zweiten Flächenabschnitt 41 versehen, welcher der an dem Vorsprung 36 ausgebildeten (dritten) Innenfläche 38 an einem Radialspalt 42 radial gegenüberliegt und welcher Bestandteil des zweiten Radiallagers 5 ist. Figure 6 - In these representations, the transmission device 1 is supplemented by a freewheel hub 13. The freewheel hub 13 is a shaft 22 centered concentrically with the freewheel ring 6 and the central axis 8. The central axis 8 is the axis of symmetry for all essentially rotationally symmetrical components such as the freewheel ring 6, the cage 20, the transmission component 2 and the freewheel hub 13. The surface of the Freewheel hub 13 is designed as an externally cylindrical (second) clamping surface 16 for clamping bodies 7 at least in the contact area with clamping bodies 7 . The second clamping surface 16 is located radially opposite the clamping surface 15 of the freewheel ring 6 . On the second section 11 of the freewheel ring 6 , an inner surface 12 directed radially inward toward the central axis 8 is formed. The freewheel hub 13 has an external cylindrical first surface section 39, which the first inner surface 12 at a first radial gap 40 is radially opposite and which is part of the first radial bearing 4 . In addition, the freewheel hub 13 is provided with an external cylindrical second surface section 41 which is radially opposite the (third) inner surface 38 formed on the projection 36 at a radial gap 42 and which is part of the second radial bearing 5 .
Figur 7 - Die Kürzel SA, SB und SC kennzeichnen Spaltmaße unter folgenden Bedingungen: a. SA ist das maximale Spaltmaß des Radialspalts 40 zwischen der ersten Innenfläche 12 und dem ersten Flächenabschnitt 39 des als radiales Stützlager und kurzzeitig gegebenenfalls als Gleitlager ausgeführten Radiallagers 4, wenn die erste Innenfläche 12 und die Freilaufnabe 13 konzentrisch zueinander ausgerichtet sind. SA und SB sind vorzugsweise gleich groß. b. SB ist das maximale Spaltmaß des Radialspalts 42 zwischen der dritten Innenfläche 38 und dem zweiten Flächenabschnitt 41 des als radiales Stützlager und kurzzeitig gegebenenfalls als Gleitlager ausgeführten Radiallagers 5, wen die dritte Innenfläche 38 und die Freilaufnabe 13 konzentrisch zueinander ausgerichtet sind. SA und SB sind vorzugsweise gleich groß. c. SC ist das maximale Spaltmaß zwischen jedem einzelnen der Klemmkörper 7 und der zweiten Klemmfläche 16. Die maximalen Spaltmaße SC sind vorzugsweise gleich und damit auch als radiale Differenz zwischen dem Hüllkreisradius RA und dem Radius DA der außen zylindrischen zweiten Klemmfläche 16 zu sehen - sie können sich aber auch voneinander unterscheiden. Die Radien RA und RD sind in beliebigen, senkrecht von der im Detail nach Figur 7 nicht dargestellten aber aus Fig. 6 hervorgehenden Zentralachse 8 durchstoßenen Radialebenen (im Bild senkrecht in die Darstellung hinein und heraus verlaufenden) Radialebenen gemessen. d. Der der maximale Hüllkreisradius RA ist radial von der Zentralachse 8 aus an dem gemeinsamen Hüllkreis der in dem Käfig 20 geführten Klemmkörper 7 gemessen, wenn die Klemmkörper 7 radial außen an den in dieser Darstellung nicht sichtbaren Klemmflächen des Freilaufringes radial von den zweiten Klemmflächen 16 so weit wie möglich entfernt anliegen. Ein derartiger Betriebszustand dritt zum Beispiel auf, wenn die Klemmkörper 7 aufgrund von Fliehkräften von den zweiten Klemmflächen 16 abgehoben haben und der Frei- lauf gegenüber der Klemmfläche 16 frei rotiert. In diesem Fall ist SC > SA und/oder SB. Generell können SA und SB in diesem Betriebszustand auch Null sein, wodurch die Flächen bzw. Flächenabschnitte 12 und 39 bzw. 38 und 41 sich radial berühren und die Radiallager 4 und 5 tragen. In diesem Fall ist SC immer noch größer als Null. e. Ein minimales Spaltmaß zwischen jedem einzelnen Klemmkörper 7 und der Klemmfläche 16 ist gleich Null. Der minimale Hüllkreis verläuft durch die Kontakte der Klemmkörper 7 mit der zweiten Klemmfläche 16 und entspricht demzufolge dem Außendurchmesser DA der Klemmfläche 16. Während dieses Betriebszustands (siehe Figur 8) sind die Klemmkörper 7 zwischen den Klemmflächen 15 und 16 eingeklemmt und es können durch den Freilauf Drehmomente um die Zentralachse übertragen werden. In diesem Falle ist die Funktion der Radiallager 4 und 5 solange aufgehoben, bis die Klemmkörper 7 durch Stöße angeregt aus der geklemmten Position „poppen“ und die Radiallager gemäß der zuvor beschrieben Bedingung nach d. ausgleichend wirken. Figure 7 - The abbreviations SA, SB and SC denote gap dimensions under the following conditions: a. SA is the maximum gap dimension of the radial gap 40 between the first inner surface 12 and the first surface section 39 of the radial bearing 4, which is designed as a radial support bearing and, for a short time, possibly as a plain bearing, when the first inner surface 12 and the freewheel hub 13 are aligned concentrically with one another. SA and SB are preferably equal. b. SB is the maximum gap dimension of the radial gap 42 between the third inner surface 38 and the second surface section 41 of the radial bearing 5 designed as a radial support bearing and briefly as a plain bearing, if the third inner surface 38 and the freewheel hub 13 are aligned concentrically to one another. SA and SB are preferably equal. c. SC is the maximum gap dimension between each individual clamping body 7 and the second clamping surface 16. The maximum gap dimensions SC are preferably the same and can therefore also be seen as a radial difference between the enveloping circle radius RA and the radius DA of the externally cylindrical second clamping surface 16 - they can be seen but also differ from each other. The radii RA and RD are measured in any radial planes perpendicularly pierced by the central axis 8 (not shown in detail in FIG. 7 but shown in FIG. 6) (running perpendicularly into and out of the illustration in the figure). i.e. The maximum radius of the enveloping circle RA is measured radially from the central axis 8 on the common enveloping circle of the sprags 7 guided in the cage 20 when the sprags 7 radially on the outside of the clamping surfaces of the freewheel ring (not visible in this illustration) radially from the second clamping surfaces 16 so far as far away as possible. Such an operating state occurs, for example, when the clamping bodies 7 have lifted off the second clamping surfaces 16 due to centrifugal forces and the free freely rotates relative to the clamping surface 16. In this case, SC > SA and/or SB. In general, SA and SB can also be zero in this operating state, as a result of which the surfaces or surface sections 12 and 39 or 38 and 41 touch radially and carry the radial bearings 4 and 5 . In this case, SC is still greater than zero. e. A minimum gap dimension between each individual clamping body 7 and the clamping surface 16 is equal to zero. The minimum enveloping circle runs through the contacts of the clamping bodies 7 with the second clamping surface 16 and consequently corresponds to the outer diameter DA of the clamping surface 16. During this operating state (see Figure 8), the clamping bodies 7 are clamped between the clamping surfaces 15 and 16 and they can freewheel Torques are transmitted around the central axis. In this case, the function of the radial bearings 4 and 5 is suspended until the clamping bodies 7 “pop” out of the clamped position, stimulated by impacts, and the radial bearings according to the previously described condition according to d. have a balancing effect.
Über die Spaltmaße SC oder SB wird also eine möglichst minimal mögliche radiale Auslenkung oder Verkippung aus der Konzentrizität der Klemmflächen 15 und 16 zueinander für einen schadensfreien Lauf des Freilaufs festgelegt. Die maximale radiale Auslenkung innerhalb der Spaltmaße SA und SB bis zum Anschlag, d.h. Spaltmaß = Null, muss deshalb kleiner sein als die mögliche radiale Auslenkung SC der Klemmrollen 7. The minimum possible radial deflection or tilting from the concentricity of the clamping surfaces 15 and 16 to one another is thus defined via the gap dimensions SC or SB for damage-free operation of the freewheel. The maximum radial deflection within the gap dimensions SA and SB up to the stop, i.e. gap dimension = zero, must therefore be smaller than the possible radial deflection SC of the clamping rollers 7.
Figur 8 - das Segment des Freilaufs 3 weist eine Tasche 43 auf. Die Tasche 43 ist in radialer Richtung nach außen durch eine Klemmrampe 9 und deren Klemmfläche 15 begrenzt. In jeder Tasche 43 ist eine Klemmrolle 7 und eine Druckfeder 29 aufgenommen. Die Druckfeder 29 ist an einen Mittelsteg 28 des ansonsten nicht weiter dargestellten Käfigs 20 befestigt. In der dargestellten Position der Klemmrollen 7 sind diese zwischen den an dem Freilaufring 6 ausgebildeten ersten Klemmflächen 15 und der an der Freilaufnabe 13 ausgebildeten Klemmfläche 16 bei minimalem Hüllkreis RA eingeklemmt und der Freilauf 3 kann Drehmomente übertragen. Bezuqszeichenliste Figure 8 - the segment of the freewheel 3 has a pocket 43 on. The pocket 43 is delimited outwards in the radial direction by a clamping ramp 9 and its clamping surface 15 . A pinch roller 7 and a compression spring 29 are accommodated in each pocket 43 . The compression spring 29 is fastened to a central web 28 of the cage 20, which is otherwise not shown in any more detail. In the position shown, the clamping rollers 7 are clamped between the first clamping surfaces 15 formed on the freewheel ring 6 and the clamping surface 16 formed on the freewheel hub 13 with a minimum enveloping circle RA, and the freewheel 3 can transmit torques. Reference character list
Getriebevorrichtung gear device
Getriebebauteil transmission component
Freilauf erstes Radiallager des Freilaufs zweites Radiallager des Getriebebauteils Freewheel first radial bearing of the freewheel second radial bearing of the transmission component
Freilaufring freewheel ring
Klemm körper clamping body
Zentralachse central axis
Klemmrampen erster Abschnitt zweiter Abschnitt erste Innenfläche Clamping ramps first section second section first inner surface
Freilaufnabe zweite Innenfläche erste Klemmfläche zweite Klemmfläche außenzylindrische Fläche erster Axialanschlag zweiter Axialanschlag Freewheel hub second inner surface first clamping surface second clamping surface external cylindrical surface first axial stop second axial stop
Käfig Cage
Loch Hole
Welle Wave
Baugruppe module
Verzahnung gearing
Klemmflächen clamping surfaces
Käfigtasche cage bag
Seitenrand margin
Mittelsteg center bar
Druckfeder compression spring
Vormontagebaugruppe Durchgangsloch pre-assembly assembly through hole
Fase chamfer
Freilaufsitz offenes Ende Freewheel seat open end
Körper Body
Vorsprung head Start
Loch dritte Innenfläche erster Flächenabschnitt erster Radialspalt zweiter Flächenabschnitt zweiter Radialspalt Hole third inner surface first surface section first radial gap second surface section second radial gap
Tasche pocket

Claims

Patentansprüche Getriebevorrichtung (1 ) zumindest aufweisend: Transmission device (1) at least comprising:
- ein Getriebebauteil (2), - a transmission component (2),
- wenigstens einen Freilauf (3) und - At least one freewheel (3) and
- ein erstes Radiallager (4) sowie ein zweites Radiallager (5) sowie - A first radial bearing (4) and a second radial bearing (5) and
- eine axial ausgerichtete Zentralachse (8), wobei der Freilauf (3) - an axially aligned central axis (8), wherein the freewheel (3)
- mit wenigstens einem Klemmflächen (15) aufweisenden Freilaufring (6) und- With at least one clamping surface (15) having a freewheel ring (6) and
- mit Klemmkörpern (7) versehen ist - Is provided with clamping bodies (7).
- sowie das erste Radiallager (4) aufweist, und dabei das erste Radiallager (4) einteilig-einmaterialig mit dem in dem Getriebebauteil (2) sitzenden Freilaufring (6) ausgebildet ist und sich in einer mit der Zentralachse (8) gleichgerichteten ersten axialen Richtung axial an die Klemmkörper (7) anschließt, und wobei das Getriebebauteil - and the first radial bearing (4), and the first radial bearing (4) is formed in one piece with the freewheel ring (6) seated in the transmission component (2) and extends in a first axial direction aligned with the central axis (8). axially connected to the clamping body (7), and wherein the transmission component
(2) einteilig-einmaterialig mit dem zweiten Radiallager (5) ausgebildet ist, wobei sich das zweite Radiallager (5) in einer mit der Zentralachse (8) gleichgerichteten zweiten axialen Richtung axial an die Klemmkörper (7) anschließt. Getriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , in welcher (2) is formed in one piece with the second radial bearing (5), the second radial bearing (5) adjoining the clamping body (7) axially in a second axial direction aligned with the central axis (8). Transmission device (1) according to claim 1, in which
- der Freilaufring (6) einen hohlzylindrisch ausgebildeten und zur Zentralachse (8) konzentrisch angeordneten ersten Abschnitt (10) aufweist, - the freewheel ring (6) has a hollow-cylindrical first section (10) arranged concentrically to the central axis (8),
- das erste Radiallager (4) zumindest durch einen scheibenförmig ausgebildeten zweiten Abschnitt (11 ) gebildet ist, wobei der zweite Abschnitt (11 ) radial in Richtung der Zentralachse (8) von dem ersten Abschnitt (10) abgeht und wobei der zweite Abschnitt (11) mit wenigstens einer zur Zentralachse (8) gewandten und um die Zentralachse (8) um laufenden zylindrischen ersten Innenfläche (12) des ersten Radiallagers (4) versehen ist. - the first radial bearing (4) is formed at least by a disc-shaped second section (11), the second section (11) extending radially in the direction of the central axis (8) from the first section (10) and the second section (11 ) is provided with at least one cylindrical inner surface (12) of the first radial bearing (4) facing the central axis (8) and running around the central axis (8).
3. Getriebevorrichtung (1 ), nach Anspruch 2, in welcher der Freilaufring (6) eine in Richtung der Zentralachse (8) gerichtete zweite Innenfläche (14) aufweist, welche an dem ersten Abschnitt (10) ausgebildet ist und an welcher wenigstens eine erste Klemmfläche (15) für die Klemmkörper (7) ausgebildet ist. 3. Transmission device (1) according to claim 2, in which the freewheel ring (6) has a direction of the central axis (8) directed second inner surface (14) which is formed on the first portion (10) and on which at least a first Clamping surface (15) for the clamping body (7) is formed.
4. Getriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, in welcher der Freilaufring (6) innen umfangsseitig mit radial in Richtung der Zentralachse 8 ansteigenden Klemmrampen (9) versehen ist, wobei an jeder der Klemmrampen (9) eine der Klemmflächen (15) ausgebildet ist. 4. Transmission device (1) according to claim 3, in which the freewheel ring (6) is provided on the inner peripheral side with clamping ramps (9) rising radially in the direction of the central axis 8, one of the clamping surfaces (15) being formed on each of the clamping ramps (9). .
5. Getriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , in der zumindest eines der Radiallager (4, 5) einen Axialanschlag (18, 19) für die Klemmkörper (7) und/oder einen Käfig (20) der Klemmkörper (7) bildet. 5. Transmission device (1) according to claim 1, in which at least one of the radial bearings (4, 5) forms an axial stop (18, 19) for the clamping bodies (7) and/or a cage (20) of the clamping bodies (7).
6. Getriebevorrichtung nach Anspruch 5, in der das erste Radiallager (4) einen ersten Axialanschlag (18) und das zweite Radiallager (5) einen zweiten Axialanschlag (19) bilden, wobei die Klemmkörper (7) axial zwischen den Axialanschlägen (18, 19) angeordnet sind. 6. Transmission device according to claim 5, in which the first radial bearing (4) forms a first axial stop (18) and the second radial bearing (5) forms a second axial stop (19), the clamping bodies (7) being axially positioned between the axial stops (18, 19 ) are arranged.
7. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 , in der der Freilauf (3) in einem Loch (21 ) des Getriebebauteils (2) sitzt, wobei das Loch (21 ) axial seitlich zumindest teilweise durch einen Abschnitt des zweiten Radiallagers (5) begrenzt ist. 7. Transmission device according to claim 1, in which the freewheel (3) is seated in a hole (21) of the transmission component (2), the hole (21) being axially laterally at least partially limited by a portion of the second radial bearing (5).
8. Getriebevorrichtung nach Anspruch 7, in der das Getriebebauteil (2) einen Körper (35) und einen radial in Richtung der Zentralachse (8) von dem Körper (35) abgehenden radialen Vorsprung (36) aufweist, wobei der Vorsprung (36) sich axial seitlich an das Loch (21 ) anschließt und einmaterialig-einteilig mit dem Körper (35) ausgebildet ist. 8. Transmission device according to Claim 7, in which the transmission component (2) has a body (35) and a radial projection (36) extending radially in the direction of the central axis (8) from the body (35), the projection (36) being axially laterally adjoins the hole (21) and is formed in one piece with the body (35).
9. Getriebevorrichtung nach Anspruch 8, in welcher der Vorsprung (36) das zweite Radiallager (5) aufweist. 9. Transmission device according to claim 8, in which the projection (36) comprises the second radial bearing (5).
10. Getriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, welche eine Freilaufnabe (13) aufweist, wobei die Freilaufnabe (13) konzentrisch zur Zentralachse (8) angeord- - 17 - net ist und mit wenigstens einer zweiten Klemmfläche (16) versehen ist, wobei die zweite Klemmfläche (16) der wenigstens einen ersten Klemmfläche (15) radial gegenüberliegt und wobei die Freilaufnabe (13) weiterhin mit einer außenzylindrischen Fläche (17) versehen ist, wobei die außenzylindrische Fläche (17) konzentrisch eine an dem Vorsprung (36) ausgebildeten dritten Innenfläche (38) des zweiten Radiallagers (5) ausgerichtet ist und der dritten Innenfläche (38) radial gegenüberliegt. 10. Transmission device (1) according to claim 2, which has a freewheel hub (13), wherein the freewheel hub (13) arranged concentrically to the central axis (8) - 17 - net and is provided with at least one second clamping surface (16), the second clamping surface (16) being radially opposite to the at least one first clamping surface (15) and the freewheel hub (13) also being provided with an external cylindrical surface (17). is, wherein the outer cylindrical surface (17) is aligned concentrically with a projection (36) formed third inner surface (38) of the second radial bearing (5) and the third inner surface (38) is radially opposite.
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